【正文】 式中 v2—————— 二次鹽水當量 m3/t c 作 TCL橫算 收入 =支出 +=+ 得 32 11 5 60 7 m??? d 作 Mg2+ 橫算 收入 由 a 橫算而得 ①海水 ②原鹽 支出 由 b橫算而得 ①廢泥 ②二次鹽水 32 ???? ??Mg 所以 Mg2+ 除去量 2 ??????Mgm e 作 Ca2+ 橫算 其方法與作 Mg2+ 相同 二次鹽水 32 ???? ??Ca 所以 Ca2+ 除去量 ??????Ca 除去得 Mg2+ 生成當量得 Ca2+ 這部分的 Ca2+ 也被除去 其量為 ??????? 、Cam 式中 ——— 分別為 Ca、 Mg得原子 量 、 ——— 分別為二次鹽水 、一次鹽水得 TCL含量 , tt 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 13 ——— 一次鹽水過剩灰 tt 所以 除 Ca2+總量 7 9 1 8 ???Cam 石灰碳酸銨精制鹽水 除 Ca2+、 Mg2+而得同時 在二次鹽水中形成等當量得固定氨 二次鹽水 91 79 ??NHC f 作 SO42橫算 收入 由 a橫算而得 ① ②原鹽 支出 由 b橫算而得 ①廢泥 ②二次鹽水 22422424 ][][ ??? ???? SOSOSO 收入 =支出 224 ][ ???? SO 得 ][224 ???SO tt 得 ????SO g 作 NaCl 橫算 （方法與 f 相同） 收入 ①海水 ②原鹽 支出 ①廢泥 ②二次鹽水 ?????? ）（N a C l 收入 ???N a C l 支出 ???N a C l 收入 =支出 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 14 將以上物料衡算結(jié)果列于 表 6— 2— 1 表 6— 2— 1 收入 支出 備注 海水 原鹽 合計 廢泥 二次鹽 水 合計 +已在精制時除去。 澄清的除鎂鹽水稱一次鹽水，從一次澄清桶溢流而出，由一次鹽水泵送入到除鈣塔的入口，自上而下流經(jīng)各圈，從與除鈣塔底圈進入的碳化尾氣所含的NH CO2反應生成碳酸鈣沉淀。 為了充分回收鹽泥所含的氯化鈉和氨氣，根據(jù)逆流洗滌原理，現(xiàn)在的洗滌設備均采用三層洗泥桶，鹽泥經(jīng)過三次洗滌后排出的廢泥與洗水的氯差達到 3～8tt,氨差小于 130mg/l,對氯化鈉的效率約 96~98%,對氨的洗滌效率約 92~96% 。如鹽水中氫氧根離子含量 ,當 PH= 時，氫氧化鎂的溶解度低達 ,當鹽水中碳酸根離子含量 時，碳酸鈣的溶解度也低達 由此可見，精制鹽水時只要維持沉淀劑的石灰乳、碳酸氨或碳酸鈉適當?shù)倪^剩量，則粗鹽水中鎂離 子、鈣離子雜質(zhì)就能清除完全，從而使純堿的水不溶物含量指標符合要求。 關鍵詞 ： 精制、衡算 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 2 1 純堿工業(yè)原料鹽 、 質(zhì)量標準 我國工業(yè)用鹽的質(zhì)量標準執(zhí)行 GB5462— 92國標，如圖表（ 1— 1） 表 1— 1 指標名稱 優(yōu)級 一級 二級 三 級 NaCl %? H2O%? 水不溶物 %? 水溶物 %? 純堿廠根據(jù)制堿的工藝要求并考慮所供的原鹽的實際質(zhì)量，制定了純堿用原料鹽的企業(yè)標準，例如某純堿廠的原料鹽的質(zhì)量指標列于表 1— 1— 1 表 1— 1— 1 指標名稱 Ca2+%? Mg2+%? SO42%? NaCl %? 水分 %? 水不溶物 %? 標準 、原料鹽 雜質(zhì)含量對純堿純度的影響 我國純堿產(chǎn)品中工業(yè)用純堿即工業(yè)碳酸鈉的質(zhì)量執(zhí)行國家標準 GB210— 92其中 2 類純堿的指標要求列于表 1— 2 表 1— 2 項目 指標 優(yōu)等品 一等品 合格品 總堿量（以32CONa 計） % ? 氯化鈉（以 NaCl計），含量 %? 硫酸鹽（以 SO4計）含量， %? ① — — 鐵含量， %? 水不溶物含量， %? 燒失量 ② ， %? 堆積密度 ③ ， g/ml 粒度 180um,篩余物 % ? 1. mm18 ? ① 為氨堿法控制項目，用戶有要求時檢驗 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 3 ② 為包裝時檢驗結(jié)果 ③ 為重質(zhì)碳酸鈉控制項目 由表 1— 2 可知，工業(yè)碳酸鈉的質(zhì)量指標中，對水不溶物的含 量不同等級的產(chǎn)品均要求越低越好，而規(guī)定了相應的上限指標。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中 所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包括其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。食鹽的主要成分是 NaCl 以外，還有少量的鎂鹽及鈣鹽，純堿生產(chǎn)過程是把鹽制成飽和鹽水，通過氨化、碳化得到重堿，重堿煅燒得到產(chǎn)品純堿。但八十年代新建的兩家大型純堿廠則是第一次成功采用了石灰 —— 純堿法。 、 鹽水精制中硫酸鈣的結(jié)疤 鹽水精制時采用石灰乳除去鎂離子而形成等當量的鈣離子，在海水化鹽的情況下，調(diào)和液或一次鹽水中硫酸鈣往往以 ? ?OHCaSO 24 2? 的形式在系統(tǒng)里析出結(jié)疤，有的純堿廠采用地下鹵水化鹽，由于粗鹽水的 Ca SO42離子顯著增加而引起的 OHSOCa 24 2? 的析出而結(jié)疤 鹽水精制過程中硫酸鈣的結(jié)疤影響了穩(wěn)定均衡的生產(chǎn)。因此，應從實際出發(fā)適量地適用海水達到既保證正常的生產(chǎn)又有效的降低鹽耗。 經(jīng)外工序預熱的水如海水、河水、地下水等進入三層洗泥桶底層，與上層進入的混合料進行逆流洗滌。 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 25 7 化鹽桶的初步設計 、 化鹽桶 、 化鹽桶的功能 根據(jù)堿廠對 ? mm 64 ? 的化鹽桶查定，可得以下剖析與結(jié)論 1 中部 是主要功能部位 即原料的溶解區(qū) 原鹽由鹽場運到后，從化鹽桶上方正中央位置連續(xù)供入，桶滿后形成上部為圓錐體下部是圓柱體的原鹽固定床。大粒鹽能逐漸溶解，泥沙最終落入桶底。 為簡化計，避 開繁瑣的顆粒表面積，粒度分布等計算，采用宏觀反應動力學原理，控制總括原鹽溶解時間，也就是控制原鹽在化鹽桶內(nèi)的停留時間，而其他推動力等盡量保持生產(chǎn)一致。 本設計化鹽桶直徑 mD ? 總高度 mh ?? 擋水環(huán)高度 mhd ? 其簡圖如圖所示 見附圖三 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 31 參考文獻 1.《 化工設計概論》主編 侯文順 20xx 年 1月第二版 出版社：化學工業(yè)出版社 2.《無機物工藝》 主編 馬瑛 20xx 年 6月 出版社：化學工業(yè)出版社 3.《化工單元操作》 主編：張新戰(zhàn) 20xx 年 4月第一版 出版社：化學工業(yè)出版社 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 32 附圖二 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 33 附圖三 。 原鹽投入的體積 sspPEv 24?? 式中 P—— 純堿日產(chǎn)量 t純堿 /d sE —— 純堿原鹽單耗 t/t sp —— 原鹽的堆積密度 t/ 3m ? —— 原鹽盤存在桶內(nèi)的體積 3m ? —— 原鹽盤存在桶內(nèi)的停留時間 h 原鹽堆存在桶內(nèi)的體積 ? ，包括圓柱體與圓錐體兩部分，于是又有)3(4 212 hhDv ?? ? 圓錐體部分的高度 1h 與原鹽堆積角 ? 的 關系為 21 Dh ?? 對于一般物料的堆積角 45 0來說， ? 的正切值為 1. 年產(chǎn) 15 萬噸純堿石灰 — 氨 — 二氧化碳法鹽水精制工段工藝計算及化鹽桶的初步設 計 27 )6(4 22 hDDv ?? ? )6( 2hDAV ?? 62 DAVh ?? 式中 A—— 化鹽桶截面積 D—— 化鹽桶直徑 1h —— 圓錐體高度 2h —— 圓柱體高度 ? —— 原鹽堆積角 但在外徑未決定 之前，各高度均為未知數(shù)（其中只有泥層高度是任選的） 、化鹽桶直徑 它決定于飽和鹽水的上升速度，或是帶出粒徑對應的終端速度，由于終端速度 1u 與帶出粒徑 d 的關系式要經(jīng)