探索卤水复分解法制备纯碱的过程研究

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1、南昌大学硕士学位论文卤水复分解法制备纯碱的过程研究姓名：李安申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘晓红20071201摘要我国纯碱工业，由于环境保护要求的提高，生产所用原料从海盐向高纯度的真空制盐、盐卤的方向转换。我国有丰富的地下岩盐，开发本地资源优势，用卤水制纯碱就很有实用价值。本文介绍了一条采用添加盐析剂的方法从卤水、碳铵中制备纯碱的新工艺。．卤水与碳酸氢铵复分解反应制取碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠得率一般是70％～78％，为提高反应过程的转化率，研究了采用加入盐析剂的方法，通过盐析剂的盐析作用，使盐的溶解度降低，更多的结晶析出，实验确定了选择高沸点的盐析剂D，使碳酸氢钠得

2、率提高到90％以上。通过单因素试验、正交试验研究，得到盐析法的适宜工艺条件为：盐析剂：氯化钠(tool比卜1．O：1．0、反应温度35℃、n(NaCI)／n(NH4HC03)=1．0，反应时间120rain。通过对反应速度影响因素的探讨，确定第一步反应是受化学反应控制，为一级反应，推导出其动力学模型为：．h玎1．x卜0．4981×CA00．1458exp(-9．046x103／RT)t+0．76第二步把碳酸氢钠煅烧得纯碱。试验研究了煅烧温度和煅烧时间对重碱烧失量的影响，确定煅烧温度200～240℃，煅烧时间30～35min，实验所得产品纯碱符合GB210．1．2004II类一等品要

3、求。通过真空高温蒸发滤液结晶析出氯化钠，低温结晶析出氯化铵，实验表明当蒸发水量为滤液体积的42％时，氯化钠和氯化铵的纯度同时都较高。所得氯化钠含NaCl％=97．1％；滤液氯化铵冷却结晶终点温度，20℃氯化铵干燥温度60～70℃，实验得氯化铵符合GB2946．1992农用氯化铵的合格品要求。分离了氯化铵后的盐析剂及残液循环使用。本工艺具有用卤水代替海盐为原料，降低原料成本，提高经济效益；加入盐析剂，提高转化率；盐析剂不需蒸发，耗能低；工艺简单、流程短、设备少、投资少，利润高，无污染等优点。关键词：卤水；盐析剂；制备；纯碱；碳酸氢铵；氯化铵；新工艺ABSTRACTRawmateria

4、lfortheproductiontransformfromseasalttohighpurityvacuumsaltmakingandbiReminChina’SSodaIndustry,becauseoftherequirementforenvironmentalprotection．Ourcountryhaveabundantundergroundsaltcaverns，empolderinglocalre$ourcesadvantage，thepreparationofSodaAshwithBrineisofgreatpracticalvalue．Thispapergive

5、sallintroductiontoanewtechnologyforthepreparationofSodaAshwithBrineandAmmoniumBicarbonatebythemethodofadditionsalting-outagent．theprocessofpreparationofSodaAshandammoniumchloridewithBrinebydoubledecomposition,theyieldofSodiumBicarbonateisgeneral70％～78％，Inordertoimprovetheconversionrateofreacti

6、onprocess，studyonusingthemethodofadditionsalting-outagent,throughthesalting-outeffectofsalting—outagent,makingthesolubilityofsaltdecrease，moresaltswillcrystalseparation,experimentaldeterminationchoose11ighboilingpoimsalting-outagentD，theyieldofSodiumBicarbonatecouldbeincreasedto90％above．Throug

7、hSinglefactorexperimentandorthogonaltest，itcangetthesuitabletechnologicalconditionsofsaltingOutmethod：salting-outagent：sodiumchloride(molarratio)=1．0：1．0，reactiontemperatureis35℃，n(NaCI)／n(NH4HC03)／=1．0，reactiontimeis120rain．Accordingto