教学课件28 氨碱法制纯碱 (1).pptVIP

*（三）联合制碱法（侯氏制碱法）我国著名化学家侯德榜1942年提出了完整的工业生产方法。1961年在大连建成了我国第一座联碱车间，现在已经成为制碱工业的主要技术支柱和方法之一。原料：食盐，氨，二氧化碳。产品：纯碱，氯化铵。优点：原料利用率，质量好，成本低，连续生产。侯德榜任务1-1石灰石的煅烧与石灰乳的制备一、石灰石煅烧作用：产物二氧化碳用于氨盐水碳化；生石灰消化后回收氨。1.煅烧反应式CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H0C(s)+O2(g)=CO2(g)△H02.操作指标温度：940~1200℃窑气中CO含量小于0.6％，O2含量小于0.3％理论上，窑气中CO2含量为44.2％，但一般在40％左右。3.设备—混料竖式窑将石灰石及燃料预热并干燥，以回收窑气余热，提高热效率。完成石灰石的煅烧。预热进窑的空气使石灰石冷却。预热区（25％）煅烧区（50％）冷却区（25％）二、石灰乳的制备（一）石灰乳制备的原理1.消化反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H0MgO(s)+H2O(l)=Mg(OH)2(s)△H0放热反应。2.四种产品（根据加入水的量）水少量水稍多水适量水过量消石灰，细粉末；石灰水，溶液。石灰乳，悬浮液，氨回收需要；石灰膏，稠厚；（二）石灰乳制备的工艺流程任务1-2饱和盐水的制备与精制一、饱和盐水的制备氨碱法用的饱和盐水可以来自海盐、池盐、岩盐、井盐和湖盐等。NaCl在水中的溶解度的变化不大，在室温下为315kg/m3。工业上的饱和盐水因含有钙镁等杂质而只含NaCl300kg/m3左右。方法：制饱和盐水的化盐桶桶底有带嘴的水管，水自下而上溶解食盐成饱和盐水，从桶上部溢流而出。化盐用的水来自碱厂各处的含氨、二氧化碳或食盐的洗涤水。二、盐水的精制盐水杂质：粗盐水含钙镁离子，杂质形成沉淀或复盐。杂质危害：堵塞管道和设备；氨和食盐的损失；影响产品质量。精制盐水的方法：石灰-碳酸铵法（石灰-塔气法）石灰-纯碱法1.石灰-碳酸铵法用石灰除去盐中的镁(Mg2+)，反应如下：Mg2++Ca(OH)2(s)=Mg(OH)2(s)+Ca2+将分离出沉淀（一次泥）的溶液（一次盐水）送入除钙塔中，用碳化塔顶部尾气中的NH3和CO2再除去Ca2+，其化学反应为：2NH3+CO2+H2O+Ca2+=CaCO3(s)+2NH4+2.石灰-纯碱法除镁的方法与石灰-碳酸铵法相同，除钙则采用纯碱法，其反应如下：Na2CO3+Ca2+=CaCO3(s)+2Na+石灰-碳酸铵法利用碳化尾气，但精制过程出现“结合氨”，对碳化不利。石灰-纯碱法无结合氨，但消耗最终产品纯碱。任务1-3精盐水的氨化目的：1.制备氨盐水，并使其达到碳酸化所要求浓度；2.去除少量钙镁杂质。一、氨化的理论基础（一）吸氨反应1.氨水生成反应NH3(g)+H2O(l)=NH4OH(aq)△H02.(NH4)2CO3生成2NH3(l)+CO2(g)+H2O(l)=(NH4)2CO3(aq)△H03.钙镁离子的沉淀反应游离氨浓度99~102tt，总氯离子浓度89~94tt。（二）食盐和氨的溶解度1.溶解度相互制约氨盐水氨的分压较纯氨水低。由于(NH4)2CO3生成，氨的溶解度有所增加。NH3↑，NaCl↓;NaCl↑，NH3↓2.控制吸氨量多吸一些氨对碳化有利防止NaCl溶解度过低（三）吸氨过程的热效应热效应：溶解热+反应热+冷凝热；1.过热将失去吸氨作用；2.过冷，易结晶堵塞管道，且杂质分离困难；