純堿生產(chǎn)工藝流程

1、生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程純堿生產(chǎn)工藝流程常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥系 吳朝華2012年2月 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 2常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系p 氨鹽水碳酸化生成碳酸氫鈉沉淀NaCl + NH3 + CO2 +H2O NaHCO3 + NH4Cl 這一過程在碳酸化塔中進(jìn)行。p 由于NaCl水溶液不能吸收CO2，故如上式所示，NH3與CO2同時(shí)通入時(shí)CO2的吸收率是很低的。因此，必須先用NaCl溶液吸收NH3，再吸收CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理1 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 3常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理2

2、p 所用的氯化鈉溶液中或多或少地含有Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)離子，它們在氨化或碳酸化過程中會(huì)生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其它不溶性復(fù)鹽，堵塞設(shè)備與管道，影響傳熱和成品質(zhì)量。故鹽水在進(jìn)入吸氨塔前必須除去這些雜質(zhì)。p 精制方法是加入堿性物質(zhì)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+以后的鹽水，稱為精制鹽水。 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 4常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理3p

3、 反應(yīng)式（1）所生成的NaHCO3固體，經(jīng)過過濾分離后，送入煅燒爐中，在160以上有高溫煅燒，即得純堿。 (4)此時(shí)與形成共晶的，也一起分解 (5)放出的氣稱為爐氣，經(jīng)冷卻，吸收除去氨后，壓縮返回碳酸化塔中。 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 5常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理4p 制堿母液中主要含有，并含有未轉(zhuǎn)化的NaCl與NH4HCO3。當(dāng)加熱蒸餾時(shí)，母液中的在液相中也按式（5）分解，使以氣相逸出。這是在加熱塔中完成的。p 制堿母液中的，為了將其以NH3的形式回收，必須將加熱塔出來的溶液，送入調(diào)和槽中，加入石灰乳，在不斷攪拌下，使其進(jìn)行如下的反應(yīng) (6) 生產(chǎn)領(lǐng)

4、域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 6常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理5p 氨鹽水碳酸化所使用的、蒸餾氯化銨所需要的石灰乳是由石灰石煅燒而得到的。 (7)石灰石的煅燒是在石灰窯中進(jìn)行的。產(chǎn)生的氣，濃度在40%左右，稱為窯氣，經(jīng)過除塵、冷卻和壓縮后送入碳酸化塔中部用作碳酸化，得到的固體產(chǎn)品即為石灰。 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 7常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理6p 為了易于調(diào)節(jié)和便于輸送，送往調(diào)和槽分解氯化銨的石灰通常先制成石灰乳。將石灰和熱水一起送入消化機(jī)中，在近于沸騰的情況下石灰進(jìn)行消化而成懸浮液，即為石灰乳。 CaO + H2O Ca

5、(OH)2 (8) 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 8常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理7p氨堿法生產(chǎn)純堿的主要化學(xué)反應(yīng)可以表示為 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 9常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法生產(chǎn)純堿工藝流程圖 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 10常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系p 聯(lián)堿法以食鹽、氨及合成氨工業(yè)副產(chǎn)的二氧化碳為原料，同時(shí)生產(chǎn)純堿及氯化銨，即聯(lián)合產(chǎn)純堿與氯化銨，簡稱聯(lián)合制堿或稱聯(lián)堿主要反應(yīng)為： NaCl+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 +NH4Clp NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O根據(jù)加入原料的次數(shù)及

6、析出氯化銨溫度的不同，聯(lián)合制堿有多種工藝流程。我國多采用：一次碳化，兩次吸氨，一次加鹽，低溫析銨流程。聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿反應(yīng)原理 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 11常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿工藝流程圖 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 12常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨堿法與聯(lián)堿法生產(chǎn)框圖 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 13常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系侯氏制堿法1p 氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨，這是第一步。p 第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉淀，碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。根據(jù)NH4Cl在

7、常溫時(shí)的溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在278K283K(510)時(shí)，向母液中加入食鹽細(xì)粉，而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 14常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系p NH3+H2O+CO2=NH4HCO3p NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3p 2NaHCO3（加熱）=Na2CO3+H2O+CO2 即NaCl(飽)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3 2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2侯氏制堿法2 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 15常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系p

8、保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高到96；p NH4Cl可做氮肥；p 可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。侯氏制堿法3 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 16常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系石灰煅燒及化灰工藝流程 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 17常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系石灰純堿法精制鹽水流程 Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3 CaCO3+2Na+ 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 18常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系石灰石石灰石-碳酸銨法精制鹽水工藝流程碳酸銨法精制鹽水工藝流程 Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+ 2NH3 + H2O+CO2 (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +Ca2+CaCO3+2NH4+ 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 19常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系精制鹽水的氨化過程精制鹽水的氨化過程 生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量管理與監(jiān)督課程 20常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與生物工程技術(shù)系氨鹽水碳酸化工藝流程氨鹽水碳酸化工藝流