第一篇 联合制碱法 2
第1章 综述 2
1.1 21世纪我国联碱科技发展新思路 2
1.1.1 20世纪末叶的创新理论和技术基础 2
1.1.2 建立创新技术装置 6
1.1.3 完善变换气制碱技术 7
1.2 联合制碱生产的铵碱比 11
1.2.1 理论和工业过程决定的铵碱比 11
1.2.2 实际生产的铵碱比 15
1.2.3 铵碱比的经营管理意义 16
1.3 联合制碱增产途径 17
1.3.1 碳酸氢铵溶解工艺 17
1.3.2 减少氯化铵过程的冷却负荷 18
1.3.3 湿重碱预干燥工艺 19
1.4 联合制碱法的纯碱产品盐分 21
1.4.1 重碱结晶及分离特点 21
1.4.2 联碱法盐分高于氨碱法的原因 22
1.4.3 降低纯碱产品盐分的措施 24
1.5 联合制碱生产母液除铁 25
1.5.1 联碱生产中的杂质铁和硫 25
1.5.2 母液除铁研究和生产应用 34
1.6 联合制碱生产母液澄清 38
1.6.1 联碱氨Ⅱ制备与纯碱杂质 38
1.6.2 母液Ⅱ低温澄清工艺 42
1.7 联合制碱母液精制研究 45
1.7.1 母液精制工作简要 45
1.7.2 母液Ⅱ低温精制理论和工程基础 47
1.7.3 盐析溢流“逃晶”测定及分离 48
1.7.4 母液Ⅱ低温净化过滤生产现场试验 50
1.7.5 研究结果及讨论 53
1.7.6 生产应用原则 56
参考文献 57
第2章 重碱制造 58
2.1 碳酸化过程和设备技术的进展 58
2.1.1 引言 58
2.1.2 现代结晶观点取代索尔维制碱理论 58
2.1.3 工艺革新主导新型碳化塔开发 59
2.1.4 实现简单操作 61
2.2 碳酸化过程的化学反应和反应热 61
2.2.1 化学反应和相变化 61
2.2.2 摩尔反应热 65
2.2.3 碳酸化过程反应热计算实例 66
2.2.4 纯碱生产的碳酸化反应热 69
2.3 联碱制碱塔中的二次晶核 70
2.3.1 细小结晶沿塔高度变化 70
2.3.2 制碱塔下段产生大量细小结晶 72
2.3.3 结晶沿塔高度变化和粒度分布 74
2.4 碳酸化重碱结晶过程的冷却问题 75
2.4.1 冷却在碳酸化过程中的真实含义 75
2.4.2 冷却碳化悬浮液的弊病 76
2.4.3 革新冷却过程 78
2.5 联碱碳化塔的清洗 79
2.5.1 联碱碳化塔清洗的特点 79
2.5.2 减轻冷却段结疤的措施 80
2.5.3 改善碳化塔清洗条件 81
2.5.4 推荐的清洗气源 82
2.6 联碱生产碳化尾气的氨回收 83
2.6.1 碳化尾气含氨及回收现状 83
2.6.2 母液Ⅰ回收工艺评述 85
2.6.3 理想回收剂的选择 86
2.6.4 母液Ⅱ回收工艺 87
2.7 联碱母液吸氨的化学反应和反应热 90
2.7.1 吸氨过程的化学反应 90
2.7.2 吸氨过程的化学反应热 92
2.7.3 母液Ⅰ吸氨物料与热量平衡 93
2.7.4 母液Ⅱ吸氨物料和热量平衡 94
2.8 重碱稠厚器 95
2.8.1 设置目的 95
2.8.2 重碱稠厚器的形式和特点 95
2.8.3 主要工艺尺寸设计方法 95
2.8.4 重碱稠厚器设计实例 98
参考文献 100
第3章 氯化铵制造 103
3.1 联碱Ⅱ过程生产技术进展及课题 103
3.1.1 提高管内流速增强外冷结晶能力 103
3.1.2 逆料流程冷析操作应满足静力学条件 104
3.1.3 增设母液Ⅱ沉降槽 105
3.2 延长冷析结晶器作业周期 105
3.2.1 影响中心管结疤速率的因素 106
3.2.2 延长冷析结晶器作业周期的途径 106
3.3 降低冷析取出工铵pH值和SO 2- 4 108
3.3.1 技术现状 108
3.3.2 pH值和SO 2- 4高的原因 108
3.3.3 技术方案选择及理论依据 109
3.3.4 实施方案 111
参考文献 111
第二篇 不冷式碳化联合制碱技术 114
第4章 理论研究和工程基础 114
4.1 碳酸化重碱结晶过程研究 114
4.1.1 溶液碳化度 114
4.1.2 反应结晶过程 115
4.1.3 悬浮液晶浆浓度 116
4.2 不冷碳化联碱反应热及移除过程 118
4.2.1 碳化反应热的移除方式 118
4.2.2 系统反应热及移除过程 120
参考文献 122
第5章 不冷式碳化联合制碱工艺 123
5.1 分步碳化工艺和设备 123
5.2 不冷式碳化工艺 125
参考文献 126
第6章 不冷式碳化塔研究与操作实践 127
6.1 环流式碳化塔基础测试 127
6.1.1 环流式反应器简介 127
6.1.2 环流式碳化塔基础测试 128
6.2 重碱结晶过程模试 132
6.2.1 模试装置 133
6.2.2 重碱结晶工艺条件试验 133
6.2.3 二氧化碳吸收 137
6.2.4 容积能力Pv 138
6.2.5 碳酸氢钠结疤速度 138
6.2.6 工业化的环流式碳化塔 139
6.3 重碱结晶成长机理 139
6.3.1 环流塔中碳酸氢钠结晶的成长方式 139
6.3.2 索尔维塔的重碱结晶形状 141
6.3.3 外冷塔的重碱结晶和纯碱盐分 142
6.4 环流碳化塔操作与改进 143
6.4.1 简单的气液调节操作方式 143
6.4.2 降液管设计和操作的改进 146
6.5 不冷碳化塔在联碱生产中的应用 147
6.5.1 不冷碳化塔简介 147
6.5.2 ？1600塔生产运行结果 149
6.6 不冷式喷射碳化塔 151
参考文献 152
第7章 不冷碳化联碱生产技术经济分析 153
7.1 不冷碳化联碱的投资方案 153
7.1.1 不冷碳化联碱的工艺特点 153
7.1.2 可比建设投资 154
7.1.3 联碱厂技改事项 156
7.2 不冷碳化联碱的原料消耗 156
7.2.1 原料氨的流向和消耗 157
7.2.2 原料盐的流向和消耗 160
7.2.3 二氧化碳流向和消耗 160
7.3 不冷碳化联碱的能耗和技术经济分析 162
7.3.1 电能消耗 162
7.3.2 中压蒸汽消耗 163
7.3.3 耗能工质消耗 164
7.3.4 综合能耗 165
7.3.5 技术经济分析 165
参考文献 166
第三篇 氨碱法 168
第8章 循环式氨碱法制碱技术 168
8.1 氨碱法碳酸化重碱结晶过程研究 168
8.2 制取碳酸氢钠的方法 172
8.3 循环和不冷式碳化的氨碱过程 174
8.4 氨碱法的过滤损失和循环法的改进 179
8.4.1 氨碱法生产的过滤损失 179
8.4.2 联合制碱法不存在重碱过滤损失 182
8.4.3 循环式氨碱法的过滤损失和减损 183
8.4.4 循环式氨碱法的产品损失 184
参考文献 185
第9章 两个理论问题 187
9.1 出碱液中NaHCO3溶解度和转化率损失 187
9.1.1 氨碱法生产氨盐水量计算的偏差 187
9.1.2 碳化过程自身转化率损失 189
9.1.3 氨碱法母液量计算方法 191
9.2 NaHCO3氨化经过NaCOONH2中间产物步骤 193
9.2.1 引言 193
9.2.2 国外早期NaCOONH2的研究和论述 193
9.2.3 NaHCO3氨化反应经过NaCOONH2中间产物步骤 194
9.2.4 NaCOONH2标准摩尔生成热△H° 195
9.2.5 循环式氨碱法重碱分离母液吸氨实例 196
参考文献 199
第四篇 其他纯碱制造技术 202
第10章 改良法制碱技术 202
10.1 溶解型重碱结晶过程研究 202
10.1.1 试验装置 203
10.1.2 试验结果 203
10.1.3 讨论 204
10.2 改良复分解联合制碱技术研究 207
10.2.1 技术简介 207
10.2.2 实验研究 209
10.3 碳铵厂改良复分解联合制碱技术 212
10.3.1 技术特点 212
10.3.2 生产工艺 212
10.3.3 生产运行结果 214
10.3.4 结论 215
10.4 热气流煅烧重碱装置 215
10.4.1 工艺流程及设备 215
10.4.2 生产运行数据 217
10.4.3 结论 227
参考文献 228