吸氨碳化培训讲义ppt课件.ppt

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1、纯碱生产培训讲义1目录第五章精盐水吸氨第一节基本原理第二节工艺流程第三节主要设备第四节操作管理第五节简易工艺计算第六章氨盐水的碳酸化第一节碳酸化基本原理第二节碳酸化工艺流程第三节碳化的主要设备—碳化塔第四节碳化操作管理第五节简易工艺计算第十章氨的回收第一节过程的基本原理第二节工艺流程第三节主要设备第四节操作管理第五节简易工艺计算2吸氨(精盐水氨化），是用精盐水（即二次盐水）在吸氨设备中吸收蒸氨来气中的氨及二氧化碳，制成含总氯及游离氨等主成分合格的氨盐水，供应下工序—碳化生产的需要。吸氨，是典型的气液两相质量传递与热量传递过程。它包括以下单元操作：

2、气体吸收、氨盐水的冷却、氨盐水泥沉降等。吸氨应达到的要求是：1．充足供给下工序—碳化工序所需的氨盐水，并保持一定的储备量；2．氨盐水各项质量指标全面合格，满足下工序的要求；3．尾气氨损失降低到最低限度，正常情况下氨的总吸收率可达99.9%以上，CO₂吸收率达到90%以上；4．工况均衡平稳，气流压降小。第五章精盐水吸氨3第五章精盐水吸氨第一节基本原理一、主要反应与副反应（一）主要反应2NH₃(g)+H₂O(l)+CO₂(g)=(NH₄)2CO₃(aq)+163.2kJ/mol分以下二步进行：NH₃(g)+H₂O(l)=NH₄OH(aq)+34.

3、6kJ/mol2NH₄OH(aq)+CO₂(g)=(NH₄)2CO₃(aq)+H₂O(l)+94kJ/mol（二）副反应1．Ca₂+(aq)+(NH₄)2CO₃(aq)=CaCO₃(s)+2NH₄+(aq)2．Mg²(aq)+(NH₄)2CO₃(aq)=MgCO₃(s)+2NH₄+(aq)MgCO₃(s)+(NH₄)2CO₃(aq)+4H₂O(l)=MgCO₃·(NH₄)2CO₃·4H₂O(s)3．吸氨塔顶部位可能生成碳酸氢铵结晶NH₃(g)+CO₂(g)+H₂O(g)=NH₄HCO₂(s)二、过程的机理、影响盐水吸收NH₃、CO₂的因素盐水吸氨

4、过程有特点：（一）过程的机理双膜理论的基本点是：（二）对吸氨速度的影响因素1．氨气浓度的影响2．吸收温度主要是液相温度的影响，温度低，则吸收速度加快。4第五章精盐水吸氨第一节基本原理三、盐水吸收NH₃及CO₂后的效应（一）盐水吸氨后的液体当量约增加15%，即由5.2m3/t碱，变为5.95m3/t碱（二）吸氨后溶液中NaCl溶解度下降。（三）吸氨的反应热使氨盐水升温。四、蒸吸系统中加入含S₂-溶液防腐的原理吸氨系统的塔、容器、管道的壁被氨盐水介质所腐蚀而溶解Fe(s)-2e=Fe²+(aq)除了使设备被腐蚀而缩短工程寿命外，Fe2+及

5、高价铁离子Fe3+辗转进入成品，使其品位降低，甚至不合格。通过向蒸氨母液加入硫化物，使之被蒸馏而分解蒸出，使蒸氨来气中含有少量H2S，被氨盐水吸收。H₂S(g)=H₂S(aq)H₂S(aq)+2NH₄OH(aq)=(NH₄)2S(aq)+2H₂O(l)按下式反应生成难溶的FeS黑色沉淀Fe₂+(aq)+S(aq)=FeS(s)FeS形成一层阻隔介质与器壁的薄而致密的防腐膜，因此减缓了对吸氨及碳化设备的腐蚀。关于S2-在生产系统中的变化，可详见第六章第一节。FeS防腐膜在以下条件下，容易被破坏，减弱或失去防腐作用：1．温度过高。2．溶液中CO₂含量

6、升高，pH值降低，使S²¯损失，（成H₂S气逸出）从而加快FeS膜的溶解。3．气体中有较多O₂混入或停用设备内部暴空，FeS膜被氧化。5第五章精盐水吸氨第二节工艺流程图5-2吸氨工艺流程简图☞1-精盐水冷却器；2-淡氨盐水冷却器；3-二次吸收段冷却器；4-循环氨盐水冷却器；5-氨盐水澄清桶；6-氨盐水冷却器；7-循环泵；8-杂水泵；9-真空泵；10-吸氨塔6第五章精盐水吸氨第三节主要设备一、吸收设备泡罩塔、内冷式吸氨塔（一）外冷塔1．设备结构与配置应满足分段冷却；冷却段间冷有位差；冷却与放热匹配；负压操作利于蒸氨系统。2．塔的组成与基本结构：

7、（如图5-3）所示（二）多功能内冷箱式吸收塔近几年，国内外盛行以新型的内冷吸氨塔进行NH₃及CO₂的吸收，这种塔的结构简图（如图5-4）所示它的主要结构特征:将吸收与冷却作业合于一体，在需要降温的部位，布入所需的冷却水箱，水箱传热管的管内空间进冷却水。将反应热及冷凝热导出，管外空间进行气液传质吸收，所以冷却箱既是传热设备，又是吸收的接触部件，吸收与换热交叉进行。7第五章精盐水吸氨第三节主要设备二、冷却设备（一）排管：排管的优劣（二）钛平板冷却器（图5-5）氨盐水钛平板冷却器☞1-固定端板；2-紧固螺栓；3-传热板片；4-活动端板；5-上导杆；6

8、-支柱；7-下导杆S1热流体出口S2冷流体入口S3冷流体出口S4热流体入口三、澄清设备吸收完成液—氨盐水中，尚有一些在盐水精制时残留的及