【天然碱法生产小苏打的工艺设计10000字（论文）】

天然碱法生产小苏打的工艺设计目录TOC\o"1-2"\h\u21931摘要 226752引言 227813第一章绪论 315311.1小苏打简介 3301011.2小苏打生产方法 4115541.3小苏打工业发展史 520121.4国内外小苏打生产情况 6302691.5对小苏打生产及发展的探究 726466第二章设计任务及方案 8305372.1设计任务及要求 853742.2天然碱生产小苏打流程 8115992.3天然碱生产小苏打优势 9171502.4影响总碱量因素 103391第三章计算结果汇总 12222683.1由h为基准计算 12248223.2由吨天然碱为基准计算 12111153.3以吨产品为基准 1330993第四章设备选型 1457614.1碳化塔 14170824.2气流干燥器 14105954.3离心机 142205第五章安全与环保 15291195.1劳动安全 1583445.2环境保护 1564635.3自动控制系统 1650995.4经济分析 1722895结论 1732247参考文献 17摘要小苏打是一种主要的化工产品，它在我们的平时生产实践和生活中都发挥着至关重要的作用，在工业、医学用药、食物的添加、纺纱与织布、化学工业等方面都被广泛应用，在国民经济中占有重要地位。自改革开放以来我国的经济水平快速增长，对于小苏打的需求量也逐渐增多，使用范围也越来越广，这都表明了我国的小苏打生产市场十分广阔。我国主要是以纯碱和天然碱为原料来进行小苏打的生产，由于我们国家天然碱资源丰富。因此本次设计主要对天然碱法生产小苏打进行了设计。在进行设计之前，对小苏打的性质以及用途进行了了解，并且对于小苏打的发展史以及生产方法有了一定了解。然后对天然碱生产小苏打的工艺流程、工艺条件进行了设计。对于过程中的物料衡算以及热量衡算进行了计算，并通过计算对设备进行选型。在最后对于生产过程中的安全、环保、自控以及经济进行了讨论。关键词:小苏打；天然碱；工艺引言小苏打[1]是食品行业重要的发酵品，在我们的日常生产、生活中占有非常重要的地位。工业制造中，生产小苏打的方法有许多种，例如合成法、复分解法、离子交换法[2]、天然碱法、废碱液回收法等。由于我们国家有着丰富的天然碱资源，因此把天然碱用作生产小苏打的原料，我国天然碱制碳酸氢钠工艺有着悠久的历史，工艺流程相对完善，工艺条件也在不断优化。使用天然碱生产小苏打，不仅可以生产出合格的产品，而且还可以利用我国自然资源丰富的条件，从而减少小苏打的成本，并且从侧面可以提升了我们生产出来的小苏打在市场中的竞争力。但目前为止，我们国家的小苏打的消费范围与其他国家有着差异，并且在一些方面还没有突破性的使用[3]。因此我们需要加大生产技术，提高小苏打的质量并且需要努力去开拓一些新的应用领域。第一章绪论1.1小苏打简介在交易市场上，将精制的碳酸氢钠称为小苏打，小苏打还被称作“苏打粉”、“重曹”等，白色的小晶体，是一种用处十分广泛的并且很重要的碱类产品。它被用到了工业、医学用药、食物的添加、纺纱与织布、化学工业等方面。小苏打的生产历史悠久，随着国家经济的迅速增长，小苏打产业也得到了发展，并且发展迅速。以天然碱为原料生产小苏打，不仅拥有丰富的天然碱资源，并且可以利用先进技术生产出质量好的产品[4]，前景广阔。1.1.1小苏打理化性质一种小的白色晶体，颗粒大小为0.05-0.20mm，有咸味，没有臭味，在水中很容易溶解，在有机溶剂中会有少量溶解。在水溶液里呈现弱碱性。受热容易分解，会变为碳酸钠，放出部分二氧化碳和水，在空气中，温度不同时离解压力也不同，碳酸氢钠受热的化学反应方程式为:（1-1）碳酸氢钠和酸发生反应的化学方程式为：（1-2）1.1.2小苏打用途当胃液中的酸度超过一定量时，可以直接用小苏打医治；同时可以用来清洗羊毛，还可以用在农业中，用于浸泡种子等；我们常食用的饼干、糕点、馒头、面包等中都有添加小苏打作为疏松剂[5]，在汽水饮料中加入小苏打可以产生二氧化碳；还可以用作防腐剂保存黄油；可用来生产酸碱灭火剂和泡沫灭火剂等消防器材；因为具有弱碱性并且对人体没有伤害，在洗涤蔬菜时添加约0.1%～0.2%小苏打可以使绿色稳定；可以去除羊奶的膻味；作为化学膨松剂，可以根据需要选择数量适宜的小苏打添加在需要添加膨胀剂的食物中；在印染时可以用来固定颜色，以及在织物染整后进行处理；小苏打可以避免染色过程中出现色花。1.2小苏打生产方法1.2.1合成法合成法制备小苏打在国内外是比较常见的制备方法。可以将这种方法粗略的分为：气-固相法与气-液相法[6]。在生产操作过程中，一定要保证用于生产的物料温度一直保持在合适的水平线上，目的是为了使添加过量的能在母液中全部溶解，充分反应。运送碱液的过程中应尽量避免碳酸氢钠降温、结晶造成了堵塞管道的现象的发生。这种合成法又称为高温制碱法。1.2.2复分解法复分解法是将盐湖中的原盐和水混合后与发生反应来制取小苏打的一种方法。通过实验研究最后得到了一个最适宜的生产条件：在一个小时的反应时间中，反应过程最适合的温度为30℃、含量为25%，与摩尔比为2。碳酸氢铵与氯化钠的化学反应式为：（1-3）反应后的母液可以重复利用，将母液送回工厂后可以进一步生成NH4HC03，还可以作为原料进一步生产小苏打。母液的反应温度不能过低，否则易析出杂质，影响产品质量，得不到纯度较好的酸氢钠湿产品。同时反应的温度也不应过高，当反应温度过高时，对生成不利。因此，反应过程中应使反应温度适中，并保持稳定，提升母液的利用效率。1.2.3离子交换法离子交换法是近些年国外新研究出的一种制备小苏打的方法。反应式为：（1-4）这种制备方法是利用钠盐与含有碳酸氢根离子的溶液发生反应，生成，根据生产经验,碳酸氢铵的量要稍微大于的量，这样可以使得反应进行的比较完全，生产出来的的量也是最大的。1.2.4天然碱法天然碱法是利用从自然的盐湖析出的结晶石、自然碱、日晒碱当作最开始的原始进料，利用碳酸化塔生产碳酸氢钠的方法。天然碱为原料其组成23-25%，1-2%，另含,及水不溶物，由于含有较多杂质。因此在配制碱液时,必须严格控制化碱的温度,浓度以及母液的循环次数，要求碱液浓度大于150g/L,浓度在50g/L以下,在90g/L之上。当母液总浓度≤240g/L时再进行排放。工艺流程见图1-1图1-1天然碱制备小苏打的流程1.2.5废碱液回收法在生产碳酸钠的过程中，煅烧炉炉气在经过旋风分离器分离后，还夹杂着很多碱粉。将炉气引入到热碱回收塔中，经过循环吸收后，一些碱液被送到蒸氨塔中将热碱液中的氨蒸出，并将碱液进行浓缩，作为制备小苏打的碱液原材料，而蒸氨塔塔顶出来的、、混合气体,进入炉气冷却塔,进入炉气系统进行回收[7]。制备过程中，将母液进行分离并脱水后，用作热碱液循环，来溶解回收炉气中的碱粉，工艺流程见图1-2。

图1-2废液回收法制备小苏打的流程1.3小苏打工业发展史小苏打是生产碳酸钠的中间品，又是碳酸钠的衍生产品。我国纯碱工业生产始于1923年，在解放前就已经有小苏打的生产研制了，但都是作为单一的产品生产。50年代初期，小苏打的生产规模以及产量都很小，北方主要是天津东方红化工厂的前身，南方的工厂则是上海的虹光化工厂”、浙江的菱湖化学厂等在使用固相法生产[8]。从50年代后期到60年代中期，北京、上海等地开发了液相法工艺，改进了生产。1958年北京建材化工厂逐渐发展起来了，已经其生产能力已经达到万吨级的规模。60年代我国小苏打的制备方法固相法占一半，液相法占一半。60年代初期，以乌海化工厂为主开发了天然碱生产小苏打的工艺。到70年代一些大的碱厂，以天津碱厂、四川自贡鸿鹤化工厂为代表，使生产小苏打设备得到较大发展。70年代后期全国已将近30个小苏打生产厂，总生产能力及小苏打产量已超过10多万吨，并且实现了小苏打生产全流程连续化的生产装置以及液相法连续碳化，使液相法生产在各个生产方法中占据了主导地位。

80年代是我国小苏打进入综合发展时期，通过全面的质量管理，提高产品质量，完善了液相法，并且单个设备逐步改造定型，随着需求量的增加生产能力及产量得到很快地发展，固相法生产则逐渐被淘汰。纯碱厂则进一步发展小苏打生产,同时综合利用开发了回收废碱液、煅烧废气生产小苏打的工艺。以天然碱为原料制小苏打的生产已形成能力，80年代初产量约5000吨,后期产量近2万吨。

90年代，天津碱厂小苏打生产整体技术改造取得成功，改造了碳化塔并对工艺条件进行优化，采用微机控制离心机，干燥系统采用ZC-II型反吹布袋除尘器。查干诺尔碱矿年产5万吨的小苏打装置在进行试产后投产成功。我们国家的小苏打生产规模以及技术装备都已经达到较新的水平[8]。1.4国内外小苏打生产情况1.4.1国内小苏打生产情况虽然我们国家的小苏打经过长时间的发展，已经达到了每年产量为50万吨的生产规模，但与其他国家相比，我们国家的先进技术相差很远。我国还没有实现高效化、自动化的生产，在生产工艺、能耗、效率以及管理方面仍处于落后。目前一些企业已经针对这些问题作出了改进，例如在小苏打生产过程中对于水平衡的控制系统进行了改进，大大提高了小苏打的质量以及产量；对空气传热器采用并串联结合的方式，提高了传热效率，降低了蒸汽的消耗等[9]。1.4.2国外小苏打生产情况国外生产小苏打技术以及生产装置已经达到了非常先进的水平，实现了高效化与自动化的生产。生产设备均采用不锈钢和钛材，布局合理紧凑，在一定程度上节约了能耗和费用。制备小苏打的过程中的操作、控制全部由计算机控制，并且在过程中使用了自动滴定计，不仅节约了大量的人力与物力，还可以为筛选出连续的最好数值创造条件。并且一些国家的企业十分看重原材料碱液精制的技术，为了确保产品的质量达到食品级和USP级的标准，使用了很多道预涂层活性炭进行过滤，并且在进如塔内的前两道使用了25㎛和5㎛封装微孔过滤器进行过滤。1.5对小苏打生产及发展的探究依据上述我国小苏打生产情况，我们应针对小苏打产品质量、生产规模较小、生产设备能力不足以及技术不够先进的方面入手，为我国小苏打行业奠定基础。①学习国外的先进技术并且引进先进设备，利用我们国家资源优势、成本优势，提高小苏打的质量以及产量。在质量得到保障的前提下，可以尝试开发一些精细的以及具有高的附加价值的小苏打；②在原有应用领域进行巩固并且在国内空白领域进行大胆尝试。如我国正大力倡导绿色环保以及节约用水，可以开发小苏打在饮用水以及废水处理方面的应用；③小苏打是世界贸易中主要的物资，但是目前我们国家的小苏打正处于低价售出高价买进的不利局面，因此我们应该努力提高小苏打的质量，并且增加技术难度以及颗粒标准，达到出口标准。另外我们需要改变小苏打的出口量以及出口范围，并且尝试开发一些新品种，这样可以保证小苏打可以达到国外客户的不同要求，改变不利局面；④为了顺应小苏打在国内外发展的需求，我们应该去学习其他国家好的管理经验，用来增强行业的管理，使行业间可以和谐工作，避免出现无序竞争的情况。使我国小苏打可以达到ISO国际认证标准，具有绿色食品标志。第二章设计任务及方案2.1设计任务及要求我国主要是以纯碱和天然碱为原材料来制备小苏打，根据我们国家的天然碱的资源条件，本次课题是以我国资源丰富的天然碱为原料，使用气液相碳化法制备小苏打。根据任务书给出的一些设计技术条件和技术参数为基础标准进行的相关的设计，通过查找相关资料和文献，对于小苏打生产过程中的化碱工段、碳化工段以及干燥工段进行物料和热量计算，并通过计算对制备过程中需要使用设备选择合适的类型。对生产过程中的自动控制进行设计，并针对安全与环保进行分析。2.2天然碱生产小苏打流程1、碱液制备将从矿里面开采出来的天然碱经过溶解阶段进行溶解，经过澄清阶段将澄清泥送入到洗泥阶段并得到清碱液，在洗泥阶段中将泥排出去，得到洗泥液，通过精制等工段处理后得到合格的清碱液，用以碳酸化过程的使用[10]。2、的制备（1）石灰石煅烧：将石灰石等原材料经过高温处理可得到含量在32%～38%的窑气，并且生产出一些副产品，例如含量小于3%的以及含量小于0.5%的。（2）窑气净化和压缩：窑气含有大量的气体，大量的灰尘和硫化物还夹杂在这些气体中。这些气体在进行压缩之前需要去除其中的杂质，因此将气体由鼓风机进入旋风分离器进行第一轮净化，可以除去杂质中的大颗粒物质，净化后的气体进入填料塔进行第二次净化，除去杂质中细颗粒。将净化后的气体进行压缩并进行低温冷却后，送入到碳酸化塔中。3、碱液碳酸化清碱液从塔顶进入塔内（总碱需要控制在160-180g/L，温度为60-70℃），将净化后的二氧化碳由塔底送入到塔内（进入气体的压力，塔顶≤0.049MPa）。使气体和液体在塔内通过逆向流动进行充分的接触后，产生碳酸化反应，生成，析出结晶。碳化塔中的晶浆送进稠厚器中进行稠厚，当固液比稳定在50-60%时将稠厚后的晶浆送到下一个工段。在碳化过程中，结晶会在塔板或者塔壁上堆积，导致气液无法流通的情况发生，因此要及时清理。4、稠厚、过滤稠厚器将出塔后的晶浆的浓度增加到了固液比为50%-60%，将晶浆送进离心机中进行分离，再用冷凝水或者洗塔水进行洗涤（洗水温度35-40℃）。离心机过滤母液以及稠厚器流回母液一部分返回碱液制备循环利用，其余部分则进行综合利用或进行排放。5、气流干燥热空气进到干燥器中进行干燥，干燥后经过旋风分离器进入到料仓中，布袋除尘器将尾气回收后再进行排放，干燥后的小苏打被送往贮仓，冷却后进行产品的包装。因为小苏打产量很大，为了减轻工作人员的劳动强度，因此在包装时采用半连续以及连续包装。GMF2=3/4GM1/4GM水返回母液母液洗涤澄清化碱碳化过滤天然碱浑碱液清碱液湿产品半成品洗涤澄清化碱碳化过滤澄清泥洗泥洗水洗泥洗泥液排泥图2-1天然碱制备小苏打的流程框图2.3天然碱生产小苏打优势2.3.1资源优势我们国家的天然碱资源很丰富，在资源富集区，都是以天然碱为原材料的生产厂家，原料可以就地加工，使得成本低，效益好。2.3.2技术优势1、天然碱开采技术伊盟化工研究所研发了日晒碱以及采空区制卤新工艺，并且研发成功了绞洗式挖泥船，可以将废弃的天然碱进行洗涤后回收，可达到80%以上的回采率，开采贫化率降低到10%以下，不仅可以将生产率提高，还降低了开采的成本。2、化碱技术因为天然碱矿泥沙大，因此可使用斜板式冲刷化碱进行连续操作。为提高碱液质量，可采用大型化碱桶和PE烧结管过滤器，回收澄清泥中的碱液。因天然碱中还含有少部分盐硝，随着小苏打的析出，盐硝的含量也会越来越多，为降低盐硝含量，可使用晒碱、制卤技术，使结晶盐、结晶硝、结晶碱有序的进行。并且生产过程中将一部分母液进行加工副产芒硝碱，不仅保证了产品质量，也可以使母液合理利用，减少了母液的浪费。碳化、过滤技术过程中使用先进的技术设备，可以严格的控制工艺操作条件，不仅可以使收率高而且可以获得大的结晶，对于减少洗水的用量以及干燥的能耗也有利[11]。并且过程中采用了漏碱回收系统，可以减少漏碱，将损失降低。2.3.3竞争优势因天然碱资源丰富，并且小苏打的市场处于供求基本平衡的状态，所以使得小苏打产量不断增加，产品质量比较可靠，效益显著。2.4影响总碱量因素2.4.1进气量的影响进气量是影响总碱量不合格的其中一个因素，所以需要使进液和出液保持在平衡状态下，但是前提条件是要保证气液比一定。2.4.2塔压的影响当塔的压强比较低时，热碱液在碳化塔内的停留时间就会变短，使得出碱速度太快。因此会导致与反应不够充分，使得饱和的碳酸钠结晶附在晶体表面，从而使产品质量的总碱量不合格。当塔的压强控制在250kPa-270kPa时，产品质量的总碱量处于合格范围内。因此可以通过控制塔的压强，改变小苏打在塔内的停留时间，从而改变总碱量[11]。2.4.3热碱液中的含量的影响小苏打的生产过程中，加热分解得到，并且还会得到一些经过加热还可以进行分解的副产品，如、等物质，这些物质虽然在高温下可进行分解，但分解不完全。这些物质会通过炉气系统进入到热碱液中，从而导致小苏打的总碱量比合格范围高。2.4.4尾气温度的影响生产过程中，湿物料从离心机中排出，通过热空气进行干燥从而得到成品，湿物料的出口温度控制在130-150℃范围内。而当温度达到50℃以上，小苏打固体便开始慢慢进行分解，生成、和，小苏打在温度达到270℃时会完全分解。所以控制好温度在干燥过程中非常重要。通过研究表明，干燥尾气的最佳温度应该控制在65-90℃，但是温度不能低于60℃，当温度过低，反应不完全，从而使产品质量不合格。第三章计算结果汇总3.1由h为基准计算生产80kt所需湿产品G1:14729.30kg/h1000kg天然碱生产的湿产品GC:368.75kg/T天然碱1小时所需的量是天然碱生产湿产品的倍数：39.944215641小时所需的天然碱的量GT:39944.22kg/h所以在以小时为基准时，每个所需的物料乘以1小时需要的天然碱生产湿产品的倍数。则可得：第二轮的母液GMF2:69159.61kg/h第二轮洗泥液GXS2:3542.52kg/h补充水GS：1019.46kg/h浑碱液GH：110699.93kg/h澄清泥GCN:2965.86kg/h洗泥液GXS3：3542.91kg/h排泥GPN：2965.86kg/h尾气：5076.22kg/h离心洗水GX：2945.86kg/h离心洗液GY：2945.86kg/h母液GM：97775.05kg/h3.2由吨天然碱为基准计算生产80kt所需湿产品G1:14729.30kg/h1000kg天然碱生产的湿产品GC:368.75kg/T天然碱1小时所需的量是天然碱生产湿产品的倍数：0.0250349则1小时天然碱所对应的：湿产品GC：9.23kg/T天然碱干产品出口流量G2：347.87kg/T天然碱产品总流量G：347.17kg/T天然碱蒸发水量W：20.88kg/T天然碱绝干空气量L：870.26kg/T天然碱冷空气质量流量L0：880.45kg/T天然碱尾气质量流量L’：901.33kg/T天然碱冷空气体积流量V0：735.03kg/T天然碱尾气体积流量V’：807.95kg/T天然碱补充水GS：0.64kg/T天然碱3.3以吨产品为基准以吨产品为基准组分见表格3-1表3-1以吨产品为基准组分干产品出口流量G2：1000kg/T产品清碱液GQ：7966.56kg/T产品湿产品出口流量G1：1060.01kg/T产品湿产品GC：213.44kg/T产品蒸发水量W：60.01kg/T产品洗泥液GXS3：254.94kg/T产品绝干空气量L：2501.69kg/T产品排泥GPN：213.44kg/T产品冷空气质量流量L0：2530.97kg/T产品浑碱液GH:8180.00kg/T产品尾气质量流量L’：2591.00kg/T产品补充水GS：73.45kg/T产品冷空气体积流量V0：2112.93kg/T产品窑气：618.91kg/T产品尾气体积流量V’：2322.57kg/T产品尾气：365.31kg/T产品补充水GS：8.88kg/T产品洗水GX：212.00kg/T产品天然碱GT：2874.63kg/T产品洗液GY：212.00kg/T产品第二轮洗泥液GXS2：254.94kg/T产品母液GM：7036.42kg/T产品第二轮母液GMF2:4977.10kg/T产品计算详细过程见附录A.工艺计算第四章设备选型4.1碳化塔碳化塔一般会采用菌帽式铸铁塔，因为铸铁材料对酸化液具有很好的抗腐蚀性，其他可以抵抗酸化液腐蚀的合金材料价格都比较昂贵，因此没有进行推广使用。通过计算选择，H=26.470m的碳化塔（矮水箱）。矮水箱的优点是对取出液的温度调节比较灵敏，箱间可通过加菌帽数加强塔下部对二氧化碳的吸收[13]，并且矮水箱箱盖较轻，在检修和拆装时比较方便。4.2气流干燥器生产小苏打过程中使用的干燥设备通常为气流干燥器，通过计算可以得到直径为0.63m、高为5m的干燥管。连续干燥是气流干燥器的干燥方式，它的优点有：①热空气可以直接接触被干燥物料，这样不仅使干燥书速度加快，还可以提高强度；②干燥时间相当短；③结构简单且占地面积小；④可以使停留时间变长并且可以将传热效果提高，同时又可以将干燥的热效率[14]提高。4.3离心机离心机则是使用了卧式刮刀离心机，此离心机是以连续运转、间歇卸料为工作方式的固-液分离设备。离心机需要与其他设备与仪表配合使用，才可以投入使用。一些与离心机常见的配套装置有增稠器、过滤器等进行预处理的装置；供料泵、固体输送器等一些可以供取料的装置；启动设备、监控设备等仪表控制装置等。在选择配套装置时，应考虑以下几方面的问题：①因连续运行的工艺，对于供料量、浓度以及温度都要求保持稳定状态，所以物料在进入离心机之前，需要进入有搅拌器的储槽中，使固液分布均匀，然后通过流量计将物料进行定量，送入到离心机中；②工艺生产过程中，机器振动会传给管路系统，为避免此种情况发生，离心机进出口的管道应使用柔性连接件；③为减少设备磨损，对具有较强腐蚀性的物料，先去除粗大的颗粒；④离心机进料口的位置需要安装清洗液接管，在机器停机时对转鼓内一些残留物料进行清洗，防止因为物料残留导致转鼓不平衡，在下次启动时产生剧烈震动。第五章安全与环保5.1劳动安全按照《中华人民共和国劳动法》以及相关的法律法规，化工生产过程中劳动者的安全与健康必须得到保证。化工设计中安全问题对策的一般原则[15]：①生产过程中的工艺路线以及物料要优先使用没有危险或者是危险性较小的；②使用自动化装置，使生产过程中的一些操作可以通过自动化来进行控制，并对过程进行监测，有突发状况使可以进行报警以及安全联锁的保护；③生产过程中，尽可能的避免工作人员与可能会产生危险因素的设备和物料进行直接的接触。5.2环境保护按照《中华人民共和国环境保护法》及相关的法律法规，化工生产过程中产生的全部废弃物都必须经过相应的处理，在达到可以排放的标准后才能够进行排放。5.2.1废液的产生及处理生产小苏打过程中会产生蒸汽冷凝水、碱液泵轴封水、低盐小苏打的生产时离心机加入的洗水、碳化塔煮塔加入的水等，这些水会进入碱液系统,因此碱液系统慢慢膨胀。系统膨胀后，多余的碱性废液会溢出来，使得环境受到很大程度的影响，其PH值非常高，不能达到排放的标准。可以采用集中回收处理的方法处理含碱废液。如果想要做到不排放废液，可以对工艺进行改造并进行严格的管理。如可以在相对低的位置建造回收池用来回收废液,可以让全部的含碱废液通过地沟流进回收池中。在回收池中央设置挡板，这样沉淀后的清液可以进入挡板另一边,流入母液系统中用来化碱。用泵将多出来的浑水送到纯碱系统中用来化盐[16]。5.2.2废气的产生及处理生产小苏打的过程中产生的废气是含小苏打碱尘的干燥尾气和流化床尾气。干燥尾气和流化床尾气中都夹杂着小的小苏打碱性尘粒，会在一定程度上污染空气。对干燥尾气可以采用湿法除尘,使热碱液与干燥尾气在水洗塔内部逆向流动，接触洗涤,既可以使碱液温度降低，又可干燥尾气。且湿法除尘有很好的效果,经济节能。使用干法除尘对流化床尾气进行除尘。5.2.3废渣的产生及处理小苏打的制备过程中会产生两种主要的废渣:一种是制备小苏打过程中产生的废料,主要是清理干燥管时产生的湿料；另一种是较少的含碱废泥,主要是清理过滤器产生的浑水及生产中含有碱的废液进行沉淀后产生的淤泥。为降低废渣的产生，可通过减少工艺操作。如废料的主要来源是清理干燥立管时产生的，那么在生产过程中应该尽可能提高结晶的质量，确保湿小苏打进入干燥管时，在干燥管中平均分布,并且合理的调节干燥风量，确保干燥管畅通。也可以将生产中产生的废弃材料进行区分，不含杂质的小苏打送回纯碱系统经过煅烧制成纯碱，对含杂质的小苏打进行处理。5.3自动控制系统5.3.1碳化过程自动控制碳化过程中的一些常规的自动控制主要有：出碱温度的控制、塔底压力的控制、出碱液流量的控制等[17]。但是这些控制回路的设定值都需要工作人员根据实际情况来调整。因此，采用较先进的控制技术不仅可以有效解决问题，还可以提高碳化塔生产能力以及减少操作人员的劳动强度。如对于出碱温度的控制，可以使用预测控制，通过动态调节冷却水调节阀的开度，使出碱温度可以达到平稳状态，从而使碳化转化率达到稳定；对于塔底压力的控制，可以使用APC-Adcon多变量鲁棒预测控制和智能控制，通过动态调节中和水进塔调节阀的开度，使塔底压力达到平稳状态。5.3.2离心机控制系统离心机的控制通常使用液压与电器联合控制，可以实现程度较高的自动化。很多因素都会引起离心机的振动，比如离心机在加料与卸料时会有干扰力、物料具有不均匀分布性以及离心机起支承作用的悬臂发生的变形等，因此在离心机中需要加入减震装置，减震装置可以采用橡胶或金属弹簧制作的隔振器。5.4经济分析天然碱法制小苏打的原材料在我国资源丰富，节约了生产成本，并且可以通过先进的技术对废弃的天然碱进行回收，可以使生产率提高。在原料制备方面天然碱法比其他生产工艺更加经济。对比其他生产工艺例如复分解法，复分解法的氯化钠利用率低，并且会对环境造成污染；合成法耗能大。并且天然碱制小苏打已经研发了先进的设备，可以对废天然碱回收，使开采成本降低，还可以回收母液，并且通过对工艺进行严格控制，可以使收率提高，能耗减小。结论此次毕业设计题目是年产8万吨小苏打的碳化、干燥工段设计，以我国资源丰富的天然碱为原料，在年工作日为300天的情况下进行设计规模为80kt/a的设计。通过查阅了相关的文献与资料，对本次设计的工艺流程有了一定的认识与了解，并且针对此次工艺过程进行了三轮物料衡算，并对碳化塔与干燥器进行了能量衡算以及碳化塔等设备的选型。经过计算确定了干燥工段总组分的输入量为11783.44kg/h，输出量为11111.11kg/h。干燥器的热效率为74.56%，总效率为48.79%。通过设备选型的计算，确定了Φ=2500，H=26.47