【正文】 . 窯氣帶入熱量 Q2 溫度 45℃ ，水蒸氣熱焓 ， CN2 kJ/kg當(dāng)量 179。H2O/P)100=(43/3192)100%=% 16 CO2=[94/(100＋ )100%=% 空氣 =[6/(100+)]100%=% 窯氣（干基）含 CO242%， N2 58%，進塔溫度 45℃ ，飽和水蒸氣分壓 P39。 碳化取出液與過濾母液之間，因加入了洗水而使母液體積略有增大。制堿塔生產(chǎn)一段 時間后，塔內(nèi) 壁、 13 笠 帽、冷卻水管等處結(jié)疤垢較厚，傳熱不良，不利結(jié)晶。而降低碳酸氫鈉粗成品的含水量，又有利于重堿的煅燒。 產(chǎn)生的窯氣必須及時導(dǎo)出，否則將影響反應(yīng)的進行。圓筒內(nèi)裝有許多螺旋形式排列的角鐵，在轉(zhuǎn)動過程中使石灰與水充分接觸反應(yīng)的同時，并呈螺旋狀推動物料前進。 (2) 石灰乳 石灰乳一般是在氧化鈣中加水生成的，因為氫氧化鈣 Ca(OH)2溶解度不是很大，所以往往生成的是氫氧化鈣的懸濁液（即水溶液中還存在著沒有溶解的氫氧化鈣），這就是石灰乳。 氨 堿法制純堿的原料 (1) CO2 二氧化碳 在通常狀況下是一種無色、無臭、無味的氣體能溶于水，溶解度為。 從國內(nèi)進口的情況看，我國大量進口純堿的可能性不大， 2022 年全國累計進口 萬噸，與 2022 年相比減少 萬噸。通過多年的技術(shù)改造后，原有生產(chǎn)裝置進一步增產(chǎn)的潛力不大。 ② 蘇聯(lián)自 60 年代以來 ,以霞石（含有鈉、鉀、鋁、硅氧化物的天然堿石）加工氧化鋁同時副產(chǎn)純堿、鉀堿及水泥，實現(xiàn)了工業(yè)化，使霞石原料得到綜合利用，沒有排廢的問題。 1983年世界純堿產(chǎn)量約 30Mt。 聯(lián)合制堿法與氨堿法比較 聯(lián)合制堿 最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到 96％以上，應(yīng)用同量的食鹽比氨堿法生產(chǎn)更多的純堿。 (3) 氨鹽水的制備 精制后的鹽水吸氨制備含氨的鹽水溶液。于是他又帶領(lǐng)技術(shù)人員，做起了實驗。此外，污染壞境的廢物氯化鈣成為對農(nóng)作物有用的化肥 ——氯化銨，還可以減少 1/3 設(shè)備，所以它的優(yōu)越性 大 大超過了蘇爾維制堿法，從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元。例如，在鋁的冶煉過程中，所用的冰晶石的制備和鋁土礦的處理，都要用到純堿。印染、紡織工業(yè)上，也要用大量堿液去除棉紗、羊毛等上面的油脂。10H2O。失水以后的碳酸鈉叫做無水碳酸鈉。微溶于無水乙醇，不溶于丙醇。 本設(shè)計介紹了純堿的性質(zhì)、用途、生產(chǎn)方法和氨堿法制純堿的工藝流程。重點介紹了碳化工段的工藝流程和物料及熱量的衡算。其水溶液水解呈堿性，有一定的腐蝕性，能與酸進行中和反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽并放出二氧化碳。 純堿就是碳酸鈉，最重要的化工工業(yè)原材料之一，廣泛地應(yīng)用于玻璃、化工工業(yè)（燒堿、硝酸鈉、清潔劑、軟化硬水）、石化、冶金等行業(yè)，同時也應(yīng)用在造紙、肥皂、紡織、印染、皮革、食品、醫(yī)藥、膠卷、輕工等行業(yè)。 (2) 溶解性 易溶于水，微溶于無水乙醇，不溶于丙醇。生產(chǎn)人造纖維也需要純堿。又如冶煉鎢時，也是首先將精礦和純堿焙燒成可溶的鎢酸鈉后，再經(jīng)酸析、脫水、還原等過程而制得粉末狀鎢的。 4 制堿的主要原料是食 鹽 ，也就是氯化鈉，而四川的鹽都是井鹽，要用竹筒從很深很深的井底一桶桶吊出來。一直進行了 500 多次試驗，還分析了2022 多個樣品，才把試驗搞成功，使設(shè)想成為了現(xiàn)實。 (4) 氨鹽水的碳酸化 是氨 堿 法的一個最重要工序，將氨鹽水與 CO2 作用，生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉濃度過飽和后即結(jié)晶析出，從而與溶液分離。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時，生產(chǎn)出兩種可貴的產(chǎn)品 ——純堿和氯化銨。在純堿工業(yè)史上，法國人 N到 1975 年共建立了五個霞石加工廠。如果下游行業(yè)消費不斷增加，將引起市場短缺。減少進口純堿的主要原因有兩個：一是美國天然氣漲價，致使美國天然堿成本增高；二是與 2022 年比較，我國純堿價格有下降。在 20℃ 時，將二氧化碳加壓到 106 Pa 即可變成無色液體，常壓縮在鋼瓶中存，在 － 、 105 Pa 時變?yōu)楣腆w。 把石灰窯排出的成品石灰 (CaO)加水進行消化 ，即可成為鹽水精制和蒸氨過程所需的氫氧化鈣 ， 消化時因加水量不同即可得到消石灰 (細粉末 )，石灰膏 (稠厚而不流動的膏 )，石灰乳 (消石灰在水中的懸浮液 )和石灰水 (Ca(OH)2 水溶液 )。物料從出口端流出后入兩層振動篩。在生產(chǎn)中，窯氣經(jīng)凈化、冷卻后被壓縮機不斷抽出，以實現(xiàn)石灰石的持續(xù)分解。 碳酸化過程的基本原理 氨堿法生產(chǎn)純堿的碳酸化過程與碳酸氫銨生產(chǎn)中用氨水吸收二氧化碳很相 似，其區(qū)別在于該溶液中存在有氯化鈉．因而碳酸化所生成的碳酸氫銨將進一步與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉。清洗塔則已清洗完畢，此時可相倒換使用，謂之 “倒塔 ”。這種增大常以溶液中氯離子濃度的變化來表示，稱為 “率差 ”，一般約為 3～ 5t。H2O=72mmHg，中段氣壓力 =（絕壓） =2660mmHg 故實際窯氣成分： H2O= （ P39。/t） 下段氣冷卻塔溶解損失 （技術(shù)查定） 合計損失 CO2 量 =15－ 22＋ ＋ 進入碳酸化的 CO2=－ ===179?！?,CCO2 kJ/kg2 20 溫度 30℃ ，比熱容 2kJ/kg=24476+529+7491=32496kcal= kJ Q 出 =143726+17077+22121+12435+32496=227855kcal= （三）需要冷卻水導(dǎo)出的熱量 Q 冷 Q 冷 =649650227855=121795kcal=1764790kJ 21 第 四 章 碳化工段的工藝條件與主要設(shè)備 工藝條件的選擇 碳化度 碳化度即表示氨鹽水吸收 CO2 程度的量，一般以 R 表示。在同一溫度和壓力下，由于原始氨鹽水的組成不同，最終液相組成亦不同，相應(yīng)的鈉利用率也不同。但 NaHCO3 容易形成過飽和溶液。 為了保證結(jié)晶質(zhì)量，必須注意冷卻速度的控制。 氨 鹽水內(nèi)塔上部進口處加入 ， 其上 段作為氣液分離用。碳酸化塔的進氣管應(yīng)略高于塔身的彎管。 同時，論文的順利完成，離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。 在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，終極幫助我完整的寫完了整個論文。 24 圖 42 二氧化碳壓縮機結(jié)構(gòu)簡圖 25 致 謝 走的最快的總是 時間，來不及感嘆，大學(xué)生活已近尾聲，三年多的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要劃下完美的句號。堿液出塔底部出 R 放出，碳化尾氣自塔頂放出。在實際生產(chǎn)過程中，開始降溫的速度要慢，使過飽和度保持恒定，或不增加太快。因而對過濾鍛燒操作不利。一方面因為飽和鹽水在吸氨過程中被稀釋．氯化鈉的濃度相應(yīng)降低 (實際飽和鹽水吸收來自蒸氨塔的濕氨氣 )。對于未析出結(jié)晶的碳化氨鹽水來說，取樣液分析計算即可；對于已析出結(jié)晶的碳化液來說，由于一部分二氧化碳被氨鹽水吸收成為 NaHCO3 析出，同時液相中還出現(xiàn)等摩爾數(shù)的結(jié)合氨，因此結(jié)合氫的濃度CNH3。2=2022330=17077kcal= 3. 出氣 NH3 揮發(fā)帶出的熱量 Q39。 CO2 代入量 =35=3287kcal= N2 代入熱量 =2835=156kcal= kJ H2O 代入熱量 =18=1631kcal= Q3=5074kcal= 4．化學(xué)反應(yīng)熱 (1)吸收 CO2 生成 H2CO3 的反應(yīng)熱 CO2(g)+H2O（ l） =H2CO3（ l） + kJ/kmol QH2CO3=4821=121552kcal= (2) NH4OH 與 H2CO3 作用生成（ NH4） 2CO3 的反應(yīng)熱 2NH4OH（ l）＋ H2CO3（ l） =（ NH4） 2CO3＋ 2H2O（ l）＋ kJ/kmol Q（ NH4） 2CO3=（ 17664/2） =170449kcal= (3) （ NH4） 2CO3 與 H2CO3 作用生成 NH4HCO3 的熱量 （ NH4） 2CO3(l)+ H2CO3(l)=2 NH4HCO3(l)+ kJ/kmol Q NH4HCO3=（ 3968/2） =50022kcal= (4) 與 NaCl 作用生成 NaHCO3 的熱量 NaCl+ NH4HCO3= NaHCO3+NH4Cl+ kJ/kmol Q NaHCO3=3690=72472kcal= Q=121552+170449+50022+72472=414495kcal= kJ Q=Q1+Q2+Q3+Q4=204518+25565+5074+414495=649650kcal=2718135 kJ （二） 輸出熱量 Q 出 （以每噸純堿為基準(zhǔn)） 1. 出堿液帶出 熱量 Q39。 爐氣中的 H2O=（ ） ==179。 冷母液預(yù)分解 CO2 量：冷母液 CO2 34tt； TCl 92tt；熱母液 CO2 20tt； TCl 84tt 氨鹽水 TCl ；當(dāng)量 6m179。 TCl /tt FNH3 /tt CNH3 /tt CO2 /tt