纯碱生产工艺流程 ppt课件
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《生产领域产品质量管理与监督》课程
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常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
氨碱法生产纯碱反应原理5
氨盐水碳酸化所使用的、蒸馏氯化铵所需要的 石灰乳是由石灰石煅烧而得到的。
(7) 石灰石的煅烧是在石灰窑中进行的。产生的气， 浓度在40%左右，称为窑气，经过除尘、冷却和 压缩后送入碳酸化塔中部用作碳酸化，得到的固 体产品即为石灰。
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氨碱法生产纯碱反应原理4
制碱母液中主要含有，并含有未转化的NaCl 与NH4HCO3。当加热蒸馏时，母液中的在液相中 也按式（5）分解，使以气相逸出。这是在加热 塔中完成的。 制碱母液中的，为了将其以NH3的形式回收， 必须将加热塔出来的溶液，送入调和槽中，加入 石灰乳，在不断搅拌下，使其进行如下的反应
《生产领域产品质量管理与监督》课程
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石灰煅烧及化灰工艺流程
《生产领域产品质量管理与监督》课程
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石灰纯碱法精制盐水流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3 →CaCO3+2Na+
《生产领域产品质量管理与监督》课程
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侯氏制碱法2
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑
➢ 即①NaCl(饱)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
➢ ②2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
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侯氏制碱法3
保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食 盐的利用率提高到96％； NH4Cl可做氮肥； 可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转 化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。
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氨碱法生产纯碱反应原理2
所用的氯化钠溶液中或多或少地含有Ca2+、
Mg2+等杂质离子，它们在氨化或碳酸化过程中会
生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其它不溶性复盐， 堵塞设备与管道，影响传热和成品质量。故盐水
在进入吸氨塔前必须除去这些杂质。
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氨碱法生产纯碱反应原理6
为了易于调节和便于输送，送往调和槽分解氯
化铵的石灰通常先制成石灰乳。将石灰和热水一
起送入消化机中，在近于沸腾的情况下石灰进行
消化而成悬浮液，即为石灰乳。
CaO + H2O → Ca(OH)2
(8)
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纯碱生产工艺流程
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氨碱法生产纯碱反应原理1
氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀 NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3 + NH4Cl 这一过程在碳酸化塔中进行。
由于NaCl水溶液不能吸收CO2，故如上式所 示，NH3与CO2同时通入时CO2的吸收率是很低 的。因此，必须先用NaCl溶液吸收NH3，再吸收 CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。
碱有多种工艺流程。我国多采用：一次碳化，两
次吸氨，一次加盐，低温析铵流程。
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联碱法生产纯碱工艺流程图
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氨碱法与联碱法生产框图
《生产领域产品质量管理与监督》课程
联碱法生产纯碱反应原理
联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化
碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯
碱与氯化铵，简称"联合制碱"或称"联碱"主要反
应为：
➢ NaCl+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加 入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制
精制方法是加入碱性物质如NaCO3和NaOH等。 使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+生成CaCO3沉淀。
Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ 生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去Ca2+、
Mg2+以后的盐水，称为精制盐水。
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氨碱法生产纯碱反应原理3
反应式（1）所生成的NaHCO3固体，经过过滤 分离后，送入煅烧炉中，在160℃以上有高温煅 烧，即得纯碱。
(4) 此时与形成共晶的，也一起分解
(5) 放出的气称为炉气，经冷却，吸收除去氨后， 压缩返回碳酸化塔中。
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石灰石-碳酸铵法精制盐水工艺流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+
2NH3 + H2O+CO2→ (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +Ca2+→CaCO3+2NH4+
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氨碱法生产纯碱反应原理7
氨碱法生产纯碱的主要化学反应可以表示为
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氨碱法生产纯碱工艺流程图
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侯氏制碱法1
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸 氢铵，这是第一步。 第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分 子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以 沉淀是因为它的溶解度较小。根据NH4Cl在常 温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃) 时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独 结晶析出供做氮肥。
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氨盐水碳酸化所使用的、蒸馏氯化铵所需要的 石灰乳是由石灰石煅烧而得到的。
(7) 石灰石的煅烧是在石灰窑中进行的。产生的气， 浓度在40%左右，称为窑气，经过除尘、冷却和 压缩后送入碳酸化塔中部用作碳酸化，得到的固 体产品即为石灰。
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氨碱法生产纯碱反应原理4
制碱母液中主要含有，并含有未转化的NaCl 与NH4HCO3。当加热蒸馏时，母液中的在液相中 也按式（5）分解，使以气相逸出。这是在加热 塔中完成的。 制碱母液中的，为了将其以NH3的形式回收， 必须将加热塔出来的溶液，送入调和槽中，加入 石灰乳，在不断搅拌下，使其进行如下的反应
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石灰煅烧及化灰工艺流程
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石灰纯碱法精制盐水流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3 →CaCO3+2Na+
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侯氏制碱法2
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑
➢ 即①NaCl(饱)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
➢ ②2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
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侯氏制碱法3
保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食 盐的利用率提高到96％； NH4Cl可做氮肥； 可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转 化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。
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氨碱法生产纯碱反应原理2
所用的氯化钠溶液中或多或少地含有Ca2+、
Mg2+等杂质离子，它们在氨化或碳酸化过程中会
生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其它不溶性复盐， 堵塞设备与管道，影响传热和成品质量。故盐水
在进入吸氨塔前必须除去这些杂质。
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氨碱法生产纯碱反应原理6
为了易于调节和便于输送，送往调和槽分解氯
化铵的石灰通常先制成石灰乳。将石灰和热水一
起送入消化机中，在近于沸腾的情况下石灰进行
消化而成悬浮液，即为石灰乳。
CaO + H2O → Ca(OH)2
(8)
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纯碱生产工艺流程
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
氨碱法生产纯碱反应原理1
氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀 NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3 + NH4Cl 这一过程在碳酸化塔中进行。
由于NaCl水溶液不能吸收CO2，故如上式所 示，NH3与CO2同时通入时CO2的吸收率是很低 的。因此，必须先用NaCl溶液吸收NH3，再吸收 CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。
碱有多种工艺流程。我国多采用：一次碳化，两
次吸氨，一次加盐，低温析铵流程。
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联碱法生产纯碱工艺流程图
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联碱法生产纯碱反应原理
联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化
碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯
碱与氯化铵，简称"联合制碱"或称"联碱"主要反
应为：
➢ NaCl+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加 入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制
精制方法是加入碱性物质如NaCO3和NaOH等。 使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+生成CaCO3沉淀。
Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ 生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去Ca2+、
Mg2+以后的盐水，称为精制盐水。
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氨碱法生产纯碱反应原理3
反应式（1）所生成的NaHCO3固体，经过过滤 分离后，送入煅烧炉中，在160℃以上有高温煅 烧，即得纯碱。
(4) 此时与形成共晶的，也一起分解
(5) 放出的气称为炉气，经冷却，吸收除去氨后， 压缩返回碳酸化塔中。
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石灰石-碳酸铵法精制盐水工艺流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+
2NH3 + H2O+CO2→ (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +Ca2+→CaCO3+2NH4+
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氨碱法生产纯碱反应原理7
氨碱法生产纯碱的主要化学反应可以表示为
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侯氏制碱法1
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸 氢铵，这是第一步。 第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分 子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以 沉淀是因为它的溶解度较小。根据NH4Cl在常 温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃) 时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独 结晶析出供做氮肥。