化工现代氯碱生产技术课件16

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1、现代氯碱生产技术济源职业技术学院项目六固碱生产任务二间歇法锅式蒸煮固碱生产原理工艺流程影响产品质量的因素正常操作要点主要生产设备1生产原理大锅熬制固碱是用直接火加热脱水，在熬制过程中加入氧化剂和还原剂去除杂质，制得熔融固碱的过程。熬制固碱的设备，一般采用特制的铸铁锅。杂质怎样产生的？为了除去杂质离子，得到纯净白色的氧氧化钠的结晶，在熬制后期，停火后，还要加入硫黄，使其与杂质铁、锰等离子反应形成沉淀、再经降温、沉降、沉淀于锅底，上部熔融碱经包装即得成品固碱。总结工艺原理碱液在熬制过程中既有物理过程，又有化学反应过程。前者是碱液中的水蒸发，碱液浓缩的过程（通常碱液在固碱锅内

2、受到锅下直接火的加热，达到沸点，常压蒸发。碱液中的水分被蒸发，碱液浓度升高，碱液温度也不断升高）。后者是去除微量杂质，使其形成沉淀的过程。除铁反应Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑10Fe(OH)2+2NaNO3+6H2O=10Fe(OH)3↓+2NaOH+N2↑2Fe(OH)3=Fe2O3↓+3H2ONaNO3要在熬制开始时便加入，它能使铸铁锅表面钝化，使Fe由二价变成三价。除锰反应6NaOH+4S=2Na2S+Na2S2O3+2H2ONa2S+4Na2MnO4+4H2O=Na2SO4+8NaOH+4MnO2↓Na2S2O3+4Na2MnO4+3H2O=2Na2S

3、O4+6NaOH+4MnO2↓熬制后期加硫，使高价锰的化合物还原成二氧化锰沉淀，与液碱分离。硫的加入量要适当。硫过量：5Na2S+4MnO2+4H2O=4MnS(粉红色)+Na2SO4+8NaOH可再加亚硝酸钠进行调整：2NaNO3+MnS=MnO2↓+N2↑+Na2SO4调色：在熬碱过程中，根据碱液的温度和颜色，加入一定量的氧化剂和还原剂的过程称为“调色”。在生产中加硫的碱温度一般控制在420-440℃左右。硫的加入时间和加入温度都需要控制。２工艺流程1-浓碱高位槽；2-预热锅；3-熬碱锅；4-碱液下泵；5-排气筒；6-烟道；7-碱流出槽；8-固碱桶；9-锅底贮槽；1

4、0-阻火器；11-氢气水封；12-重油贮罐；13-油过滤器；14-油泵；15-油预热器；16-锅底碱泵总结流程过程大致分两个阶段：第一阶段液碱在预热锅内利用烟道气余热进行预热；第二阶段在熬碱锅内进行蒸发脱水、熔融和澄清。可用氢气作燃料，也可用重油或原油作燃料。正常操作要点1、在点火前，应先加入定量的硝酸钠。2、严格按照升温曲线进行操作，尤其是在230-280℃阶段，此时补液和分解反应同时剧烈的进行，一般控制升温不大于12℃/h。3、严格控制止火温度在450-460℃。4、调色操作的温度，一般在420-440℃，一次性加入硫，避免反复调色。在加硫前先取小样试验。5、控制出

5、锅温度在350-360℃。6、出锅前先放入液下泵，并打出少量浓碱以清洗管道。7、出锅后，应加入热水，多次清洗锅底碱渣。8、定期进行转锅，防火局部过热，延长使用寿命。一般三个月转一次。9、严格控制燃油预热温度，注意观察炉膛火焰燃烧情况，调节油量和蒸汽雾化配比，防止冒黑烟。10、在烧氢时应严格点火操作，先点着点火棒，然后使软管点着火焰后再插入喷嘴，严禁直接向炉内排氢点火(在喷嘴上点火)。首次点火应先分析氢气纯度。11、定期进行巡回检查，按时进行岗位记录。3影响产品质量因素原料碱液的质量关键点的操作温度二氧化碳的影响原料碱液的质量在熬制固碱的过程中，只能除去形成沉淀的杂质，而

6、氯化钠、碳酸钠不但无法去除，而且还会随着水分的蒸发逐步增加。因此，严格控制原料碱液的组成。关键点操作温度预热温度：预热锅的碱温应控制在130℃以上，一般在碱温达到140-150℃时进入熬碱锅。熬碱温度：240-320℃，加入适量挥发性油脂或消泡剂，并通入氮气。420-440℃，调色。严格控制降温速度，使其慢慢地均匀冷却，让杂质有充分的沉降时间。碱温从440℃降到350℃约需10-12h.一般熬碱温度不能超过450℃。出碱温度为340-350℃。二氧化碳的影响在熬碱过程中，液碱会吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠。因此如果熬制时间过长，或用压缩空气破坏泡沫，则会使成品固碱中碳酸

7、钠含量增加而影响产品质量。所以要控制熬制时间，生产中一般控制在22小时左右。4主要设备-铸铁锅国内熬碱锅的主要规格：生产能力：18t／台容积：11m3锅体自重：11.6t外形尺寸：φ3096mm2155mm（总高）材料：C%Si%Mn%P%S%2.8-3.41.4-2.00.5-0.9≤0.3≤0.12间歇锅式蒸煮法中所制得的固碱中碳酸钠含量高的原因：（1）熬煮时间过长，使碱液吸收空气中的CO2（2）用压缩空气破坏泡沫时，空气中CO2带入碱液（3）锅盖没盖好，炉膛内烟道气中大量的CO2窜到锅台上而被碱液吸收（4）锅底碱未洗净；（5）排气筒