【正文】 ?，F(xiàn)內(nèi)蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)縣第三區(qū)黃旗海子在明朝稱威寧海，與第二區(qū)的岱海，均在湖邊掃土熬堿，年產(chǎn)約萬余斤。這些堿錠大多在張家口、古北口集散，故稱為“口堿”。中國天然堿因產(chǎn)地不同有口堿和泰康堿之分。 ⑴ 天然堿的加工利用 天然堿的利用在中國有悠久的歷史，有史可查的為三代建都 河洛時，即用天然堿。中國內(nèi)蒙古蘇尼特右旗、伊克昭盟及河南吳城、安棚天然堿礦業(yè)也已開發(fā)利用。該地區(qū)已成為美國當今最大的小蘇打生產(chǎn)基地。蘇打石總儲量為 290億噸。地質(zhì)勘察表明該礦床屬于綠河構(gòu)造的派拉蘇特河組。 1905年，圣貝納迪諾硼礦公司首次用天然堿加工生產(chǎn)出了純堿。 1849年在美國加利福尼亞州的錫爾斯湖發(fā)現(xiàn)了天然堿資源，儲量為 10億噸。 1953 年美國食品機械化學公司（ Food Machinery Chemical Corp.，簡稱 FMC公司）投資 2021萬美元在懷俄明州建成了第一座年產(chǎn) 270kt的天然堿加工廠。 1907 年，在綠河附近井中發(fā)現(xiàn)有碳酸鈉鹵水。蘊藏量在 1140～ 1210億噸，其中 400億噸是不含鹽的礦層， 270億噸是含鹽的礦層。 世界天然堿資源以美國最為豐富。揭開了天然堿加工生產(chǎn)純堿的新篇章。到 1986年關(guān)閉了最后一個，即最早建立的有百年歷史的西拉丘斯純堿廠。 美國于 1881年建立第一個索爾維廠以后， 1939～ 1966年之間又有 10個廠投產(chǎn)，生產(chǎn)能力可達5000kt/a 以上。在歷史上天然堿發(fā)揮了重要作用，但一直沒有形成能滿足工業(yè)發(fā)展需求的規(guī)模。這兩種生產(chǎn)在俄羅斯已成為完整聯(lián)合生產(chǎn)體系。純堿工業(yè)也不例外，除以上的純堿與氯化銨的聯(lián)合生產(chǎn)，還出現(xiàn)了純堿與其他產(chǎn)品的多種聯(lián)合生產(chǎn)。該法的特點是可以隨意調(diào)整氯化銨的產(chǎn)量，多余的固體氯化銨，可直接加灰乳 蒸餾回收氨，蒸汽及石灰消耗少，排廢液量比氨堿法少 1/3，而氯化鈣的濃度可提高 ，原料鹽利用率在 95%以上。隨著中國“侯氏制堿法”和化肥工業(yè)的發(fā)展，中國不再進口氯化銨。 1973年純堿和氯化銨產(chǎn)量達到 950kt,占該過產(chǎn)量的 70%。而氨堿法鹽利用率又低，所以他們將什賴布法進行了改進與發(fā)展，并用于大工業(yè)生產(chǎn)，即 (Asahi Cooling Process)法，提高了食鹽利用率。 在日本， 1917年由旭硝子建立日產(chǎn) 10t規(guī)模的氨堿廠，后來發(fā)展到六個。此法裝置規(guī)模最大做到 50t/d氯化銨，但過程是間斷的，產(chǎn)品質(zhì)量差，未發(fā)展起來。 1924年德國人格魯?shù)?(Gland)及呂普曼 (L246。對此，也有了一些研究。從此，索爾維法以其原料來源容易、品種單純、成本低廉、品質(zhì)純凈、適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)、排污處理比鹽酸容易、每噸堿價格由 13英鎊降到 4英鎊多一點的優(yōu)勢取代了路布蘭法，在 歐洲乃至全世界逐漸發(fā)展起來并延續(xù)至今。后人又稱此法為氨堿法。 ⑵ 索爾維法制堿 1861年比利時人索爾維（ Solvay,1839～ 1922），在煤氣廠從事 稀氨水濃縮工作時，發(fā)現(xiàn)用鹽水吸收氨和二氧化碳可得到碳酸氫納。 但路布蘭法存在產(chǎn)品純度差、生產(chǎn)成本高、人工消耗大以及生產(chǎn)過程均在固相間進行、難于連續(xù)作業(yè)等缺點。 1825～ 1889年的 60 余年間，是路布蘭法制堿的鼎盛時期，到 1886年，英、德兩國用路布蘭法制出純堿已達百萬噸，該法在歐洲獲得很大發(fā)展。純堿工業(yè)成為世界上最早的化學工業(yè)，它是化學工業(yè)的開端。 1783年法國科學院曾經(jīng)決定授予獎金，但終未頒發(fā)。 應征的制堿法有數(shù)種，其一為尼古拉 18世紀中葉，英法七年戰(zhàn)爭（ 1756～ 1763）期間，拿破侖轉(zhuǎn)戰(zhàn)全歐，西班牙植物堿來源斷絕。 3 純堿工業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀 世界純堿工業(yè)發(fā)展史 ⑴ 世界化學工業(yè)的開端和路布蘭法制純堿 人類在日常生活中使用堿已有幾千年歷史，最早取自草木灰及天然堿。 目前 ， 一些公司正在努力提高其在全球市場的話語權(quán)，純堿工業(yè)仍處 于收購兼并活躍期。近期純堿市場需求較旺，使得純堿價格仍處高位。美國市場 2021年純堿合同價格已上漲至 125~155美元/噸（ FOB），而亞洲市場純堿現(xiàn)貨價格為 270~330 美元 /噸（ CFR）。雖然中國已經(jīng)加快擴能的步伐，但仍不足以滿足其需求的增長 。據(jù) 專家 預測， 2021~2021年間，全球浮法玻璃市場需求增速將達到年均 %，而同時期中國市場需求增速將達到年均 %。 浮法玻璃的良好性能將促進需求的增長，即使是在發(fā)達國家，浮法玻璃的前景依然看好。同時，來自中歐和中東地區(qū)需求的強勁增長也加劇了全球供應緊張的局面。去年全球純堿市場需求增長的 32%來自于中國，預計未來 5年中國純堿市場需求增速將達到年均 %。因此，純堿在國民經(jīng)濟的建設與發(fā)展中起著舉足輕重的作用，其產(chǎn)量和消耗量通常被作為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志之一，被稱為“化工之母”。此外，大量的純堿用于紙漿、造紙和水處理作業(yè)中，并用作中和、沉淀和增容的藥劑。 純堿與鹽類起復分解反應： N a C lC a C OC a C lCONa 23232 ???? 此反應為鹽水精制中除鈣的主反應 [1]。制造玻璃、搪瓷、水玻璃（泡花堿）、煉鋼脫硫和造渣等，就是高溫下用作堿的實例。例如在化工生產(chǎn)中作去酸劑；在紡織、印染等生產(chǎn)中作為洗滌劑、除污劑和脫脂劑；在制造肥皂時可代替燒堿和油脂進行皂化反應（高溫下）；在用作顯影液時，用純堿保持液體合適的堿性等。 碳酸鈉在水中成堿性水溶液，主要是碳酸根離子在水中發(fā)生水解，其 化學反應為： 32223 22 COHOHOHCO ??? ?? 使水溶液中出現(xiàn)氫氧根離子 (OH)而呈堿性溶液。碳酸鈉的分子結(jié)構(gòu)并沒有氫氧原子團，因而它實質(zhì)上并不是“堿”，而是一種由“強堿”和“弱酸”化合后所生成的鹽。在干燥空氣中十水碳酸鈉易風化成一水碳酸鈉。 ③ 十水碳酸鈉（ Na2CO3 ② 七水碳酸鈉（ Na2CO3 ① 一水碳酸鈉（ Na2CO3 ⑵ 純堿的化學性質(zhì) 碳酸鈉易溶于水，在 ℃達到最大溶解度，此時得到的溶液含 Na2CO3為 %（質(zhì)量）。 干燥的純堿，具有半流動性，在饋入堿倉或車廂時，常自流成一角度，這與產(chǎn)品的粒度有關(guān)，其堆存角度為：輕質(zhì)純堿 500；重質(zhì)純堿 450。其規(guī)格的區(qū)別主要在于物理性質(zhì)的不同，如松密度、粒子大小和形狀及安息角度等。 純堿產(chǎn)品主要有兩種，即重質(zhì)純堿和輕質(zhì)純堿。 附錄 ..................................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ...........................................................................................................錯誤 !未定義書簽。本設計簡述了純堿的性質(zhì)和發(fā)展，根據(jù)設計任務書的要求，在德令哈青海堿業(yè)有限公司實習的基礎上，通過查閱純堿工業(yè)的資料，確定出工藝流程和工藝參數(shù)，對碳化、過濾過程進行了物料、能量衡算，并對碳化塔和尾氣分離器進行了選型計算，最后繪制出了帶控制點的工藝流 程圖、碳化塔設備圖和平面布置圖。 年產(chǎn) 6 萬噸純堿碳化 、 過濾工段 的 工藝初步設計 摘要 純堿是最基礎的化工原料之一，被 廣泛用于制造玻璃，化學品，造紙等行業(yè) 。 氨堿法是純堿的生產(chǎn)方法之一，其碳化工段是生產(chǎn)的核心部分，它操作的好壞直接影響到全廠的原料消耗和產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，碳酸化過程的工藝設計顯得尤為重要。 關(guān)鍵詞： 純堿，氨堿法，碳 化，過濾 WITH AN ANNUAL OUTPUT OF 60,000 TONS CARBONATED SODA ASH, FILTER SECTION OF THE PRELIMINARY DESIGN Abstract Soda is one of the most basic chemical raw materials,can be widely used in the manufacture of glass, chemicals, paper and other industries. Alkaline ammonia is one of the methods of producting soda ash,and carbonation process is the heart process in the productionits operation good or bad have a direct impact on the whole factory to the consumption of raw materials and product quality. Therefore, the process of carbonation in the process design is particularly important. The design outlined the properties and development of soda ash, according to the requirements of the design task, and on the basis of Internship in the Qinghai Alkali Industry Co., Ltd Delight, through access to information of Soda industry, determine the process and the technical parameters, do materials and energy balance for carbonation filtration process, select and calculate for the carbonation tower and exhaust separator. Finally,drawing the map of technological process with the control point , carbonation tower plan and layout plan. Key words: Soda, Alkaline ammonia, Carbonation, filtration 目 錄 ........................................................................................................................................... 1 概述 ................................................................................................................................ 1 純堿的性質(zhì) .............................................................................................................. 1 純堿的用途 .............................................................................................................. 2 純堿的市場需求 ....................................................................................................... 2 純堿工業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀 .................................................................................................... 3 世界純堿工業(yè)發(fā)展史 ................................................................................................ 3 中國純堿工業(yè)發(fā)展史 ................................................................................................ 5 世界純堿工業(yè)現(xiàn)狀 ................................................................................................... 7 純堿的發(fā)展方向 ................................................................................