国内外硝酸钾生产工艺综述
汤胜文
(安徽省化工研究院,合肥 230041)
摘要 本文概述了国内外硝酸钾生产工艺,并对各种工艺技术进行了比较,分析出较佳生产工艺关键词 硝酸钾
硝酸钾在工业上主要用于玻璃加工、陶瓷、烟火、军工、食品和药物等部门;在农业上,,广泛应用于烟草、茶叶、水果、花卉和蔬菜等经济作物。
世界硝酸钾70%用于农业,以色列和美国产量最大,约占世界总量的四分之三,智利居第三位。1995年世界硝酸钾总能力约90万吨 年,其中直接法的产量约占75%,我国硝酸钾现有生产能力约6万吨 年,在建能力亦为6万吨 年,其中约80%硝酸钾用于工业部门。
随着经济的发展,硝酸钾需求量越来越大,其生产技术也有较快的发展。现将国内外硝酸钾生产工艺综述如下。
1 国内硝酸钾生产工艺综述
国内硝酸钾的生产主要以氯化钾、硝酸钠和硝酸铵为原料,其生产工艺有以下几种。
1.1 复分解法
1.1.1 以氯化钾和硝酸钠为原料
将氯化钾和硝酸钠按一定配比在反应釜中进行复分解反应,再将溶液进行浓缩,趁热分离付产品氯化钠,母液加适量的水进行冷却结晶,分离出硝酸钾粗品。分离硝酸钾后的母液循环使用。粗制硝酸钾经重结晶可生产出工业级硝酸钾。
该工艺为传统方法,由于硝酸钠货紧价扬,付产品氯化钠处置困难,因此,此工艺在国内基本被淘汰。1.1.2 以氯化钾和硝酸铵为原料
将氯化钾和硝酸铵按一定比例在反应器中加水进行复分解反应。料液经冷却结晶析出硝酸钾粗品。分离硝酸钾后的母液进行浓缩,再经冷却结晶,分离出付产品氯化铵。母液返回配料工序循环使用。粗制硝酸钾经重结晶可生产出工业一级品硝酸钾。
该工艺因硝酸铵原料价廉易得,投资少,成本较低,付产品可用作复混肥的原料。因此,在国内最具竞争力,目前国内60%的硝酸钾采用此法生产。
1.2 离子交换法
1.2.1 以氯化钾和硝酸铵为原料
将氯化钾溶液和硝酸铵溶液交替通过强酸性阳离子交换树脂,分别获得硝酸钾溶液和氯化铵溶液。然后通过蒸发、冷却结晶、分离和干燥得硝酸钾产品与氯化铵付产品。
该工艺投资少,生产过程控制简单,生产成本较低,不足之处是能耗较高,适合能源价格较低的地区采用。国内此工艺的产量约占35%。
1.2.2 以氯化钾和硝酸钙为原料
生产方法基本等同于氯化钾和硝酸铵离子交换法。所得付产品为氯化钙。
该法仅在生产硝酸磷肥的部分企业使用,因原料限制和付产品价值较低,此工艺很少采用。
1.3 吸收法
系用碳酸钾或苛性钾溶液吸收硝酸生产尾气,获得硝酸钾溶液,再经后处理工序制得
61总第91期1998年第1期 安 徽 化 工
收稿日期:1997-09-23
硝酸钾产品。
本工艺因原料昂贵,生产成本较高,仅在有NO2尾气需要处理时才使用。目前该法基本不用。
1.4 萃取法
将氯化钾与硝酸溶液进行混合反应,同时加入有机胺缔置反应生成的盐酸,萃余相经后处理得硝酸钾产品,萃取相用氨水反萃取制得付产品氯化铵。有机溶剂循环使用。
该工艺生产成本低,易于大型化,较有前途。目前,国内处于开发阶段,未实现工业化生产。
2 国外硝酸钾生产工艺综述
国外生产硝酸钾主要以硝酸和氯化钾为原料,其生产工艺有以下几种:
2.1 美国西南钾碱技术(Sou thw est Po tash P rocess)
氯化钾和硝酸在高温下生成硝酸钾和氯化亚硝酰及氯气,硝酸钾——硝酸溶液在酸蒸馏塔里浓缩到硝酸浓度达81%,塔底沉积物送到一组真空结晶器,使硝酸钾结晶析出,并用离心机分离出来。产品纯度达99%。而反应所生成的氯化亚硝酰及氯气,在150℃下用硝酸(大于80%)氧化成氯气和二氧化氮,经分馏分离,液氯作为成品,二氧化氮用空气氧化成65%硝酸返回处理氯化钾。
该法反应条件苛刻,腐蚀严重,投资较大,操作环境恶劣。仅在美国建了二套50k t a装置,国际市场上渐已失去竞争力。
2.2 以色列低温萃取技术(即I M I流程)
利用异戊醇除法氯化钾和硝酸反应生成的盐酸,再从溶液中结晶析出硝酸钾,反应在低温下进行(5-10℃),可以防止氯化硝酰的生成。该法可制得含氮13%,K2O45%的硝酸钾,并付产浓度为22%的盐酸。设备大部分用硬质聚氯乙烯制作,低温传热设备用钛材,高温传热设备用石墨制作。
该法生产工艺成熟可靠,大型化生产经验丰富,消耗指标较低,投资也较少,较具竞争力。不足之处是此工艺中使用异戊醇,增加了工厂的安全要求;付产的盐酸浓度为22%,不能作为商品出售,须配套稀盐酸的后加工装置。目前以色列系采用付产盐酸处理磷矿生产湿法磷酸来进行配套建设。以色列共有三套100k t a装置,其中H aifa Chem i2 cals工厂是目前世界上最大的农用硝酸钾生产厂。
2.3 美国A ST公司和Jacob s公司联合开发的离子交换技术(ISEP法)
把氯化钾和硝酸加入到ISEP回转式离子交换接触器内,在压力为0.3M Pa和常温的条件下可连续制得浓度为24～30%的硝酸钾溶液和浓度为11～12%的盐酸溶液。硝酸钾溶液经后处理制得硝酸钾成品;稀盐酸浓缩后成为31%的商品盐酸。
该法把离子交换过程连续化,具有大型化生产成熟经验,投资较少,物耗指标也较低。缺点是能耗较高。目前仅有一套5000t a装置在哥伦比亚正常运转。
2.4 智利SQM公司转化法技术
因智利是世界上最大的天然硝石生产国,硝石中含大量硝酸钠。智利生产硝酸钾主要以硝石为原料和氯化钾进行复分解反应,转化法生产。类同于我国以氯化钾和硝酸钠为原料复分解生产硝酸钾工艺。
目前,此法单套生产硝酸钾能力为100k t a
2.5 以氯化钾和硝酸钙制硝酸钾(L onza流程)
首先把反应溶液冷却到-10～-20℃,析出硝酸钾,母液浓缩后再冷却到约20℃,复盐KNO3?CaC l2?2H2O沉淀析出,分离的复盐送回反应器,母液冷却到-10℃,Ca2 C l2?6H2O结晶析出。
该法得率较低,仅为76%。无经济价值。
2.6 用硫酸钾和硝酸钙制硝酸钾(V icto r流程)
固体硫酸钾(含85%K2SO4)在约65℃下与硝酸钙溶液及循环母液反应,控制钙离()
表5 2000年和2005年销售额予测前十位药品
年份药品名称适应症生产公司
销售额(亿美元)
2000奥美拉唑消化道溃疡A stra36.0氟西丁抑郁症E lillily28.0
络活喜高血压Pfizer20.0
西伐他丁高血脂M erck18.0盐酸雷尼替丁消化道溃疡G W17.6络伐他丁高血脂M erck17.5
依那普利高血压M erck15.0美巴洛丁(M evalo tin)高血脂三共15.0 Zo loft抑郁症Pfizer14.0
山地明免疫抑制剂Sandoz13 2005Zo loft抑郁症Pfizer22.5西伐他丁高血脂M erck20
Seroxat抑郁症SB18
Cozaar高血压M erck15
P rilo see溃疡症A stra M erck14
山地明免疫抑制剂Sandoz14
N eupogen低白血细胞Am gen12
络活喜高血压Pfizer12 M ix tard N ovo lin糖尿病N ova N o ro lisk12奥美拉唑消化道溃疡A stra11
2.3 重组和兼并加大新药开发的投入力度
新药开发难度越来越高,一个有临床价值的一类新药约需筛选4000-5000个化合物,历时12～16年,研制费用4～5亿美元。是80年代初的四倍。开发各阶段费用比例大致为:合成10～15%、临床前研究10～15%、临床研究及注册70%。重组后各公司普遍将研发费提高到销售额的10～15%(见表2),强化新药开发力度。
3 在大重组格局中我国制药业应如何选择自己的发展道路(待续)
(上接第17页)
子过量2%,分离并洗净沉淀的石膏。母液冷却到20℃,硝酸钾结晶析出,可得干基纯度为99%的产品。硝酸钾母液经除去镁和钠的氯化物和硫酸盐等杂质后返回循环使用。
该法生产成本较高,副产品石膏处理困难。
3 结语
综上所述,从经济和技术两方面进行评价,国内目前生产硝酸钾工艺中,宜采用氯化钾和硝酸铵为原料复分解循环法为较佳。该工艺投资少,工艺简单,生产成本较低,产品质量好,无“三废”,是具有推广价值的绿色工艺。在国际上,以色列的I M I流程因低物耗,高质量,大型化生产历史较长,投资较少,较具竞争力。
(参考文献略)
浅谈织物涂层整理 北京度辰新材料股份有限公司李正雄 【摘要】简要介绍了织物涂层整理的发展历史和分类，评述了各织物涂层胶的化学结构，产品特点，制备方法，应用性能以及未来的发展趋势。 关键词：织物涂层整理防水透湿阻燃发展 1. 前言 纺织品涂层整理剂又称涂层胶，是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水，耐水压，通气透湿，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。早在二千多年前，古代中国人民就已经把涂层胶用于织物表面，那时多为生漆、桐油等天然化合物，主要用于防水布的制作。时至近代，出现了性能优越的多种合成聚合物类涂层胶。最初的产品存在只防水而不透湿的缺陷，涂层织物使用时有闷热感，舒适性差。为了改善涂层胶的通气透湿性，自70年代以来，科研人员通过对涂层胶化学结构的改性和变换涂层加工方法等手段研制出了一系列防水透湿型织物用涂层胶。近年来，功能型涂层胶和复合型涂层胶也有了较大的发展。 涂层胶的分类方法很多，按化学结构分类主要有： 1.聚丙烯酸酯类（PA）； 2.聚氨酯类（PU）； 3.聚氯乙烯类（PVC）； 4.有机硅类； 5.合成橡胶类(如氯丁橡胶)。 此外，还有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类。目前主要应用的是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。按在使用上采用的介质不同分为溶剂型和水系型两种，溶剂型具有耐水压高，成膜性好，烘燥快，含固量低等优点，但同时又有在织物上渗透性强、手感粗硬，毒性大、易着火，需要溶剂回收装置、且回收费用高的缺陷。与溶剂型相比，水系型无毒、不燃、安全，成本低、不需回收，可制造厚涂产品，有利于有色涂层产品的生产，涂层亲水性好；其缺点是耐水压低，烘燥慢，在长丝织物上粘着较难。按涂层工艺及焙烘条件不同又有干式涂层胶和湿式涂层胶，低温交联涂层胶和高温交联涂层胶之分。干式和低温交联涂层胶因其涂层工艺简单，焙烘温度低，省力节能，它们是未来涂层织物发展的趋势[1][2]。
糠醛生产工艺简述 除 尘 粉 碎 提 升 酸 成品包装或打入成品罐 工艺流程 工艺说明: 从水解釡里排岀的醛汽温度在 170 C 左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在 95C 以下，醛水共沸点 979C ）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约 90%的毛醛，毛醛再经过脱水 塔、精制塔得到 98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到 86.5%。醛汽中含有少量的醋酸 和甲醇。初馏塔塔顶要求 >90%,塔底要求<0.1%，液相进料时的浓度为 7-10%。 方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗 现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为 95 C 以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏， 得到90%的毛 醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎 24小时不停。从整个流程上看，原 液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直 接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的。 玉米芯 精制蒸馏塔-高沸物、 盐类等杂质
具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在 98 C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形 式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。 改造前后的流程图如下所示：
改进前冷凝流程图 不凝汽排空
方案二、改变进料状况，节省蒸汽和循环水的消耗 目前的进料状况是液体进料，醛汽先经冷凝器冷凝成液体(温度< 95C,低于醛水共沸点97.9 C),蒸馏时 用蒸汽加热到醛水共沸点以上，达到提纯的目的。醛汽经历了先冷凝后加热的过程，其中存在能量浪费。正常生 产时, 蒸馏塔每天约耗蒸汽12 吨。如果该成气相进料就可以同时节省蒸汽和循环冷却水的用量, 从而降低生产成本。 现用初馏塔的参数为：塔径：1000mm ;塔板数：25;塔板类型：浮阀塔;原液处理量：8.5T/h ;进料位置为第7 块塔板,水相回流为第 3 块塔板。
硝酸钾生产工艺 配料、分离工段 根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl 等很少溶解。从而达到富集KNO 3的目的。 能医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。食品工
业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。机械工业用于热处理(金属淬火)作淬火之盐浴。玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作。农业上用作农作物和花卉的复合肥料。 分析试剂，用于锰、钠的微量分析。 复分解法 硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。利用它们的不同溶解度可将其分离。此法工业上应用较多。先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。经过滤、洗涤和干燥即得产品。 危害性 爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆 储运特性：库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放 可燃性危险特性：高热放出氧气; 遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾 防护措施 工程控制：生产过程密闭，加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，建议佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。 眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。 身体防护：穿聚乙烯防毒服。 手防护：戴氯丁橡胶手套。 其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。 硝酸钾 - 存储运输 储存注意事项 两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、、；塑料袋外复合塑料编织袋（聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋）；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。
纯碱工业发展简史 在很早以前，人们就开始使用天然碱湖中的碱以及海草灰中的碱供洗涤和制造玻璃之用，现在保存下来的最古老的埃及玻璃大约是公元前1800 年制造的。在我国1700 年前的著名药书“本草纲目”中记载“菜蒿蓼之属、晒干、烧灰、以原水淋汁，去垢发面。”可见当时对碱的制造和用途都有一定程度的了解。无论中外，在18 世纪中叶以前，碱的来源不外是植物灰或碱湖中的天然碱。到18 世纪末叶，随着生产力的发展，天然碱的产量已远不能满足玻璃、肥皂、皮革等工业需要。因此人工制碱的问题就被提出来了。在英法七年战争时法国所需的植物碱来源断绝，于是在1775 年法国科学院悬赏征求制碱方法。1787 年医生路布兰经四年多的研究获得var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120; 了成功。他的方法是先用硫酸和食盐互相作用得到硫酸钠，然后再将硫酸钠和石灰石、煤炭在900 ～1000 ℃共熔得碳酸钠。这一方法的成功，不仅为工业提供了纯碱，而且由于一种化学产品通过人工合成，因而对化学和化工的发展以及人类对客观世界的认识，都起了重要的作用。这一制碱方法，通常称为路布兰法或硫酸钠法。但是路布兰法存在着不少缺点：熔融过程系在固相中进行，并且需要高温；设备生产能力不充分；设备腐蚀程度严重；工人的劳动条件恶劣及所得到的纯碱质量不高。这些缺点促使人们去研究新的制碱方法。1861 年，比利时人索尔维原是一名工人，在煤气厂从事稀氨水的浓缩工作，发现用食盐水吸收氨和二氧化碳时可以得到碳酸氢钠，于是获得用海盐和石灰石为原料制取纯碱的专利，这种方法也就被称之为索尔维制碱法。因为在生产过程中需用氨起媒介作用，故又称为氨碱法。其主要过程是氨盐水吸收二氧化碳而得碳酸氢钠，然后将碳酸氢钠煅烧放出CO 2 和H 2 O 而成碳酸钠。1863 年建厂，1872 年获得成功。由于氨碱法可以连续生产，生产能力大，原料利
《肥料生产与加工》课程 课程综述 专业：xxxxxxxxxxxxxx 班级：xxxxxxxxxxxx 姓名：xxxx 学号：xxxxxxx 序号： xxxxx
目录 1复混肥的概念和发展 (3) 1.1复混肥的概念和表示方法 (3) 1.2复混肥的发展 (4) 2 复混肥的特点、分类和发展趋势 (4) 2.1复合肥的特点和作用 (4) 2.1.1复合肥的特点 (4) 2.1.2复合肥的作用 (5) 2.2复混肥分类和发展趋势 (5) 2.2.1复混肥的分类 (5) 2.2.2复合肥料的发展趋势 (6) 3复混肥的生产工艺 (6) 3.1复混肥的生产工艺 (6) 3.1.1生产原料 (6) 3.1.2生产方法 (7) 4复混肥研究存在的问题及科学施用的方法 (7) 4.1存在问题 (7) 4.2科学施肥方法 (8) 4.2.1复混肥料的施用的原则 (8) 4.2.2施用方法 (8) 4.2.3施肥量(配方)的确定 (8) 4.2.4料施用量 (8)
复混肥的生产和加工技术 xxxxx （长江大学农学院农业资源与环境系） [摘要]：复合肥料是由化学方法或混合方法制成的含作物营养元素氮、 磷、钾中任何两种或三种的化肥。其作用是满足不同生产条件下农业需要的多种养分的综合需要和维持生长平，大量用于现代农业。本文系统论述了复合肥料的概念、分类、科学施肥方法、复合工艺及作用机理。讨论了复合肥料发展和研究现状；综合分析了我国复合肥料在生产和应用方面存在的问题，并提出科学而施 用方法。 [关键词]：复合肥料；评价方法；施肥 化肥在农业生产中具有非常重要的作用，在发展中国家的粮食生产中，增产粮食的55%归功于化肥的使用[1] 。然而，肥料在实际使用中普遍存在利用率低的问题。如2004年全国生产合成氨42222 万吨，全国吨氨平均工艺综合能耗标煤7613 万吨，但是用这么多的能源生产的化肥对不同地区、不同作物的利用率最高才40%，在大棚蔬菜区及露地冲施肥化肥利用率甚至低于10%[2]。同时，化肥的利用率低下不仅仅对能源造成严重浪费和巨大的损失，还极大的污染境。传统意义上的肥料由于营养元素的可溶性，在其施入土壤后在作物尚未利用之前就会发生严重流失或固定，这种施肥方式将造成土壤板结或沙化，造成水源富营养化，严重污染水源，严重危害自然环境。另外，施入土壤中的化学氮肥约有1/3 进入大气圈, 其生成的N2O 破坏臭氧层产生温室效应；约有1/3 的肥料经土壤淋溶进入水圈 [3~5]，造成我国大部分地区食物（尤其蔬菜）中NO3—N 含量严重超标, 在人畜体内易形成致癌物质—亚硝胺。因此，如何提高化肥利用率，更进一步使粮食增产，减少因大量施用化肥而造成的能源浪费、环境污染，发展可持续高效农业已成为国内外共同关注的问题。 1复混肥的概念和发展 1.1复混肥的概念和表示方法 同时具有氮、磷、钾三种养分或至少有两种养分标明量的肥料。复合肥料是由化学方法或（和）混合方法制成的含作物营养元素氮、磷、钾中任何两种或三
玉米芯制糠醛 糠醛是有机合成化学工业中的主要原料之一。它的用途很广，可制造橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药、涂料、化学试剂和各种助剂等。另外，糠醛生产中的渣滓可作肥料，对改良盐碱地和提高土壤肥力具有良好作用。 生产糠醛的原料充足。这些原料主要是农副产品，如燕麦壳、玉米芯、棉籽皮、稻壳、花生壳、荞麦壳、玉米秆和麦秸等。其中以玉米芯的出醛率较高，理论出醛率为19%，可以充分利用玉米芯生产糠醛。 一、糠醛生产的工艺流程 二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:0.4与玉米芯进行均匀混合。
2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为49.03×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。 水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。 4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。 塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集
小苏打生产 第一节小苏打生产原理 一、相平衡 工业上通常用碳酸钠溶液碳酸化制造小苏打，也称为重碳酸化，化学反应式如下所示： Na2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)=2NaHCO3(s)+59.789kJ/mol 这个反应并不能完全进行，反应程度取决于Na2CO3、NaHCO3的相互平衡条件，碳酸钠、碳酸氢钠-H2O系统相图的研究，提供了上述碳酸化过程制定工艺条件的依据。 由系统相图可以看出，ABCD区域为碳酸氢钠结晶区，AB线以上为倍半碳酸钠Na2CO3·NaHCO3·2H2O结晶区，AC线左侧为水的结冰区和十水碱Na2CO3·10H2O结晶区，左上侧为七水碱结晶区，右上侧还存在Na2CO3·3NaHCO3结晶区。 表中数据表明，进塔碱液Na2CO3浓度应控制在77~81tt以下。
二、反应动力学 碳酸钠溶液吸收二氧化碳生产碳酸氢钠的反应，取决于温度、溶液浓度、气体分压和反应平衡常数。碳酸氢钠的结晶速度常数与温度有关，因此控制温度是控制结晶速度的重要因素之一；同时尽可能提高气体CO2浓度，这是制取大粒结晶的重要因素。
第二节小苏打生产工艺流程和工艺条件小苏打的生产工艺流程可分为两部分：①碳酸钠溶液制备；②碳酸化及其他工序。 碳酸钠溶液的制备： 生产小苏打的碳酸钠溶液通常可以用轻质纯碱溶解、天然碱溶解、重碱湿分解以及炉气碱粉回收四种方法。对于大中型纯碱厂附设小苏打车间，采取重碱湿分解和回收炉气碱粉两种方法作为小苏打生产原料来源，具有重大经济意义。 轻质纯碱为原料：将轻质纯碱或次品碱、扫地碱等回收至纯碱加入化碱槽，加入小苏打滤液和补充冷凝液，进行溶解，在搅拌下以间接蒸汽加热。为出去铁分等杂志，通常加入硫化钠，保持温度80~85℃，制备成含碱度100~105tt，Na2CO370~80tt，含硫化钠0.004~0.010tt的碱液备用。 碳酸化及其他工序： 首先，在碳酸化前先进入澄清桶进行澄清，出去不溶性杂质，沉淀物定期从锥底排放；澄清液送过滤器除去更细微的杂质颗粒。过滤器一般采用刚玉管或纹石管过滤器，也可以采用烧结管过滤器。 过滤后碱液用泵送入碳酸化塔上部，由上而下与底部通入的CO2气体逆流接触，进行碳酸化反应，生成碳酸氢钠结晶。 碱液吸收CO2进行反应生成碳酸氢钠放出热量使溶液自身升温，在塔高2/3出（旧式塔不冷却），以利于加速CO2吸收和促进结晶成长，NaHCO3晶浆从塔底取出。
糠醛生产工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
一、糠醛生产的工艺流程 二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:与玉米芯进行均匀混合。 2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。 水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。
曼海姆法硫酸钾反应炉爆炸事故分析 2001年12月1日18时57分，某公司硫酸钾车间1#反应炉(曼海姆法硫酸钾反应炉)用临时火嘴烘炉，在停临时火嘴换正式燃烧器升温点火时，发生爆炸事故，造成1#反应炉毁坏，幸未造成人员伤亡。 一、事故原因分析 1．工艺操作方面 (1)按反应炉岗位操作工序的规定：“烘炉时必须严格按烘炉升温曲线进行，并注意保证炉内温度均匀上升，升温速率和总的烘烤时间要同时被控制”。根据事故发生前后当班记录和有关人员反映，用临时烧嘴烘炉2天时间，炉温最高升到35oC，故改用正式燃烧器点火烘炉。由于热备期间，炉内呈现负压状态，操作工熄灭临时火嘴抽出炉外时，炉内吸入空气。另外，操作时烟气引风机和空气鼓风机的开停等情况，当班记录没有准确记载，而且点火操作时，没有同当班调度和有关领导取得联系批准，故导致点火时发生异常情况爆炸。 (2)操作工在正式燃烧器点火操作前的3分钟内，连续让硫酸钾化验室做2次测爆分析，存在先测爆点火熄灭，再测爆点火爆炸的可能。 (3)也存在炉内置换不彻底留有死角，导致点火爆炸的可能。 2．设备管理方面 (1)1#反应炉11月29日维修完工，按规程应直接用正式燃烧器点火烘炉，并应严格按照安全技术规程操作。然而该车间却是先用临时火嘴烘炉，未达到升温目的，才改用正式燃烧器，并在点火烘炉过程中发生爆炸事故。 (2)干气蝶阀不严，炉内存在可燃气置换不彻底。其中干气含氢气20％～25％，甲烷12％～18％，乙烷、乙烯25％～30％，丙烷、丙烯1％～2％，碳四烃0.1％～0.8％，可燃气组分含量高达75％以上。故阀门渗漏也可能导致爆炸事故。 3．测爆分析方面 硫酸钾化验室在点火烘炉过程中，进行测爆分析2次，测爆结果是混合气体浓度均为0.1％，而出具的化验报告上混合气体浓度都是0，并且事故发生后确认测爆仪器灵敏好用。故化验员提供了不准确数据，是事故发生的又一因素。 二、事故教训
糠醇生产工艺技术分析 糠醇的合成是由糠醛在催化剂作用下，在管式反应器内保持一定压力、利用自热维持一定的反应温度，氢气与糠醛液相充分接触后发生反应合成的。影响其生产工艺过程的主要因素由采用的催化剂类型的选择；反应温度、压力、气液比(氢醛比)等的控制；空速；反应器的高径比；精馏工艺的选择；糠醛的纯度及酸性等决定。 目前，糠醇的生产主要是利用糠醛催化加氢制，分为高压液相加氢和常压气相加氢。前者工艺流程短，投资少，见效陕，缺点是劳动强度大；后者工艺流程复杂，投资大，生产成本高，见效慢，尤其对催化剂的技术要求较高。目前，国内生产气相加氢制糠醇的催化剂技术还不够完善，需从国外进口，优点是装置用人少，安全性高。 国内大多数厂家均采用液相加氢法生产糠醇，本文结合共享集团于2005年10月份开始建设并已投产的7000t/a糠醇生产装置项目，作者经过对实际装置生产工艺运行控制和总结，从以下几个方面探讨有关糠醇合成工艺技术及其技术改造。 1 生产工艺过程 将糠醛用泵打入糠醛高位槽，然后放人搅拌槽与定量的催化剂混合均匀，再通过计量泵以约8.0MPa的压力注入夹套管式反应器，进入反应器前与经过氢压机压缩至大于 8.0MPa的氢气共同预热后在反应器人口处混合，一般反应温度控制在210~230℃，得粗糠醇，经减压精馏即可得到产品糠醇。 2 糠醇合成机理 糠醛加氢合成糠醇主反应式如下： C4H3O(CHO)+H2=C4H3O(CH2OH)+Q 液相糠醛加氢反应类型属瞬间反应，反应为非均相反应，具有多相反应的特征。反应历程为，糠醛首先吸附在催化剂活性中心，被吸附分子的C-O羰基键由于活性中心的复杂分子轨道作用而被削弱，接着与溶解在糠醛中的氢发生反应。目前，实践研究表明，该羰基上发生的化学吸附在铜铬催化剂作用下，当温度、压力达到其活性温度才会发生。 3 糠醇合成技术 3.1 常压气相加氢制糠醇 以汽化的糠醛控制一定的空速与过量的氢气流混合后通过装有催化剂的列管式固定床反应器，采用氧化物类催化剂，其反应温度控制在120℃左右，压力在1.1×105Pa左右，粗产物糠醇无色透明，糠醇含量可达到98%，单程转化率可得达到99%以上，产率一般可达到92%以上。气相加氢所采用的催化剂一般有两大类：氧化物催化剂和合金类催化剂。前者活性温度相对高于后者。 3.2 液相加氢制糠醇 一般采用夹套管式反应器，应用氧化物催化剂，反应温度可控制在200-220℃，压力为6.5~11MPa，糠醇含量可达到97%以上，单程转化率在98%以上。液相加氢所采用的催
氨碱法纯碱生产的主要原料概述
氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐（食盐） 1、原盐的物化性质及成份规格： 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠，化学分子式为NaCL，纯氯化钠为无色等轴晶体，但是由于原盐是由许多晶体机和而成，晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气，因而变成白色而且不透明体，同时又因含有泥沙等杂质，使原盐常呈现灰褐色，氯化钠晶体通常是正六面体。 （1）食盐的物化性质： 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质，容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水，其溶解热为——4.9KJ/mol，溶解过程为吸热反应，当制成饱和盐水时，可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化，这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同，所以其水溶液（卤水）在冷冻工业中被用作载冷体。 （2）食盐的质量标准： 作为制碱工业的原料，要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高，而泥沙及其他杂质，特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质，在盐水精制、吸氨、碳化过程中，会生成炭酸镁、碳酸钙及其他
复盐等，使塔器与管道堵塞，这些杂质如不能在碳化以前清除掉，就会较多地混入纯碱中，使产品的品位降低，因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准： NaCL% ≥ 90%；水分% ≤ 4.2%；Mg2+% ≤0.8%；SO 4 2-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程，可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO 3+2NaCL= CaCL 2 +Na 2 CO 3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量 X=58.45×2×1000/106=1103kg 所求出的X 是指生产每吨纯碱(含Na 2CO 3 100%) 所需要的纯的氯化钠(折 NaCL100%) 的量。实际生产中,由于食盐中只有90%左右的氯化钠,而且又只能有70-75%的NaCL可以转化为Na2CO3, Na+离子至少损失27%以上，加之过程中跑、冒、滴、漏等各项损失，实际耗用食盐的量远远超过上述理论用量，这样使每生产1吨工业纯碱所需耗用的原盐实物量高达1.6—1.7t之多。氨碱法制碱的食盐消耗量是很大的，纯碱工业从来就是用盐大户，因此必须保证有大量、廉价的原盐供应，才能维持生产并在经济上获益。就其纯度而言，矿盐多数要比海盐为高，并可以采用注入高压水压裂地下化盐方法进行开采，得到接近饱和的卤水，节省设备和人力，降低成本。十分适用于由湿法精制盐水的氨碱法生产，不过要铺设卤水输送管道或久盐矿附近建厂均存在其他制约因素，而我国又以盛产海盐为主，尽管其质量不如矿盐，也仍然是氨碱厂原料的天然宝库，所以我国大多数碱厂是以海盐为原料，临海发展纯碱生产。
137 糠醛的生产及应用 江俊芳 （盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051） 摘要：糠醛是一种重要的化工产品，具有广阔的应用前景。本文介绍了糠醛的性质、生产工艺及应 用，并对糠醛的发展提出合理的建议。 关键词：糠醛；生产；应用；发展 糠醛是以多缩戊糖的纤维为主要原料而制成的重要化工产品，玉米芯、葵花籽壳、棉籽壳、麦杆、高梁杆、甘蔗渣、油茶壳等都是生产糠醛的好原料，其中玉米芯含多缩戊糖最高[1]。由于国际上石油价格飞涨，从玉米芯等中提炼糠醛显示出优势。目前中国占世界糠醛总产量65%左右。 1 糠醛的性质 糠醛又名呋喃甲醛，一种杂环有机化合物，结 构式为，是无色或琥珀色透明油状液 体，具有类似杏仁的特殊香味。糠醛的相对密度为1.1598（20℃），沸点161.7 ℃，室温下微溶于水，能与酒精、丙酮、乙醚、苯等混溶，易与蒸汽一同挥发。在酸性或铁离子催化下易被空气氧化，颜色逐渐变深，由黄色到棕色再变为暗褐色[2]。对某些金属有腐蚀作用，对铝无腐蚀，对铜略有腐蚀。糠醛还能引起局部麻醉，对皮肤有刺激性。在酸作用下与苯胺作用显红色，可用来检测糠醛。糠醛具有一般醛基的性质，而且是不含α氢原子的醛，其化学性质与甲苯或甲醛相似。 2 糠醛的生产工艺 糠醛是利用玉米芯和作物秸秆为原料，在酸催化剂的作用下，利用蒸汽进行蒸煮，首先得到糠醛含量8-10%的原液，原液经过蒸馏得到糠醛含量90%的毛醛，毛醛进行精制得到糠醛含量98.5%以上的产品。其形成原理[1]如下： 目前世界上生产糠醛的方法主要分为一步法和二步法[3]。 2.1 一步法 一步法主要有硫酸法、改良硫酸法、醋酸法、盐酸法、无机盐法。 2.1.1 硫酸法 硫酸法是经典的生产糠醛的方法，它用3% ~6%的稀硫酸作催化剂，将原料与催化剂在加压下蒸煮，用高压或过热蒸汽带出反应物，经分馏后得到糠醛成品,该法采用间歇操作，能耗高，副产品回收率低，成本高。 2.1.2 改良硫酸法[5] 改良硫酸法是在硫酸配稀时加入普通过磷酸钙，目的是使废渣变为有机复合肥料，减轻污染，其生产条件及出醛率均与硫酸法相同。 2.1.3 醋酸法 醋酸法是用糠醛生产过程中的副产品醋酸为催化剂，在高温高压下生产糠醛,该法生产的糠醛纯度高，该法采用连续操作，投资少，腐蚀性小，这种方法应是大力推广的方法。 2.1.4 盐酸法 盐酸法是在常压下用盐酸作催化剂，水解制糠醛的方法，原料利用率高，产品收率高，质量好，但工艺流程较长，操作控制系统复杂，生产投资大，腐蚀性较为严重。 2.1.5 无机盐法 无机盐法是将催化剂改为重过磷酸钙，也称重过磷酸钙法。特点是出醛率比硫酸法高，腐蚀小，水解锅为固定床，间歇操作，设备利用率低，现时能副产中性有机复合磷肥。但无机盐催化活性较低，生产周期较长。 2009年第10期2009年10月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment
《盐化工工艺学》 课程论文 论文题目：硝酸钾 学生姓名：刘波 学号： 201208014219 专业：化学工程与工艺班级：2012级盐气化工任课教师：黄美英 完成时间：2014年12月
目录 1生产简史 (1) 2硝酸钾的物化性质及用途 (1) 2.1物理化学性质 (1) 2.2硝酸钾的应用 (1) 2.3质量规格 (2) 3硝酸钾的生产方法 (2) 3.1合成法 (2) 3.2硝酸铵转化法（复分解法） (3) 3.3吸收法 (3) 3.4离子交换法 (3) 3.5转化法 (3) 4新工艺 (4) 4．1新工艺原理与流程[4] (4) 4.2主要设备选型及特点 (5) 4.2.1配料槽 (5) 4.2.2空气冷却结晶塔 (5) 4.2.3离心机 (6) 4.2.4溶解槽 (6) 4.2.5卧式冷却结晶器 (6) 4.2.6硝酸钾洗涤机 (6) 4.2.7干燥机组 (6)
4.2.8蒸发设备 (6) 4.3新工艺装置特点 (7) 4.4生产中应注意问题 (7) 结束语 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10)
硝酸钾 【摘要】介绍了硝酸钾产品的生产简史及其主要物化性质、用途、国家标准、生产方法、典型生产方法的基本原理、工艺条件、工艺流程图以及相关的设备等。本文重点介绍一种硝酸钠转化法制取硝酸钾新工艺。该工艺根据传统硝酸钠生产硝酸钾经验,通过进一步试验与研究,对传统工艺与设备进行改造创新,实现连续工业化生产。 1生产简史 世界硝酸钾70%用于农业,以色列和美国产量最大，约占世界总量的四分之三，智利居第三位。1995年世界硝酸钾总能力约90万吨年，其中直接法的产量约占75%，中国硝酸钾现有生产能力约6万吨年，在建能力亦为6万吨年，其中约80%硝酸钾用于工业部门。 2硝酸钾的物化性质及用途 2.1物理化学性质 硝酸钾（钾硝石）是无水的白色粉末，在空气中不潮解。有时因带有杂质而显浅灰色。密度为2.11g/cm3334℃熔融，高于338℃，分解为亚硝酸钾和放出氧气。硝酸钾有两种晶体，即低温时，生成斜方形结晶；高温时生成菱形结晶。硝酸钾的溶解度随着硝酸浓度升高而降低，当达到最低值后，又升高；硝酸钾在水中的溶解度随着温度的升高而增大。纯品中含46.58%氧化钾和13.85%氮。硝酸钾易溶于水，而且溶解度随温度升高而急剧增加，在20℃时每100克水中可溶解31.2克，在100℃时可溶解247克。 硝酸钾是强氧化剂，与有机物接触能燃烧爆炸，运输、储存时注意安全。2.2硝酸钾的应用 硝酸钾是一种重要的无机化工原料，主要用于制造黑火药、火柴、玻璃制品、光化学玻璃、陶瓷制品、药品、食品等。 硝酸钾在农业上是一种优良的低氯二元钾肥,其主要优点有：①总营养成分 高达59%,其中约含13.5% ~13.9%硝基氮及44.6% ~ 46%的K2O；②当作为烟草、茶 叶肥时,硫酸钾中的SO42-会使烟草、茶叶中含硫量偏高,降低品位,而硝酸钾则不存在这个问题；③硝酸钾在水中溶解度高,不易挥发,是液体肥料的最佳配料；④
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于0.10％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化
玉米芯T除尘 粉碎 提升 稀硫酸—混酸 蒸汽—水解卜----- -------------- ; 二次蒸汽 醛汽 废热利用冷凝醛—汽 蒸馏T塔底废水一废水闭路循环 糠 工艺流程 艺简述稀纯碱溶液一补充中和一次蒸汽
脱水塔T低沸物 精制蒸馏塔T高沸物、盐类等杂质 工艺说明: 从水解釡里排出的醛汽温度在170C左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原 液（原液温度控制在95C以下，醛水共沸点97.9 C）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约90%勺毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到86.5%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求>90%, 塔底要求<0.1%,液相进料时的浓度为7-10%。 方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗 现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为95C以下的原液，原液再进入初馏塔进行 蒸馏，得到90%勺毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的
具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在98C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。 改造前后的流程图如下所示：
改进前冷凝流程图 t t 不凝汽
碳酸钾生产工艺综述 谢英惠,张 涵 (河北工业大学化工学院,天津 300130) 摘 要: 简要介绍了生产碳酸钾各种工艺方法及特点,特别介绍了用天然沸石作为离子交换剂,海水提取制备碳酸钾的新工艺。该工艺具有原料来源广泛,成本低的特点。 关键词: 碳酸钾;市场;沸石;离子交换 中图分类号:T Q131.1 文献标识码:A 文章编号:1673-6850(2008)03-0001-03 Revie w of Potassiu m Carbonate Pr oducti on X I E Yinghui,ZHANG Han (School of Che m ical Engineering,Hebei University of Technol ogy, Tianjin 300130,China ) Abstract: W e mainly intr oduced the vari ous methods of p r oducing potassiu m carbonate and their characteristics .A ne w method of p r oducing potassiu m carbonate fr om sea water using natural ze 2olite as the mediu m of i on exchange is es pecially intr oduced .I n the technol ogy,the s ource of ra w materials comes fr om a variety of s ources and the costs are cheap. Key words: potassiu m carbonate;market;zeolite;i on exchange 收稿日期:2007-11-13 作者简介:谢英惠(1958-),男,河北定州人,教授,研究方向为海水资源利用,化工新产品研制等。 1 生产概述 碳酸钾(又名钾碱),白色粉末状或细颗粒状结 晶,是一种重要的无机化工基础原料,有很强的吸湿性,易结块,易溶于水且水溶液呈碱性。20世纪70年代初我国开发成功并投入工业化生产,当时主要应用于合成氨厂合成气的净化,也可用作无氯钾肥,需求量较少。80年代以后,我国碳酸钾的需求量迅速增长,应用日趋广泛:化学工业中大量用作化肥脱碳剂,工业气体中硫化氢、二氧化碳的清除剂;橡胶的防老剂;玻璃工业中被大量用于制造计算机显示器,电视机显像管玻壳,电子管,精密玻璃器皿及各种装饰用特殊玻璃;在农业生产中是一种良好的无氯钾肥,其含有的碳酸根是植物进行光合作用的原料,且对土壤有疏松作用;此外碳酸钾还被广泛应用于电焊条、油墨、照相药品、聚酯、炸药、制革、电镀、 陶瓷、建材、水晶、钾肥皂以及医药的生产[1] 。 2 生活需求概况 [2] 我国碳酸钾生产始于20世纪60年代,经历了草木灰法、路布兰法和电解法,但都规模很小,没有 形成工业化生产。70年代初,山东鲁南化肥厂首创 了离子交换法生产碳酸钾,开创了碳酸钾工业生产的新局面,并于80年代初形成规模。80年代以后,随着国内经济的快速发展,尤其是电视机、计算机显示器行业及化肥工业的发展,碳酸钾市场需求激增,碳酸钾行业高速发展。1997年至1998年上半年碳酸钾市场疲软,但下半年以后市场复苏,国内的山西文通、鲁南化工厂等生产大厂均大幅度扩产。至2001年底我国碳酸钾的实际产量达到了12.86 万t,超过日本成为亚洲最大的碳酸钾生产国家。 随着彩电、计算机在发展中国家的普及和应用,可以预见今后对碳酸钾仍会有较大的需求;此外,我国化肥工业、食品工业发展很快,国内医药、食品、橡胶等多种行业已启动,这对碳酸钾的需求也有所增加;随着生产成本的进一步降低,碳酸钾作为无氯钾肥的可能性越来越大,在多种经济作物、高中档蔬菜等的生产中有很大的潜在市场。 随着发展中国家的快速发展,近几年世界范围内电视机和计算机需求的迅猛增长,使碳酸钾的需 1 第37卷第3期 盐业与化工
糠醛生产工艺简述 工艺流程 玉米芯→ 稀硫酸→ →低沸物 →高沸物、盐类等杂质 工艺说明： 从水解釡里排出的醛汽温度在170℃左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在95℃以下，醛水共沸点℃）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约90%的毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求>90%,塔底要求<%，液相进料时的浓度为7-10%。 方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗 现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为95℃以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏，得到90%的毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的。
具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在98℃（醛水共沸点℃，在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。 改造前后的流程图如下所示：
改进前冷凝流程图 不凝汽排空
方案二、改变进料状况，节省蒸汽和循环水的消耗 目前的进料状况是液体进料，醛汽先经冷凝器冷凝成液体（温度≤95℃，低于醛水共沸点℃），蒸馏时用蒸汽加热到醛水共沸点以上，达到提纯的目的。醛汽经历了先冷凝后加热的过程，其中存在能量浪费。正常生产时，蒸馏塔每天约耗蒸汽12吨。如果该成气相进料就可以同时节省蒸汽和循环冷却水的用量，从而降低生产成本。 现用初馏塔的参数为：塔径：1000mm；塔板数：25；塔板类型：浮阀塔；原液处理量：h；进料位置为第7块塔板，水相回流为第3块塔板。
一、糠醛生产的工艺流程 二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:0.4与玉米芯进行均匀混合。 2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为49.03×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。 水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。 4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。 塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集器里的产品分两层:下层为油状糠醛，浓度可达90%，即粗糠醛；上层为糠醛溶于水的饱和溶液，内含糠醛7-10%。在操作中要保持塔顶温度为94-97℃，塔底温度为98-102℃，馏出液温度要低于55℃。 5.中和:中和一般采用加碱中和法，将粗糠醛送入有搅拌的中和锅中，加入10%碳酸钠溶液，用量为粗糠醛的3%(折合固体纯碱0.3%)。放入后，搅拌10分钟，静置10分钟后进行精制处理。 6.精制:粗糠醛由于纯度不够高，含有高沸点，低沸点物质和水，容易使颜色变深，不适合某些用途，所以要进行精制。一般采用减压蒸馏法或水蒸汽蒸馏法进行精制。精制后的糠醛纯度要达到99%以上，含酸在0.02%以上。