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氨碱法制纯碱石灰乳制备的物料衡算一、引言氨碱法制备纯碱石灰乳是一种常见的工业生产过程，该过程涉及到多种物料的衡算。
本文将从原材料、中间产品和最终产品三个方面对氨碱法制备纯碱石灰乳的物料衡算进行详细介绍。
二、原材料1. 氨气氨气是制备纯碱石灰乳的重要原材料之一，其化学式为NH3，分子量为17.03g/mol。
在氨碱法生产过程中，氨气由空气中的氮与水反应得到。
根据反应式N2 + 3H2O → 2NH3 + O2，可以计算出每吨纯碱石灰乳需要消耗约500kg左右的氨气。
2. 石灰石石灰石是另一个重要的原材料，它主要用于生成制备纯碱所需的Ca(OH)2。
石灰石的化学式为CaCO3，分子量为100.09g/mol。
在工业生产中，通常采用露天采矿或地下采掘方式获得石灰石。
3. 沸腾水沸腾水也是制备纯碱石灰乳所需的原材料之一。
在氨碱法生产过程中，需要用到大量的水来冷却反应器和吸收氨气。
这些水通常需要进行再生利用，以减少水资源的浪费。
三、中间产品1. 氯化钠氯化钠是氨碱法制备纯碱石灰乳的中间产品之一，其化学式为NaCl，分子量为58.44g/mol。
在制备纯碱石灰乳的过程中，需要将氨气与盐酸反应生成氯化铵，并通过蒸发结晶方式得到氯化钠。
2. 氢氧化铵氢氧化铵也是制备纯碱石灰乳的中间产品之一，其化学式为NH4OH，分子量为35.05g/mol。
在制备纯碱石灰乳的过程中，需要将经过蒸发结晶得到的氯化铵与石灰石反应生成Ca(OH)2和NH4OH。
四、最终产品1. 纯碱石灰乳纯碱石灰乳是通过多个步骤制备而成的最终产品。
在该过程中，首先需要将空气中的氮与水反应得到大量的氨气，然后将氨气与盐酸反应生成氯化铵，并通过蒸发结晶方式得到氯化钠。
接着，将经过蒸发结晶得到的氯化铵与石灰石反应生成Ca(OH)2和NH4OH，最终通过过滤和加水稀释等步骤得到纯碱石灰乳。
2. 纯碱纯碱是制备纯碱石灰乳的最终产品之一，其化学式为Na2CO3，分子量为105.99g/mol。
广东南方制碱有限公司生产工艺流程简介一、南碱公司概况广东南方制碱有限公司分为厂区和矿区，厂区位于广州市东部黄埔区南岗，北接广深公路和高速公路，南濒东江，水陆交通便利，占地面积17.22万平方米，该地区是广东省规划的经济技术发展区，目前已具规模，有多个世界著名企业在此投资建厂，仅玻璃行业就有八条生产线投入运行。
矿区位于广州市北郊龙归镇，占地面积3.75万平方米，通过46公里的输卤管道与厂区连接。
公司自有盐矿、4个500吨级泊位码头、热电装置和完善的基础设施。
南碱公司纯碱工程是广州市“八五”计划重点建设项目之一，设计生产规模为年产纯碱15万吨、芒硝5.6万吨，概算总投资7.84亿元人民币，是华南地区唯一的大、中型化工原材料生产企业，全国十大纯碱生产企业之一，现为广州市国际信托投资公司（广州国际集团有限公司）直属企业。
纯碱装置于91年1月开工建设，94年2月一次投料试车成功，97年生产纯碱20万吨，达到设计生产能力，97年9月正式竣工验收。
硝盐矿区位于西郊白云区龙归镇，矿产丰富，具有每年开采160万立方米卤水的能力。
南碱公司纯碱生产采用氨碱法工艺，引进比利时索尔维公司具有世界先进水平的工艺技术和部分国外先进的单机设备及检测仪表，综合了国内制碱行业的先进技术；自备热电站、能源运用合理，曾被广州外经贸委评为“先进技术企业”。
南碱公司产品有轻质纯碱、重质纯碱、食品纯碱和付产品芒硝。
公司在广东省内已建立拥有两百多家厂商的销售网络，并在努力开拓国外销售市场。
经过十余年的不断改造和调整，南碱公司目前纯碱生产装置能力已达30万吨／年，芒硝8万吨/年。
公司现有职工1028余人，各类专业技术人员170人，拥有固定资产7.6亿元，连续多年盈利。
2006年销售收入3.2亿元，实现利税3000万元，企业发展面临较好的内、外部环境。
二、南碱工艺选择2．1 南碱工艺路线确定的原则和依据目前我国纯碱生产主要采用氨碱法和联碱法两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。
纯碱单位产品能源消耗限额1范围本标准规定了氨碱法、联碱法和天然碱法生产的纯碱（包括轻质纯碱和重质纯碱）单位产品能源消耗（以下简称能耗）限额的技术要求、统计范围、标准的实施及计算方法。
本标准适用于氨碱法、联碱法和天然碱法纯碱生产企业能源消耗的计算、控制和考核，以及对新建项目的能耗控制。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 210.1 工业碳酸钠及其试验方法GB/T 2589 综合能耗计算通则GB/T 12497 三相异步电动机经济运行GB/T 12723 单位产品能源消耗限额编制通则GB/T 13462 电力变压器经济运行GB/T 13466 交流电气传动风机（泵类、空气压缩机）系统经济运行通则GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级GB 19153 容积式空气压缩机能效限定值及能效等级GB 19761 通风机能效限定值及能效等级GB 19762 清水离心泵能效限定值及节能评价值GB/T 29116 工业企业原材料消耗计算通则GB 20052 三相配电变压器能效限定值及能效等级3术语和定义GB/T 12723 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1氨碱法 Solvay process以食盐、石灰石等为原材料，以氨为中间媒介生产纯碱产品的工艺过程。
3.2联碱法 Hou’s process以食盐、合成氨装置的氨及二氧化碳等为原材料同时生产纯碱和氯化铵两种产品的工艺过程。
3.3天然碱法 Natural soda process以含碳酸钠及碳酸氢钠的矿物（或卤水）为原料加工生产纯碱产品的工艺过程。
3.4纯碱生产附属系统 the accessory system of soda ash production为生产系统配置的生产指挥系统，原燃料、中间产品、产品的质量控制和生活服务设施,包括办公室、操作室、休息室、更衣室、洗浴室、中控分析、成品检验、设备维修等设施。
氨碱法纯碱生产工艺
氨碱法纯碱生产工艺也称为索尔维法，是比利时科学家索尔维于1892年创立的。
其纯碱生产工艺主要包括以下步骤：
1.盐水精制：为了除去粗盐水中的钙、镁等杂质，需要进行盐水精制。
通过加入氢氧化钠、氯化钡等物质，使杂质成为沉淀物过滤除去。
然后将盐水加热，除去其中的溶解物，得到精制的饱和盐水。
2.吸氨：氨碱法的核心步骤之一是使盐水饱和氨化。
通过加压使氨气溶解在饱和盐水中，制成氨盐水。
3.碳酸化：将氨盐水与二氧化碳反应，生成碳酸氢钠结晶，然后经过滤、洗涤、煅烧等工序，得到纯碱产品。
此时的滤液中含有氯化铵，加入食盐使它结晶析出，经过滤、干燥即得氯化铵产品。
在整个工艺过程中，还需要对各个步骤产生的废液、废气等进行处理，以达到环保要求。
此外，氨碱法生产纯碱时，设备的选择和操作条件的控制也都十分重要，它们直接影响到产品的质量和产量。
纯碱生产工考试答案1、多项选择〔江南博哥〕在常温下，不同种类的盐在水中的溶解性不同，以下物质易溶于水的是〔〕。
A、氯化钾B、硫酸铵C、碳酸钙D、磷酸钙E、氯化钠F、氢氧化钙答案：A,B,E2、单项选择在溶液中，〔〕是不稳定的，它简洁析出过量的溶质而产生晶核。
A、临界点B、饱和溶液C、过饱和溶液D、溶液的自发析出点答案：C3、多项选择以下选项中属于浓度单位的是〔〕。
A、g/lB、mol/lC、ND、tiE、KmolF、m/l答案：A,B,D4、单项选择为了保证制碱末期气体和液体根本上能顺当通过，碳化塔冷却水管之间和水管菌帽、塔板之间的净距离，要适应于〔〕。
A、产量需求B、产品质量需求C、制碱塔内积碱和结疤可能增加的程度D、转化率和沉降时间的需求答案：C5、单项选择假设在做出碱液分析时，吸取的样品中不光是清液，还有局部固体颗粒存在，则分析结果中TCl-〔〕。
A、变小B、不变C、增大D、不确定答案：B6、单项选择以下选项中对于滤过洗水说法错误的选项是〔〕。
A、洗水温度适当高些可以降低粘度，简洁透入晶间进入滤网而不易置换出母液B、温度过低，洗涤效果差，用水量增加C、洗水温度低，过滤损失大D、洗水温度一般掌握在35—45℃答案：A7、多项选择碳化尾气净氨塔的含氨高需要〔〕。
A、削减进气量B、增大进气量C、削减进液量D、增大进液量E、调整塔压F、调整尾气答案：A,D8、单项选择在氨盐水碳酸化过程中，制碱塔内的结疤主要有〔〕和碳酸氢钠。
A、碳酸铵B、氯化铵C、碳酸钠水合物D、碳酸氢铵答案：D9、问答题简述碳化取出液沉淀量多，沉淀时间长的缘由有哪些？答案：1.氨盐水浊度大；2.取出液温度低或冷却过急；3.碳化反响段下移；4.下段气进气量太多；5.中和水温度低，其二氧化碳含量过高。
10、多项选择以下关于重碱盐份操作正确的选项是〔〕。
A、读取数字时视线应和刻度平行B、天平应左边放砝码右面放代称物品C、所用硫酸肯定要过量D、所用指示剂不宜过多E、可用盐酸F、用甲基橙为指示剂答案：A,D11、单项选择在碳化塔内，碳化液结晶的实际操作线在〔〕。
氨碱法生产纯碱生产工艺氨碱法是一种常用的纯碱生产工艺，下面将介绍氨碱法生产纯碱的工艺流程和主要设备。
氨碱法是以氯化钠为原料，通过氨法和碱法两个反应过程，制取氯碱化工产品。
纯碱是其中的一种重要产品。
氨碱法生产纯碱的主要工艺流程如下：1. 氨法反应：首先将氯化钠和氨气送入气化炉，反应生成氯化钾和氯化氢。
氯化钾经过粉碎和浸泡蒸馏，得到氯化钾溶液。
2. 氨法反应：将氯化钾溶液和氨气通过混合器混合，在反应器中进行反应，生成氯化铵。
氯化铵经过离心和干燥，得到氯化铵固体。
3. 氨法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钙和氯化铵。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
4. 氨法反应：将氯化铵溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氯化铵溶液。
浓缩的氯化铵溶液经过结晶、离心和干燥，得到氯化铵固体。
5. 碱法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钠。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
6. 碱法反应：将氢氧化钠溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氢氧化钠溶液。
浓缩的氢氧化钠溶液经过结晶、离心和干燥，得到纯碱固体。
氨碱法生产纯碱的主要设备包括气化炉、混合器、反应器、蒸发器、结晶器、离心机和干燥机等。
这些设备需要具备耐腐蚀性能和高效传热传质能力，以确保反应过程的稳定性和产品的质量。
同时，氨碱法生产纯碱的过程中还需要控制反应温度、压力和反应物的投料速度等参数，以确保反应过程的安全性和经济性。
总之，氨碱法生产纯碱是一种成熟的工艺，通过多道反应步骤，可高效、稳定地制取纯碱产品。
但在实际应用中，还需根据具体情况进行工艺优化和设备改进，以提高生产效益和产品质量。
第二章氨碱法纯碱生产工艺概述第一节氨碱法根本生产原理及总流程简述一、氨碱法生产纯碱的特点及总流程氨碱法生产纯碱的技术成熟，设备根本定型，原料易得，价格低廉，过程中的NH3循环使用，损失较少。
能大规模连续化生产，机械化自动化程度高，产品的质量好，纯度高。
该法的突出缺点是：原料利用率低，主要是指NaCl的利用率低，废渣排放量大。
严重污染环境，厂址选择有很大局限性，石灰制备和氨回收系统设备庞大，能耗较高，流程较长。
针对上述缺乏和合成氨厂副产CO2的特点，提出了氨碱两大生产系统组成同一条连续的生产线，用NaCl，NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品——即联碱法。
氨碱法生产纯碱的总流程见图5-19。
二、氨碱法制纯碱的生产工艺流程1、氨碱法生产纯碱的流程示意如图5-1所示。
其过程大致如下：2、氨碱法纯碱生产工艺流程框图：3、氨碱法纯碱生产工序的根本划分：(1)石灰工序:CO 2和石灰乳的制备，石灰石经煅烧制得石灰和CO 2，石灰经消化得石灰乳；(2)盐水工序:盐水的制备和精制；(3)蒸吸工序:盐水氨化制氨盐水及母液中氨的蒸发与回收；(4)碳滤工序: 氨盐水碳化制得重碱及其重碱过滤和洗涤；原盐 石灰石 无烟煤CO 2 NH 3 废液 重质纯碱 轻质纯碱盐水精制 盐水吸氨 氨盐水碳化 石灰煅烧 石灰乳制备 母液蒸馏 重碱过滤 重碱煅烧 水合(5)煅烧工序:重碱煅烧得纯碱成品及CO2；和重质纯碱的生产；(6)CO2压缩工序:窑气CO2、炉气CO2的压缩工碳酸化制碱。
三、氨碱法纯碱生产原理及工艺流程表达氨碱法生产纯碱的原料是食盐和石灰石，燃料为焦炭(煤)。
氨作为催化剂在系统中循环使用。
原料盐(海盐、岩盐、天然盐水)经精制吸氨、碳化、结晶、过滤，再煅烧即为成品。
母液经石灰乳中和后，氨蒸发并回收使用，氯化钙那么排放。
其化学反响为：氨碱法具有原料来源丰富和方便，生产过程均在气液相间进展，可以大规模连续化生产及产品质量好、本钱低等优点。
技术讨论降低联碱法纯碱产品盐份的探讨王 全(化工部大连化工研究设计院 大连 116023) 摘要:分析了国内联碱法生产的纯碱产品盐份高于氨碱法的原因,提出了降低联碱法纯碱盐份的措施,介绍了重碱晶浆稠厚过滤工艺。
主题词:联碱法 产品质量 稠厚过滤 文章〔1〕提及纯碱产品化学组成中的主杂质NaCl含量与生产过程的碳化、过滤有关,并统计了近年我国氨碱法工厂和联合制碱法工厂纯碱产品的杂质含量,其中氨碱法纯碱产品的NaCl含量为015%～016%,联合制碱法高于氨碱法,为016%～018%,加上联合制碱法纯碱产品的杂质水不溶物亦高于氨碱法,已经开始危及部分联碱法纯碱销售。
本文旨在向联合制碱工厂的经营决策者推荐重碱晶浆稠厚工艺,改进现行的重碱过滤操作,降低盐份,提高纯碱产品质量,以积极的姿态参与市场竞争。
1 重碱结晶及分离特点 与其它从盐类混合物中析出某单一盐类结晶的过程一样,欲提高该单一盐类结晶产品的纯度或降低其它盐类杂质的残留量,通常的办法首先是改进结晶过程和设备,制造出颗粒粗大和分离、洗涤性能好的结晶产品;二要改善结晶悬浮液的分离和洗涤过程,降低杂质的残留量。
传统的合成纯碱,包括氨碱法和联合制碱法纯碱生产的碳酸化重碱(碳酸氢钠)结晶过程所制得的重碱结晶以及重碱悬浮液的过滤具有以下特征:111 母液残留造成纯碱含盐按照制碱化学反应NaCl+N H3+CO2+H2O=NaHCO3↓+N H4Cl 以及纯碱生产碳酸化过程的相图分析,反应完成物中的N H4Cl和NaCl均呈溶液状态,以总氯TCl表示的氯离子(N H4Cl+NaCl)浓度,氨碱法为97～98tt(4.85～4.90mol/l),联合制碱法为113～114tt(5.65～5.70mol/l),由于实际生产真空过滤机的转鼓上加洗水置换重碱滤饼中母液的洗涤过程不可能进行得十分完全,即分离后的重碱半成品中必然含有少量残留母液,便造成了重碱含氯,于是在煅烧炉中: N H4Cl+NaHCO3→ NaCl+N H3↑+CO2↑+H2O↑; NaCl(l)→NaCl(s)重碱中的氯化物全部以固态NaCl的形式参杂于纯碱产品之中。
纯碱制碱工艺和产量
纯碱，也被称为碳酸氢钠或碳酸钠，是一种重要的化工原料，
广泛应用于玻璃、化肥、造纸、洗涤剂等行业。
它的制备工艺主要
包括氯化铵法、氯化钠法和天然碱法。
氯化铵法是一种较为常见的制碱工艺。
该工艺首先将氯化铵和
石灰石混合，并加热分解生成氨气和氯化钠。
接着，氨气和二氧化
碳反应生成碳酸铵，再经过加热分解得到纯碱。
这种工艺具有较高
的产量和纯度，但同时也存在原料成本较高的缺点。
氯化钠法是另一种常用的制碱工艺。
该工艺利用氯化钠和石灰
石作为原料，经过反应生成碳酸钠。
这种工艺相对简单，且原料成
本较低，但产量较低且纯度较低。
天然碱法则是利用天然碱矿石（如纯碱矿石）进行提取和加工，得到纯碱。
这种工艺的优点是原料资源丰富，但成本较高且产量受限。
关于产量，纯碱的产量取决于原料的质量和工艺的控制。
一般
来说，氯化铵法和氯化钠法的产量较高，而天然碱法的产量相对较
低。
此外，随着生产技术的不断改进和提高，纯碱的产量也在不断提升。
总的来说，纯碱的制备工艺和产量受到多种因素的影响，包括原料成本、工艺复杂度、资源可持续性等。
随着科技的发展和工艺的改进，相信纯碱的制备工艺和产量会不断得到提升和完善。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald87①作者简介：吴巴特尔（1978—），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，本科，工程师，研究方向：天然无机化学品的精制与纯化。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.27.087纯碱生产过程中的产品质量控制措施研究①吴巴特尔 李山岭 周录平(河南中源化学股份有限公司 河南南阳 473000)摘 要：随着我国工业技术的不断进步与快速发展，纯碱产品的消费量与生产量都在持续增多，如何有效提升纯碱产品的质量已成为我国纯碱工业发展的关键。
本文结合纯碱企业生产，从生产运行效能提升与工艺优化两个方面提出了企业生产纯碱应采取的策略，以期能够为纯碱生产企业提高产品质量提供有益的参考和借鉴。
关键词：纯碱生产 产品质量 控制中图分类号：TQ114.16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)09(c)-0087-02碳酸钠的化学式是Na 2CO 3，通常情况下称之为纯碱，它是一种非常关键的工业原料。
随着我国工业技术的不断进步与快速发展，纯碱产品的消费量与生产量都在持续增多。
在纯碱生产加工中,重点采取氨碱法、联碱法、天然碱法等多种制碱方法。
包括碳化工序在内的纯碱生产工艺，会在较大程度上影响纯碱产品的质量。
因此应该采取有效措施，稳步调整和优化相关工艺的技术参数，消除不良因素的影响，逐步实现工艺流程的创新与成熟运用。
1 企业纯碱生产运行效能提升策略1.1 有效挖掘生产装置潜能为了切实提升纯碱生产工艺的运行效果，企业要注重保障纯碱生产装置负荷达到稳定运行的态势，多途径减少各种能耗与物耗，强化对生产瓶颈实施必要的技改，并科学地配置生产工艺和设备，从而挖掘先进技术与工艺的最大优势，提升装置的生产潜能，进而提升纯碱产品的质量。
此外纯碱生产企业还应采取先进性的控制系统，能够增强装置操作过程中的可靠性，提升其抗干扰的性能，进而达到“卡边”操作的目的。
纯碱行业准入条件为规范纯碱行业发展，防止重复建设，提高行业综合竞争力，根据国家有关法律法规和产业政策，按照“优化布局、控制总量、调整结构、节约能源、保护环境、安全生产”的可持续发展原则，制定纯碱行业准入条件。
一、生产企业布局（一）新建和扩建纯碱生产企业，厂址应靠近工业盐、石灰石、能源、天然碱资源所在地，必须符合各省、自治区、直辖市工业总体规划和纯碱行业发展规划，必须符合国家及各级政府制定的土地利用总体规划、环境保护规划或污染防治规划。
（二）在依法设立的生态保护区、风景旅游区、自然保护区、文化遗产保护区、饮用水源保护区内和国家及地方所规定的环保、安全防护距离内，不得新建纯碱生产企业；己在上述区域内投产运营的纯碱生产企业，应根据该区域规划要求，通过搬迁、转产等方式逐步退出。
（三）中、东部地区，西南地区不再审批新建、扩建氨碱项目。
不再审批不靠近能源产地、没有能保证原盐全部自给的自备盐场、不靠近纯碱和氯化铵市场、交通运输不便的新建、扩建联碱项目。
（四）西北地区不再审批新建、扩建联碱项目。
不再审批不靠近能源、原料、水源，没有渣场基底防渗、防漏，没有全面实现碱渣综合利用的新建、扩建氨碱项目。
二、规模与技术装备（一）新建、扩建纯碱项目应符合下列规模要求：氨碱厂设计能力不得小于120万吨/年，其中重质纯碱设计能力不得小于80%。
联碱厂设计能力不得小于60万吨/年，其中重质纯碱设计能力不得小于60%，必须全部生产干氯化铵。
天然碱厂设计能力不得小于40万吨/年，其中重质纯碱设计能力不得小于80%。
（二）新建、扩建纯碱项目，应积极采用先进的工艺技术，选用节能、环保的设备，主要工段、设备参数应实现在线检测并采用DCS控制系统。
三、节能降耗新建、扩建纯碱项目，应达到以下能耗、消耗要求：（一）氨碱法：轻质纯碱综合能耗小于等于370千克标准煤/吨碱，氨耗小于等于3.5千克/吨碱，盐耗小于等于1500千克/吨碱（不含海水化盐）。
化工部关于纯碱成本核算规程为了提高纯碱成本的核算质量，加强成本管理，便于各生产纯碱的企业之间交流成本信息，对比、分析成本水平，进一步降低纯碱成本，提高经济效益。
根据《中华人民共和国会计法》，《国营企业成本管理条例》、《国营工业企业成本核算办法》结合纯碱的生产、工艺特点，特制定本核算规程。
一、总则（一）本规程适用于大、中、小型生产纯碱的企业，包括氨碱法和联碱法纯碱的成本核算。
（二）按月计算成本，每月一至最后一日为一成本计算期。
成本必须以实际产量、实际消耗和实际价格进行计算。
产量和消耗，投入和产出的口径必须一致。
（三）按照权责发生制的原则计算成本。
凡属本期成本应负担的费用，不论款项是否已收付，均应计入本期成本。
（四）严格执行国家统一制定的成本开支范围和开支标准，认真划清基本建设，专项工程，专用基金，营业外支出等产品成本的界限，不得任意摊提费用。
（五）认真做好成本核算和管理的各项基础工作。
必须建立、健全原始记录、计量检验、定额管理、领退料手续、报废鉴定和定期盘点等管理制度，保证成本核算的真实性、准确性和及时性。
（六）各大中型纯碱厂必须建立分级的成本核算制度，必须配齐各级成本核算员。
车间成本应按实际价格计算，如按计划价格计算，必须保证厂部计算实际成本所需要的资料。
二、成本项目及内容（一）成本项目１．原料及主要材料２．燃料及动力３．工资及福利费４．车间经费５．联、副产品扣除６．企业管理费（二）各成本项目内容１．原料及主要材料：指生产过程直接构成产品实体的原材料，以及有助于产品形成所耗用的各种主要辅助材料。
２．燃料及动力：指生产过程中所耗用的外购和自制燃料、动力，包括电、蒸汽、重油、天然气、烟煤等。
烧油特别税和用做动力的蒸汽也在本项目中开支。
３．工资及福利费：指氨碱、联碱系统从事操作的生产工人工资、各种工资性质的津贴和副食补贴；按生产工人工资总额扣除副食品价格补贴和各种奖金提取的职工福利基金；按规定计入成本的原料和燃料节约奖。
氨碱法纯碱生产中的节能降耗措施摘要：在煤化工发展水平不断提高的情况下，合成氨工艺获得了进一步发展，但是在节能方面依旧存在很多有待改进之处，因此化工企业应该研究一些节能优化方式，不断加强合成氨工艺的节能效果，从而全面提高煤化工行业的节能效果。
关键词：氨碱法；凝结水；无电耗水轮机；化灰；余热回收引言节能减排是社会发展的长远战略方针，也是当前极其紧迫的任务，作为全市循环经济重点企业之一，我公司积极组织实施节能减排潜力深远、节能减排技术目标。
我公司在蒸汽冷凝系统，循环冷却水塔，锅炉车间的消化过程，排水工程等方面存在一些缺陷，导致燃料、水资源、电力、化学热的损失和浪费以及环境污染和能源浪费。
在这方面,我公司已经改造了上述四个项目的节能技术，这对节能和消耗非常重要。
1纯碱生产方法在这个阶段，最广泛使用的碱法主要包括三种方法：碱法生产的组合，碱的自然加工和氨和碱的生产。
氨和碱由于其独特的优点，在所有三种生产方法中都被广泛使用。
阿卡利氨法在中国有着悠久的历史，采用成熟的技术，生产效率和质量都非常出色，受到纯阿卡利生产企业的青睐。
氨和碱法中使用的原料相对便宜且成本低廉。
使用氨生产碱有助于避免过度开发和依赖石头和天然盐。
同时，氨的操作过程相对简单,生产过程简单快捷，可以实现大规模的连续生产，机械生产设备的有效使用可以大大提高氨的生产效率。
同时，采用碱-氨法生产的产品质量非常好，保证了纯碱生产企业的经济效益和社会效益。
在使用氨和碱法生产纯碱时，公司应结合适当的工艺逐步实现生产目标。
氨、钙和盐是氨碱法中使用的主要原料。
在现阶段，用于生产纯碱的机器通常是碳钢或铸铁。
一旦在这些设备中引入强电解质如Cl，CO2，设备的某些部分就会发生特殊的电化学反应，从而导致设备的腐蚀问题。
同时，在这个过程中也可以产生铁离子，这些铁离子在空气的影响下会形成氧化铁，这在一定程度上损害了产品的纯度，因此在纯碱生产过程中,有关企业必须做好铁的处理工作。
纯碱生产工艺简介纯碱生产工艺简介纯碱生产工艺主要包括天然碱法和合成碱法，而合成碱法包括氨碱法和组合碱法1。
天然碱目前，世界上只有美国、中国、土耳其和肯尼亚等少数国家发现了天然碱矿，其中美国的六合天然碱矿最为著名。
六合地区天然碱矿床中有42个含倍半碳酸钠的矿层。
据了解，矿层厚度大于1.2m(最厚11m)，含矿面积为670km2(最大纯碱用量为XXXX年)绿河地区的公司主要采用机械化开采地面处理装置主要采用一水纯碱工艺生产重质纯碱美国天然纯碱厂目前的市场运作方式是:国内工厂间有序竞争；国外出口，工厂联合，成立了专门的出口组织“安莎克”(American trona company)，美国的trona不仅质量好，而且生产成本只有60美元/吨左右，远低于中国的合成苏打成本90美元/吨-100美元/吨左右，因此它具有很强的竞争力天然碱矿位于河南省桐柏县，总储量1.5亿吨，远景储量3-5亿吨，占全国天然碱储量的80%，居亚洲第一，世界第二。
内蒙古怡化集团在桐柏建立了以天然碱为主要成分的化工园区，设计年产100万吨优质低盐重纯碱。
天然碱主要有三种生产工艺:a .倍半碱工艺矿石开采-溶解-澄清除杂-循环母液-三效真空结晶-240度煅烧b .卤水碳化工艺天然卤水-碳化塔碳化至重碱-干燥-煅烧至粗碱-硝酸钠155度漂白-煅烧，二氧化碳煅烧由自备电厂提供3。
联合碱法大连与田健、青岛与湖北双环部分采用联合碱法。
全国大多数年产不足4万吨的碱厂几乎都是联合碱。
组合碱的主要工艺与上半年氨碱相同。
在过滤过程之后，氨没有被回收，而是加入盐并再次被吸收。
生产化肥氯化铵的主要工艺。
组合碱法一般是:一碳化二氨吸收MII氨吸收氨吸收氨吸收CO2碳化盐析盐洗纯碱煅烧过滤冷分离氯化铵氨吸收氨合成系统是生产组合碱所需要的。
部分CO2将在氨合成过程中产生。
因此，一些化肥厂有纯碱厂，但小工厂产量不大，质量差。
联合烧碱法的主要优点是:a .省去了石灰和蒸馏工序，废液排放量很小，吨烧碱只有几十公斤，环保好，工厂可以建在任何地方。
氨碱法纯碱生产中产品铁份控制
马德春
〔唐山三友集团有限公司 唐山 063305〕
摘要:通过分析氨碱法纯碱生产中产品铁份的来源,结合本厂生产实际,介绍了控制铁份的方法,并对各种方法的实际应用进行了简要阐述。
主题词:氨碱法 产品铁分控制
纯碱中的铁杂质主要来自设备的腐蚀,那么控制和减少设备的腐蚀程度,也就相应地减少了产品中的铁含量。
实际生产中主要通过以下几方面来控制“红碱”的产生。
1 减少系统中的氧含量
纯碱生产过程中的液体介质都是强电解质,而气相介质中又都含有一定量的氧气,这就为设备的腐蚀创造了必然条件。
系统中的氧主要来自炉气和窑气。
含有氧的中、下段气进入碳化塔内,经过激烈的气液接触,必然会有一定量的氧溶解在自上而下的氨盐水或中和水中,成为去极化剂,促进和加剧铸铁的腐蚀。
有资料表明,如果中、下段气中的氧含量超过2%时,产品中的铁含量就会成倍增加,导致纯碱呈灰红或红色的不合格产品。
可见,减少中、下段气中的氧含量对控制产品中的铁份意义至关重要。
实际生产中,应采取各种措施降低两段气中的氧含量。
2 氨盐水中添加硫化物
纯碱生产经过多年的实践经验,采用了一种比较通用的技术来控制铁份,这就是传统的向氨盐水中添加硫化物。
211 硫化物在生产中的作用
氨盐水中的S2-与Fe2+作用生成FeS:
Fe2++S2-→FeS↓
上述反应产物在铁制设备或管道的表面形成硫化亚铁的坚固薄膜,即通常所说的硫膜,它具有保护层的作用,能耐氨盐水及中和水对设备的腐蚀,所以,制成的重碱及纯碱不会含有铁锈而出“红碱”,保证了产品的白度。
212 硫化物在系统中的其它反应
硫化物在系统中除了与铁离子反应形成保护膜外,还参与其它反应,主要是S2-与两段气中的氧反应,将S2-氧化成单体硫:
2H2S+O2→2S+2H2O
氧化出来的单体硫一部分随出碱液进入重碱,在煅烧时又与H2O反应生成H2S和S O2: 3S+2H2O→2H2S+S O2
部分H2S在炉气中又与氧反应,氧化成单体硫,粘附在炉气管道和炉气冷却器上,增加炉气系统的阻力。
留在碳化塔中的单体硫,因其比重小,漂浮在塔的上部,一部分随碳化冒塔与碳化尾气一起进入淡氨盐水中,最终进入氨盐水中;一部分留在塔内,随塔内液面波动又与新进入的氨盐水中的S2-结合,成为多硫离子,从而消耗了部分有效的S2-。
213 氨盐水中添加硫化物的浓度
综上所述,硫化物在生产中的作用就是使设备表面形成FeS保护膜,防止“红碱”的发生。
塔内的硫膜并不是紧密牢固的,随塔内液面的波动或遇介质温度高时很容易脱落,从而需要经常补充S2-,所以氨盐水中需要保持一定浓度的S2-。
而当有新开设备或氨盐水中的Fe2+
04纯 碱 工 业
含量多时,还需要多加,以保证脱落的硫膜或新开设备随时能挂上新的硫膜。
但是,氨盐水中的Fe2+含量过高,加入的S2-量过多时,会使出碱液含有大量的FeS而出“灰碱”,经煅烧后也成为“红碱”;另一方面,如果两段气中氧含量过多时,加入的S2-过多,会有大量的S2-被氧化成单体硫,单体硫反过来又消耗有效的S2-,形成恶性循环。
所以硫化物的加入量应有一定的范围,对此,各个企业的控制有所不同,笔者认为,正常情况下一般以氨盐水中的S2-含量0101～01015tt为宜,如遇生产波动大等原因造成中和水铁含量高时,可适当提高S2-浓度,但一般以不超过01025tt为好,如果产品铁含量仍持续偏高,则应采取其它措施来控制铁份。
3 生产波动大或两段气氧含量偏高时铁份控制办法
上述提到的在氨盐水中添加硫化物的方法在很大程度上保证了产品的纯度,尤其是对生产比较稳定、两段气氧含量低的企业,能够保证产品铁含量在优级品的范围内甚至达01001%以下,但对生产稳定性较差和两段气氧含量偏高的企业来说,则存在一定问题,虽然铁含量也能维持在优级品范围内,但波动较大,且经常在01002%以上,从而影响重灰白度。
这是因为,一方面,设备表面上形成的硫膜并不是牢固不动的,遇介质温度高或塔内液面波动大很容易脱落;另一方面,如果两段气氧含量高,将部分S2-氧化成单体硫,单体硫又与S2-结合成多硫离子,减少了介质中的有效S2-含量,从而使设备表面不能及时形成新的保护膜。
这一点通过我厂的实际生产也能证明,当两段气中氧含量高时,即使加大硫量,有时氨盐水中硫含量达到0103tt以上,重碱中铁含量依然居高不下,而分析中和水中却没有硫,说明二价硫离子在中和塔内大量被氧消耗掉,没有发挥正常作用。
311 向氨盐水中添加MgCl2
如果通过向氨盐水中添加硫化物不能使重碱中铁含量降到正常范围内,则可采取向氨盐水中添加MgCl2的方法。
其添加方法是,在保持氨盐水中适当的硫分的同时,在氨盐水进入碳化塔之前,再添加微量的MgCl2,从而弥补单纯加硫之不足,抑制和减轻碳化塔的腐蚀程度,降低重碱中的铁含量。
这种方法在60年代初在永利碱厂首次采用,从而杜绝了红碱的出现,之后在其它碱厂逐步推广应用,都收到了较好效果。
我厂从1995年开始使用上述方法,但因添加位置不当和添加量掌握不好,一直没有收到预期效果,后进行了适当调整,效果比较好。
MgCl2在塔中的作用与硫化物不同,它主要是通过在设备表面上形成一层碳酸镁复盐结疤,来隔绝设备与腐蚀介质,起到保护设备、降低重碱中的铁份的目的。
这种结疤一旦形成,一般比较牢固,遇介质温度高或塔内液面波动也不易脱落,因而比硫化物的防腐作用更强。
也正因如此,加镁也会带来一些副作用,因此其加入量应慎重掌握。
实际生产中一般控制氨盐水中的Mg2+含量不超过20mg/l,加MgCl2后的氨盐水管线越短越好,这样一旦管线内结疤严重,处理起来比较方便。
312 向中和水中加硫
在近几年当中,每到热季我厂产品铁含量就升高,且波动频繁。
为此,我们通过多次查定并认真分析这一期间的生产,认为造成上述周期性铁份波动的主要原因有以下两方面。
一方面,我厂的两段气中氧含量比较高,氨盐水中大量的二价硫就会在清洗塔内被消耗掉,造成中和水中没有硫;另一方面,这几年中出现上述周期性波动的时间都在年度大检修前后这一期间,而这期间生产上问题都比较多,生产波动比较大,且气温也呈上升趋势,造成塔壁上的硫膜经常脱落。
碳化塔内液面波动主要以制碱塔波动剧烈,硫膜也是在制碱塔内脱落,这就需要中和水中含有一定量的硫。
为此我们曾采取在氨盐水中多加硫的办法,但直到把加硫量增加了一倍,中和水中仍经常没有硫,不但铁份没有得到控制,给煅烧工序带来了很大影响。
后来我
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1999年第4期
们在总加硫量不变的情况下,分出一部分直接加到中和水中。
实践证明,这一措施效果较好,从实施以来产品铁含量一直比较稳定。
但应注意,中和水中加硫量应控制好,一旦加入过多就有可能出灰碱。
4 严格控制碳化清洗塔操作
清洗塔操作的好坏无论对操作指标还是产品质量都有很大影响。
如果清洗不彻底,就会影响到下一轮制碱操作,随着制碱时间的增加,塔内结疤越来越厚,气液通道越来越小,没有到达正常的制碱周期时,就会影响到正常的制碱操作而造成“冒塔”。
而一旦发生“冒塔”,就会有大量的液体进入尾气系统,进而影响到其它塔的操作,对各项指标以及产量都会带来严重影响;另一方面塔内液面也剧烈波动,从而造成塔壁上的硫膜大量脱落,影响到产品质量。
而如果清洗过度,就会使塔的表面过早地暴露在介质当中,使塔的腐蚀程度增加,大量的铁离子进入溶液中,最终进入产品而出“红碱”。
所以清洗塔应根据各厂的组塔情况确定好清洗周期,保证清洗达到最佳状况,同时应严格控制好清洗塔的进气量和液位,以保证平时的操作在正常范围内。
此外,新开用的碳化塔在投入生产时,除按规定进行硫洗外,取出时应根据取出液的铁含量控制好取出量,待铁份正常时再转入正常取出。
5 采用耐腐蚀材料和防腐技术
随着新材料应用和防腐技术的提高,纯碱行业也在不断改进设备和加强防腐,如在各类贮桶和塔壁上进行涂层防腐,碳化塔、吸收塔冷却管采用钛材,中和水泵、氨盐水泵采用钛泵等。
有些纯碱设备制造企业在铸铁中加入一些其它金属形成铸铁合金,使用这种材质制造的吸收塔、碳化塔其抗腐蚀能力大大加强。
近年来,非金属材料如玻璃钢、增强MC尼龙、PVC 等也被纯碱生产企业大量采用,并在许多地方取代了铸铁。
通过这些努力,纯碱生产设备的抗腐蚀能力逐步加强,产品质量也在不断提高。
6 结束语
以上对氨碱法纯碱生产产品铁份控制的几种方法分别加以介绍,各种方法在应用时各有长处。
其中氨盐水加硫是通用的方法,只是在加入量上各企业之间稍有差异;氨盐水加镁现已被国内多个厂家所采用,其效果也是非常明显的,只是在应用时应谨慎掌握;中和水加硫是我厂针对两段气氧含量高、生产波动大的特殊情况而采取的一种补救措施。
笔者认为最主要的还是加强管理,加强技术改造,降低两段气中的氧含量,减少生产波动。
目前,耐腐蚀材料和高强度非金属材料正逐步被推出,相信纯碱行业随着这些材料的推广应用,控制铁分的方法将会越来越简化。
参 考 文 献
1 陈学勤.氨碱法纯碱工艺.沈阳:辽宁科学技术出版社,1989 2 中国纯碱工业协会.纯碱工学.北京:化学工业出版社, 1992
3 潘鸿恩、孙锡吾.纯碱生产设备检修与防腐.沈阳:辽宁科学技术出版社,1991
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