《化工工艺学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 纯碱和烧碱

第九章施碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 第九章 纯碱和烧碱

本章内容目录 纯碱和烧碱 第一部分纯碱第二部分烧碱 §1纯碱的性质 §1烧碱的性质 §2纯碱的用途 §2烧碱的用途 §3生产方法 §3生产方法 §4氨碱法制纯碱 §4生产原理 §5联碱法制纯碱 §5离子交换膜法制 §6氨碱法和联合纯碱 法的比较 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 本章内容目录纯碱和烧碱 第一部分 纯碱 §1 纯碱的性质 §2 纯碱的用途 §3 生产方法 §4 氨碱法制纯碱 §5 联碱法制纯碱 §6 氨碱法和联合 法的比较 第二部分 烧碱 §1 烧碱的性质 §2 烧碱的用途 §3 生产方法 §4 生产原理 §5离子交换膜法制 纯碱

第一节纯碱 §1纯碱的性质 >国内纯碱生产概况 NaC○ 纯碱,又叫碳酸钠,俗称“苏打” >相对分子量(或原子量)10599 1、密度2.532kg/dm3 2、熔点851°C 3、性状白色粉末或细粒 色醇睡檬易溶于水,水溶液呈喊性,不语于 5和他吸湿性强,能因吸湿而结成硬快

第九章 纯碱和烧碱 ➢国内纯碱生产概况 ➢纯碱，又叫碳酸钠，俗称“苏打” ➢相对分子量（或原子量） 105.99 1、密 度 2.532kg/dm3 2、熔 点 851℃ 3、性 状 白色粉末或细粒 4、溶解情况 易溶于水，水溶液呈碱性。不溶于 乙醇、乙醚。 5、其 他 吸湿性强，能因吸湿而结成硬快。 Na2 CO3 §1 纯碱的性质 第一节 纯碱

§2纯碱的用途 纯碱是一种大吨位化工原料, 用途极其广泛 制造玻璃 °制肥皂 硬水变软水 石油和油类的碱精制 冶炼工业上的应用 化学工业上的应用 洗涤、印染、漂白及其他 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 §2 纯碱的用途 纯碱是一种大吨位化工原料， 用途极其广泛 • 制造玻璃 • 制肥皂 • 硬水变软水 • 石油和油类的碱精制 • 冶炼工业上的应用 • 化学工业上的应用 • 洗涤、印染、漂白及其他

§3皱产方法 1、氨碱法生产纯碱 2、联碱碱法生产纯碱(侯氏法) 3、路布兰法 芒硝制碱法 4、天然碱加工提纯制纯碱 第九章纯碱称烧碱

第九章 纯碱和烧碱 §3 生产方法 1、氨碱法生产纯碱 2、联碱碱法生产纯碱（侯氏法） 3、路布兰法 芒硝制碱法 4、天然碱加工提纯制纯碱 （图） （图） （图）

§4氨碱法 、化学原理: 石灰石煅烧GaCO2=GaO+CO CaO+H,0=Ca (oh)2 碳酸化NH2+H2O+CO2= NHHCO3 NH4HCO3+Na Cl-NaHCO3+NH4CI 煅烧和氨的回收 2 Nahco3=NaCO3+CO2↑+H2O↑ Ca(oH)2 +NH4CI=CaCl+H20 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 §4 氨碱法 一、化学原理： 石灰石煅烧 CaCO3 = CaO + CO2 CaO +H2O = Ca(OH) 2 碳酸化 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 ↓ NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 煅烧和氨的回收 2NaHCO3=NaCO3+CO2 ↑+H2O↑ Ca(OH)2 +NH4Cl = CaCl2 +H2O

二、氨碱法的生产过程: (1)co2气和石灰乳的制备。煅烧石灰石制 得石灰和二氧化碳,石灰消化而得石灰乳。 (2)盐水的制备、精制及氨化,制得氨盐水。 (3)氨盐水的碳酸化制重碱。来自石灰石煅烧 及重碱煅烧的co2,经压缩、冷却送至碳化塔。 (4)重碱的过滤及洗涤(即碳化所得晶浆的液 团分离)。 (5)重碱煅烧制得纯碱成品及CO2 (6)母液中氨的蒸馏回收。 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 二、氨碱法的生产过程： （1）CO2 气和石灰乳的制备。煅烧石灰石制 得石灰和二氧化碳，石灰消化而得石灰乳。 （2）盐水的制备、精制及氨化，制得氨盐水。 （3）氨盐水的碳酸化制重碱。来自石灰石煅烧 及重碱煅烧的CO2，经压缩、冷却送至碳化塔。 （4）重碱的过滤及洗涤（即碳化所得晶浆的液 固分离）。 （5）重碱煅烧制得纯碱成品及CO2。 （6）母液中氨的蒸馏回收

三、流程示意图 四、主要设备 碳化塔是氨碱法制‖ 盐水人 纯碱的主要设备之一。 口 它是由许多铸铁塔圈组 装而成,结构上大致可 分上、下两部分:上部 为二氧化碳吸收段,下 部有一些冷却水箱,用 以冷却碳化液以析出晶 体。(图见右) 下段气I 出 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 三、流程示意图 四、主要设备 碳化塔是氨碱法制 纯碱的主要设备之一。 它是由许多铸铁塔圈组 装而成，结构上大致可 分上、下两部分：上部 为二氧化碳吸收段，下 部有一些冷却水箱，用 以冷却碳化液以析出晶 体。（图见右）

§4联合制碱法 以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化 碳为原料,同时生产纯喊及氯化铵,即所谓 联合法生产纯碱及氯化铵,简称“联碱法” 联碱法前一部分与氨碱法一样,最后把 氯化铵晶体分离出来,作为一种肥产品 把所佘的食盐返回碳化塔,供制碳酸氩钠。 联合制碱原理示意图 联合制碱流程简图 联合制碱流程详图 第九章纯碱和烧碱

第九章 纯碱和烧碱 §4 联合制碱法 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，即所谓 联合法生产纯碱及氯化铵，简称“联碱法” 联碱法前一部分与氨碱法一样，最后把 氯化铵晶体分离出来，作为一种氮肥产品， 把所余的食盐返回碳化塔，供制碳酸氢钠。 联合制碱原理示意图 联合制碱流程简图 联合制碱流程详图

§5氨碱法和联碱法的比较 氨碱法的优点:原料易于取得且价廉,生产过程 中的氨可循环利用,损失较少;能够大规模连续生产 易于机械化,自动化;可得到较高质量的纯碱产品。 2。氨碱法缺点:是原料利用率低,造成大量废液废 渣排出,严重污染环境;碳化后母液中含有大量的氯 化铵,需加入石灰乳使之分解,然后蒸馏以回收氨 这样就必须设置蔡氨塔并消耗大量的蒸汽和石灰,从 而造成流程长,设备庞大和能量上的浪费。 3。联合制碱法与氨碱法比较有下列优点:原料利用 率高;不需石灰石及焦碳,降低了很多成本;纯碱部 分不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰机等笨重设备,维 了流程,建长投资花费减少;无大量废液、废渣排出 「在内地

第九章 纯碱和烧碱 §5 氨碱法和联碱法的比较 1。氨碱法的优点：原料易于取得且价廉，生产过程 中的氨可循环利用，损失较少；能够大规模连续生产， 易于机械化，自动化；可得到较高质量的纯碱产品。 2。氨碱法缺点：是原料利用率低，造成大量废液废 渣排出，严重污染环境；碳化后母液中含有大量的氯 化铵，需加入石灰乳使之分解，然后蒸馏以回收氨， 这样就必须设置蒸氨塔并消耗大量的蒸汽和石灰，从 而造成流程长，设备庞大和能量上的 浪费。 3。联合制碱法与氨碱法比较有下列优点：原料利用 率高；不需石灰石及焦碳，降低了很多成本；纯碱部 分不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰机等笨重设备，缩短 了流程，建长投资花费减少；无大量废液、废渣排出， 可在内地建厂