鹽堿工藝簡(jiǎn)介-輸鹵泵-自平衡多級(jí)泵-長(zhǎng)沙宏力水泵廠

鹽堿工藝簡(jiǎn)介

長(zhǎng)沙宏力水泵廠2014年6月純堿常識(shí)純堿化學(xué)名為：Na2CO3

俗名：蘇打、純堿、洗滌堿純堿分為重質(zhì)純堿（重灰）和輕質(zhì)純堿（輕灰）純堿的用途：1、生產(chǎn)玻璃如平板玻璃、光學(xué)玻璃等；玻璃工業(yè)是純堿的最大消費(fèi)部門，每噸玻璃消耗純堿0.2噸。2、化學(xué)工業(yè)用于制取鈉鹽、碳酸鹽、漂白粉、填料、催化劑及染料等；3、冶金工業(yè)用于選礦；4、陶瓷工業(yè)用于耐火材料和釉。純堿名稱來(lái)源1918~1921年，范旭東先生在天津塘沽籌辦永利堿業(yè)公司。同年10月侯德榜接受了的聘請(qǐng)，毅然從美國(guó)回國(guó)。諸位：我們總算制出合格的中國(guó)堿。這是我們多少年來(lái)的夙愿，為此我們支付多少辛苦，嘗盡人間辛酸。用索爾維法制堿我們永利是第31家，而在亞洲、在遠(yuǎn)東我們則是第一家。今天看見(jiàn)這雪白、純潔的產(chǎn)品，心里無(wú)比激動(dòng)和喜悅。為了使我們的產(chǎn)品區(qū)別于土法生產(chǎn)的口堿和進(jìn)口的卜內(nèi)門公司的洋堿，我提議取名為純堿。——范旭東氯化銨常識(shí)物理性質(zhì)：氯化銨化學(xué)式為NH4Cl，為無(wú)色等軸系晶體，密度1.526g/cm3（20℃），且極易溶于水和吸潮結(jié)塊?；瘜W(xué)性質(zhì)：氯化銨在水溶液中呈弱酸性，由于有活性極強(qiáng)的存在，對(duì)設(shè)備、管線(特別是普通鋼材)腐蝕嚴(yán)重；氯化銨用途：1、主要用于農(nóng)業(yè)作氮素肥料，中國(guó)的氯化銨產(chǎn)量居世界第一位；2、工業(yè)氯化銨用于制造電池，金屬焊接，電鍍，印染，醫(yī)藥等；3、食用氯化銨一般與碳酸鈉混合后使用，主要用于面包、餅干等；4、飼料添加劑用氯化銨，可提高產(chǎn)肉率；

聯(lián)堿工藝目前主要為氨堿法侯氏聯(lián)合制堿法氨堿法制取純堿1861年，比利時(shí)人索爾維在煤氣廠從事稀氨水的濃縮工作，發(fā)現(xiàn)用食鹽水吸收氨和CO2的試驗(yàn)中可得到NaHCO3，然后獲得用海鹽和石灰石為原料，氨為媒介制取純堿的專利，此法被稱為索爾維制堿法。由于此法生產(chǎn)過(guò)程中，氨僅起媒介作用，故又稱氨堿法。其工藝流程：氨堿法主要的化學(xué)反應(yīng)1、石灰石煅燒和石灰乳制備CaCO3→CaO+CO2↑CaO+2H2O→Ca(OH)22、鹽水吸氨、碳酸化NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl3、碳酸氫鈉煅燒，分解出的CO2循環(huán)使用2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑

+H2O↑4、氯化銨與石灰石蒸餾，回收氨2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+NH3↑+2H2O↑氨堿優(yōu)缺點(diǎn)法氨堿法制堿的優(yōu)點(diǎn)：(1)原料易得，價(jià)格低廉；(2)可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大；(3)產(chǎn)品純度高(含Na2CO398.5%).氨堿法制堿的缺點(diǎn)：(1)氯化鈉利用率低，理論轉(zhuǎn)化率84%，實(shí)際只能達(dá)到72-74%，且僅利用部分Na+，26-28%Na+和全部Cl-全部廢棄。(2)產(chǎn)生大量廢水，且廢水不易處理。侯氏聯(lián)合制堿法侯德榜簡(jiǎn)介侯德榜1890年8月9日出生于福建的一個(gè)農(nóng)民家庭,就讀于福州英華書院和滬皖兩省路礦學(xué)堂，1910年考入清華留美預(yù)備學(xué)堂，1913年公費(fèi)赴美留學(xué)，1917～1921年先后獲得麻省理工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)學(xué)士位、哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位和博士學(xué)位。

1935年榮獲中國(guó)工程師學(xué)會(huì)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?943年，接受英國(guó)皇家學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)員榮銜（當(dāng)時(shí)國(guó)外會(huì)員僅12人）1949新中國(guó)成立之后，侯德榜被任命為中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)化工學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科協(xié)副主席、化工部副部長(zhǎng)等職。1973年獲美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員稱號(hào)。聯(lián)合制堿法1942年，我國(guó)著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明了“索爾維制堿工藝與合成氨工藝聯(lián)合起來(lái)，可連續(xù)生產(chǎn)，既制純堿又產(chǎn)氯化銨，原料利用率達(dá)到98%。1943年底，中國(guó)化學(xué)會(huì)第十一屆年會(huì)命名為侯氏制堿法”(Hou’sprocess)，即聯(lián)合制堿法。1952年在大連化學(xué)廠建成日產(chǎn)10噸的聯(lián)合制堿中試裝置；1961年在大連化學(xué)廠建成年產(chǎn)16萬(wàn)噸的聯(lián)堿車間。70年代后，氯化銨過(guò)剩，對(duì)該法進(jìn)行了改良，調(diào)整多余氯化銨產(chǎn)量稱為“新旭法”或稱為NA法(NewAsahiprocess)。聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理本聯(lián)堿生產(chǎn)法采用的是“一次加鹽、兩次吸氨、一次碳化”生產(chǎn)循環(huán)過(guò)程；第一過(guò)程為純堿生產(chǎn)過(guò)程；第二過(guò)程為氯化銨生產(chǎn)過(guò)程；如圖1所示，由母液Ⅱ開(kāi)始，在第一過(guò)程加入原料氨（NH3）和二氧化碳（CO2），得到碳酸氫鈉（NaHCO3）和母液Ⅰ，在第二過(guò)程加入原料鹽（NaCL），得到氯化銨（NH4CL）和母液Ⅱ，如此完成一個(gè)循環(huán)。圖1:聯(lián)合制堿法生產(chǎn)示意圖吸氨換熱碳化吸氨分離（干燥）冷析過(guò)濾煅燒澄清鹽析co2NacLAIIMIMIIAIco2純堿氯化銨一過(guò)程二過(guò)程聯(lián)合制堿生產(chǎn)工藝流程

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，聯(lián)堿法現(xiàn)在設(shè)有五個(gè)工段，從所包括的工序來(lái)講大致可分為：壓縮工段：CO2壓縮、冰機(jī)制冷、循環(huán)水等工序；碳化工段：母液吸氨、淡液及母液蒸餾、氨母液Ⅱ碳酸化、重堿過(guò)濾等工序；煅燒工段：重灰煅燒、輕灰涼堿、小蘇打等工序；結(jié)晶工段：氯化銨結(jié)晶及過(guò)濾等工序；干銨工段：氯化銨干燥、制精銨等工序。氯化銨結(jié)晶工段冷析結(jié)晶器

結(jié)晶器是聯(lián)堿Ⅱ過(guò)程生產(chǎn)NH4CL的主要設(shè)備之一，它與外冷器、軸流泵構(gòu)成一個(gè)單元系統(tǒng)。其作用是母液借助軸流泵循環(huán)，經(jīng)過(guò)外冷器降溫和加鹽產(chǎn)生飽和度后，送入結(jié)晶器內(nèi)通過(guò)晶漿懸浮層，降低母液的過(guò)飽和度，促成晶核的生產(chǎn)和長(zhǎng)大，制得粒狀NH4CL結(jié)晶。氯化銨冷析結(jié)晶器氯化銨鹽析結(jié)晶器聯(lián)合制堿法反應(yīng)方程式1、合成氨工廠的反應(yīng)：N2的制取：空氣液化H2、CO2的制取：C+H2O(g)→H2+CO

CO+H2O(g)→H2+CO2NH3的合成：N2+3H2→2NH32、向已經(jīng)氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳NH3+H2O+CO2+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓（析出）3、

加熱碳酸氫鈉，得到碳酸鈉2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2

↑氯化銨和氯化鈉溶解度由上表可知：NH4Cl溶解度受溫度影響大，NaCl則影響不大。當(dāng)NH4Cl、NaCl共存在，溶解度都比單獨(dú)溶解度??；當(dāng)NH4Cl、NaCl共存在，NH4Cl溶解度隨溫度的降低而降低，而NaCl的溶解度隨溫度的降低而上升；因此可采取冷析和鹽析的方法析出NH4Cl。原理：聯(lián)堿生產(chǎn)母液成分比例1、氨母液I中NH3與CO2之比NH3/CO2=2.1-2.4，吸氨目的：使母液I中的HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-，防止NaHCO3，與NH4Cl共析。過(guò)低共析，過(guò)高，氨分壓高，氨損失增大。2、氨母液II中NH3與NaCl之比NH3/NaCl=1.04-1.12，使NaHCO3析出若NH3/NaCl太高如1.15-1.20時(shí)，易析出NH4HCO3。3、母液2中Na+與NH4+比Na+/NH4+=1.5-1.8Na+增加，析銨量增加，同時(shí)酸化時(shí)生成較多的NaHCO3，太高NaCl混入NH4Cl產(chǎn)品中。

聯(lián)堿法特點(diǎn)生產(chǎn)過(guò)程分為兩個(gè)過(guò)程：1、制堿過(guò)程；2、制銨過(guò)程。聯(lián)堿法的優(yōu)點(diǎn)：(1)原料利用率高，食鹽利用率95%以上；(2)產(chǎn)品成本比氨堿法低，無(wú)須石灰石、焦炭，節(jié)約原料、能源、運(yùn)輸；(3)工藝流程簡(jiǎn)單，不需蒸氨塔、石灰窯、化灰機(jī)等笨重設(shè)備；(4)排污量小，無(wú)大量廢液、廢渣。侯氏制堿法與索氏制堿法的異同點(diǎn)1、相同點(diǎn)：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2→NaHCO3↓＋NH4Cl

第一步氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨。第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，平時(shí)這樣的反應(yīng)一般認(rèn)為不進(jìn)行，但是由于在某個(gè)溫度下，碳酸氫鈉的溶解度較低，會(huì)沉淀出來(lái)，所以這個(gè)反應(yīng)能夠一定程度上進(jìn)行。2NaHCO3

△Na2CO3+H2O+CO2↑

2、不同點(diǎn)：索氏制堿法（氨堿法）

侯氏制堿（聯(lián)合制堿法）濾液處理方法Ca(OH)2+2NH4Cl→2NH3+CaCl2+2H2OCa(OH)2來(lái)源：CaCO3→CaO+CO2CaO+H2O→Ca(OH)21、通入NH3：a、增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出b、使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出NH4Cl的純度2、降溫,并加入過(guò)量NaCl：

低溫時(shí)NH4Cl溶解度比NaCl小，所以可以使NH4Cl析出，同時(shí)補(bǔ)充Na+原料來(lái)源CO2

：石灰石的煅燒NH3：Ca(OH)2與NH4Cl的反應(yīng)CO2

：高溫下焦炭與水蒸氣的反應(yīng)NH3

：工業(yè)合成氨的反應(yīng)循環(huán)物質(zhì)CO2NH3CO2NaCl優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、原料（食鹽和石灰石）便宜；

2、產(chǎn)品純堿的純度高；

3、副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用；4、制造步驟簡(jiǎn)單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。缺點(diǎn)：

1、

NaCl利用率低

2、生成用途不大的CaCl2優(yōu)點(diǎn)：

1、提高了NaCl利用率

2、產(chǎn)生了有用的化工原料和肥料NH4Cl

制堿生產(chǎn)中飽和食鹽水的制備氨堿法用的飽和鹽水可以來(lái)自海鹽、池鹽、巖鹽、井鹽和湖鹽等。NaCl在水中的溶解度的變化不大，在室溫下為315kg/m3。工業(yè)上的飽和鹽水因含有鈣鎂等雜質(zhì)而只含NaCl300kg/m3左右。方法：制飽和鹽水的化鹽桶桶底有帶嘴的水管，水自下而上溶解食鹽成飽和鹽水，從桶上部溢流而出?；}用的水來(lái)自堿廠各處的含氨、二氧化碳或食鹽的洗滌水。制堿生產(chǎn)中鹽水的精制鹽水雜質(zhì)：粗鹽水含鈣鎂離子，雜質(zhì)形成沉淀或復(fù)鹽。雜質(zhì)危害：堵塞管道和設(shè)備；氨和食鹽的損失；影響產(chǎn)品質(zhì)量；精制鹽水的方法：1、石灰-碳酸銨法（石灰-塔氣法）2、石灰-純堿法1.石灰-碳酸銨法

用石灰除去鹽中的鎂(Mg2+)，反應(yīng)如下：

Mg2++Ca(OH)2(s)=Mg(OH)2(s)+Ca2+

將分離出沉淀（一次泥）的溶液（一次鹽水）送入除鈣塔中，用碳化塔頂部尾氣中的NH3和CO2再除去Ca2+，其化學(xué)反應(yīng)為：

2NH3+CO2+H2O+Ca2+=CaCO3(s)+2NH4+2.石灰-純堿法

除鎂的方法與石灰-碳酸銨法相同，除鈣則采用純堿法，其反應(yīng)如下：

Na2CO3+Ca2+=CaCO3(s)+2Na+石灰-純堿法鹽水的精制原鹽精制主要采用洗滌法。用飽和氯化鈉溶液洗滌，再用石灰乳處理洗滌液，除去Mg2+、Ca2+等離子——稱為石灰純堿法。1、用石灰乳脫除Mg2+MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2MgSO4+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaSO4↓(微溶于水)2、加入純堿脫除Ca2+CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaClCaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4

最新精制工藝：兩堿法（燒堿、純堿），用液體30%氫氧化鈉代替石灰聯(lián)堿廠工藝路線的選擇現(xiàn)在聯(lián)堿工藝技術(shù)路線均采用一次碳化、二次吸氨、一次加鹽、冷析、鹽析析出氯化銨的工藝路線,采用母液降溫析出氯化銨的方法,可以稱之為冷法聯(lián)堿(這是相對(duì)采用加熱蒸發(fā)析出氯化銨稱之為熱法聯(lián)堿而定義)。冷法聯(lián)堿經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,不斷的改進(jìn)創(chuàng)新,無(wú)論從工藝流程、設(shè)備完善、裝置大型化、工程設(shè)計(jì)上都逐步成熟,在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。以前,國(guó)內(nèi)聯(lián)堿廠沒(méi)有鹽資源,原料鹽只能靠買入,工藝路線一般選擇冷法