联碱副产农业氯化铵

第53卷第3期2021年3月Vol.53No.3Mar.,2021无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi:10.11962/1006-4990.2020-0216开放科学(资源服务)标志识码(OSID)氯化铵转化新工艺的机理及条件探究李非心，周建敏1,李铖钰打徐文涛打张昕玥打李欣伟1,王军心,纪志永1'2'3，赵颖颖1'2'3，郭小甫1'2'3，袁俊生1'2'3(1.河北工业大学化工学院/海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心，天津300130；2.河北省现代海洋化工技术协同创新中心；3.河北工业大学化工学院/化工节能过程集成与资源利用国家-地方联合工程实验室)摘要:针对目前纯碱产业氯化铵产能过剩的问题，提岀一种氯化铵转化新思路。

即以固体氯化铵和碳酸镁为原料，采用固相加热反应生成氯化镁、氨气、二氧化碳和水，其中氨气和二氧化碳可回收用于纯碱的生产。

从热力学角度分析了固体氯化铵和碳酸镁的反应机理，探讨了反应温度、反应时间和配料比对氯化铵转化率的影响,进行了正交实验并确定了最优反应工艺条件，对反应产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)表征。

最佳反应条件:碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.820,反应温度为523K,反应时间为120min。

在该反应条件下氯化铵转化率可达94.40%，氯化镁纯度可达工业标准。

关键词:纯碱;氯化铵;氯化镁;反应机理;热力学中图分类号:TQ126.2文献标识码:A文章编号：1006-4990(2021)03-0048-06Study on mechanism and conditions of the new process of ammonium chloride conversionLi Fei1,2,3,Zhou Jianmin1袁Li Chengyu1袁Xu Wentao1,Zhang Xinyue1袁Li Xinwei1,Wang Jun1,2,3,Ji Zhiyong1,2,3袁Zhao Yingying1,2,3袁Guo Xiaofu1,2,3,Yuan Junsheng1,2,3(1.School of Chemical Engineering,Helei University of Technology^,Engineering Research Center f or Chemical Technology of t heEfficient Utilization of S eawater Resources,Tianjin300130,China；2.Collaborative Innovation Center of H elei Modern MarineChemical Technology；3.School of Chemical Engine e ring,He lei University of Technology,Che mical Energy Conservation Process Integration and Resource Utilization National-Local Joint-EngineeringLaboratory)Abstract:Aiming at the problem of excess capacity of ammonium chloride in soda industry, a new way of conversion of ammonium chloride was put forward.Solid ammonium chloride and magnesium carbonate were used as raw materials to produce magnesium chloride,ammonia,carbon dioxide and water by solid-state heating reaction.Ammonia and carbon dioxide can be recycled using for soda production.The reaction mechanism of solid ammonium chloride and magnesium carbonate was investigated from the thermodynamics,and the effects of reaction temperature,reaction time and ratio of ingredients on the conversion of ammonium chloride were discussed.The orthogonal experiment was carried out to determine the optimal reaction conditions,the products were characterized by XRD,SEM and EDS.The results show that the optimum reaction conditions were as follows：the amount-of-substance ratio of magnesium carbonate and ammonium chloride was1.8：2.0,the temperature was 523K and the reaction time was120min.Under the conditions, the conversion ratio of ammonium chloride can reach94.40% and the purity of magnesium chloride can reach the industrial standard.Key words:soda ash；ammonium chloride；magnesium chloride；reaction mechanism；thermodynamics随着中国经济的持续性发展，纯碱产业的发展一直备受关注［1-3］。

民营科技2012年第10期科技论坛摘要：氯化铵结晶工序是联碱生产过程的重要环节。

母液I在结晶器中借冷却作用和加入氯化钠的盐析作用使氯化铵结晶出来，同时获得合乎制碱要求的母液II。

它不单是生产氯化铵的过程，而且与制碱过程密切联系，相互影响。

关键词：联碱法；制氯化铵；结晶原理of culture.In order to communicate effectively in a foreign language，it is very necessary to know something about body language which includes gesture，body movements and mannerisms，etc.Body language can help us a lot in getting our message across in communication especially when communicating with a person who can't understand our language.For example:waving a hand means "goodbye"，nodding means"yes"，shaking one's head means"No"，a pat on the back of a man or a boy indicates approval，praise，en-courage etc.(Deng&Liu1989).However，the same body language may be used for different ideas in different cultures，failure of com-munication will often happen.Sometimes this may lead to terrible consequences.Several years ago，some European sailors were swim-ming near a coastal area in a foreign country，which was closed to outsiders，seeing these unknown swimmers，the guards on the coast wanted to question them.The guards shouted to them to come near-er，and made their usual'come here'gesture.The sailors didn't un-derstand the language and took the gesture to mean"go away"and they realized they might be near coastal defenses，so they swam off. The consequence was that the guards who were not highly suspi-cious，opened fire which caused tragic results.Other example:In Britain，if the people in an audience do not like a performer and if they are not very polite they may clap their hands slowly to mean "go away!"In our country and some other European countries the slow hand clap is a great compliment.In Britain people may stand up as a sign of respect which is the same with our country，but in some other countries they sit down to show they look up to the per-son.Of course，all body language should be interpreted within a giv-en context.People can guess the meaning of a certain body language from the context of the situation and use it that goes with that par-ticular language.3ConclusionIn English teaching，teachers should try their best to introduce more cultural knowledge to students，develop their cultural awareness and avoid communicative failure due to lack of cultural knowledge. Of course，Cultural teaching in college English is actually to break-through the traditional teaching ly:a teacher-and a book-centered grammar-translation method with an emphasis on rote memorizations and examination preparations.Cultural teaching in college English puts an emphasis on the combination of language teaching and cultural teaching with the purpose to nurture students' cultural awareness and communicative competence.References[1]Deng Yanchang&Liu nguage and Culture[M].Beijing：Foreign Language Teaching and Research Press，1988.[2]Li li.Introduction of Cultural Background in College EnglishTeaching[J].Journal of Hubei Normal University（philosophy and social science section），2005.[3]Qin Yuanping.Cultural Teaching in College English[J].Journal ofHainan Normal University（Humanities and social sciencessection），2001.[4]Xu Zenghua.English Teaching and cultural Teaching[J].Journal ofTian Jin Foreign Language Institute，1999.[5]Zhang Jiying.Introduction of Culture in College English Teaching[J].Journal of Henan Business College，2001.谈联碱法制氯化铵的结晶原理徐晶（黑龙江昊华化工有限公司，黑龙江齐齐哈尔161000）氯化铵结晶工序是联碱生产过程的重要环节。

三种制碱方法得工艺流程图纯碱主要得生产工艺分为三种：天然碱法、氨碱法、联碱法。

三种制碱工艺中，氨碱法对环境污染较大，且消耗大量得自然资源,原盐得利用率较低，生产得副产品氯化钙用途较小，大部分作为废渣处理；联碱法较氨碱法污染较小,原盐利用率较高，且与合成氨工业相互匹配，且副产品氯化铵可以用作生产复合肥得原料,在我国大规模生产有很好得适用性；天然碱法不仅对环境污染较小，且相比较成本低30—40%。

下面介绍一下这三种制碱工艺得工艺流程.天然碱法天然碱加工法采用大自然碱矿物为原料来制取纯碱。

天然碱得加工方法主要有鹵水碳化法、一水碳酸钠法、倍半碳酸钠法。

卤水碳化法就是用天然碱湖水得卤水为原料。

通过碳酸化过程，先把卤水中碳酸钠与其她钠盐转化成碳酸氧钠,再把碳酸氢钠从溶液中结晶出来，再过滤、煅烧得到纯碱。

一水碳酸钠法用天然碱为原料.先粉碎再煅烧,碳酸氧钠分解之后再进行溶解、精制,得到一水碳酸钠结晶体,再经锻烧得到重质纯碱。

倍半碳酸钠法就是以天然碱矿中最常见得组分倍半碳酸钠为主要原料。

先将天然倍半碱矿粉碎，再加水溶解,去掉泥沙后再用活性炭脱去溶液中有机物杂质，再过滤、蒸发、结晶、煅烧可得纯碱产品。

倍半天然碱法工艺流程图如下：氨碱法氨碱法，又称索尔维制碱法,就是由于186２年比利时人索尔维（Eｒneｓt Solvay，1832—1922)以食盐、氨、二氧化碳为原料，成功制得碳酸钠而命名。

其主要工艺流程如下：1、煅烧石灰石制得石灰与二氧化碳，石灰消化后得到石灰乳.ﻫ２、把盐水制备成氨盐水。

3、碳化氨盐水，制得重碱。

4、把重碱进行过滤与洗涤。

5、煅烧重碱即可得到纯碱成品与二氧化碳.6ﻫ、把母液中存在得氨进行蒸馏回收。

联碱法：联碱法又称侯氏制碱法,就是我国化学工程专家侯德榜于１94３年创立得.就是将氨碱法与合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱与氯化铵两种产品得方法。

原料就是食盐水、氨气与二氧化碳－合成氨厂用水煤气制取氢气时得废气。

关于新建生态环保型（清洁生产）年产1.5万吨三聚氰胺及其附产纯碱、氯化铵联合生产装置的可行性研究报告一、产品综述：产品的物化性质及指标：（1）三聚氰胺的物化性质及指标：a: 物化性质：纯三聚氰胺为白色的单斜（棱角）结晶、无毒、不可燃，少量溶于水、乙二醇、甘油及吡啶，微溶于乙醚、苯、四氯化碳，加热升华，急剧加热则分解。

三聚氰胺呈弱碱性，能与酸反应生成相应的盐。

在常压下，于熔点附近有直接升华，故测不到沸点。

熔点：354℃（拌蒸发和分解）b: 化学式：C3N6H6或(NH2CN)3c: 产品规格：产品规格符合中华人民共和国标准GB/T9567-1997d: 三聚氰胺产品用途：三聚氰胺是一种重要的基本有机化工原料，广泛应用涂料、医药、建材、造纸、皮革、纺织等行业。

三聚氰胺与甲醛缩合制成三聚氰胺甲醛树脂。

该树脂具有耐热、耐腐蚀、耐电弧、高光泽、高硬度等优特性。

用于塑料、涂料、木材、造纸、纺织、皮革鞣化等工业。

三聚氰胺树脂与填料、颜料、润滑剂捏合，可制成性能优越的热固性氨基塑料，具有耐光、无气味，易染色，有良好的绝缘性能和机械强度，可制成各种电器或机械设备的配件，以及民用耐热性容器和餐具。

改性后的三聚氰胺甲醛树脂可制成色泽鲜艳、耐久、高硬度、韧性强的烘漆等涂料。

三聚氰胺甲醛树脂用于造纸工业，制成防缩、防潮纸、印制钞票和军用地图；用于木材工业的粘结剂或制作装饰贴面板，用于纺织工业的防绉、防缩水、防脱色、耐洗涤，保护服装挺括的织物整理剂；用于建筑工业作为高效能混凝土减水剂，皮革工业的鞣革剂，涂料工业的交联剂等等，用途极为广泛，是发展精细化工和塑料、建筑、木材加工工业不可缺少的有机化工的原料。

（2）纯碱的物化性质及指标：纯碱是重要的基本工业原料，它经历了2个世纪的发展，世界纯碱总产量达到3500万吨，我国纯碱工业经历了半个世纪，于2003年产量居世界第一位，达到1128万吨。

a: 物化性质：纯碱学名碳酸钠，又名苏打、碱灰（Soda Ash），为白色粉状或粒状物，化学式Na2CO3，相对分子质量M t=105.989；密度（25℃）2.533g/cm3，熔点854℃；比热容20℃时为1042J/(kg.K)；熔融潜热343.25kJ/kg；元素生成热10670 kJ/kg；熔解热25℃时，1mol Na2CO3溶于200 ml水时为24.57kJ/mol；分解热1000℃时分解压力为(1.5±0.5)mmHg(1mmHg=133.322Pa)；1100℃时，分解压力为(5.5±1)mmHg；1200℃时分解压力为(14±0.5)mmHg。

氯化铵是稻田施用好肥料中国化肥网2015-4-16 8:21:28 来源:农民日报【大中小】氯化铵又称氯铵，是生产纯碱（碳酸钠）的副产物，其含氮量为23%~25%，多年来，用作水稻的基肥和追肥，比施等氮量的其他氮肥效果好，分别比施碳铵和硫酸铵的增产稻谷15.6公斤和23.9公斤。

水稻施氯化铵，除具有其他氮肥的功能外，还有一些特殊作用。

氯化铵用于稻田，肥效平稳持久，流失较少。

因氯化铵的铵离子易被土壤吸收，氯离子能抑制硝化细菌的活动，使硝化和反硝化的脱氮作用难于进行，可使铵离子较多地保存于稻田中。

据试验，把氯化铵、硫酸铵、尿素三种化肥同时施入水田14天后，测定出土壤中的硝酸态氮各为1ppm，9ppm、14ppm，过28天后测定，硝酸态氮各为78ppm、112ppm和196ppm。

说明施氯化铵比施硫酸铵、尿素的硝化作用大为减弱，因硝酸态氮不能被土壤复合体吸附保存，容易随水流失。

在等氮量的条件下，氯化铵肥效与尿素相当，比尿素来得快。

据农技部门试验，按等量氮施用，水稻每增加一个分蘖，氯化铵只需4.6天，而尿素要6.9天；据8个点的水稻植株高度和有效穗统计：施用氯化铵的株高为84.1厘米，有效穗为23.38万，而施尿素的分别只有83.3厘米和22.26万。

氯化铵肥效比碳铵和硫酸铵高。

南方稻区水田施用氯化铵尚不普遍，有人担心施用氯化铵后，氯离子会酸化，板结土壤。

其实，氯离子带负电荷，不为土壤胶体所吸附，再则南方稻区水稻生长期间，雨水多，水田经常跑水，氯离子随水流失，不会造成积累而起副作用。

据试验，在水田中连续施用10年氯化氨，最后分析土壤，并没有带来不良影响。

水稻是喜铵作物。

氯化铵施入水田后，稻体中的碳水化合物立即吸收同化为有机含氮化合物酰铵、氨基酸等，它可以调节稻株体内氮的含量不致过高，可减少无效分蘖和后期的贪青徒长，有促进穗大、实粒增多，千粒重增加的功效。

据中国农科院在湖南祁阳县的红壤实验站多年试验结果，施用氯化铵等含有氯离子的氮肥，比施用含硫酸根、硝酸根的氮肥的产量高1~2成。

专论与综述氯化铵的反应及应用邵玉昌(大连化工研究设计院,辽宁大连　116023)摘要:氯化铵作为联碱生产的联产产品主要用于农业肥料,但作为一种化工原料通过化学反应制备其它产品是一更好的利用途径,本文对这些化学反应作一综述。

关键词:氯化铵;反应;应用中图分类号:TQ114.13 文献标识码:C 文章编号:1005-8370(2008)04-03-10 2007年,我国联碱企业共生产氯化铵7.3Mt,主要作为氮肥用于农业,特别是制备的复合肥深受欢迎。

氯化铵在我国农业上应用已有40多年历史,已在10多种类型土壤和30多种作物试用,证明氯化铵对大多数农作物增产效果明显[1-2]。

氯化铵除作肥料外,还可以利用其本身物理和化学性质直接应用,如:含47%或57%氯化铵水溶液可用于消防灭火[3-4],2m ol氯化铵与1m ol三氧化锑复配后可用作聚乙烯阻燃剂[5],利用其升华性质制备纳米二氧化钛和纳米金属粉体材料[6-7],氯化铵能降低二茂铁分解温度,使其能在较低温度下碳原子直接自组装生成非晶态碳纳米管[8],用作高性能、大功率和再充电的锰干电池电解液[9-11],最新研究发现氯化铵可用于治疗人体肝脏组织坏死[12]。

通过化学反应途径将氯化铵转化成其它化合物,使其作为化工和冶金行业的原料,充分利用分子中的氮和氯元素是氯化铵利用的另一个重要方面,用化学方法利用氯化铵已有报道[13-14],本文在此基础上对氯化铵的化学反应及应用作一综述。

1　热分解反应氯化铵加热后分解出氯化氢和氨两种气体,在N2环境下DSC测试表明180℃吸热峰,是氯化铵晶型由NaCl型转化为CsCl型吸热峰,230℃吸热峰是氯化铵热分解,没有氯化铵熔化峰,显微镜观察分解过程看到氯化铵晶体没有融化,只是体积不断缩小,说明氯化铵分解前并没有融化。

通过热分解反应动力学的研究得出热分解反应是在晶体表面进行,反应是一层一层地向内部收缩,反应速率仅与表面质点数有关,受一维相边界反应机理控制,热分解过程由三步完成,第一步是表面质点振动能增加过程;第二步是表面(氢离子和氯离子)反应过程;第三步是NH3和HCl从表面脱附过程。