吸氨碳化培训讲义ppt课件

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：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，CO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,4,第五章精盐水吸氨,第一节基本原理三、盐水吸收NH及CO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S-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=Fe+(aq)除了使设备被腐蚀而缩短工程寿命外，Fe2+及高价铁离子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。HS(g)=HS(aq)HS(aq)+2NHOH(aq)=(NH)2S(aq)+2HO(l)按下式反应生成难溶的FeS黑色沉淀Fe+(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CO含量升高，pH值降低，使S损失，（成HS气逸出）从而加快FeS膜的溶解。3气体中有较多O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：（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NH及CO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-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在吸收过程继续析出的Mg、Ca碳酸盐沉淀。,氨盐水澄清设备一般是重力沉降器，连续作业，间歇地定时排泥。氨盐水泥粒子的粒径为1m以上。它的沉降基本上遵循斯托克斯定律。沉降速度0。可用公式求出:澄清桶的沉降能力，可由下式决定:V1=0F0(m3/h)式中：F0澄清桶自由截面面积，m2；V澄清液的产量，m3/h。,8,第五章精盐水吸氨,第四节操作管理（一）主要工艺指标1、国内大型厂各型号吸氨塔处理能力2、氨盐水主成份：FNH399.6-102.0ttTCl-88.5-90.5ttFNH3/Na+1.12-1.16（Na+=TCl-NH4Cl=TCl-CNH3）3、氨盐水Fe2O325g/m3以下，氨盐水S2-0.01-0.03tt4、氨盐水温度tA32-38；5、氨盐水Mg2+（加镁后）10-15g/m3；6、塔顶温度t顶（净氨段前）42以下；7、净氨段出水FNH31-4tt（或2-5tt）；8、进气压力6.67kPa（50mmHg）（表压）,二、技术操作条件（一）进气温度：板式冷凝器：61-65（箱式冷凝器：59-65）（二）总真空度（净氨塔出气）：-38.67kPa以下（-290mmHg以下）（表压）塔顶真空度：-30.66kPa以下（-230mmHg以下）（表压）（三）冷却水温度：直流水30以下（夏季）循环水35以下（夏季）（四）精盐水TCl-、FNH3、CO2、MgO、浊度、温度等维持在规定范围。（五）循环氨盐水量：5.95-8.0m3/t碱（不同季节，随机调整）,10,三、操作要点（一）维持适宜的吸收温度，以保证氨盐水质量合格及氨的吸收完全，除了要求降低蒸氨来气温度至允许范围外，必须通过调水及合理分配负荷的方法，从加强各段特别是底部的氨盐水的冷却，防止反应区上移，发生“热顶”现象。（二）控制各段真空度及各点之间真空差在正常范围。其目的在于协调蒸、吸氨对压力大小的不同要求，及时发现有无气液流动不畅的因素存在（如液面满，气路结晶等，均表现为压力差大，）并判明原因，加以解决。（三）维持各段进出盐水量的平衡，使液面稳定，不满，不空。（四）根据具体情况，分别使用各种调节手段，维持氨盐水质量各项指标合格。氨盐水质量的好坏，对下工序作业以至纯碱产量、质量以及盐、氨、石等主要原料的耗量都有直接或间接的重大影响，应予逐项严密控制。,11,不正常情况及处理,第五章精盐水吸氨,第五节简易工艺计算一、工艺参数（一）基本数据精盐水（二次盐水）、成品氨盐水、吸氨塔进气、吸氨塔出气、塔顶出气、净氨段出水（二）参考数据出碱液CNH出75ttTCl-出99tt二、精盐水当量、氨盐水当量、进气组成、出气组成、净氨水组成三、热量计算1、进系统带入热量2、出系统带出热量3、总热量4、换热器冷却面积选取（S=Q/Kt),13,安全技术规程,操作人员要严格执行操作法。进入操作岗位要按规定穿戴个人防护用品。设备开启前，必须与有关岗位联系，仔细检查，确认无误后再开车。各种安全防护装置，信号标志，仪表及指示器，消防器材等不准任意挪动或拆除。拉合闸时，应先检查绝缘用品是否良好，检查电机及其它电器设备时，应先手背弹试后再摸，检查各种机械时严禁戴手套。当阀门管线等突然破裂，泄漏氨、卤或二氧化碳时，必须先判明风向，站在上风处，并尽可能戴好防毒面具，再进行抢修。修理或清理塔器、罐、桶等设备内部时，按照“设备内部修理及清洗安全规则”执行。对有害物的设备、管道进行检修时，需事先切断物料，并冲洗置换合格。非电工人员严禁修理电器设备，线路和开关。机电传动设备检修时，必须切断电源，加锁或悬挂“禁止合闸”警告牌。一旦发生事故，必须立即报告班长，不许隐瞒或推托，要积极处理，以防事故扩大，重大事故必须保护现场。,14,第六章氨盐水的碳酸化,氨盐水碳酸化过程，简称“碳化过程”，是纯碱生产中涉及的工艺条件最多、影响因素最广、物理和化学变化最繁杂的一个工序。碳化工序的基本职能是，使氨盐水在碳化塔内很好地吸收CO，并经适当而充分的冷却降温，尽可能提高碳化度，以取得NaCl转化率较高、NaHCO结晶粗大、杂质含量很少的悬浮液，送往过滤工序进行固液分离。碳化工序处于纯碱生产的中心部位，素有制碱“心脏”之称。它的操作状况和工艺指标如何，不仅反映出一个碱厂的技术和管理水平，而且对产品产量的高低、质量的优劣及物耗的多少，即碱厂经济效益，具有举足轻重的影响。,第一节碳酸化基本原理一、化学反应及NaHCO的析出氨盐水碳酸化涉及一个三相四组分的体系，是一个伴随化学反应及气体吸收的结晶过程。反应物为NaCl（液）、NH（液）、CO（气）和HO。生成物为NaHCO（固）和NHCl（液）。遗留于母液中的反应物和中间物，则有NaCl（液）、(NH)CO（液）、NHHCO（液）等。关于化学反应的主要途径和步骤、研究工作者作过多方面的试验探讨和论述。,15,第一节碳酸化基本原理（一）以碳酸铵为主要中间物的理论氨盐水的碳化反应主要按以下四个步骤进行。1二氧化碳水化生成碳酸CO2(g)+H2O(l)=HCO3(aq)+20.3kJ/mol2碳酸与氨盐水中的氢氧化铵作用，生成碳酸铵HCO3(aq)+2NH4OH(aq)=(NH)CO3(aq)+2H2O(l)+73.7kJ/mol3碳酸铵再与碳酸作用，生成碳酸氢铵NH2CO3(aq)+HCO3(aq)=2NHHCO3(aq)+14.7kJ/mol4碳酸氢铵与氯化钠作用，生成碳酸氢钠和氯化铵NH4HCO3(aq)+NaCl(aq)=NaHCO3(s)+NH4(aq)Cl+15.4kJ/mol（二）以氨基甲酸铵为中间物的理论碳化过程的最初阶段主要是CO与氨盐水中的NH相互作用，生成一种易溶于水的化合物氨基甲酸铵。2NH(aq)+CO(g)=NHCOONH(aq)+98.5kJ/mol第二阶段是氨基甲酸铵发生水解，生成碳酸氢铵。NHCOONH(aq)+HO(l)=NHHCO(aq)+NH(aq)-33.65kJ/mol最后是当溶液中聚积了足够数量的碳酸氢铵以后，食盐开始与之进行复分解反应，同时析出固体碳酸氢钠。NaCl(aq)+NHHCO(aq)=NaHCO(s)+NHCl(aq)+15.4kJ/mol二、氨盐水碳酸化系统的相图分析（见教材）,第六章氨盐水的碳酸化,16,第一节碳酸化基本原理三、影响CO吸收和化学反应速度的因素（一）CO吸收和化学反应速度1.CO分压的影响；2.过饱和度的影响；3.温度的影响；4.碳化度的影响。（二）生产中提高碳化转化率条件1提高反应物的浓度；2增加气相反应物的分压Pco（三）控制反应的温度（如图：6-4制碱塔内温度的变化）四、NaHCO的结晶1维持适宜的碳化塔“中部温度”2精心调节碳化冷却水量，合理使用水层。3严格控制影响碳化塔进气CO浓度的各个环节，尽可能提高CO的浓度。4合理掌握碳化塔的生产负荷，实现综合优化控制。五、色碱的产生及预防方法产生原因（）防治方法：（一）传统的清洗和加硫分。（二）采用耐腐蚀的金属材料，作为吸氨和碳化过程中部分面积大和容易腐蚀的设备部件。（三）采用防腐蚀化学材料作为设备构件的表面涂料或容器衬里。（四）采用新的防腐蚀工艺。,第六章氨盐水的碳酸化,17,第二节碳酸化工艺流程,第六章氨盐水的碳酸化,18,第六章氨盐水的碳酸化,第三节碳化的主要设备碳化塔一、对碳化塔结构的基本要求（一）要有适当的高度和容积（二）要有充分而适当的气液接触面积（三）要有充分的而且分布适当的冷却面积二、碳化塔的塔型及基本结构（一）常用的塔型。（二）笠帽式塔的主要结构。一般笠帽式碳化塔及其水箱型式，分别如图6-7和图6-8所示。,图6-7笠帽式碳化塔,图6-8碳化塔水箱A-田字形冷却水流向；B-弓字形冷却水流向,19,第六章氨盐水的碳酸化,第四节碳化操作管理一、碳化塔的作业制度碳化塔的作业制度，是保持正常稳定生产必需考虑的问题之一。生产规模较大、拥有5座以上碳化塔的纯碱厂，一般采用分组并联作业方式。每组编入4座或5座塔，其中1座清洗，34座制碱c组内各塔依次轮流按时进行倒换，每个周期内各制碱6072小时，清洗1820小时。作业正常的碳化系统，每座塔以上一次开始清洗到下一次开始清洗的周期，约为4昼夜（96小时）。实际生产中，正常作业周期的确定，因塔的操作性能或组合的塔数不同而有差异，不能强求一致。确定每组塔数的原则是：在保证清洗干净、全周期可以维持正常工作的前提下，应尽量提高设备利用率最佳作业周期依操作经验而定。二、清洗塔的操作碳化塔之所以需要清洗，是因为在制碱期间，碳化液中的NaHCO或NHHCO会在冷却管及其它内件表面上析出形成碱疤。已析出的晶体部分沉积在塔壁、笠帽、塔板和水箱的冷却管上。为保持稳定的生产条件，需要定出切合实际的作业制度，将连续制碱一定时间的制碱塔，在其尚未发生严重堵塔现象时，就改为清洗塔，以除去塔内的碱疤和积碱，使其正常生产能力得到“再生”。清洗过程既然具有溶碱除疤和预碳化双重作用，所以清洗操作要兼顾这两方面的要求，对以下几点加以适当控制：,20,第六章氨盐水的碳酸化,三、正常操作控制（一）工艺控制条件和技术指标要求（见教材）（二）正常操作控制要点四、碳化塔生产强度的控制碳化塔的生产强度，一般以碳化塔的总容积利用系数表示，其单位为t碱/(md)，生产强度与塔的容积相乘之积为塔的生产能力。这三者的关系，可以公式表示：W=BVW塔的生产能力，t(纯碱)/d；B塔的生产强度，t(纯碱)/(md)；V塔的容积，m。五、防止堵塔的控制条件（一）堵塔的危害及原因（二）防止堵塔的控制条件六、制碱塔内碳化液变化的规律氨盐水在碳化过程中不断吸收CO，其化学组成和物理性质也逐渐变化：1CO和CNH的变化；2FNH和TCl的变化；3pH值的变化；4温度的变化,21,第六章氨盐水的碳酸化,第五节简易工艺计算一、基本数据（一）溶液的组成、重度和温度；（二）气体的温度、压力和CO浓度（三）重碱、纯碱的组成；（四）有关物料的比热(kJ/kg)二、碳化度及食盐转化率计算（一）碳化度计算碳化度（用符号R表示）是碳化液CO饱和度的简称。其含义是碳化液中生成铵盐和钠盐的CO含量（以tt表示）与该溶液成分下可能结合的最大CO含量（以tt表示）的百分比。(二)食盐转化率计算碳化食盐转化率（以UNaj表示）是碳化过程中转化为NaHCO结晶的Na对由氨盐水带入的Na的百分比。三、几种物料当量的计算当量表示每生产1t纯碱需要的物料量。其单位对于液态（或溶态）及气态物料常用m3/t碱，对于固态物料则多用kg/t碱。（一）氨盐水当量EA（见第五章第五节方法，为5.969m3/t碱）说明：这一计算值，未包括因排泥及滴漏引起的氨盐水损失，当进行系统氨盐水当量核算时，应按实测数据，加入这些损失的当量。（二）出碱液（清液）当量Ej；m3/t碱,22,第六节联碱氨母液II的碳酸化,图5-1碳化塔工作曲线图1-转化率（%）；2-过饱和度（tt）；3-液相CO2（tt）；4-塔内温度（）；5-CNH3（tt）；6-碳化度（%）；7-FNH3（tt）；8-pH值；9-TCl（tt）；10-相对密度,联碱碳化塔,24,综合回收塔,组成:1、过滤尾气净氨器2、尾气净氨器3、尾气母液洗涤塔4、二次洗水桶流程：从制碱塔和清洗塔顶排出的尾气经排气总管进入碳化尾气分离器，出来的气体送至综合回收塔的洗氨器，用M洗涤其中的氨，吸氨后M自流进入M储桶，碳化尾气进入分离器，分离出夹带的M后进入碳化尾气净氨器，用洗水继续洗涤其中的氨，洗氨后的洗水流入下部的二次洗水储桶，净氨后的尾气达标排放；从带式过滤机的气液分离器出来的气体经真空管进入综合回收塔上部的过滤尾气净氨器，用洗水洗涤其中的氨后，流入二次洗水储桶，由泵送至煅烧工序，作为煅烧炉气净氨用水，尾气经过滤尾气洗水分离后经压缩工序的离心鼓风机抽出排放。,25,淡液蒸馏塔和真空吸收塔,淡液指不含固定氨的炉气冷凝液和系统含游离氨的洗水。目的：在联碱生产中淡液不能完全混入系统母液中去循环，否则不但会冲淡母液，而且使母液总量增多处理困难，所以将淡液进行蒸馏，回收其中的氨和二氧化碳，淡液蒸馏是利用氨和二氧化碳具有较大的挥发度，通过对淡液加热至沸腾，使溶液部分气化，达到把液相中的氨和二氧化碳蒸出来的目的。流程：低压蒸汽进入淡液蒸馏塔的底部，煅烧来的冷凝液、压缩后冷却器的冷凝水及洗水高位槽溢流的洗水在真空吸收塔下部的淡液储桶汇合后，经泵送到塔顶部，将氨蒸除。氨气进入真空吸收塔顶部冷却段，冷却后与并流吸收，吸氨后的母液自流入MI储桶，净氨后的尾气经分离器后并入过滤尾气总管，进入综合回收塔净氨。蒸馏后的废淡液进入换热器，冷却后进入淡液蒸馏塔底部的一次洗水储桶，用泵分别送至综合回收塔和过滤机，作为净氨洗水和重碱洗水，冲洗后的洗水集中返回二次洗水储桶。主要控制指标淡液塔塔底压力：3050KPa；淡液塔塔顶压力：4060KPa；真空吸收塔尾气压力:5060KPa；淡液塔出气温度:6070；废淡液温度：90100。,26,碳化的操作管理,一、碳化塔的清洗二、正常操作控制三、防止色碱四、开停工及换塔五、不正常情况及其原因,27,碳化塔不正常现象原因及处理,碳化塔不正常现象原因及处理,变换气制碱简介,30,第十章氨的回收,蒸氨工序是利用蒸馏过程及设备以回收制碱母液及其他含氨杂水中所含的以NHCl、(NH)2CO、NHOH等形式存在的氨及二氧化碳。它的设置，使氨在制碱过程中循环使用成为可能。蒸氨工序处于制碱的主要物料流溶液处理的末端，它是NH与CO返回下一个制碱循环的重要连结点，它的工况与生产效果如何是建立全系统良性工业循环的关键，也是全厂降低物料消耗与能量消耗的一个重点。冷季生产的供汽与热季的冷却作业方面的不利条件，都对搞好蒸氨生产起着制约作用。蒸氨工序工艺与装备优良与否的评判标准是：1能否提高母液的处理量，各段能力与每套蒸氨装置的综合能力相匹配；2能否确保蒸氨出气的冷却与浓缩合乎规定的要求；3能否在降低蒸汽、灰乳、水、电消耗量的条件下，将氨与二氧化碳蒸出完全；4能否确保设备管道上气液物料流的通过能力大、阻力小，并维持稳态流动。第一节过程的基本原理一、母液及其他物料的理化参数（一）热母液的正常组成：TNH8689ttFNH2627.5ttCNH6062ttTCl-8385ttCO2526ttSO0.651.05tt热母液有以下几个来源：（1）重碱过滤机出来的滤液；（2）煅烧炉气冷凝液；（3）在炉气的母液洗涤塔中由母液带出的炉气凝水；（4）其他：生产中需回收处理的残液；过剩的过滤洗水；检修设备放出的存液；在杂水沟槽中收集的含氨杂水。还有与全系统损耗的氨量相当的补充氨水。,31,第十章氨的回收,第一节过程的基本原理（二）氨水成分（一例）：TNH（重量）18%CO、S、HS-等不定量（三）淡液成分（一例）：FNH80ttCO4060tt淡液因来源与构成不同，其成分差别很大。如淡液的主要构成是蒸氨冷凝器的冷凝液，则其NH及CO的浓度较高，如有沸腾煅烧炉炉气的凝液兑入，则淡液中NH及CO将被稀释。（四）石灰乳主成分及物性参数：石灰乳是以固体Ca(OH)为主要成分的悬浮液。主成分：有效的（或活性的）Ca(OH)150160tt。二、碳酸铵盐类分解的分步反应与二氧化碳及氨的解吸（一）主反应与副反应蒸氨过程依反应物的处理方法不同，要分两阶段进行。即：氨的碳酸化合物的加热分解与二氧化碳及部分氨的脱吸；结合氨的转化与氨的完全蒸出。一套蒸氨装置由加热蒸馏段（上蒸馏段）、加灰蒸馏段（下蒸馏段）及蒸氨冷凝器三部分组成。上述第一阶段的蒸馏作业在上蒸馏段内进行，第二阶段则在附设的调和槽及下蒸馏段内进行。（二）影响反应平衡与速度的因素氨的分解反应均是吸热反应，又是生成物体积增大的反应，其过程伴随着水蒸汽的冷凝及CO、NH的气化，所以反应所能达到的完全程度与反应速度取决于是否有较高的温度与较低的压力，也取决于母液的组成，主要是其主成分CO与NH的含量。,32,第十章氨的回收,三、结合氨分解反应的机理及影响因素前述母液中，各种铵盐的分解条件是各不相同的。第一阶段游离氨及碳酸铵盐（半结合氨）可用通直接蒸汽加热的方法使之分解，并从溶液中驱出，但NHCl则必须用石灰乳等碱性物使之分解，转化为游离态的NH，才能进而加热蒸出。第二阶段蒸氨的主反应是：1用石灰乳分解NHCl的反应：2NHCl(aq)+Ca(OH)(S)=2NHOH(aq)+CaCl(aq)+25.1kJ/mol2游离氨进一步蒸出：NHOH(aq)=NH(g)+HO(l)-34.6KJ/mol第二阶段蒸氨副反应是：1NHCl还与由煅烧炉气凝液带入母液来的NaCO及NaHCO进行反应，如：2NHCl(aq)+NaCO(aq)=2NH(aq)+2NaCl(ag)+CO(g)+H2O(l)-97.4kJ/mol2液体中还有少量未分解的碳酸铵盐类残留下来，也与石灰乳按下式反应：(NH)CO(aq)+Ca(OH)(S)=CaCO(S)+2NHOH(aq)+18.6kJ/mol不但其中CO损失，还消耗等当量的Ca(OH)。3母液中的硫酸根与石灰乳作用：母液中SO的来源为了蒸吸、碳化各工序的防腐，在蒸氨母液中定量加入NaS溶液。NaS与NHCl按下式进行反应：NaS(aq)+2NHCl(aq)=NaCl(aq)+2NH(g)+HS(g),33,第十章氨的回收,上述反应对于两个主反应的平衡与反应速度的影响因素是：1加入过量的反应物石灰乳2搅拌时间，搅拌强度3温度与压力结合氨的分解蒸出的优化条件是：1配料比方面，有适当的过量灰；2足够高的温度与适当的低压；3两股液体因搅拌器及蒸汽流的强烈鼓泡而达到很高的混合程度。四、蒸氨过程两种物系的相平衡关系要掌握蒸氨过程的机理，必须了解蒸氨两个阶段所存在物系的气液平衡组成。第一阶段是从含碳酸铵盐类及NaCl、NHCl的母液中将CO及部分NH蒸出。第二阶段是从存在着CaCl、NaCl的氨水溶液中将NH驱出，这是一个NaCl-CaCl-NH-HO溶液系统。这样处理，使复杂问题简化，而与实际情况也不相悖。因此，要研究下面的多元物系：NH-CO-HO系统；NH-HO系统。1NH-CO-HO三元系统的气液平衡2蒸氨塔加热蒸馏段的气液平衡3NH-HO系统的气液平衡4蒸氨塔加灰蒸馏段的气液平衡,34,第十章氨的回收,五、蒸氨废液热回收装置的基本原理在蒸氨工序消耗的能量中，进塔的加热蒸汽的热量是主要的。国内各厂的蒸氨用汽量较好水平是1.581.75t/t碱，较差水平可达1.82.0t/t碱，蒸氨的能耗约占纯碱生产总能耗的27-32%。六、蒸氨塔疤垢生成的过程机理及其影响因素（一）生成的疤垢是石膏疤硫酸钙。（二）形成硫酸钙疤的根源（三）硫酸钙的析出，必须是Ca+与SO的离子积超过溶度积或生成CaSO的过饱和溶液。所以CaSO的过饱和度及过饱和度消失的速度将影响疤垢的生成速度。（四）塔内石膏疤的晶型是无水硫酸钙(CaSO)，它是由沉淀析出时首先生成的二水硫酸钙(CaSO2HO)及半水硫酸钙（CaSO1/2HO）转化而来。为了针对CaSO4及其水合物的生成条件以制订防止或延缓结疤速度的措施，必须研究硫酸钙结晶析出的影响因素：1溶液SO含量的影响2加灰反应时的溶液温度的影响3加灰反应时搅拌强度与搅拌时间对结疤的影响4预热母液CO残留量对结疤生成的影响及防疤机理,35,第十章氨的回收,第二节工艺流程典型的蒸氨工艺流程见图10-6,1-母液桶；2-氨水罐；3-Na2S溶液罐；4-母液泵；5-母液预热箱；6-气体冷凝器；7-气液分离器；8-蒸氨塔；9-灰乳高位槽；10-灰乳计量槽；11-调和槽；12-第一闪发器；13-第二闪发器；14-废液泵；15-淡液桶；16-淡液泵；17-淡液蒸馏塔；18-(淡液)气体冷凝器；19-气体分离器；20-废淡液泵；21-砂泵；22-杂水泵,36,第十章氨的回收,第三节主要设备一、蒸氨塔国内大中型纯碱厂使用的蒸氨塔，一般是两种型号，内径2.8m及内径3.2m的。就大型碱厂而言，蒸氨塔分三段，即冷凝段、加热蒸馏段、及加灰蒸馏段。（图10-7所示）为国内蒸氨塔的一种型式。（一）加热蒸溜段（上蒸溜段）（二）加灰蒸馏段（下蒸馏段）在加灰蒸馏段的泡罩塔板上，关键的结构尺寸及技术性能是：1塔径D2鼓泡周边长度L、泡罩直径d13泡罩浸没深度h24塔板上液体存留量5塔板间距H(即圈高)二、调和槽（又名预灰桶）调和槽的作用是，使预热母液与石灰乳在这里得到充分的混合。至于结合氨转化为游离氨的反应，只要混合得好，反应速度是很快的，所以，在这里，过程的控制因素是混合。调和槽的主要结构问题是：1有足够的空间来保证调和液有所需的停留时问（即搅拌时间）并有适宜的高/径比。2有适用的、强度大的搅拌器。,37,第十章氨的回收,三、蒸氨冷凝器蒸氨冷凝器的作用是：第一，将蒸氨出气冷却到规定的温度范围，同时使气体中HO汽大量冷凝，NH及CO得到浓缩。第二，通过对母液及各段冷却水的预热或加热，使出气的热量得到回收利用，降低蒸汽耗量。目前国内并存的蒸氨冷凝器有两种型式，就是冷却方箱式（老式）、平板式（新式）。四、淡液蒸馏装置淡液来自各冷凝洗涤设备及多个回收点，其当量及NH、CO浓度是多变的。随其来源及构成而异，也与流程组合有关，应该避免含有CNH的溶液兑入其中，因淡液处理只对游离氨进行热分解，而没有加入碱性物进行化学方法分解，从而淡液蒸馏才能在一段中完成其任务。否则，如其中含结合氨，也将损失。淡液蒸馏塔系统通常与蒸氨塔并联作业。这时应注意到：1淡液系统与母液蒸馏系统阻降不一致，它的每次调节，可能牵动蒸吸整个流动物系发生变化，所以生产中常以各塔进汽阀节流，形成较大压力差（可达0.03MPa）以减轻相互的影响。2为了简化流程与设备，在不影响蒸氨塔配套能力的前提下，也可将淡液塔出气送到蒸氨冷凝器一并处理，因此，可不设淡液出气冷凝塔。为了降低废淡液温度，节约用汽量，废淡液的TNH含量可放宽为0.1kg/m3为宜。废淡液也应找到适当场所（如化灰）作热水加以利用，以回收其中的氨。,38,第十章氨的回收,第四节操作管理一、工艺指标与正常操作控制（一）主要工艺指标1母液蒸量：2.8m塔100-115m3/（h座）；3.2m塔130155m3/（h座）；2出气温度6065；3出气压力-2.67kPa+6.67kPa(-20+50mmHg)；4废液氨含量70g/m3;5废液过量有效CaO1tt;6废液总氯TCl-5053tt；7预热母液CO0.40.8tt。（二）技术操作条件1母液全氨TNH38789tt；其中结合氨CNH35861tt；2母液总氯TCl-82-85tt；3母液CO22527tt;（如未经煅