製作純鹼過程中需要什麼化工機器

1. 純鹼的生產工藝流程是怎樣的

1、氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，如圖：

(1)製作純鹼過程中需要什麼化工機器擴展閱讀：

碳酸鈉 [497-19-8]（Na2CO3），分子量105.99 。化學品的純度多在99.5%以上（質量分數），又叫純鹼，但分類屬於鹽，不屬於鹼。國際貿易中又名蘇打或鹼灰。

2. 純鹼的工業分析

是重要的化工原來料之一源, 用於制化學品、清洗劑、洗滌劑、也用於照相術和制醫葯品。 絕大部分用於工業，一小部分為民用。在工業用純鹼中，主要是輕工、建材、化學工業，約佔2/3；其次是冶金、紡織、石油、國防、醫葯及其它工業。玻璃工業是純鹼的最大消費部門，每噸玻璃消耗純鹼0.2噸。化學工業用於制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑，煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業用作軟水劑。製革工業用於原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液鹼度。還用於生產合成洗滌劑添加劑三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。

3. 純鹼的生產工藝流程是怎樣的

純鹼即蘇打(soda)，化學式為Na2CO3，是一種重要的化工原料，是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。 一:布蘭制鹼法: 古代，人們從草木灰中提取碳酸鉀，後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉，但量太小。遠不能滿足化工生產需求，1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利，以食鹽為原料制鹼，稱路布蘭制鹼法，該法分三布： ①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl； ②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑ ③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 缺點:; 該方法生產時需要高溫，硫酸對設備腐蝕嚴重，CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢，加之成本較高，後被氨鹼法代替。 二: 氨鹼法即索爾維制鹼法， 是1862年，比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法，其反應也分三步進行： ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反應生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣： 2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O 缺點: 該法實現了連續化生產，食鹽利用率得到提高，使純鹼價格大大降低，並且產品質量純凈，故被稱純鹼。 三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進，此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3)，而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產，此法的原理是：低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氫鈉(NaHCO3)，此時母液中Na+減少而Cl-相對多，此時再加入細鹽末，因同離子效應，低溫氯化銨（NH4Cl）溶解度突然降低，而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大，所以氯化銨（NH4Cl）析出而食鹽不析出，再用氨飽和後通二氧化碳（CO2），結果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮與水中的氫化合製成，CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品，這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來，故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良，純白如雪，在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎」。具體是這樣的： 1 向已經氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出） 2 加熱碳酸氫鈉，得到碳酸鈉 2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2 3 利用碳酸鈉通入石灰水，製得氫氧化鈉 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 4 培燒碳酸鈣，得到二氧化碳循環 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 5向1步反應的母液中，加入過量食鹽，氯化銨結晶析出，製成化肥使用。 侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。 我只找到氨鹼法即索爾維制鹼法的流程圖： http://www.hhsz.cn/huaxue/ReadNews.asp?NewsID=236

4. 化工中的「設備選型」和「過程放大」

化工生產的過程，一言以蔽之，就是化學實驗技術在工程中的應用。然而化工生產不是僅僅是化學問題，在化學實驗室的理想條件下，實驗的實施相對容易，可以得到比較理想的指標。實驗室的規模，可以使很多過程在間歇條件下實現。實驗室中的過程通常是在盡可能簡單的條件下進行，並盡可能排除對過程產生不利影響的因素，在所尋求的優化條件下操作，以期得到最好的結果，篩選出最好的催化劑並獲得反應物濃度、流速和反應溫度等要素之間的關系。但是在工業生產中，這些過程比實驗室中進行的同一性質的過程大數萬數十萬倍，並且大型過程多數是連續的，在小型設備中可不予考慮的不均勻性，在大型設備中顯得十分突出並且嚴重影響著生產指標。因此，將實驗室中所獲得的結果在工業規模實施就成了一個完全不同的問題。要將實驗室結果過渡到化工生產，在連續不斷的過程中大規模、動態地完成指定的化學反應及其他物理過程，就必須綜合其它學科和技術，搞清楚並控制住無聊的流動、混合、反應和分離等一系列過程。如果說實驗室化學家的任務是制備催化劑，篩選出最好的催化劑，並通過實驗確定適宜的反應條件，那麼化工項目的開發，即化學實驗原理在工業生產領域的應用，則是化工生產過程工程師的任務。

第二部分：化工項目開發的方法介紹
設備選型
在化學家工作基礎上，過程工程師的任務是選擇最適宜的工業反應器型式或稱選型。選型過程包括對多種因素的綜合考慮。例如，所能達到的指標、設備投資、能耗和操作費用、設備製造和材料、環保和安全性、操作和控制以及人員素質等。

過程放大
所謂放大，是根據所選定的反應器型式，通過實驗或其他可以利用的一切手段，在最短的時間內，用最少的投資，進行設備的放大，供設備工程師選購或製造設備所用。
現代過程工業的標志之一是設備大型化，因為過程工業的效益獲得主要依靠設備的大型化，而不是依靠增加設備數來實現。化學工業屬於過程工業，隨著技術的進步，化學工業規模不斷增大。例如，單套乙烯裝置生產能力從30萬噸/年 提高到45萬噸/年，又提高到60萬噸/年乃至100萬噸/年。又如甲醇，單套裝置的能力從10萬噸/年提高到40萬噸/年，又提高到100萬噸/年乃至200萬噸/年。總之，規模是在不斷擴大的。
長期以來，就化學工業來說，小試驗撐過為什麼不能迅速產業化，就技術而論，對以化學反應為特徵的項目來說，認識放大規律和利用化工放大技術以實現規模生產時關鍵，也是我國與發達國家的重要差距。（換個位置）
為了能真正地面對國際競爭，我們必須重視過程放大，建設大型化化工裝置。
化工過程有下面兩種類型，一是傳遞過程，包括傳動、傳熱和傳質過程，屬於沒有物質組成變化的物理過程；二十化學反應過程那個，屬於有組分變化的化學過程。這些過程是在設備中實現的，所以過程放大就是設備能力的放大。

過程放大一般經歷的階段
（1） 實驗室研究階段；
（2） 小量試制階段；
（3） 按預定工藝規模進行概念設計；
（4） 中試，著重解決概念設計中遇到的問題；
（5） 編制工藝軟體包；
（6） 按要求的規模進行工程設計；
（7） 工業裝置的建設和投產。
過程放大的方法
1.全流程逐級放大
一種最為傳統的方法是通過從小型試驗、稍大規模的試驗、中間試驗、擴大中間試驗，逐級地實現大型工業生產。這種通過多個試驗層次的逐級放大過程必然是耗時費資的。在過程工業發展的早期，經驗放大幾乎成了唯一的方法。過程開發技術發展到今天，純經驗放大顯然不大可取了，但對於一些過於復雜的、人們認識甚少的過程，有時還不得不求助於
經驗放大。
2.數學模擬法放大
建立數學模型(一組數學方程)對過程進行描述，並通過不同規模的實驗以確定模型的參數，然後通過計算機模擬過程大型化後的各種行為，以確定放大的准則。這種放大從理論上是合理的，然而事實表明，單純地用數學模擬法放大的成功例子不多，其原因是：
(1)由於實際過程通常極為復雜，而人們對它們
的認識往往還不夠系統和全面，因而為數學模型的
建立帶來困難；
(2)即使對復雜的實際過程已完全了解，數學模型的建立必須作出不少簡化假定，因而為了便於描述，很可能得到了過度簡化的模型；
(3)實驗測定的模型參數的可靠性往往受實驗手段的限制和實驗過程中噪音的干擾，因此模型參數存在或多或少的不確定性。
由於數學模擬法放大隻能適用於人們對過程的認識已相當透徹，參數的測定相當可靠的場合。隨著人們認識水平、測試手段和計算機應用水平的提高，數學模型與計算機相結合，建立全流程的數學模型進行放大，不乏有成功的例子，如低壓法甲醇就是一例。誠然，利用數學模型仍需做一些輔助實驗作為補充和驗證，但採用數學模擬放大是過程放大最省時省錢的有效方法。

過程放大應注意的問題
1. 必須保證設備放大後經濟上的合理性和各項指標的先進性及系統調優
設備放大以後還必須保證經濟上的合理性和各項指標的先進性。往往放大之後，有一些指標趨於合理，如能耗一般可以降低。但另一些指標，由於在大型化以後，如反應產物的收率往往有所降低，溫度等操作條件不易控制，這就是通常所說的「放大效應」。放大效應被認為是一種弊端。我們的一個重要任務就是盡可能使這些指標在過程放大後仍然保持一個較高水平。另一個現實是，一個實際過程，通常不能處在最優的操作狀態下。這是因為過程的復雜性和人們的認識能力限制所決定的，何況過程的一些參數會隨時間變化。
上述僅就單個設備而言，因為過程是由多套設備組成完整的流程，即是一個系統。從這個意義上講，過程放大應該是系統放大，系統中單個設備的放大並不等於系統放大，因此必須要系統優化。所以，完整的過程放大應包括設備放大與系統調優。
2. 中試規模的確定
為什麼要進行中試?需要驗證小試規律，但更重要的是解決大生產裝置可能遇到的問題，那麼大生產裝置可能會遇到什麼問題?對於一個新產品，尚未工業化是無法回答的，為了盡可能預知可能遇到的問題，就是先搞一個概念設計，概念設計的規模應是預想的工業裝置規模，在進行概念設計的過程中，可以套用現有的過程經驗和消化公開發表的文獻資料，但在假想的工業規模設計過程中，仍會碰到許多問題(如數據、材質、控制方法、反應終點控制、物料平衡等)，這些問題妨礙概念設計進一步深入進行，恰恰就是這些問題要在中試中解決。為了解決或搞清這些問題，可能要求中試必須達到一定的規模，這就是中試規模確定的依據和中試設計應達到解決這些問題的途徑。
3. 要把工程試驗數據的獲得作為中試的目標之一
許多開發項目不重視基礎數據的開發，將會影響工業裝置的運行，一個實際例子是某裝置建成後，反應釜中物料不進行反應，而反應條件、原材料均符合實驗室要求，影響工期達半年。經多次試驗比較才查明，攪拌器使用了銅軸瓦，銅離子會阻止反應進行，但這一點，在小試時並未作為相關數據提出，以致設計時沒有注意到這一點而影響生產。又如結晶的條件，影響晶粒大小的條件因素是什麼，如果能做好相關數據對放大是大有益處的。又如多元組分的氣液平衡數據，往往查不到，必須要對反應的全組分進行測定才能獲得。又如反應終點的測定和控制等等，這些均是小試不可能做的，而中試是必須要做的。

4. 材質試驗
材質的耐腐蝕試驗是中試的主要任務，關於這一點，相信大部分可在耐腐蝕手冊及供應商獲得足夠信息。除此之外，還應特別注意少量離子的存在，對腐蝕的作用，如金屬離子的影響、鹵素的影響、熱應力、腐蝕應力等，應測定或做掛片試驗，特別要注意「實際」介質，而不是純介質。如醋酸介質的腐蝕性在有關的手冊上也能查到，但醋酸中含有微量的鹵素，到底有多大的腐蝕性，沒有現成的資料，必須對實際介質進行研究。

5. 注意關鍵設備的選型
一一般的泵、風機、壓縮機的放大不應存在大的問題，精餾、分離的放大，目前也可解決。但反應器是中試要解決的重點，反應器採用何種型式為好，對傳熱、反應溫度控制、催化劑壽命、中毒、再生，通過中試要搞清，為放大設計提供依據。另外特殊的如乾燥型式，特別是漿料，應由試驗選定設備。又如過濾，看似簡單而實際不同物料的過濾機型式選擇，濾布選擇，也應由試驗確定，避免工程返工。

6．對原材料中間產品及成品的研究
一般實驗室階段只用試劑級產品作原料，中試盡可能採用工業級產品作原料，其少量雜質對產品質量有無作用，是什麼影響，採用什麼方法進行預處理，這些問題要在中試中搞清楚。有些可能要脫水，有些可能要預蒸餾。小試數量少，有些雜質不一定分離出，中試數量多了，盡可能作全分析，把中間體、成品、殘渣的組成、成分搞清楚，有利於做物料平衡及對全過程作通盤分析。

7．安全、生產、環保
應收集全部原料中間體及成品的MSDS，對其物料化學特性、毒性全面了解，並採取相應的防護及消防，安全措施。
對排出物、廢渣、廢液、廢水的成分及處理方式作認真研究，以指導工程設計進行。
8. 注意放大過程中，研究人員與工程設計人員的密切配合
因為研究人員主要是在機理上理論上研究較多，工程設計人員會更多考慮工藝布置系統放大等問題。發揮各自特長，有利於工作順利進行。

總結：
總之，化工過程的放大是新產品開發過程中的必由之路，是科研轉化為生產力的畢竟途徑。這個環節處理好了，就能加速實現新產品的工業化。過程放大過程中，不能停留在拿出產品，打通流程；也不僅追求設備和單元過程的優化，而是最終追求全系統的優化。
實驗室階段的小試是探索性的，著重研究機理、可行性、物性數據、查(測定)找出工藝路線。這是以研究人員為主，工程人員參加，在小試的基礎上，進行目標規模的概念設計，從中找出中試(放大)需要解決的問題，用於指導中試裝置的設計。概念設計可由研究人員完成，也可由工程人員完成，當然兩者結合共同進行更好。中試裝置規模和流程的確定，應能滿足概念設計的需要，期間必須做到工程人員和研究人員的密切配合。中試應該是全流程的，否則達不到要求。由於可以借鑒現成有效單元過程和進行計算機模擬，並不機械地要求全流程，避免低水平的重復，集中精力解決難題。在中試完成的基礎上完成軟體包的編制、基礎設計，然後進行工程設計。當然在上述每一階段均要做技術經濟分析，以判斷項目的前景，可行性。

5. 製作純鹼的一些原料

侯氏制鹼法
[編輯本段]侯氏制鹼法
（聯合制鹼法）
（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
（3）2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
即：①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，這是第一步。第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱，碳酸氫鈉之所以沉澱是因為他的溶解度較小。
根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大，而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理，在 278K ～ 283K(5 ℃～ 10 ℃ ) 時，向母液中加入食鹽細粉，而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。
此法優點：保留了氨鹼法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到 96 ％； NH4Cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ，革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序。
碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們曾先後從鹽鹼地和鹽湖中獲得碳酸鈉，但仍不能滿足工業生產的需要。
1862年，比利時人索爾維（Ernest Solvay 1838—1922）發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取碳酸鈉的「索爾維制鹼法」（又稱氨鹼法）。此後，英、法、德、美等國相繼建立了大規模生產純鹼的工廠，並組織了索爾維公會，對會員以外的國家實行技術封鎖。
第一次世界大戰期間，歐亞交通梗塞。由於我國所需純鹼都是從英國進口的，一時間，純鹼非常缺乏，一些以純鹼為原料的民族工業難以生存。1917年，愛國實業家范旭東在天津塘沽創辦了永利鹼業公司,決心打破洋人的壟斷，生產出中國的純鹼。他聘請正在美國留學的侯德榜先生出任總工程師。
1920年，侯德榜先生毅然回國任職。他全身心地投入制鹼工藝和設備的改進上，終於摸索出了索爾維法的各項生產技術。1924年8月,塘沽鹼廠正式投產。1926年，中國生產的「紅三角」牌純鹼在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。產品不但暢銷國內，而且遠銷日本和東南亞。
針對索爾維法生產純鹼時食鹽利用率低，制鹼成本高，廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足，侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這個新工藝是把氨廠和鹼廠建在一起，聯合生產。由氨廠提供鹼廠需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化銨用加入食鹽的辦法使它結晶出來，作為化工產品或化肥。食鹽溶液又可以循環使用。為了實現這一設計，在1941一1943年抗日戰爭的艱苦環境中，在侯德榜的嚴格指導下，經過了500多次循環試驗，分析了2000多個樣品後，才把具體工藝流程定下來，這個新工藝使食鹽利用率從70％一下子提高到96％，也使原來無用的氯化鈣轉化成化肥氯化銨，解決了氯化鈣佔地毀田、污染環境的難題。這方法把世界制鹼技術水平推向了一個新高度，贏得了國際化工界的極高評價。1943年，中國化學工程師學會一致同意將這一新的聯合制鹼法命名為「侯氏聯合制鹼法」。所謂「聯合制鹼法」中的「聯合」，指該法將合成氨工業與制鹼工業組合在一起，利用了生產氨時的副產品CO2，革除了用石灰石分解來生產，簡化了生產設備。此外，聯合制鹼法也避免了生產氨鹼法中用處不大的副產物氯化鈣，而用可作化肥的氯化銨來回收，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。聯合制鹼法很快為世界所採用。
侯氏制鹼法的原理是依據離子反應發生的原理進行的，離子反應會向著離子濃度減小的方向進行。也就是很多初中高中教材所說的復分解反應應有沉澱，氣體和難電離的物質生成。他要制純鹼（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先製得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩定性分解得到純鹼。要製得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其餘產品處理後可作肥料或循環使用。

6. 純鹼工業製作方法

純鹼即蘇打(soda)，化學式為Na2CO3，是一種重要的化工原料，是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。
一:布蘭制鹼法: 古代，人們從草木灰中提取碳酸鉀，後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉，但量太小。遠不能滿足化工生產需求，1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利，以食鹽為原料制鹼，稱路布蘭制鹼法，該法分三布：
①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl；
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺點:; 該方法生產時需要高溫，硫酸對設備腐蝕嚴重，CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢，加之成本較高，後被氨鹼法代替。
二: 氨鹼法即索爾維制鹼法， 是1862年，比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法，其反應也分三步進行：
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反應生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣：

2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺點: 該法實現了連續化生產，食鹽利用率得到提高，使純鹼價格大大降低，並且產品質量純凈，故被稱純鹼。
三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進，此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3)，而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產，此法的原理是：低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氫鈉(NaHCO3)，此時母液中Na+減少而Cl-相對多，此時再加入細鹽末，因同離子效應，低溫氯化銨（NH4Cl）溶解度突然降低，而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大，所以氯化銨（NH4Cl）析出而食鹽不析出，再用氨飽和後通二氧化碳（CO2），結果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮與水中的氫化合製成，CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品，這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來，故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良，純白如雪，在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎」。具體是這樣的：
1 向已經氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出）
2 加熱碳酸氫鈉，得到碳酸鈉
2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸鈉通入石灰水，製得氫氧化鈉
Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培燒碳酸鈣，得到二氧化碳循環
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反應的母液中，加入過量食鹽，氯化銨結晶析出，製成化肥使用。
侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。

7. 純鹼的工業分析畢業設計怎麼做

參考一下下文我國純鹼工業循環經濟觀狀分析純鹼工業的生產過程為重工業性質，產量規模大，生產流程長，化工單元多，為我國化學工業的耗能大戶。經過多年的不懈努力，隨著化學工業的發展和技術進步，宏觀上通過產業結構和布局調整，微觀上企業通過節能降耗、提高資源利用效率，以及對生產過程中產生的廢物進行綜合利用等方面，純鹼工業在生產工藝水平和污染控制等方面都有了實質性的進展。
循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以「減量化、再利用、資源化」為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特徵，符合可持續發展理念的經濟增長模式，是對「大量生產、大量消費、大量廢棄」的傳統增長模式的根本變革。我國純鹼工業經過近80多年的發展，無論在發展循環經濟的宏觀層面上還是微觀層面上都取得了不錯的效果，本文總結了我國純鹼行業發展循環經濟的現狀。
1 產業結構現狀
近年來，隨著國民經濟的高速發展，我國的純鹼工業也取得了長足的進步。2005年全國生產純鹼1 410萬t，為世界純鹼生產的第一大國。由於我國純鹼產能分布在不同規模的純鹼生產企業之中，與世界純鹼強國美國及歐洲純鹼企業相比，我國純鹼企業規模相對偏小。多數小企業技術水平落後、消耗高、產品質量低；三廢排放量大，廢棄物未得到合理利用，造成一定的環境污染。因此純鹼生產企業偏小對我國純鹼行業的整體競爭力有所影響，加快我國純鹼企業產業結構調整對我國由純鹼大國轉化為純鹼強國、在純鹼企業中推動循環經濟的進展具有重要的作用。
2 「三廢」排放及處置情況
2.1 氨鹼法純鹼生產污染物產生及處置方法
1)鹽水精製工序。鹽水泥產生量約1.1-1.2m3/t鹼，其中含固體渣約60 kg/t鹼(干基)。固形物中硫酸鈣約11.55%，碳酸鈣約58.5%，氫氧化鎂約19.5%，其他還包括酸不溶物2.07%，混合氧化物2.11%，其他6.27%。分離後用於生產碳酸鈣、氫氧化鎂和氧化鎂。
2)石灰石煅燒工序。石灰石煅燒製取含二氧化碳的窯氣，窯氣需經洗滌塔、電除塵器、冷卻塔除塵、降溫，送往碳化車間制鹼。洗滌水產生量約8 m3/t純鹼，其中含有粉塵、煤焦油等物，由於石灰石、焦炭或白煤質量等原因，不可避免產生一些沙石等雜物，分離後，可用於建築鋪路等。
3)蒸吸氨工序。蒸氨過程產生蒸餾廢渣液，蒸餾廢渣液經澄清或壓濾廢清液排放，固態渣堆存。蒸餾廢渣液約10 m3/t鹼，含固體廢渣約200-300kg(干基)。經澄清等方式處理後，廢清液pH值一般在11-11.5之間，其中含NaCl約55g/L、CaCl2約100g/L、氨約70mg/L左右，廢清液可用於生產氯化鈣生產及副產鹽等，但其固相物處理的難度較大，用鹼渣做建築材料，純鹼行業已進行了30多年的研究，現已生產化，但與目前的排放量相比，所佔比重太小。不能從根本上解決問題。鹼渣的第二條出路是以鹼渣為基礎，覆蓋土種樹綠化，建設鹼渣山公園。現已在天津鹼廠完成。
4)蒸氨冷凝液、重鹼煅燒爐氣冷凝液及設備的清洗、檢修、泄漏等造成含氨濃度高的母液進行淡液蒸餾，回收氨後的廢淡液進入污水排放系統。
2.2 聯鹼法純鹼生產污染物產生及處置
聯鹼法純鹼生產從理論上來說，可以實現零排放，但在實際生產過程中，像母液換熱器、鹽析、冷析結晶器等的清洗均產生含氨廢水，設備故障、設備檢修、母液貯桶、泵、管線等泄漏等等造成含氨濃度高的母液等進入污水排放系統。聯鹼生產需要母液平衡，母液一旦失去平衡，就會排放部分母液。解決母液平衡問題，需要很高的工藝管理水平。
我國的聯鹼工藝在生產中排出少量氨Ⅱ泥，一般對環境污染不大，但我國部分中小聯鹼企業廢水排放量大，氨氮超標，新的純鹼排放標准即將實施，指標要求大幅度提高。大部分企業現有水平難以實現達標排放。
3 能耗、節水和綜合利用現狀
3.1 能耗
索爾維公司純鹼廠能耗被公認為是當今氨鹼法能耗世界最好水平，其能耗大致為10 100MJ/t，扣除因能耗統計范圍的不可比因素，我國與索爾維工廠相比，差距大致在20%左右。造成這個差距的原因，一是我國氨鹼法工廠所用的原燃料質量較差，石灰石、原鹽、白煤、焦炭，不僅含雜質多，且粒度不合要求，夾帶大量細粉，使動力設備的無用功增加；二是小型企業較多，設備能力偏小，效率低下，且缺乏更加嚴格、有效的控制手段；三是不注意總圖布置與節能的關系，沒有充分利用位差來節約能源，造成工廠的先天不足；四是節能技術只在部分工廠使用，尚未配套推廣。
聯鹼法工廠在世界各國不算很多，日本工廠的耗能可作為先進水平，了解到的數字是8 200MJ/t，好於我國四大聯鹼廠的平均水平，但不如我國單廠最好水平。可以認為，我國聯鹼法大型工廠的能耗已接近世界先進水平。全行業的節能工作還要繼續加強。
3.2 節水
2005年聯鹼企業耗水量超過氨鹼企業的耗水量。由於地域不同、節水意識不同，差距非常大。氨鹼企業中，耗水量小的企業，噸鹼產品耗水12t；耗水量大的企業，每噸純鹼產品耗水30t。
耗水量小的聯鹼企業，每噸純鹼產品耗水3t；耗水量大的企業，每噸純鹼產品耗水40t。據了解索爾維公司的Bernburg鹼廠排水量與我國氨鹼企業的平均水平相當。我國耗水量大的聯鹼企業均位於南方水資源豐富地區，節水意識差。
3.3 綜合利用
氨鹼企業的主要排放物是氨鹼廢液，對於氨鹼廢液的回收利用純鹼行業進行了多年的研究可碩果豐厚，如：鹼系統的廢清液可綜合利用於制氯化鈣和再制鹽；廢液曬鹽或摻兌曬鹽；渣做鈣鎂多元復合肥；渣作為工程土；蒸氨廢渣制水泥；制建築膠凝材料；渣制脫硫吸收劑；廢渣制抹灰砂漿。
聯鹼企業理論上沒有廢棄物，但由於生產過程中因工藝流程長、系統母液含氨和氯根，溫度較高，設備管線等的腐蝕，造成跑冒滴漏現象，檢修頻繁，同時設備的周期性清洗、以及倒塔，使部分工藝廢水排放。這部分水含有一定的氨，若不回收利用，一方面造成資源浪費，一方面污染環境。聯鹼企業也想盡辦法回收利用這部分含氨淡液。如：將清洗碳化塔水回收入系統；用過程廢水沖洗AⅡ泥濾布後進入系統；將聯鹼系統氯化銨車間外冷、結晶、分離、泵房等工序的含氨雜水回收用於化鹽等。
氨氮的集中回收是指將氨氮含量較高的廢水集中起來，回生產系統再利用或集中採用蒸餾措施回收氨。這不僅需要投入大量的資金用於鋪設管線、動力泵、儲罐及蒸餾設備，而更關鍵是應有母液收縮這一前提，否則回收的雜水加入系統會造成母液膨脹。
將煅燒冷凝塔、洗滌塔、副塔等產生的含氨廢水集中後經淡液蒸餾塔蒸餾氨後排放。利用淡液蒸餾塔，回收煅燒工段的淡液和一些含氨雜水，蒸出的混合氣體比純氨氣回收困難，易堵塞氣體管路，影響設備的連續運行。蒸餾後的廢淡液含氨濃度>100mg/L，仍不達標。這種蒸餾僅限於游離氨。
4 典型純鹼企業循環經濟發展思路
在純鹼行業，部分企業已經在發展循環經濟方面取得了重大的進展。比較顯著的有天津鹼廠、山東海化集團、湖北雙環等企業。
天津鹼廠：天津鹼廠採用渣場自然澄清方法處理氨鹼廢液，清液排海、廢渣堆存。對鹽水泥單獨處理，清液回收利用，固體廢渣與廢液固渣混合制工程土已近尾聲，昔日的渣山已變成一座綠草、綠樹覆蓋著的花園。通過對鹼渣山的治理改善了開發區、保稅區和天津港的環境，達到了政府規劃的「一座環保山，一片平原地」的目標。塘沽區在天津鹼廠東側、天津開發區南側建設了一座佔地32萬m2，地表面積36萬m2的山體公園。到2003年公園建設共利用鹼渣400萬m3、拆房土3萬m3、石硝10萬m3、種植土41萬m3，種植喬、灌木樹種百餘種、4萬余株。山體主峰高度為31.9m，並由7個景觀區形成連續的景觀變化，把休閑、紀念、環保、生態與文化有機地結合在一起。或許是國內乃至全世界惟一的利用工業廢料建設的環保型公園。
山東海化：公司近年一直在實踐建設新型生態工業，純鹼生產中產生的廢液、廢渣、廢氣都有所利用。包括：鹽水精製過程中產生的一次泥和二次泥用作氫氧化鎂和塗料碳酸鈣裝置原料；利用碳化工段廢氣和包裝車間落地鹼作為原料建設年產5萬t的小蘇打裝置；純鹼生產每年產生廢液約200多萬m3，現已利用純鹼廢液已建成和將要建成共年產42萬t氯化鈣裝置等。基本形成了以純鹼為主題，蒸氨廢液、落地鹼等廢物資源化利用為輔助，建立了純鹼生產的循環經濟鏈，實現了經濟效益、社會效益和環境效益的共贏。
湖北雙環：世界上首例採用殼牌粉煤氣技術化，用於合成氨煤造氣的油改煤工程，投產後，一方面公司在原料來源得到充分保證，生產成本上大大降低，讓公司在與同行的競爭中有足夠的優勢；另一方面從社會效益角度來看，油改煤非常環保，生產中排放的煤渣、煤灰含碳量都很低，是優質建材原料，廢渣用來生產水泥，符合循環經濟的大環境。
5 結論和建議
純鹼工業在推動我國化學工業循環經濟的發展中肩負著重要使命。在純鹼工業中大力發展循環經濟是推進純鹼工業高速發展的重要保證。建議在「十一五」期間，我國純鹼工業發展循環經濟的重點應著重於以下方面：
1)搞好產業結構調整，以現有企業擴建為主，適當增大生產規模，滿足市場需求，嚴格控制新建生產裝置；鼓勵中大型企業通過兼並重組等措施，壯大純鹼企業規模，培育一批具有自主創新能力核心競爭力強的大純鹼企業。
2)發展循環經濟，搞好純鹼行業的綜合利用和三廢治理，加強純鹼循環經濟的科研投入，爭取在純鹼的廢渣綜合利用上能有大的突破。 3)純鹼企業應加大技術和設備開發利用；加快淘汰高能耗、高污染、低效益的工藝、技術和設備；在純鹼工業中引進並利用國內外的先進技術和設備。

8. 什麼廠生產過程中要用純鹼

大型的化工廠，需要聯鹼

9. 純鹼是拿來干什麼的

蘇打(純鹼)：學名碳酸鈉,化學式Na2CO3,白色粉末,在水中25℃溶解度為33克
用途：制玻璃、肥皂、造紙、紡內織、發面容
輕質純鹼
性狀：
白色粉末或細粒結晶得無水物,易溶於水,水溶液呈鹼性,常溫時暴露在空氣中能吸收CO2和水,並放出熱量,逐漸轉成NAHCO3且結塊.
分子式：Na2CO3
規格：
總鹼量（以Na2CO3計） ≥99.2%
氯化物(以NaCl計) ≤0.25-0.4%
鐵(以Fe2O3計) ≤0.004%
水不溶物 ≤0.04%
燒失量 ≤0.5%
堆積密度(KG/M3) ≤500-600
用途:
重要的基本化工原料之一.在化工、冶金、國防、紡織、印染、食品、玻璃、搪瓷、醫葯、造紙等領域都有廣泛應用.
生產方法：
(1)氨鹼法（索爾維法）
以原鹽和石灰石為原料,通過化學合成方法生產輕質純鹼.
(2)天然鹼法
以天然鹼為原料,通過蒸發法或碳化法生產輕質純鹼.
可以檢驗葡萄酒的真假!
放一小勺純鹼到待檢測的葡萄酒中,酒由原先的紅色變為藍黑色的,即為真酒,不變色的是假酒!

10. 焦炭生產過程中需要哪些化工原料

焦炭生產只需要煤
焦炭生產附屬的化產需要硫酸合成硫胺
還需要液鹼
焦油需要用到洗油
生化需要用到鹼