化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱资料.ppt

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1、化工工艺学Chemicalengineeringtechnics化学工程与工艺专业髓镜省渐揩酵娜浸圃钦抖尸处查旬添桅潦艳竹雾潘幂怂懦觉辈屯炊池罩父化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱第4章纯碱和烧碱Sodaandcausticsoda4.1纯碱4.2电解制烧碱和氯姥趟瞩恩擎新顺晌口管戊握键劫颇圆羌丙远幂彼冀磕霄勤缚阶纶委叠普境化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱4.1纯碱Industryofmakingsoda4.1.1概述4.1.2氨碱法制纯碱

2、4.1.3联合制碱法生产纯碱和氯化铵雄纹夺漂地瓤盟耳啡谤敦癣猩歌聪蔡超描扰昔拨哥桩到装挟派钡乡卿秒曹化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱4.1.1概述纯碱和烧碱都是重要的轻工、建材、化工原料，广泛应用于造纸、石油化工、化肥、冶金、玻璃、纺织、医药等工业。酸和碱的产量都是衡量化学工业发达程度的标志之一。纯碱又称苏打，分子式Na2CO3。主要物理性质密度2533kg/m-3,熔点851°C，热容1.04kJ/kg等。纯碱在轻工、建材和化工中用得最多。纯碱工业是在硫酸工业发展以后逐渐发展起来的。目前主要生产方法氨碱法

3、和联碱法。菠疗倡题钾抗剑骄侵饮痔齿笋鬼筋螺镣愧摆滁郝讯卜逛以雁蓑藏侦潭姻疚化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱4.1.2氨碱法制纯碱4.1.2.1氨碱法的生产原理1.主要化学反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3(s)+NH4Cl生成的碳酸氢钠煅烧分解后可得纯碱：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2+H2ONH3是要循环利用的，可由下列反应回收：NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O反应需要的CO2主要由煅烧石灰石得到，煅烧碳酸氢钠时也可回收一部分。漠孤智届虱荧开边减

4、削锁辙澈醉啸拦子癸蚤阶瑶闷器燕迢雷碍肇肛衡镣鬃化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱2.氨碱法相图讨论氨盐水碳酸化反应实质上是液固相反应，原则上可用液相平衡常数来确定平衡反应量。但由于体系复杂，液相活度系数计算困难，所以工业上往往利用实验得到的相图来确定生产条件，保证在给定工艺条件下得到所需的产品及质量。反应体系有5种物质：NaCl-NH4Cl-NH4HCO3-NaHCO3-H2O,有一个化学反应平衡常数方程，独立组分数为4。水是溶剂，所以可以将体系看成是除水外的其它4组分构成的。也可用Na+,Cl-,NH4+和

5、HCO3-离子浓度表示。哇搭掖卧瞥斥烈嘲两吊身跪绍删密德绑束小行厄邦狈夺锚含僵昨扛贩鞘兵化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱相律F=C-+2定压下，当只有需要的碳酸氢钠析出，没有其它盐类析出时自由度为：F=4-2+1=3。应用温度及两个浓度变量来讨论。相图的组成必须用立体相图表示。工业上通常用四棱锥或四棱柱相图表示。15°C平衡数据如表。浓度/mol.kg-1Na+NH4+Cl-HCO3-Na+NH4+Cl-HCO3-14.623.738.170.1851.345.656.000.9923.394.527.6

6、50.3061.275.215.411.0732.195.457.130.5171.254.925.031.1241.446.286.790.9381.164.144.001.30插苏野旧幂烷腥信鸣信荆摈予普兄浙楔慰曝牙皖柔酱代漓诬蛇疲碎施入萨化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱踏皱市洋次稍览漆寿耽屑朝逆呻真铁糕准耗槛煮漠阿嚷俘痢寿辞朱各鹰帜化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱立体相图虽然能全面表示体系平衡状况，但读数较麻烦，生产上通常使用其投影图即平

7、面相图来表示。带水的平面相图如下图左部，将水视为定数时相图如下图右边。由于生产中往往控制水量变化不大，所以经常应用的实际是干盐相图。吾姐竞梁坏兵矽迪春蛆汇悔浦舅放摈援坷琐傍瓢躺瞥伞抒汹立肠夸店渣出化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第4章纯碱和烧碱干盐相图的读法座标：下横座标表示CNH4ClCNH4+左纵座标表示CNaHCO3CHCO3-然后由正离子浓度等于负离子浓度易得其它两种离子浓度。再由对应水图得出水含量与总盐量之比，然后就可计算出各种物质浓度。CCl-CHCO3-CNH4+CNa+番佰齐