二、南碱工艺选择2.1南碱工艺路线确定的原则和依据目前我国纯碱生产主要采用氨碱法和联碱法两种生产工艺,少量以天然碱为原料加工制作
氨碱法因不需要配套合成氨装置,纯碱产品质量优异而备受欢迎,目前国内大规模的纯碱生产装置仍以氨碱法为主
氨碱法与联合制碱法相互比较⑴氨碱法生产纯碱以合成氨作为中间媒介始终在系统中循环利用,联合制碱法是将中间产物氯化铵作为产品分离出来
⑵氨碱法是传统的生产工艺,已有百余年的历史,工艺成熟可靠,产品质量优异,远远优于联碱法产品质量
⑶氨碱法产品品种专一,中间媒介合成氨是严格控制指标,由于全系统处于常温常压状态,工艺过程控制方便单一,安全稳妥可靠
⑷氨碱法需要对母液蒸馏回收氨气,能够充分利用低位能源,在能源利用平衡方面占有优势,缺点是大量废渣排除堆放不雅观
广东南方制碱有限公司原有装置以粗盐水、石灰石、氨及无烟煤为原料,采用氨碱法生产轻质纯碱,以固相水合法生产重质纯碱
2工艺原理⑴工艺原理氨碱法生产纯碱为比利时人solvay所首创,故也称索尔维制碱法
它是以食盐和氯化钠为原料,在氨参与下,通过一系列反应而制得的
①氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl这一过程在碳化塔中进行
②由于NaCl水溶液不能吸收CO2,故必须先用NaCl溶液吸收NH3制成氨盐水,再吸收CO2,吸氨是在吸氨塔中完成的③氯化钠溶液可以是从盐井中直接汲取的卤水,也可以用固体食盐溶解制成
不论何种氯化钠溶液,其中都或多或少地含有Ca2+、Mg2+等杂质,它们在氨化或碳酸化过程中会生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其他不溶性复盐,堵塞设备和管道,影响传热和成品质量
故盐水在进入吸氨塔前必须除去这些杂质
其精制的方法是加入碱性物质如Ca(OH)2和Na2CO3等,使生成沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Ca2++CO32-