纯碱生产教案新部编本5

1、教师学科教案20 -20学年度第一学期任教学科:任教年级:任教老师:xx市实验学校教案首页学科无机化学工艺第六章 氨减法生产纯碱第五节氨盐水的碳酸化审批签字授课时数2授课方法授课讲授工具授课时间化工-授课班级匚艺1122中教学目的掌握碳酸化的工艺要求、工艺条件、碳化塔操作控制要点教学重点 和难点重点：碳酸化的工艺要求、工艺条件难点：碳化塔操作控制要点复习提问盐水为什么要进行吸氨？教学内容、方法和过程附 记引课：盐水吸氨是为了下一进行碳酸化，那么碳酸化得原理是什 么？工艺上有什么要求？这节课我们来学习氨盐水的碳酸化。第五节氨盐水的碳酸化一、碳酸化过程的原理及工艺条件优化NaCl+NH3+CO2

2、+ H2O =NaHCO3 +NH4C1工艺要求：碳酸氢钠的产率高；碳酸氢钠的结晶质量好；产品中含水量低。（一）碳酸化的基本原理1.反应机理普遍认为分三步进行教学内容、方法和过程附 记(1)氨基甲酸俊的生成2NH + CO2 = NH2COO + NH4 +(2)氨基甲酸俊的水解NHCOO + H2O = HCO + NH3(3) NaHCQ结晶生成HCO + Na + = NaHCO(二)、氨盐水碳化的工艺条件1 .碳化度生产中用碳化度R表示氨盐水吸收CO的程度。在适当的氨盐水组成条件下，R值越大，则NH转变成NHHCO就 完全，NaCl的利用率U(Na)越高。生产上尽量提高R值以达到提高U

3、(Na)的目的，但受多种因素和条 件的限制，实际生产中的碳化度一般只能达到180%-190%2 .原始氨盐水溶液的理论适宜组成理论适宜组成即在一定温度和压力条件下，塔内达到固液平衡时，教学内容、方法和过程 液相的组成点落在P1点时的原始溶液组成，此时钠的利用率最高。从 下图可以看出，该原始溶液组成点应在 P1和B连线与NaCl和NHHCO 原始溶液组成线AC的交叉点上，即T点。（三）影响NaHCO吉晶的因素NaHCOS碳化塔中生成并结晶成重碱。结晶的颗粒愈大，则有利于过滤、洗涤，所得产品含水量低，收率高，煨烧成品纯碱的质量高。因此，碳酸氢钠结晶在纯碱生产过程中对产品的质量有决定性的意义。1 .

4、温度在开始时（即由塔的顶部往下）液相反应温度逐步升高，中部（约塔 高的2/3处）温度达到最高；再往下温度开始降低，但降温速度不易太快，以保持过饱和度的稳定；在塔的下部至接连底部的一段塔高内，降温速度可以稍快一些，因为此时反应速度已经很慢，其过饱度不大，降低温度可以提高产率。从保证质量，提高产量的角度出发，塔内的温度分布应为上中下 依次为低高低为宜。2 .添加品种当碳化过程中溶液达到饱和甚至稍过饱和时，并无结晶析出，但 在此时若加入少量固体杂质，就可以使溶质以固体杂质为核心，长大 而析出晶体。在NaHC3Of£产中，就是采用往饱和溶液内加品种并使之长大的办 法来提高产量和质量的。教学内

5、容、方法和过程应用此方法时应注意两点：一是加品种的部位和时间，品种应加 在饱和或过饱和溶液中。二是加入品种的量要适当。二、氨盐水碳酸化工艺流程的组织及碳化塔的操作控制要点碳化塔的操作控制要点：（1）碳化塔液面高度应控制在距塔顶 0.81.5m处。液面过高，尾气带液严重并导致出气管堵塞；液面过低，则尾气带出的NH和CO量增大，降低了塔的生产能力。（2）氨盐水进塔温度约3050。C,塔 中部温度升到60° C左右，中部不冷却，但下部要冷却，控制塔底温 度在300 C以下，保证结晶析出。（3）碳化塔进气量与出碱速度要匹 配，否则，如果出碱过快而进气量不足时，反应区下移，导致结晶细 小，产量下降。反之，则反应区上移，塔顶 NH及CO的损失增大。氨化卤泵；2 -清洗气压缩机；3-中段气压缩机；4 -下段气压缩机；5-分离器；6a,6 b-碳酸化塔7-中段气冷却塔；8-下段气冷 却塔；9 - 气升输卤器；1 0-尾 气分离器； 1 1 -碱液槽三、小结 本次课重点