联碱化工工艺及系统
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制碱工艺纯碱概述纯碱即碳酸钠,系单斜体晶体,化学分子式Na2CO3,也称苏打(Soda)或碱灰(Soda ash),外观呈白色粉末。
从化学分子式来看应为盐,但由于水溶液呈强碱性(1mol/L水溶液,25℃,PH=11.84),故称之为碱。
因天津碱厂合成碱纯度高,故将合成碱称之为纯碱,一直沿用至今。
纯碱的真实密度为2.533 g/cm3(20℃),熔点851℃,随颗粒大小不同,堆积密度也随之而变,因而有轻质纯碱和重质纯碱之分。
碳酸钠易溶于水,形成3种水合物:Na2CO3.10H2O;Na2CO3.7H2O;Na2CO3.H2O;当温度高于109℃时从水溶液中析出无水物。
十水碳酸钠简称十水碱亦称晶碱或洗涤碱,在32℃以下稳定存在。
当夏日气温超过32℃会溶解在自己的结晶水中,在低空气温度时,就会分化,脱除部分结晶水而成粉末。
因其在水中速溶,故在家庭中乐于用作洗涤剂和食用面碱。
一水碳酸钠简称一水碱,性质最为稳定,用于摄影行业中的显影液。
七水碳酸钠因为不稳定,在工业和民用方面无大用途,故不成为商品。
纯碱基本上可以称得上是无毒无害的安全物质。
但由于它呈碱性,如果人体与之接触时会受到刺激,发生皮炎。
开始时双臂、双手和双腿发红,偶尔发生小脓包和溃疡,最终导致皮肤变厚,色素沉积和产生疤痕。
纯碱的最大用户是玻璃制造业(约50%),为玻璃容器、玻璃瓶、平板玻璃和玻璃纤维的制造原料。
其次是用于其它化学制品的生产,如烧碱、洁碱、各种磷酸钠、硅酸钠、氧化铝、硼砂、铬酸钠及其它铬化学制品。
纯碱也在洗涤剂中得到了大量应用;此外纯碱还大量用于纸浆、造纸和水处理中,并用作中和、沉淀和增溶的药剂。
因此纯碱作为基本化工原料,在国民经济中占有重要地位,它是世界上用量最大化工产品之一。
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。
烧碱项目生产工艺系统方案一次盐水采用膜过滤工艺,二次盐水精制采用三塔流程,电解采用高电流密度自然循环电解槽装置,淡盐水采用真空脱氯和化学法脱氯,脱氯后的淡盐水回用,碱蒸发采用三效逆流降膜蒸发工艺,氯气及氢气输送采用大型压缩机,氯气干燥采用高效两塔串联流程。
(1)盐储运盐储运主要设有盐堆场,盐堆场为长条形竖向布置。
运输车开到盐堆场内自行卸盐(自卸式汽车),盐堆场的上面设有罩棚,以防止雨水淋湿。
卸车后的原盐由铲车负责在盐堆场垒成盐堆。
盐堆场的端部布置地下式的化盐池,由铲车负责将原盐由盐堆铲进化盐池。
如使用卤水可减少盐堆场地,而设置卤水装置。
(2)一次盐水、膜法脱硝经过化盐池制得的粗盐水,先加入次氯酸钠和烧碱,除菌类、氨(胺)类杂质。
在预处理器中加入助沉剂除去Mg(OH)2沉淀,在除去Mg(OH)2的盐水中加入纯碱,使CaCO3沉淀,经膜过滤制得一次盐水。
盐水中含硫酸根超标,可将部分超标盐水送膜法脱硫酸根,脱硫酸根后的盐水混入一次盐水中,使一次盐水的含硫酸根量在规定的范围内,膜法脱出的含硫酸根高的盐水,送脱硝设备,制Na2SO4·10H2O,以产品的形式运出。
1)本工艺无需砂滤器、碳素过滤器,省去了纤维素预涂的工作量也避免硅的二次污染。
盐水过滤精度高、盐水质量稳定,处理能力大。
2)对于大用量的精制剂如氢氧化钠、碳酸钠、三氯化铁,采用了连续的循环配制方法,以确保配制浓度均匀,同时可减轻劳动强度。
3)不使用氯化钡。
4)卤水增加除氨,消除产生三氯化氮的隐患。
5)先除镁后除钙,增大了原盐质量的宽容度。
6)采用预处理,均衡水质,缓解操作不稳定的问题。
7)利用盐水中的钙作为助滤介质,提高了过滤能力和稳定性。
8)不添加有机物、助滤剂,避免杂质残留(如碱溶性的SiO2、Al、Zn),影响离子膜。
(3)电解(含二次盐水、淡盐水脱氯)1)螯合树脂采用三塔流程,正常情况下两塔串联运行,一塔再生。
整个系统的操作和切换均由PLC控制并与DCS保持通讯。
联碱工艺流程简介联碱生产按工序可分为碳滤、压缩、煅烧、重灰、重灰包装、结晶、制冷、干铵、干铵包装9个工序。
一:碳滤工序碳滤工序涉及碳化、过滤、综合回收几种过程。
1、 碳化过程碳化过程是运用氨母液II 在碳化塔中吸取CO 2生成NaHCO 3结晶同步生成NH 4Cl 旳过程。
碳化塔里旳反映可用方程式NaCl+NH 3+CO 2+H 2O NaHCO 3 +NH 4Cl 来表达。
液相流程用方框图表达为:碳化尾气中具有大量旳气氨,需通过综合回收后才干排放;其气相流程可用如下方框图表达:碳化过程是一种放热反映过程,反映过程中有大量旳反映热需要移走;本工艺选用循环水冷却,下进上出间接换热闭路循环,在此不做简介。
碳化取出液经取出槽至过滤机,气相里同样具有大量旳气氨需经引风机引至净氨塔净氨后放空;过滤机上方以及MI桶放空气体同步净氨后放空。
2、过滤过程过滤过程是运用真空过滤原理将碳化取出液里旳NaHCO3结晶分离出来,同步运用洗水减少NaHCO3里旳NaCl含量;滤液去MI桶,NaHCO3结晶去煅烧;过滤尾气经净氨后去压缩工序。
用方框图可表达为:3、综合回收过程综合回收重要是回收碳化、过滤尾气及煅烧冷凝液里旳氨;同步实现用水旳回收运用。
煅烧冷凝液回收可用如下方框图表达。
碳化尾气经综合回收后放空、过滤尾气经综合回收后去压缩工序;其回收流程可用如下方框图表达:二、压缩工序压缩工序涉及压缩和真空两个环节;压缩是运用压缩机将合成送过来旳含98.5%和68.77%旳CO2以及回收旳煅烧炉气压缩、冷却后分中、下段送入碳化塔。
可用如下方框图表达。
真空环节是运用真空机抽吸过滤尾气放空,起到使过滤机持续稳定运营旳作用。
三、煅烧工序煅烧工序使用蒸汽在煅烧炉内加热碳化工序送过来旳NaHCO 3结晶使之分解生成Na 2CO 3成品同步对炉气进行回收洗涤旳过程。
在煅烧炉内发生如下化学反映: 2 NaHCO 3Na 2CO 3 + H 2O +CO 2其流程可用如下方框图表达:因煅烧炉气中具有大量旳CO2气、氨气及碱尘,CO2气和氨气是联碱生产旳原料气;碱尘回收及是产品;而这些气体如不加以回收不光对环境导致污染,还增长生产成本。
联碱生产工艺
联碱是一种重要的化学品,广泛应用于建筑、玻璃、纺织、皮革、造纸等行业。
下面简要介绍一下联碱的生产工艺。
联碱的生产主要分为化学工艺和物理工艺两个环节。
化学工艺是指通过化学反应来生产联碱。
首先,将石灰石或者大理石石灰石与燃料(如煤、石油焦等)混合在高温下进行煅烧,产生石灰石。
然后,将石灰石与水进行反应,生成石灰乳。
接着,将石灰乳与盐化工产业的废酸进行反应,产生氯化钙,并产生大量的碱性废水。
最后,通过闪蒸器,将碱性废水中的氯化钙进行分离和蒸发,得到纯碱结晶。
物理工艺是指通过物理方法来提取和分离纯碱。
先将含有联碱的矿石经过破碎、磨矿、磁选和浮选等步骤,提取出含碱的草皮矿。
然后,将草皮矿加热,将其中的结晶水蒸发掉,得到脱水草皮矿。
再通过煅烧将脱水草皮矿转化为纯碱。
无论是化学工艺还是物理工艺,接下来都需要将得到的碱通过
溶解、过滤、浓缩、晶体生长等工序进行纯化。
最终得到的纯碱产品可以进一步精加工,达到不同纯度的纯碱要求。
需要注意的是,联碱生产工艺需要高温高压条件,存在一定的安全风险。
因此,生产过程中需要严格执行各项安全措施,并加强管理和监测工作,预防事故的发生。
总结起来,联碱的生产工艺主要包括化学工艺和物理工艺两个
环节。
化学工艺通过化学反应来生产联碱,物理工艺通过物理方法提取和分离纯碱。
无论是哪种工艺,都需要进行纯化工序,最终得到纯碱产品。
在生产过程中,需要加强安全管理和监测,确保生产安全。
30万t/a联碱装置工艺、设备选择及分析魏有福;王红娟【摘要】论述了30万t/a联碱装置主要工艺及设备选择过程,分析了设计存在的缺陷并提出了改进办法,对试生产过程的运行情况也进行了分析总结。
【期刊名称】《纯碱工业》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】8页(P3-10)【关键词】联碱;碳化塔;滤碱机;水合机;煅烧炉;设备;选型;分析【作者】魏有福;王红娟【作者单位】陕西兴化集团有限责任公訇,陕西兴平713100;陕西兴化集团有限责任公訇,陕西兴平713100【正文语种】中文【中图分类】TQ114.162延长集团兴化化工公司年产30万t联碱项目由成达工程公司设计。
2007年开始选择工艺技术路线和长周期设备订货,2011年底建成现已投入生产运行。
生产规模为年产纯碱30万t,其中重质纯碱20万t,年产干铵30万t,并配置年产10万t湿铵生产线。
对于一个碱厂而言,无论是新建还是扩建,碳化塔的选型都是非常重要的,直接关系到产品的成本、质量,甚至是投资的大小。
不冷碳化联碱工艺从技术先进性上讲是不言而喻的。
但在我们确定工艺技术路线时,只有河南金山化工集团在2007年投用了3台φ4600×3600不冷式喷射碳化塔(金天公司2台变换气制碱,产能为250t/d;金大地1台80%CO2炉气制碱,产能为270t/d),其工艺技术还需进一步完善。
φ3000/3400异径菌帽碳化塔、φ2800/3000筛板塔、φ2800/4800/3200外冷塔,这些大型碳化塔是近几年来新建和扩建纯碱厂首选的塔型。
外冷塔浓气制碱1984年首次在新都(玖源)联碱厂采用,该塔设备结构简单,约为索尔维塔重的三分之一,投资省,可连续长周期运转。
生产能力大,φ2800/4800/ 3200外冷塔联碱生产能力达250t/d,结晶粒度大,平均粒径比索尔维塔大20~30μm,吸收率高,适用于联碱厂,特别是在变换气制碱上有很大的发展前景。
联合制碱工艺流程联合制碱法呀,可是化学工业里一个很了不起的发明呢。
它主要是把制碱和制氯化铵这两个过程联合起来啦。
那这个流程的第一步呀,是原料的准备。
这里的原料主要有氨气、二氧化碳和氯化钠。
氨气呢,那可是有特殊气味的气体,就像那种刺鼻但是又很有特点的味道。
氯化钠就是咱们平常吃的盐啦,这个大家肯定都特别熟悉。
二氧化碳呢,咱们呼出的气体里就有它。
把这些原料准备好,就像是要做一顿大餐之前,把食材都备齐了一样重要。
接下来就是反应的过程啦。
氨气和二氧化碳先通到饱和的食盐水里,这个时候就会发生很奇妙的反应哦。
会生成碳酸氢钠和氯化铵。
碳酸氢钠这个东西呀,它在这个反应里会以晶体的形式析出来,就像变魔术一样,溶液里突然就出现了很多小晶体。
这一步的反应条件也很重要的,温度、压力啥的都得控制好,不然就可能得不到想要的结果啦。
然后呢,碳酸氢钠晶体被分离出来之后,再加热就可以得到碳酸钠啦,这个碳酸钠就是咱们所说的纯碱。
它在工业上可是用途超级广泛的,像制造玻璃呀,生产洗涤剂啥的都离不开它。
而氯化铵呢,也是很有用的东西,它可以作为化肥使用,给农作物补充营养呢。
这个联合制碱法的好处可多啦。
一方面呢,它把两种产品都生产出来了,提高了原料的利用率。
不像以前的一些制碱方法,可能会有很多原料浪费掉。
另一方面呢,它减少了对环境的污染。
因为整个流程设计得很合理,那些可能产生污染的物质都被有效地利用起来了。
在实际的工业生产中呀,要控制这个流程可不是那么容易的事儿。
操作人员得特别细心,就像照顾小婴儿一样照顾这个生产流程。
要时刻盯着各种仪表,看看温度有没有变化,压力是不是正常,原料的流量是不是稳定。
要是哪一个环节出了问题,就可能影响到整个生产的质量和产量呢。
而且呀,这个联合制碱法还在不断地发展和改进。
科学家们一直在研究怎么让这个流程更加高效,怎么能生产出质量更好的产品。
就像咱们自己不断努力让自己变得更优秀一样。
这也是人类智慧的体现呀,通过不断地探索和创新,让这个制碱的工艺越来越棒。
联碱生产操作规程联碱是一种重要的化工原料,在许多工业生产过程中都有广泛的应用。
为确保联碱生产过程的安全和高效,制定一套操作规程是非常必要的。
下面是一份关于联碱生产操作规程的范例,供参考:一、生产准备1. 确保生产设备和生产环境的清洁和整洁。
2. 定期检查设备的完好性,维护好设备。
3. 准备好所需的原材料和试剂。
4. 提前进行物料配比,确保配比准确。
二、操作程序1. 操作前,穿戴好防护装备,包括防护服、口罩、手套等。
2. 开启生产设备,确保设备正常工作。
3. 将所需的原材料和试剂按照准备好的配比添加到反应容器中。
4. 温度控制:根据生产工艺要求,设定合适的温度参数,并及时监控和调整温度。
5. 搅拌控制:根据生产工艺要求,设定适当的搅拌速度和时间,确保反应均匀。
6. 反应时间控制:根据生产工艺要求,控制反应时间,确保反应达到理想状态。
7. 操作期间,严禁离开现场,密切关注反应情况。
8. 完成反应后,按照工艺要求对产物进行处理。
三、安全措施1. 操作前,全面了解生产设备的安全操作规程。
2. 在操作过程中,严禁使用易燃、易爆等危险物质。
3. 严禁将未经处理的废液排入排污口,要按照规定的程序正确处理废液。
4. 防止产生有害气体的泄漏,确保操作环境的空气清新。
5. 严禁随意更改工艺条件,如温度、压力等。
6. 在操作过程中,严禁直接接触反应液体,注意防护手套的选择和更换。
7. 如发生事故或异常情况,应立即停止操作,采取应急措施并报告相关人员。
8. 操作结束后,彻底清洁设备和工作区域,整理好操作记录和相关文件。
四、操作记录1. 操作人员需要按照规定的格式填写操作记录,记录操作的时间、温度、搅拌速度等参数。
2. 记录操作过程中的特殊情况,如异常变化、事故报告等。
3. 操作记录要保留一段时间,并定期检查记录的完整性和准确性。
以上是一份关于联碱生产操作规程的范例,具体的操作规程应根据实际情况和工艺要求进行制定。
在操作过程中,要严格按照规程进行操作,保证生产的安全和质量。
联碱工艺流程简介联碱生产按工序可分为碳滤、压缩、煅烧、重灰、重灰包装、结晶、制冷、干铵、干铵包装9个工序。
一:碳滤工序碳滤工序包括碳化、过滤、综合回收几个过程。
碳化过程碳化过程是利用氨母液II在碳化塔中吸收CO2生成NaHCO3结晶同时生成NH4Cl的过程。
碳化塔里的反应可用方程式NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3 +NH4Cl来表示。
液相流程用方框图表示为:碳化尾气中含有大量的气氨,需经过综合回收后才能排放;其气相流程可用以下方框图表示:碳化过程是一个放热反应过程,反应过程中有大量的反应热需要移走;本工艺选用循环水冷却,下进上出间接换热闭路循环,在此不做介绍。
碳化取出液经取出槽至过滤机,气相里同样含有大量的气氨需经引风机引至净氨塔净氨后放空;过滤机上方以及MI桶放空气体同时净氨后放空。
过滤过程过滤过程是利用真空过滤原理将碳化取出液里的NaHCO3结晶分离出来,同时利用洗水降低NaHCO3里的NaCl含量;滤液去MI桶,NaHCO3结晶去煅烧;过滤尾气经净氨后去压缩工序。
用方框图可表示为:综合回收过程综合回收主要是回收碳化、过滤尾气及煅烧冷凝液里的氨;同时实现用水的回收利用。
煅烧冷凝液回收可用以下方框图表示。
碳化尾气经综合回收后放空、过滤尾气经综合回收后去压缩工序;其回收流程可用以下方框图表示:二、压缩工序压缩工序包括压缩和真空两个环节;压缩是利用压缩机将合成送过来的含98.5%和68.77%的CO2以及回收的煅烧炉气压缩、冷却后分中、下段送入碳化塔。
可用以下方框图表示。
真空环节是利用真空机抽吸过滤尾气放空,起到使过滤机连续稳定运行的作用。
三、煅烧工序煅烧工序使用蒸汽在煅烧炉内加热碳化工序送过来的NaHCO3结晶使之分解生成Na2CO3成品同时对炉气进行回收洗涤的过程。
在煅烧炉内发生以下化学反应: 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O +CO2 其流程可用以下方框图表示:因煅烧炉气中含有大量的CO2气、氨气及碱尘,CO2气和氨气是联碱生产的原料气;碱尘回收及是产品;而这些气体如不加以回收不光对环境造成污染,还增加生产成本。