氨堿法純堿生產(chǎn)工藝概述

1、 第二章氨堿法純堿生產(chǎn)工藝概述第一節(jié)氨堿法基本生產(chǎn)原理及總流程簡述一、氨堿法生產(chǎn)純堿的特點及總流程氨堿法生產(chǎn)純堿的技術(shù)成熟，設(shè)備基本定型，原料易得，價格低廉，過程中的nh3循環(huán)使用，損失較少。能大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，機械化自動化程度高，產(chǎn)品的質(zhì)量好，純度高該法的突出缺點是：原料利用率低，主要是指NaCI的利用率低，廢渣排放量大。嚴重污染環(huán)境，廠址選擇有很大局限性，石灰制備和氨回收系統(tǒng)設(shè)備龐大，能耗較高，流程較長。針對上述不足和合成氨廠副產(chǎn)CO2的特點，提出了氨堿兩大生產(chǎn)系統(tǒng)組成同一條連續(xù)的生產(chǎn)線，用NaCI，NH3和CO2同時生產(chǎn)出純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品一一即聯(lián)堿法。氨堿法生產(chǎn)純堿的總流程見圖5-1

2、9。圖宙気礙法生產(chǎn)純董總謙程二、氨堿法制純堿的生產(chǎn)工藝流程1、氨堿法生產(chǎn)純堿的流程示意如圖5-1所示。其過程大致如下.程星貳偵液至_氣h岀_I転鹽永*1螢q舉陰士岐霾：陵二1E遼虧T緞劃1-竺返二二7口?賓笛込i朮壩怔或程選(：為1阪電瓦f右X:-惻屮歸L0B5-1埶堿饉示意逮程圖2、氨堿法純堿生產(chǎn)工藝流程框圖：原鹽石灰石無煙煤3、氨堿法純堿生產(chǎn)工序的基本劃分：石灰工序:C02和石灰乳的制備，石灰石經(jīng)煅燒制得石灰和C02，石灰經(jīng)消化得石灰乳；鹽水工序:鹽水的制備和精制；蒸吸工序:鹽水氨化制氨鹽水及母液中氨的蒸發(fā)與回收；碳濾工序:氨鹽水碳化制得重堿及其重堿過濾和洗滌；煅燒工序:重堿煅燒得純堿成品

3、及CO2；和重質(zhì)純堿的生產(chǎn)；CO2壓縮工序:窯氣C02、爐氣CO2的壓縮工碳酸化制堿。三、氨堿法純堿生產(chǎn)原理及工藝流程敘述氨堿法生產(chǎn)純堿的原料是食鹽和石灰石，燃料為焦炭(煤)。氨作為催化劑在系統(tǒng)中循環(huán)使用。原料鹽(海鹽、巖鹽、天然鹽水)經(jīng)精制吸氨、碳化、結(jié)晶、過濾，再煅燒即為成品。母液經(jīng)石灰乳中和后，氨蒸發(fā)并回收使用，氯化鈣則排放。其化學反應為：NaCl+NHj+HjO4-CO?-冏C込i+NFUCI2NaHCX)3-+CChf+H?0fCaCb+2NH?f卡HjO氨堿法具有原料來源豐富和方便，生產(chǎn)過程均在氣液相間進行，可以大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點。但排出的氯化鈣(CaCIJ

4、廢渣沒有應用出路，造成大量堆積。因此，該生產(chǎn)方法在廠址選擇方面相對較為苛求，否則引起公害。另外鹽的總利用率低(30%)，工藝流程較長且復雜。、氨堿法純堿生產(chǎn)的基本原理及總流程敘述：氨堿法是當今世界大規(guī)模制造純堿的工業(yè)方法之一。是以食鹽、石灰石為主要原料，以氨作為中間輔助材料制取純堿。總的化學反應方程式為：CaCO+2NaCL=NaCO+CaCL3232這個化學反應實際上是不能直接進行的，它只是一系列中間反應的總和。這個反應的實際過程是由右向左進行的，因此要實現(xiàn)由左至右的反應，就必須通過復雜的中間途徑，還必須導入氨，在系統(tǒng)中不斷循環(huán)再用，這就使得氨堿法制堿成為一種很復雜的化學反應過程，其全過程需

5、范圍若干個步驟，各主要步驟及其主要化學反應如下：1、石灰石煅燒以制取CO2及生石灰CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)178.27KJ/mol燃料中的碳在空氣流中燃燒生成CO并放熱C(s)+O=CO(g)+395.4KJ/mol22氧化鈣(生石灰)消化制成熟石灰CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)+65.65KJ/mol2、飽和鹽水吸氨、碳酸化制成NaHCO3，叫做重碳酸鈉(碳酸氫鈉)，或簡稱重堿。綜合反應如下所示：NaCL(aq)+NH(g)+CO(g)+HO(l)=NHCL(aq)+NaHCO(s)+114.5KJ/mol2243或分布反應如下：NH（g）+HO（l）=NH

6、OH（aq）+34.6KJ/mol3242NHOH（aq）+CO（g）=（NH）CO（aq）+HO（l）+94.0KJ/mol424232（NH）CO（aq）+CO（g）+HO（l）=2NHHCO（aq）+35KJ/mol232243NHHCO（aq）+NaCL（aq）=NHCL（aq）+NaHCO（s）+15.4KJ/mol3、將重堿NaHCO3與溶液分離，進行煅燒而制得純堿，并回收C02。2NaHCO（s）=NaCO+CO（g）+HO（g）-129.1KJ/mol323224、將溶液中的NH4CL及幾種碳酸銨鹽分解然后將氨蒸出，以循環(huán)使用。主要反應式是：2NHCL（aq）+Ca（OH）（s

7、）=2NH（g）+CaCL（aq）+2HO（l）44.1KJ/mol42322（2）、現(xiàn)代氨堿法純生產(chǎn)程序可以分為下列步驟：A、C02氣和石灰乳的制備。煅燒石灰石制得生石灰和二氧化碳氣；生石灰經(jīng)消化而制得石灰乳。B、原鹽化鹽制備鹽水和鹽水的精制。C、精鹽水吸氨制得氨鹽水。D、氨鹽水的碳酸化制取重堿。來自石灰石煅燒及重堿煅燒的二氧化碳，經(jīng)過壓縮、冷卻送至碳化塔制堿。E、重堿的過濾及洗滌（即碳化所得晶漿的固液分離）。F、重堿煅燒制得純堿成品及二氧化碳，純堿水合生產(chǎn)重質(zhì)純堿。G、母液中氨的蒸餾回收。第二節(jié)氨堿法純堿生產(chǎn)的主要原料概述一、原鹽（食鹽）1、原鹽的物化性質(zhì)及成份規(guī)格：原鹽是氨堿法純堿生產(chǎn)的

8、主要原料。原鹽的主要成份為氯化鈉，化學分子式為NaCL，純氯化鈉為無色等軸晶體，但是由于原鹽是由許多晶體機和而成，晶體之間的縫隙中往往含有鹵水或者空氣，因而變成白色而且不透明體，同時又因含有泥沙等雜質(zhì)，使原鹽常呈現(xiàn)灰褐色，氯化鈉晶體通常是正六面體。（1）食鹽的物化性質(zhì)：氯化鈉的分子量58.45熔點800C沸點1440C20C時比熱0.867(J/gC)25C時密度2.161t/m3原鹽中因為含有氯化鎂等雜質(zhì)，容易吸收空氣中的水分而潮解。氯化鈉易溶于水，其溶解熱為4.9KJ/mol，溶解過程為吸熱反應，當制成飽和鹽水時，可使溶液溫度降低6C多。氯化鈉的溶解度隨溫度升高沒有明顯的變化，這一性質(zhì)與絕

9、大多數(shù)易溶物質(zhì)溶解度隨著溫度升高而增加的性質(zhì)不同，所以其水溶液(鹵水)在冷凍工業(yè)中被用作載冷體。食鹽的質(zhì)量標準：作為制堿工業(yè)的原料，要求原鹽中的主要成份NaCL含量盡可能高，而泥沙及其他雜質(zhì)，特別是鈣、鎂雜質(zhì)越低越好。因為食鹽中的氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈣等雜質(zhì)，在鹽水精制、吸氨、碳化過程中，會生成炭酸鎂、碳酸鈣及其他復鹽等，使塔器與管道堵塞，這些雜質(zhì)如不能在碳化以前清除掉，就會較多地混入純堿中，使產(chǎn)品的品位降低，因此用于氨堿法的食鹽一般需要符合以下標準：NaCL%三90%；水分W4.2%；Mg2+%0.8%；SO2-%W0.8%。42、原鹽的需要用量氨堿法純堿生產(chǎn)的全過程，可以歸結(jié)為一個綜合的化

10、學反應方程式。即CaCO+2NaCL=CaCL+NaCO32232X58.45106X1000kg按照上述反應方程式，可以計算出生產(chǎn)It純堿理論上所需要的氯化鈉量X=58.45X2X1000/106=1103kg所求出的X是指生產(chǎn)每噸純堿(含Na2CO3100%)所需要的純的氯化鈉(折NaCL100%)的量。實際生產(chǎn)中，由于食鹽中只有90%左右的氯化鈉，而且又只能有70-75%的NaCL可以轉(zhuǎn)化為Na2CO3,Na+離子至少損失27%以上，加之過程中跑、冒、滴、漏等各項損失，實際耗用食鹽的量遠遠超過上述理論用量，這樣使每生產(chǎn)1噸工業(yè)純堿所需耗用的原鹽實物量高達1.61.7t之多。氨堿法制堿的食

11、鹽消耗量是很大的，純堿工業(yè)從來就是用鹽大戶，因此必須保證有大量、廉價的原鹽供應，才能維持生產(chǎn)并在經(jīng)濟上獲益。就其純度而言，礦鹽多數(shù)要比海鹽為高，并可以采用注入高壓水壓裂地下化鹽方法進行開采，得到接近飽和的鹵水，節(jié)省設(shè)備和人力，降低成本。十分適用于由濕法精制鹽水的氨堿法生產(chǎn)，不過要鋪設(shè)鹵水輸送管道或久鹽礦附近建廠均存在其他制約因素，而我國又以盛產(chǎn)海鹽為主，盡管其質(zhì)量不如礦鹽，也仍然是氨堿廠原料的天然寶庫，所以我國大多數(shù)堿廠是以海鹽為原料，臨海發(fā)展純堿生產(chǎn)。3、我國鹽資源概況3.1分類鹽是NaCl（氯化鈉）的俗稱。在我國，根據(jù)來源和生產(chǎn)方法可分為3類：以海水為原料曬制而得的鹽叫作“海鹽”；開采現(xiàn)代

12、鹽湖礦加工制得的鹽叫作“湖鹽”；開采地下天然鹵水或古代巖鹽礦床加工制得的鹽則稱“井礦鹽”。我國井礦鹽工藝以鉆井水溶汲取鹵水，進而真空蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)高品質(zhì)鹽為主，因此，又稱真空鹽。按照產(chǎn)品形式又分為固體鹽和液體鹽，我國以固體鹽為主，液體鹽主要指汲取的天然地下鹵水或注水溶解地下巖鹽礦床而得到的鹵水，目前我國液體鹽的比例不足10%，但國外發(fā)達國家較高，如美國達到51%。氯化鈉除供食用外（慣稱食鹽），大量用作工業(yè)原料（名曰工業(yè)用鹽），國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計年表以“原鹽”為總稱。3.2資源分布我國鹽資源非常豐富，開采歷史悠久?；痉植紶顩r是：東部海鹽，中部及西南部井礦鹽，西北部湖鹽。海水曬鹽與國家的海岸線長度、

13、灘涂面積及氣候條件等有關(guān)，我國海鹽以北方海鹽區(qū)（含遼寧、河北、天津、山東和江蘇）為主。井礦鹽礦床廣泛分布在河南、四川、湖北、湖南、江西、四川、重慶、云南、江蘇、山東、安徽及陜西等18個省區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)已查明的氯化鈉儲量大于100億t的鹽礦床就有十余個。湖鹽主要分布在內(nèi)蒙古、青海、新疆及西藏等西北部地區(qū)，以青海鹽湖最為豐富，儲量在3000多億t，生產(chǎn)成本較為低廉，但我國西北地區(qū)經(jīng)濟相對落后，對鹽的需求也較低，遠距離運輸一直是制約其發(fā)展的瓶頸。我國1995年探明鹽礦儲量3824億t,資源量在6.2萬億t以上。目前我國的鹽總產(chǎn)量不足6000萬t，因此，我國的鹽資源可以滿足制鹽工業(yè)長期快速發(fā)展的

14、需求，很多省市都有發(fā)展制鹽工業(yè)以及鹽化工的資源條件。4、我國制鹽工業(yè)概況4.1生產(chǎn)情況近十余年，受我國鹽化工及下游行業(yè)快速發(fā)展的影響，我國對原鹽的需求也快速增加。2007年，我國原鹽生產(chǎn)和消費量5920萬t,居世界第1位。從歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，海鹽產(chǎn)能最大，井鹽次之，湖鹽最低。東部沿海地區(qū)制鹽產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的60%。海鹽生產(chǎn)主要集中在環(huán)渤海灣的山東、河北、天津和遼寧四省市，四省市產(chǎn)量占全國海鹽產(chǎn)量的90%以上。湖鹽主要集中在內(nèi)蒙、新疆和青海三省。井礦鹽主要分布在四川、湖北、江蘇、河南、江西、湖南、安徽、云南、重慶等省市。近年我國原鹽產(chǎn)量見表1。受沿海地區(qū)各類園區(qū)和工業(yè)等項目建設(shè)發(fā)展的影響，北方海鹽

15、區(qū)的鹽田面積逐年萎縮，海鹽產(chǎn)能增幅和所占比例逐漸降低，產(chǎn)能進一步增加的潛力不大。而井礦鹽資源豐富且分布廣，技術(shù)成熟，投資門檻不高，因此近年井礦鹽產(chǎn)能增幅較快，在全國鹽總產(chǎn)量中的比例逐年提高。目前規(guī)劃建設(shè)的制鹽產(chǎn)能(主要是井礦鹽)超過1000萬t/a,鹽業(yè)產(chǎn)能的增長可以滿足下游行業(yè)的需求。表1近年我國原鹽產(chǎn)量萬【年份海鹽湖鹽井礦鹽2003219L8302.01158.6200422922386.91353.720052664.0458.91689320063062J502.61865320073162.0510.42245.94.2存在問題產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一。公路化雪、畜牧、水處理、洗浴用鹽、高純

16、度工業(yè)鹽等高附加值產(chǎn)品的開發(fā),從數(shù)量、品種、質(zhì)量等各方面還沒有拓展和滿足市場需求。尤其是液體鹽的開發(fā)利用仍處于較低水平,折鹽產(chǎn)量僅占井礦鹽總產(chǎn)量的12%。鹵水化工的深加工系列產(chǎn)品,如鉀鎂肥、阻燃劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體等還沒有形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化。資源利用水平低。目前,制鹽工業(yè)仍主要以單一的制鹽業(yè)為主,資源利用率很低。海鹽苦鹵利用率不足20%,萊州灣地下鹵水的掠奪性開采使鹽、溴比例失調(diào),這一地區(qū)出現(xiàn)水位下降、濃度降低、流量減少等資源枯竭的現(xiàn)象；湖鹽區(qū)由于單一提取鹽,導致鎂害嚴重,使湖鹽資源遭到污染；礦鹽區(qū)的芒硝提取率不足10%。國外則基本做到零排放。產(chǎn)業(yè)布局不合理。50%以上的原鹽運輸半徑超過200

17、km。在美國，80%以上的運輸半徑在150km以內(nèi)，管輸液體鹽比例較高。發(fā)展思路近年鹽業(yè)行業(yè)效益起伏較大，為避免產(chǎn)能嚴重過剩，國家發(fā)展改革委員會2006年發(fā)布制鹽工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導意見。優(yōu)先考慮與兩堿項目的配套建設(shè)。制鹽生產(chǎn)能力由2005年的5500萬t提高至2010年的6500萬t,年增幅控制在5%以內(nèi)。但實際預測該指標將被大大突破。穩(wěn)定海鹽生產(chǎn)，主要作為化工用鹽，關(guān)鍵是要提高產(chǎn)品質(zhì)量。有序發(fā)展井礦鹽。井礦鹽生產(chǎn)成本相對較高，但生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量相對較好，在適度增加產(chǎn)能的前提下，增加低耗能的液體鹽的供應量。按需發(fā)展湖鹽。湖鹽區(qū)地處西部，運輸條件還有待改善；但資源豐富，成本低廉，也具有一定優(yōu)勢。

18、消費結(jié)構(gòu)我國鹽化工用鹽占73%，食用鹽占16%，其它用鹽占11%。鹽化工是我國制鹽工業(yè)發(fā)展的決定因素。我國鹽消費結(jié)構(gòu)與發(fā)達國家相比，主要體現(xiàn)在鹽化工耗鹽比例過大；道路除雪等行業(yè)的消費比例過低(美國融雪耗鹽達到1900萬t)；鹵水直接消費比例過低(如美國達到51%)，而我國液體鹽消費比例只有10%左右，可見我國制鹽工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。我國以鹽為原料的鹽化工產(chǎn)業(yè)，主要是純堿和氯堿兩大行業(yè)(俗稱“兩堿”)。近年來，氯酸鈉和金屬鈉也發(fā)展較快，但這兩種下游產(chǎn)品的鹽的消耗較低，不足總消費量的1%，對全行業(yè)的供需平衡影響較小。“兩堿”的發(fā)展拉動了鹽業(yè)的發(fā)展，我國已形成以純堿和氯堿為龍頭，下游產(chǎn)品開發(fā)并存

19、的鹽化工產(chǎn)業(yè)格局。二、石灰石1、石灰石的物化性質(zhì)及規(guī)格成分石灰石為氨堿法純堿生產(chǎn)的第二大重要原料，其消耗量不亞于食鹽。(1)石灰石的物化性質(zhì)：石灰石顏色有灰白、茶色、褐色等，單純從色澤不能判斷其品質(zhì)的好壞。典型的礦石時方解石、大理石，主要成份是碳酸鈣，其結(jié)晶大部分為六方晶系?；瘜W分子式為CaCO；碳酸鈣的分子量100.09密度分解溫度2.711T/M3825C熔點1339C石灰石在石灰窯中煅燒，發(fā)生CaCO3的分解反應。生成的CaO稱為生石灰，為無色等軸晶系，熔點2372C，密度3.37t/m3，在氨堿廠將它用水消化而制得氫氧化鈣懸濁液，用于蒸氨反應。CaO+H2O=Ca(OH)2+65.65

20、KJ/mol生成的Ca(OH)2稱為熟石灰或消石灰，其分子量為74.09，為無色斜方晶系，密度2.24t/m3，無吸濕性，溶解度很小，而且溫度越高，溶解度越小。氫氧化鈣與水混合呈白色懸濁液即石灰乳，呈強堿性，用于蒸氨及鹽水除鎂過程。CaCO+2HC1=CaCl+HO+COf摩氏硬度值(MOH):33222化學分析：二氧化硅0.07%、三氧化二鋁0.02%、三氧化二鐵0.03%、氧化鈣55.22%、氧化鎂0.08%、石灰石塊狀/粉狀：燒失量40.79，硅4.62，鋁1.21，鐵0.52，鈣50.16，鎂1.10白云石粉/塊：硅0.19，鋁0.15，鐵0.17，鈣32.1，鎂21.19石灰石是生產(chǎn)

21、玻璃的主要原料。二氧化碳(CO2)能使熟石灰變混濁。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈塊狀，純的為白色，含有雜質(zhì)時為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等，用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和粘土等混合，經(jīng)高溫煅燒制得。玻璃由石灰石、石英砂、純堿等混合，經(jīng)高溫熔融制得。煉鐵用石灰石作熔劑，除去脈石。煉鋼用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害雜質(zhì)。(2)石灰石的質(zhì)量指標：石灰石的成份規(guī)格

22、：CaCO%三90%；SiOW5.5%；MgCO3.5%；ROW0.5%(RO為鐵鋁氧化物)TOC o 1-5 h z32323232、石灰石的用量根據(jù)反應方程式：CaCO+2NaCL=CaCL+NaCO3223100106X1000(kg)可求出X=100X1000/106=943(kg)即每生產(chǎn)1噸純堿（折100%）理論上需耗用的100%CaC03約943kg。實際生產(chǎn)中石灰石不是純的CaCO3，也不能百分之百分解，加上各個環(huán)節(jié)的損失，其耗用量同樣大大超過理論值，因此實物耗量達到1.31.6t/t之多。因此，應盡可能采用純度高的石灰石才較為經(jīng)濟，從而，可以提高CO2氣及石灰乳質(zhì)量，提高關(guān)鍵

23、設(shè)備的生產(chǎn)強度，減少系統(tǒng)物料當量，一般要求石灰石含碳酸鈣不低于90%，其他酸性雜質(zhì)如SiO2+R2O3以不超過6%為佳。這樣可使石灰窯生產(chǎn)出的CaO達到80%以上，而窯氣含CO2則可以達到40%以上，此外，氨堿廠對石灰石的粒度有特殊要求，其直徑在70150mm較為適宜。3、我國石灰石的儲量及分布情況石油是經(jīng)濟的命脈，國力發(fā)展的命脈，誰擁有了石油，誰就擁有了21世紀的發(fā)展。儲備石油，參與石油期貨市場的交易，不僅僅是經(jīng)濟活動，而是出于戰(zhàn)略發(fā)展目標的考慮。因此控制石油資源是爆發(fā)伊拉克戰(zhàn)爭的因素之一。中國有句古語，民以食為天，天命也。石灰石就是水泥工業(yè)的糧食，是水泥生產(chǎn)的命脈。水泥廠只要生產(chǎn)，就一刻離

24、不開石灰石，誰占有了石灰石資源，誰就占有了水泥工業(yè)的發(fā)展。目前我國水泥企業(yè)爭奪市場之戰(zhàn)，也可以說是爭奪石灰石資源之戰(zhàn)，因此大企業(yè)集團把占有優(yōu)勢石灰石資源作為實現(xiàn)自身發(fā)展戰(zhàn)略的措施之一。、石灰石是用途極廣的寶貴資源石灰石是石灰?guī)r作為礦物原料的商品名稱。石灰?guī)r在人類文明史上，以其在自然界中分布廣、易于獲取的特點而被廣泛應用。作為重要的建筑材料有著悠久的開采歷史，在現(xiàn)代工業(yè)中，石灰石是制造水泥、石灰、電石的主要原料，是冶金工業(yè)中不可缺少的熔劑灰?guī)r，優(yōu)質(zhì)石灰石經(jīng)超細粉磨后，被廣泛應用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫(yī)藥、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。據(jù)不完全統(tǒng)計，水泥生產(chǎn)消耗的石灰石和建筑石

25、料、石灰生產(chǎn)、冶金熔劑，超細碳酸鈣消耗石灰石的總和之比為1:3。石灰?guī)r是不可再生資源，隨著科學技術(shù)的不斷進步和納米技術(shù)的發(fā)展，石灰石的應用領(lǐng)域還將進一步拓寬。、我國石灰石資源概況及其地理分布我國是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國家之一。除上海、香港、澳門外，在各省、直轄市、自治區(qū)均有分布。據(jù)原國家建材局地質(zhì)中心統(tǒng)計，全國石灰?guī)r分布面積達43.8萬KM2（未包括西藏和臺灣），約占國土面積的1/20，其中能供做水泥原料的石灰?guī)r資源量約占總資源量的1/41/3。為了滿足環(huán)境保護、生態(tài)平衡，防止水土流失，風景旅游等方面的需要，特別是隨著我國小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實，可供水泥石灰?guī)r的開采量還將減少。全國

26、已發(fā)現(xiàn)水泥石灰?guī)r礦點七、八千處，其中已有探明儲量的有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處（礦石儲量大于8000萬噸為大型、40008000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型），共計保有礦石儲量542億噸，其中石灰?guī)r儲量504億噸，占93%；大理巖儲量38億噸，占7%。保有儲量廣泛分布于除上海市以外29個省、直轄市、自治區(qū)，其中陜西省保有儲量49億噸，為全國之冠；其余依次為安徽省、廣西自治區(qū)、四川（含重慶市）省，各保有儲量3430億噸；山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲量3020億噸；黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、內(nèi)蒙古、

27、青海、甘肅13省各保有儲量2010億噸；北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲量52億噸。三、焦炭或白煤1、無煙煤（白煤）的物化性質(zhì)無煙煤（英文名稱anthracite），俗稱白煤或紅煤。是煤化程度最大的煤。無煙煤固定碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率低，密度大，硬度大，燃點高，燃燒時不冒煙。黑色堅硬，有金屬光澤。以脂摩擦不致染污，斷口成介殼狀，燃燒時火焰短而少煙。不結(jié)焦。一般含碳量在90%以上，揮發(fā)物在10%以下。無膠質(zhì)層厚度。熱值約8000-8500千卡/公斤。有時把揮發(fā)物含量特大的稱做半無煙煤；特小的稱做高無煙煤。無煙煤為煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分較少，發(fā)熱量很高，可達250003

28、2500kJ/kg，揮發(fā)分釋出溫度較高，其焦炭沒有黏著性，著火和燃盡均比較困難，燃燒時無煙，火焰呈青藍色。煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，煤中的有機物質(zhì)受熱分解出一部分分子量較小的液態(tài)（此時為蒸汽狀態(tài)）和氣態(tài)產(chǎn)物，這些產(chǎn)物稱為揮發(fā)物。揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的分數(shù)成為揮發(fā)分產(chǎn)率或簡稱為揮發(fā)分。以干燥無灰基為分析基，揮發(fā)分低于10%的煤稱為無煙煤。揮發(fā)分大于6.5%小于10%的無煙煤稱為無煙煤三號。01號無煙煤為年老無煙煤；02號無煙煤為典型無煙煤；03號無煙煤為年輕無煙煤。2、焦炭的物化性質(zhì)焦炭定義：煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050C,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦

29、炭，這一過程叫高溫煉焦（高溫干餾）。由高溫煉焦得到的焦炭用于高爐冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦爐煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機合成工業(yè)原料。冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。鑄造焦是專用與化鐵爐熔鐵的焦炭。鑄造焦是化鐵爐熔鐵的主要燃料。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應具備塊度大、反應性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容

30、、焦炭熱導率、焦炭熱應力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：真密度為1.8-1.95g/cm3；視密度為0.88-1.08g/cm3；氣孔率為35-55%；散密度為400-500kg/m3；平均比熱容為0.808町/(kgk)(100C),1.465kj/(kgk)(1000C)；熱導率為2.64kj/(mhk)(常溫)，6.91kg/(mhk)(900C)；著火溫度(空氣中)為450-650C；干燥無灰基低熱值為30-32KJ/g；比表面積為0.6-0.8m2/g(使用全自動F

31、-Sorb2400比表面積儀BET方法檢測)。焦炭的比表面積研究是非常重要的，焦炭的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實可靠的，國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的，請參看我國國家標準(GB/T19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間，如果測試過程沒有實現(xiàn)完全自動化，那測試人員就時刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表

32、盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb2400比表面積分析儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器(兼?zhèn)渲苯訉Ρ确?，更重要的F-Sorb2400比表面積分析儀是迄今為止國內(nèi)唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設(shè)備，其測試結(jié)果與國際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結(jié)果精確性。 4、焦炭質(zhì)量的評價 焦炭的反應性及反應后的強度：焦炭反應性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進行化學反應的能力，焦炭反應后強度是指反應后的焦炭再機械力和熱應力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過程中，都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學

33、反應。由于焦與氧和水蒸氣的反應有與二氧化碳的反應類似的規(guī)律，因此大多數(shù)國家都用焦炭與二氧化碳間的反應特性評定焦炭反應性。中國標準（GB/T4000-1996）規(guī)定了焦炭反應性及反應后強度試驗方法。其做法是使焦炭在高溫下與二氧化碳發(fā)生反應沒，然后測定反應后焦炭失重率及其機械強度。焦炭反應性CRI及反應后強度CSR的重復性r不得超過下列數(shù)值：CRIr2.4%CSR:3.2%焦炭反應性及反應后強度的試驗結(jié)果均取平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值。3、焦炭和無煙煤的質(zhì)量指標焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體（或孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度，其指標一般

34、以裂紋度（指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少）來衡量。衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分數(shù)）來表示，它影響到焦炭的反應性和強度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在4045%，鑄造焦要求在3540%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強度低；而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來

35、摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M40值，焦炭的孔抱結(jié)構(gòu)影響耐磨強度M10值。M40和M10值的測定方法很多，我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗的方法。焦炭質(zhì)量標準：固定碳三80%；揮發(fā)份W5.0%；水份W7.0%；灰分W15.0%；發(fā)熱值三28000KJ/kg無煙煤質(zhì)量標準：固定碳三78%；揮發(fā)份W9.0%；水份W4.0%；灰分W16.0%；發(fā)熱值三28000KJ/kg、焦炭中的硫分：硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于0.07%即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來自礦石；3.5%來自石灰石；82.5%來自焦

36、炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加0.1%，焦炭使用量增加1.8%，石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.52.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%，大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.40.7%。、焦炭中的磷分：煉鐵用的冶金焦含磷量應在0.020.03%以下。、焦炭中的灰分：焦炭的灰分對高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加22.5%因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。、焦炭中的揮發(fā)分：根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于1.5%，則表示生焦；揮發(fā)分小于0.50.7

37、%,則表示過火，一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為1%左右。、焦炭中的水分：水分波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水分提高會使M04偏高，M10偏低，給轉(zhuǎn)鼓指標帶來誤差。、焦炭的篩分組成：在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國過去對焦炭粒度要求為：對大焦爐（13002000平方米）焦炭粒度大于40毫米；中、小高爐焦炭粒度大于25毫米。但目前一些鋼廠的試驗表明，焦炭粒度在4025毫米為好。大于80毫米的焦炭要整粒，使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一，空隙大，阻力小，爐況運行良好。5、白煤和焦炭的用量焦炭和白煤熱值較高，固定碳含量高，揮發(fā)份含量低，雜質(zhì)少，是石灰窯比較理想的燃料。石灰石

38、在石灰窯中煅燒需要按理論量配以適量的焦炭或白煤。實際配焦或配煤的比列應視石灰石和焦炭、白煤的品位而異。每煅燒單位重量石灰石所需要的焦炭或白妹的重量數(shù)，二者之百分率稱為配焦率（或配煤率）。例如某氨堿廠煅燒1噸石灰石需用8kg白煤，則配煤率為：85/1000=8.5%理論上分解lkgCaC03需要熱量1796KJ，這就是說需要發(fā)熱量為29307KJ/kg的標準煤0.061kg（1796/29307=0.061kg），由于石灰窯本身有熱損失，石灰要帶走一些顯熱，加上燃料燃燒不完全，造成燃料消耗比理論值大，實際生產(chǎn)中每煅燒1噸石灰石需要用標煤約7585kg，而每生產(chǎn)1噸純堿若按1.5噸石灰石計算，則需

39、耗用標煤120130kg。6、我國白煤的儲量中國無煙煤預測儲量為4740億噸，占全國煤炭總資源量的10%，年產(chǎn)2億噸。山西省占32%，河南省占18%，貴州省占11%。中國有六大無煙煤基地：北京京煤集團，晉城煤業(yè)集團，焦作煤業(yè)集團，河南永城礦區(qū)，神華寧煤集團，陽泉煤業(yè)集團。無煙煤塊煤主要應用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造鍛造等行業(yè)；無煙粉煤主要應用在冶金行業(yè)用于高爐噴吹（高爐噴吹用煤主要包括無煙煤、貧煤、瘦煤和氣煤）。焦炭分布：從我國焦炭產(chǎn)量分布情況看，我國煉焦企業(yè)地域分布不平衡，主要分布于華北、華東和東北地區(qū)。四、液氨（1）液氨的物化性質(zhì)1、氨的分子式NH3，分子量17.07。氨是一種無色

40、、有強烈刺激臭味的氣體；它比空氣輕，在標準狀況下，氨氣密度為0.77kg/m3。2、液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體。氨作為一種重要的化工原料，應用廣泛，為運輸及儲存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。氨易溶于水，溶于水后形成氫氧化銨的堿性溶液。氨在20水中的溶解度為34%。液氨在工業(yè)上應用廣泛，而且具有腐蝕性，且容易揮發(fā)，所以其化學事故發(fā)生率相當高。3、液氨為無色液體，有強烈刺激性氣味，極易氣化為氣氨。密度0.617g/cm3；沸點為一33.5C,低于一77.7可成為具有臭味的無色結(jié)晶。液氨密度在0C是為0.638t/m3,20C時為0.607t/m3。氣氨相對密度（空氣=1）

41、:0.59液氨相對密度（水=1）:0.7067（25C）CAS編號：7664-41-7自燃點：65111C熔點（C）：-77.7爆炸極限：16%25%沸點（C）:-3341水溶液PH值:117比熱kJ（kgK）氨（液體）4.609氨（氣體）2.179蒸氣壓：882kPa（200C）4、氨的臨界溫度為132.4C，臨界壓力為11.29MPa。因為氨的臨界溫度為132.4C,低于此溫度只要予以適當壓力即可將其液化。在常溫下，大概需要78個大氣壓即可將氨液化為液氨存放。但實際使用溫度未必是常溫，我國規(guī)定設(shè)計時要求不低于50C的飽和蒸氣壓力。液氨容器的設(shè)計壓力應該為2.16MPa。5、氨可以在氧氣中燃

42、燒，呈淺綠色火焰，同時分解成氨和水。4體積氨與3體積氧混合，遇火則發(fā)生強烈爆炸。氨與空氣混合時，遇火也會引起爆炸，其爆炸范圍為氨濃度15.727.4%（體積比）。氨的自然點為651Co6、液氨的揮發(fā)性很強，在常溫下易揮發(fā)成氨氣，氣化時吸熱，氣化熱較大（-15C時氣化熱為22.31KJ/mol）,廣泛用作冷凍劑。液氨是一個很好的溶劑，由于分子的極性和存在氫鍵，液氨在許多物理性質(zhì)方面同水非常相似。一些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物，在液氨中就不那么容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成一種藍色溶液。這種金屬液氨溶液能夠?qū)щ姡⒕徛纸夥懦鰵錃?，有強還原性。7、氨極易溶解于水，并放出大量的熱（

43、熔解熱為35KJ/mol）。在常溫下，一體積水可溶解700體積的氨。氨的水溶液具有較強的堿性，并且易揮發(fā)逸出氨氣。8、氨及氨水與酸可發(fā)生中和反應，生成銨鹽；與硫酸中和生成硫酸銨；與硝酸中和生成硝酸銨；與鹽酸中和生成氯化銨；與碳酸、二氧化碳和水中和生成碳酸銨和碳酸氫銨。9、在有水存在條件下，氨與銅或銅的合金作用生成銅氨絡(luò)離子Cu（NH3）J+,使銅受到氨水腐蝕，因此有氨水接觸的設(shè)備、管線不宜使用銅及銅的合金。10、氨對人的眼角膜和呼吸器官粘膜有刺激作用：液氨還能灼傷皮膚、眼睛、氨中毒會引起氣管阻塞、窒息、肺水腫，甚至造成死亡?？諝庵邪钡淖畲笕菰S濃度為30mg/m3o（2）液氨的質(zhì)量指標液氨國家標

44、準GB53688項目質(zhì)量指標優(yōu)等品一等品合格品氨含童孑99.999.899.6殘留物含量0.1重電法）0.20.4油含量Ktng/kg壬5重量法）2（紅外光譜法水分含量/%W0.1鐵(Fe)含量f(tng/kg)1（3）液氨的使用注意事項液氨是強腐蝕性有毒物質(zhì)，對皮膚和眼睛有強烈腐蝕作用，產(chǎn)生嚴重疼痛性灼傷。液氨蒸氣強烈刺激呼吸道粘膜和眼睛，對呼吸有窒息作用。受液氨損傷的皮膚應立即用清水沖洗，然后以3%5%的硼酸、乙酸或檸檬酸溶液濕敷。嚴重時應立即請醫(yī)生處理。毒性及中毒機理液氨人類經(jīng)口TDLo：015mlkg液氨人類吸入LCLo：5000ppm5m氨進入人體后會阻礙三羧酸循環(huán)，降低細胞色素氧化

45、酶的作用。致使腦氨增加，可產(chǎn)生神經(jīng)毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。接觸途徑及中毒癥狀A吸入吸入是接觸的主要途徑。氨的刺激性是可靠的有害濃度報警信號。但由于嗅覺疲勞，長期接觸后對低濃度的氨會難以察覺。a輕度吸入氨中毒表現(xiàn)有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎?；颊哂醒首仆础⒖人?、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等。b急性吸入氨中毒的發(fā)生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現(xiàn)為呼吸道粘膜刺激和灼傷。其癥狀根據(jù)氨的濃度、吸入時間以及個人感受性等而輕重不同。c嚴重吸人中毒可出現(xiàn)喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道粘膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細血管通透性而引起肺水

46、腫。B.皮膚和眼睛接觸低濃度的氨對眼和潮濕的皮膚能迅速產(chǎn)生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴重的化學燒傷。皮膚接觸可引起嚴重疼痛和燒傷，并能發(fā)生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀并發(fā)軟，可發(fā)生深度組織破壞。高濃度蒸氣對眼睛有強刺激性，可引起疼痛和燒傷，導致明顯的炎癥并可能發(fā)生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發(fā)炎。輕度病例一般會緩解，嚴重病例可能會長期持續(xù)，并發(fā)生持續(xù)性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內(nèi)障、眼瞼和眼球粘連及失明等并發(fā)癥。多次或持續(xù)接觸氨會導致結(jié)膜炎。急救措施A.清除污染如果患者只是單純接觸氨氣，并且沒有皮膚和眼的刺激癥狀，則不需要清除污染假如接觸的是液氨，并且衣服

47、已被污染，應將衣服脫下并放入雙層塑料袋內(nèi)。如果眼睛接觸或眼睛有刺激感，應用大量清水或生理鹽水沖洗20分鐘以上。如在沖洗時發(fā)生眼瞼痙攣，應慢慢滴入12滴0.4%奧布卡因，繼續(xù)充分沖洗。如患者戴有隱形眼鏡，又容易取下并且不會損傷眼睛的話，應取下隱形眼鏡。應對接觸的皮膚和頭發(fā)用大量清水沖洗15分鐘以上。沖洗皮膚和頭發(fā)時要注意保護眼睛。病人復蘇應立即將患者轉(zhuǎn)移出污染區(qū)，對病人進行復蘇三步法（氣道、呼吸、循環(huán)）：氣道：保證氣道不被舌頭或異物阻塞。呼吸：檢查病人是否呼吸，如無呼吸可用袖珍面罩等提供通氣，循環(huán)：檢查脈搏，如沒有脈搏應施行心肺復蘇。初步治療氨中毒無特效解毒藥，應采用支持治療。如果接觸濃度500

48、ppm，并出現(xiàn)眼刺激、肺水腫的癥狀，則推薦采取以下措施：先噴5次地塞米松（用定量吸入器），然后每5分鐘噴兩次，直至到達醫(yī)院急癥室為止。如果接觸濃度1500ppm，應建立靜脈通路，并靜脈注射1.0g甲基潑尼松龍（methylprednisolone）或等量類固醇。（注意：在臨床對照研究中，皮質(zhì)類固醇的作用尚未證實。）對氨吸入者，應給濕化空氣或氧氣。如有缺氧癥狀，應給濕化氧氣。如果呼吸窘迫，應考慮進行氣管插管。當病人的情況不能進行氣管插管時，如條件許可，應施行環(huán)甲狀軟骨切開術(shù)。對有支氣管痙攣的病人，可給支氣管擴張劑噴霧，如叔丁喘寧如皮膚接觸氨，會引起化學燒傷，可按熱燒傷處理：適當補液，給止痛劑，維

49、持體溫，用消毒墊或清潔床單覆蓋傷面。如果皮膚接觸高壓液氨，要注意凍傷。（4）氨的用量氨在生產(chǎn)過程中作為一種媒介在系統(tǒng)中循環(huán)使用，沒有最終進入產(chǎn)品之中。但由于氨在制堿過程中參與了化學反應，一度以碳酸銨、碳酸氫銨的形式存在，所以與一般的催化劑又有值得區(qū)別（催化劑的定義是：能加速或延緩化學反應速度，而本身的量和化學性質(zhì)并不改變的物質(zhì)）。按照下列化學反應式：2NH4HCO3+2NaCL=Na2CO3+H2O+CO2+2NH4CL2X17(NH3)106 34 X=320kg1000kg理論上制造1噸純堿，需要有320kg氨循環(huán)，由于碳化出堿液中帶走部分游離氨，加上各處的損耗，則必須有520kg氨的循環(huán)

50、量才能生產(chǎn)1噸純堿。在生產(chǎn)過程中，氨只生成中間產(chǎn)品，而并不最終進入產(chǎn)品，因此氨的消耗量主要損失于蒸氨塔排出的廢液帶走約0.5kg/t堿，此外還有碳化尾氣凈氨塔尾氣，各凈氨塔尾氣，過濾機爆空，真空機排水以及跑冒滴漏等各項損失。氨耗的高低主要取決于企業(yè)的技術(shù)管理水平及文明生產(chǎn)程度如何。高效率的氨循環(huán)是現(xiàn)代氨堿工業(yè)的最大成功之處。當然，由于具有較強的揮發(fā)性，從氣相中逸散損失是不可避免的，氨又易溶解于水，要從液相中百分之百分離出來也很困難。而且從技術(shù)經(jīng)濟觀點看，追求百分之百的吸收率及回收率往往要加大設(shè)備，使工序復雜化，或增加能量及其他物料的消耗，結(jié)果所費多于所得，并不經(jīng)濟。目前，國內(nèi)各大型氨堿廠的氨耗

51、水平一般在35kg/t，這比世界上的先進水平有很大差距，如美國氨耗在0.70.8kg/t，意大利為1.0l.lkg/t，最先進的氨耗可在0.4kg/t以下。我們應該努力搞好技術(shù)進步，加強生產(chǎn)控制管理，把各項氨損失減少到合理的限度，以求降低氨耗，達到降低純堿成本和改善勞動環(huán)境的目的。第三節(jié)主要中間物料名稱、當量及其他工藝參數(shù)一、堿廠常用術(shù)語1、母液：生產(chǎn)過程中，分離出結(jié)晶后的溶液，它含有與結(jié)晶同樣或更多的成分。例如：碳化出堿液，經(jīng)過濾機分離出NaHC03結(jié)晶后的溶液叫做母液（或冷母液），其中含有NaHC03,還有NHHCO、NHCL、NaCL等。4342、當量：（該當量區(qū)別于一般的化合當量）是指

52、每生產(chǎn)1噸純堿的中間物料的量。單位為m3/t或kg/1。例如：每生產(chǎn)1噸純堿需要用合格氨鹽水5.97m3，則稱氨鹽水的當量為5.97m3/t。3、循環(huán)：在氨堿生產(chǎn)中，物料在系統(tǒng)中按一定的封閉路線反復被輸送和應用，就稱之為“循環(huán)”。如氨循環(huán)，二氧化碳循環(huán)等。（嚴格地講：并非是絕對的封閉系統(tǒng)，因為有部分氨和二氧化碳要損失掉，還需要不斷向系統(tǒng)內(nèi)補充。）4、游離氨：是指能夠用加熱的方法直接從溶液中蒸出的氨，包括溶液中的NH、NHOH及氨的碳酸鹽等。以符號fnh3來表示。5、結(jié)合氨（也稱固定氨）：是指不能單純靠加熱方法而分解出的氨的化合物。一般指溶液中的NHCL,（NH）SO等，它們必須先經(jīng)過化學反應轉(zhuǎn)

53、變成游離氨，然后才能從溶液中4424蒸出。以符號cnh3表示。6、總氨（也稱全氨）：是指溶液中游離氨與結(jié)合氨的總和。以TNH3表示。7、總氯（也稱全氯）：是指溶液中氯離子的含量總和，包括feCL、NHCL及MgCL等的氯離42子，以TCL-表示。8、總堿度：是指溶液NH堿度及Na+堿度的總和。通常以直接滴定的總堿度近似地表示FNH，33實際是忽略了Na+堿度。9、消耗定額：每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品所耗用的標準原燃材料數(shù)量。有時分別注明實物耗量或折白耗量。例如：每生產(chǎn)1噸純堿，需耗用100%NaCL1500kg,則鹽耗即為1500kg/1（100%NaCL）。10、能耗：每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品，需耗用的各種能源包

54、括蒸汽、燃料、電以及耗能工質(zhì)如壓縮空氣、水等一一所折算的能源量，單位kj/1。二、主要中間物料名稱1、粗鹽水：用雜水溶解食鹽制得的飽和食鹽溶液。要求TCL-達到107.511以上，比重保持在1.191.20之間。2、一次鹽水（也叫除鎂鹽水）：粗鹽水經(jīng)過除鎂，從一次澄清桶出來的清液，稱為一次鹽水。石灰純堿法鹽水精制中，將粗鹽水經(jīng)過除鎂后的鹽水稱作除鎂鹽水。3、二次鹽水（也叫精鹽水）：一次鹽水經(jīng)除鈣后，在二次澄清桶內(nèi)澄清后的清液稱為二次鹽水。石灰純堿法鹽水精制中，將除鎂鹽水經(jīng)過除鈣后在鹽水澄清桶中澄清后的清液稱為精鹽水。要求其TCL-在104.511以上。4、氨鹽水：精鹽水經(jīng)過分段吸氨，制成的含氨

55、溶液。要求其TCL-在8911以上，氨與鈉濃度（按滴度11）的比值為1.121.18，溫度在3640C之間。5、碳化氨鹽水（也叫中和水）：氨鹽水在碳化清洗塔中溶解塔壁的結(jié)疤（NaHCO3等），同時吸收部分CO進行預碳化，使CO含量達到6011左右，此液體稱為碳化氨鹽水（或中和水）。226、出堿液：碳化氨鹽水（中和水）在碳化塔中與CO2充分反應，生成含有碳酸氫鈉、碳酸氫銨結(jié)晶的懸浮液，從塔底排出的液體稱為出堿液。7、冷母液：即過濾液，出堿液經(jīng)過濾分離出碳酸氫鈉等結(jié)晶的液體，稱為冷母液。8、熱母液：冷母液在母液洗滌塔中洗滌并冷卻煅燒爐氣，使本身溫度上升至62C左右，其中重碳酸鹽被預分解，即稱為熱母

56、液。9、預熱母液：熱母液進入蒸氨塔上部的加熱分解短，被塔下部上來的氣體加熱，使其中絕大部分CO2和部分游離氨蒸出后的液體，稱為預熱母液。10、調(diào)和液：預熱母液在預灰桶內(nèi)，與石灰乳均勻混合并進行反應，使母液中的結(jié)合氨大部分分解為游離氨的液體稱為調(diào)和液。11、廢液：調(diào)和液在蒸氨塔的加灰蒸餾段將氨蒸出后，使塔底排出的含渣液體稱為廢液。12、冷凝液：氨堿廠中含氨、CO2的氣、汽混合氣經(jīng)過間接換熱使氣體中的水蒸氣冷凝成水，氣體中的NH及CO溶于水中。得到的水溶液稱為冷凝液。來自蒸氨塔出氣的稱為蒸氨32冷凝液，來自煅燒爐氣的稱為煅燒冷凝液。13、石灰乳：化灰工序?qū)⑸遥–aO）消化制成的含Ca（OH）2

57、的懸浮液叫石灰乳，供蒸氨及鹽水精制使用。三、氨堿廠各種主要中間物料當量粗鹽水m3/t堿4.944.98一次鹽水m3/t堿5.025.08精鹽水m3/t堿5.105.15氨鹽水m3/t堿5.976.04中和水m3/t堿5.956.0出堿液m3/t堿5.45.5冷母液m3/t堿5.755.86熱母液m3/t堿6.406.6預熱母液m3/t堿7.527.70調(diào)和液m3/t堿9.7010.10廢液m3/t堿10.010.50冷凝液（蒸氨）m3/t堿各廠0.40.75不等石灰乳m3/t堿各廠2.302.55不等第四節(jié)氨堿法純堿生產(chǎn)的特點氨堿法制堿之所以在目前仍不失為最主要的純堿生產(chǎn)方法，是由于它具有以下

58、一些優(yōu)點：即原料價廉易得，它的上游工業(yè)不過是石礦的采掘和海水日曬成鹽或天然湖鹽開采，不需要技術(shù)難度大的相關(guān)工業(yè)（如合成氨等）與之配套；產(chǎn)品質(zhì)量高，特別是水不溶物含量低；它的歷史悠久，技術(shù)成熟，實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，也實現(xiàn)了許多手工作業(yè)的機械化。生產(chǎn)中氨得到了充分的循環(huán)利用，損耗量較小。它的生產(chǎn)物料的腐蝕性僅屬于中度，多數(shù)設(shè)備、管道只須采用鑄鐵或碳鋼制造，已能耐腐蝕等等。其他的工業(yè)制取純堿的方法，如聯(lián)合制堿法、天然堿加工等所以在內(nèi)地有較快的發(fā)展，是由于氨堿法存在著一些缺點，諸如：通過冗長、繁復的生產(chǎn)過程，僅得到單一的產(chǎn)品純堿，因此，產(chǎn)品成本較高，純收益較低；此法原料利用率較低，如食鹽的鈉利用率僅為

59、7072%。氯則完全未被利用，總的食鹽利用率僅為27.528.5%,未能達到很好的綜合利用；氨堿法純堿廠需要排放大量廢液和廢渣，污染江河土地。故只能臨?；蛟谏衬盎臒o人煙處建廠排放廢液，使產(chǎn)品、原料運輸距離拉長，工業(yè)布局不合理。氨堿法純堿生產(chǎn)的工藝與設(shè)備通過多年來的發(fā)展還有以下一些顯著特點：1、設(shè)備笨重低效；氨堿法純堿廠的主要化工過程大部分是吸收、洗滌、脫吸、煅燒等氣液、氣固傳質(zhì)過程，需要有足夠大的氣液接觸面積及足夠長的接觸反應時間，因此其主體設(shè)備都比較高大。如碳化塔，直徑有1.83m、2.0m、2.2m、2.5m、2.0m、3.0m及3.2m等多種型號，還有幾種異徑塔，如少3m/少3.4m、

60、少2.8m/少3.0m等，高度達2530m，最大型的3.2m塔，重量近3001。又如最大的蒸氨塔，直徑少3.2m，最大的吸氨塔，直徑少2.8m，他們的總高度達3048m不等。又如石灰窯多為內(nèi)徑4.8m/5.3m，加上窯襯后使外殼直徑達到6.27.2m，高度為2729m，每座窯工況下總重量接近20001。有些工序，由于繼續(xù)延用老式設(shè)備，生產(chǎn)效率不高，擴大生產(chǎn)后，出現(xiàn)了機、器、塔、桶眾多成群的局面。氨堿法堿廠的工藝設(shè)備所以笨重，還由于它多數(shù)采用鑄鐵制成，一般只能在接近于常壓下作業(yè)。因鋼鐵材料對氨堿廠介質(zhì)相對腐蝕性較小，當溫度高時耐蝕性能更差，采用鋼制設(shè)備及管道，工程壽命較短，因此盡管鋼制設(shè)備承壓能