生产领域产品质量管理与监督课程纯碱生产工艺流程常州工程职业技术学院制药系 吴朝华2012年2月生产领域产品质量管理与监督课程 2常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系p 氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀NaCl + NH3 + CO2 +H2O NaHCO3 + NH4Cl 这一过程在碳酸化塔中进行。p 由于NaCl水溶液不能吸收CO2，故如上式所示，NH3与CO2同时通入时CO2的吸收率是很低的。因此，必须先用NaCl溶液吸收NH3，再吸收CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。氨碱法生产纯碱反应原理1生产领域产品质量管理与监督课程 3常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理2p 所用的氯化钠溶液中或多或少地含有Ca2+、 Mg2+等杂质离子，它们在氨化或碳酸化过程中会 生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其它不溶性复盐 ，堵塞设备与管道，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。 p 精制方法是加入碱性物质如NaCO3和NaOH等 。使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+生成CaCO3沉 淀。Mg2+ + 2OH Mg(OH)2 Ca2+ + CO32- CaCO3 生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去Ca2+、 Mg2+以后的盐水，称为精制盐水。生产领域产品质量管理与监督课程 4常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理3p 反应式（1）所生成的NaHCO3固体，经过过滤 分离后，送入煅烧炉中，在160以上有高温煅 烧，即得纯碱。(4) 此时与形成共晶的，也一起分解(5) 放出的气称为炉气，经冷却，吸收除去氨后， 压缩返回碳酸化塔中。生产领域产品质量管理与监督课程 5常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理4p 制碱母液中主要含有，并含有未转化的NaCl与 NH4HCO3。当加热蒸馏时，母液中的在液相中也 按式（5）分解，使以气相逸出。这是在加热塔 中完成的。 p 制碱母液中的，为了将其以NH3的形式回收， 必须将加热塔出来的溶液，送入调和槽中，加入 石灰乳，在不断搅拌下，使其进行如下的反应(6)生产领域产品质量管理与监督课程 6常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理5p 氨盐水碳酸化所使用的、蒸馏氯化铵所需要的 石灰乳是由石灰石煅烧而得到的。(7) 石灰石的煅烧是在石灰窑中进行的。产生的气 ，浓度在40%左右，称为窑气，经过除尘、冷却 和压缩后送入碳酸化塔中部用作碳酸化，得到的 固体产品即为石灰。生产领域产品质量管理与监督课程 7常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理6p 为了易于调节和便于输送，送往调和槽分解氯化铵的石灰通常先制成石灰乳。将石灰和热水一起送入消化机中，在近于沸腾的情况下石灰进行消化而成悬浮液，即为石灰乳。CaO + H2O Ca(OH)2 (8)生产领域产品质量管理与监督课程 8常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱反应原理7p氨碱法生产纯碱的主要化学反应可以表示为生产领域产品质量管理与监督课程 9常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法生产纯碱工艺流程图生产领域产品质量管理与监督课程 10常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系p 联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化 碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯 碱与氯化铵，简称“联合制碱“或称“联碱“主要反 应为： NaCl+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 +NH4Cl p NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O根据加入 原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制碱 有多种工艺流程。我国多采用：一次碳化，两次 吸氨，一次加盐，低温析铵流程。联碱法生产纯碱反应原理生产领域产品质量管理与监督课程 11常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系联碱法生产纯碱工艺流程图生产领域产品质量管理与监督课程 12常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨碱法与联碱法生产框图生产领域产品质量管理与监督课程 13常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 侯氏制碱法1p 氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸 氢铵，这是第一步。 p 第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分 子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以 沉淀是因为它的溶解度较小。根据NH4Cl在常 温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理，在278K283K(510) 时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独 结晶析出供做氮肥。生产领域产品质量管理与监督课程 14常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系p NH3+H2O+CO2=NH4HCO3p NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3p 2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2 即NaCl(饱)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3 2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2侯氏制碱法2生产领域产品质量管理与监督课程 15常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系p 保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96；p NH4Cl可做氮肥；p 可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。侯氏制碱法3生产领域产品质量管理与监督课程 16常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 石灰煅烧及化灰工艺流程生产领域产品质量管理与监督课程 17常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 石灰纯碱法精制盐水流程Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3 CaCO3+2Na+生产领域产品质量管理与监督课程 18常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 石灰石-碳酸铵法精制盐水工艺流程Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+ 2NH3 + H2O+CO2 (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +Ca2+CaCO3+2NH4+生产领域产品质量管理与监督课程 19常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 精制盐水的氨化过程生产领域产品质量管理与监督课程 20常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 氨盐水碳酸化工艺流程生产领域产品质量管理与监督课程 21常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 重碱的过滤生产领域产品质量管理与监督课程 22常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系 重碱的煅烧工艺过程生产领域产品质量管理与监督课程 23常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系