制作纯碱过程中需要什么化工机器

1. 纯碱的生产工艺流程是怎样的

1、氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，如图：

(1)制作纯碱过程中需要什么化工机器扩展阅读：

碳酸钠 [497-19-8]（Na2CO3），分子量105.99 。化学品的纯度多在99.5%以上（质量分数），又叫纯碱，但分类属于盐，不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。

2. 纯碱的工业分析

是重要的化工原来料之一源, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品。 绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染工业用作软水剂。制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。

3. 纯碱的生产工艺流程是怎样的

纯碱即苏打(soda)，化学式为Na2CO3，是一种重要的化工原料，是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。 一:布兰制碱法: 古代，人们从草木灰中提取碳酸钾，后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠，但量太小。远不能满足化工生产需求，1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐为原料制碱，称路布兰制碱法，该法分三布： ①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl； ②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑ ③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 缺点:; 该方法生产时需要高温，硫酸对设备腐蚀严重，CaS废弃物长期堆积臭气四溢，加之成本较高，后被氨碱法代替。 二: 氨碱法即索尔维制碱法， 是1862年，比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法，其反应也分三步进行： ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反应生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气： 2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O 缺点: 该法实现了连续化生产，食盐利用率得到提高，使纯碱价格大大降低，并且产品质量纯净，故被称纯碱。 三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进，此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3)，而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产，此法的原理是：低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氢钠(NaHCO3)，此时母液中Na+减少而Cl-相对多，此时再加入细盐末，因同离子效应，低温氯化铵（NH4Cl）溶解度突然降低，而食盐(NaCl)的溶解度变化不大，所以氯化铵（NH4Cl）析出而食盐不析出，再用氨饱和后通二氧化碳（CO2），结果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮与水中的氢化合制成，CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品，这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来，故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良，纯白如雪，在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的： 1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出） 2 加热碳酸氢钠，得到碳酸钠 2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2 3 利用碳酸钠通入石灰水，制得氢氧化钠 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 4 培烧碳酸钙，得到二氧化碳循环 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 5向1步反应的母液中，加入过量食盐，氯化铵结晶析出，制成化肥使用。 侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。 我只找到氨碱法即索尔维制碱法的流程图： http://www.hhsz.cn/huaxue/ReadNews.asp?NewsID=236

4. 化工中的“设备选型”和“过程放大”

化工生产的过程，一言以蔽之，就是化学实验技术在工程中的应用。然而化工生产不是仅仅是化学问题，在化学实验室的理想条件下，实验的实施相对容易，可以得到比较理想的指标。实验室的规模，可以使很多过程在间歇条件下实现。实验室中的过程通常是在尽可能简单的条件下进行，并尽可能排除对过程产生不利影响的因素，在所寻求的优化条件下操作，以期得到最好的结果，筛选出最好的催化剂并获得反应物浓度、流速和反应温度等要素之间的关系。但是在工业生产中，这些过程比实验室中进行的同一性质的过程大数万数十万倍，并且大型过程多数是连续的，在小型设备中可不予考虑的不均匀性，在大型设备中显得十分突出并且严重影响着生产指标。因此，将实验室中所获得的结果在工业规模实施就成了一个完全不同的问题。要将实验室结果过渡到化工生产，在连续不断的过程中大规模、动态地完成指定的化学反应及其他物理过程，就必须综合其它学科和技术，搞清楚并控制住无聊的流动、混合、反应和分离等一系列过程。如果说实验室化学家的任务是制备催化剂，筛选出最好的催化剂，并通过实验确定适宜的反应条件，那么化工项目的开发，即化学实验原理在工业生产领域的应用，则是化工生产过程工程师的任务。

第二部分：化工项目开发的方法介绍
设备选型
在化学家工作基础上，过程工程师的任务是选择最适宜的工业反应器型式或称选型。选型过程包括对多种因素的综合考虑。例如，所能达到的指标、设备投资、能耗和操作费用、设备制造和材料、环保和安全性、操作和控制以及人员素质等。

过程放大
所谓放大，是根据所选定的反应器型式，通过实验或其他可以利用的一切手段，在最短的时间内，用最少的投资，进行设备的放大，供设备工程师选购或制造设备所用。
现代过程工业的标志之一是设备大型化，因为过程工业的效益获得主要依靠设备的大型化，而不是依靠增加设备数来实现。化学工业属于过程工业，随着技术的进步，化学工业规模不断增大。例如，单套乙烯装置生产能力从30万吨/年 提高到45万吨/年，又提高到60万吨/年乃至100万吨/年。又如甲醇，单套装置的能力从10万吨/年提高到40万吨/年，又提高到100万吨/年乃至200万吨/年。总之，规模是在不断扩大的。
长期以来，就化学工业来说，小试验撑过为什么不能迅速产业化，就技术而论，对以化学反应为特征的项目来说，认识放大规律和利用化工放大技术以实现规模生产时关键，也是我国与发达国家的重要差距。（换个位置）
为了能真正地面对国际竞争，我们必须重视过程放大，建设大型化化工装置。
化工过程有下面两种类型，一是传递过程，包括传动、传热和传质过程，属于没有物质组成变化的物理过程；二十化学反应过程那个，属于有组分变化的化学过程。这些过程是在设备中实现的，所以过程放大就是设备能力的放大。

过程放大一般经历的阶段
（1） 实验室研究阶段；
（2） 小量试制阶段；
（3） 按预定工艺规模进行概念设计；
（4） 中试，着重解决概念设计中遇到的问题；
（5） 编制工艺软件包；
（6） 按要求的规模进行工程设计；
（7） 工业装置的建设和投产。
过程放大的方法
1.全流程逐级放大
一种最为传统的方法是通过从小型试验、稍大规模的试验、中间试验、扩大中间试验，逐级地实现大型工业生产。这种通过多个试验层次的逐级放大过程必然是耗时费资的。在过程工业发展的早期，经验放大几乎成了唯一的方法。过程开发技术发展到今天，纯经验放大显然不大可取了，但对于一些过于复杂的、人们认识甚少的过程，有时还不得不求助于
经验放大。
2.数学模拟法放大
建立数学模型(一组数学方程)对过程进行描述，并通过不同规模的实验以确定模型的参数，然后通过计算机模拟过程大型化后的各种行为，以确定放大的准则。这种放大从理论上是合理的，然而事实表明，单纯地用数学模拟法放大的成功例子不多，其原因是：
(1)由于实际过程通常极为复杂，而人们对它们
的认识往往还不够系统和全面，因而为数学模型的
建立带来困难；
(2)即使对复杂的实际过程已完全了解，数学模型的建立必须作出不少简化假定，因而为了便于描述，很可能得到了过度简化的模型；
(3)实验测定的模型参数的可靠性往往受实验手段的限制和实验过程中噪音的干扰，因此模型参数存在或多或少的不确定性。
由于数学模拟法放大只能适用于人们对过程的认识已相当透彻，参数的测定相当可靠的场合。随着人们认识水平、测试手段和计算机应用水平的提高，数学模型与计算机相结合，建立全流程的数学模型进行放大，不乏有成功的例子，如低压法甲醇就是一例。诚然，利用数学模型仍需做一些辅助实验作为补充和验证，但采用数学模拟放大是过程放大最省时省钱的有效方法。

过程放大应注意的问题
1. 必须保证设备放大后经济上的合理性和各项指标的先进性及系统调优
设备放大以后还必须保证经济上的合理性和各项指标的先进性。往往放大之后，有一些指标趋于合理，如能耗一般可以降低。但另一些指标，由于在大型化以后，如反应产物的收率往往有所降低，温度等操作条件不易控制，这就是通常所说的“放大效应”。放大效应被认为是一种弊端。我们的一个重要任务就是尽可能使这些指标在过程放大后仍然保持一个较高水平。另一个现实是，一个实际过程，通常不能处在最优的操作状态下。这是因为过程的复杂性和人们的认识能力限制所决定的，何况过程的一些参数会随时间变化。
上述仅就单个设备而言，因为过程是由多套设备组成完整的流程，即是一个系统。从这个意义上讲，过程放大应该是系统放大，系统中单个设备的放大并不等于系统放大，因此必须要系统优化。所以，完整的过程放大应包括设备放大与系统调优。
2. 中试规模的确定
为什么要进行中试?需要验证小试规律，但更重要的是解决大生产装置可能遇到的问题，那么大生产装置可能会遇到什么问题?对于一个新产品，尚未工业化是无法回答的，为了尽可能预知可能遇到的问题，就是先搞一个概念设计，概念设计的规模应是预想的工业装置规模，在进行概念设计的过程中，可以套用现有的过程经验和消化公开发表的文献资料，但在假想的工业规模设计过程中，仍会碰到许多问题(如数据、材质、控制方法、反应终点控制、物料平衡等)，这些问题妨碍概念设计进一步深入进行，恰恰就是这些问题要在中试中解决。为了解决或搞清这些问题，可能要求中试必须达到一定的规模，这就是中试规模确定的依据和中试设计应达到解决这些问题的途径。
3. 要把工程试验数据的获得作为中试的目标之一
许多开发项目不重视基础数据的开发，将会影响工业装置的运行，一个实际例子是某装置建成后，反应釜中物料不进行反应，而反应条件、原材料均符合实验室要求，影响工期达半年。经多次试验比较才查明，搅拌器使用了铜轴瓦，铜离子会阻止反应进行，但这一点，在小试时并未作为相关数据提出，以致设计时没有注意到这一点而影响生产。又如结晶的条件，影响晶粒大小的条件因素是什么，如果能做好相关数据对放大是大有益处的。又如多元组分的气液平衡数据，往往查不到，必须要对反应的全组分进行测定才能获得。又如反应终点的测定和控制等等，这些均是小试不可能做的，而中试是必须要做的。

4. 材质试验
材质的耐腐蚀试验是中试的主要任务，关于这一点，相信大部分可在耐腐蚀手册及供应商获得足够信息。除此之外，还应特别注意少量离子的存在，对腐蚀的作用，如金属离子的影响、卤素的影响、热应力、腐蚀应力等，应测定或做挂片试验，特别要注意“实际”介质，而不是纯介质。如醋酸介质的腐蚀性在有关的手册上也能查到，但醋酸中含有微量的卤素，到底有多大的腐蚀性，没有现成的资料，必须对实际介质进行研究。

5. 注意关键设备的选型
一一般的泵、风机、压缩机的放大不应存在大的问题，精馏、分离的放大，目前也可解决。但反应器是中试要解决的重点，反应器采用何种型式为好，对传热、反应温度控制、催化剂寿命、中毒、再生，通过中试要搞清，为放大设计提供依据。另外特殊的如干燥型式，特别是浆料，应由试验选定设备。又如过滤，看似简单而实际不同物料的过滤机型式选择，滤布选择，也应由试验确定，避免工程返工。

6．对原材料中间产品及成品的研究
一般实验室阶段只用试剂级产品作原料，中试尽可能采用工业级产品作原料，其少量杂质对产品质量有无作用，是什么影响，采用什么方法进行预处理，这些问题要在中试中搞清楚。有些可能要脱水，有些可能要预蒸馏。小试数量少，有些杂质不一定分离出，中试数量多了，尽可能作全分析，把中间体、成品、残渣的组成、成分搞清楚，有利于做物料平衡及对全过程作通盘分析。

7．安全、生产、环保
应收集全部原料中间体及成品的MSDS，对其物料化学特性、毒性全面了解，并采取相应的防护及消防，安全措施。
对排出物、废渣、废液、废水的成分及处理方式作认真研究，以指导工程设计进行。
8. 注意放大过程中，研究人员与工程设计人员的密切配合
因为研究人员主要是在机理上理论上研究较多，工程设计人员会更多考虑工艺布置系统放大等问题。发挥各自特长，有利于工作顺利进行。

总结：
总之，化工过程的放大是新产品开发过程中的必由之路，是科研转化为生产力的毕竟途径。这个环节处理好了，就能加速实现新产品的工业化。过程放大过程中，不能停留在拿出产品，打通流程；也不仅追求设备和单元过程的优化，而是最终追求全系统的优化。
实验室阶段的小试是探索性的，着重研究机理、可行性、物性数据、查(测定)找出工艺路线。这是以研究人员为主，工程人员参加，在小试的基础上，进行目标规模的概念设计，从中找出中试(放大)需要解决的问题，用于指导中试装置的设计。概念设计可由研究人员完成，也可由工程人员完成，当然两者结合共同进行更好。中试装置规模和流程的确定，应能满足概念设计的需要，期间必须做到工程人员和研究人员的密切配合。中试应该是全流程的，否则达不到要求。由于可以借鉴现成有效单元过程和进行计算机模拟，并不机械地要求全流程，避免低水平的重复，集中精力解决难题。在中试完成的基础上完成软件包的编制、基础设计，然后进行工程设计。当然在上述每一阶段均要做技术经济分析，以判断项目的前景，可行性。

5. 制作纯碱的一些原料

侯氏制碱法
[编辑本段]侯氏制碱法
（联合制碱法）
（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
（3）2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
即：①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以沉淀是因为他的溶解度较小。
根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大，而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理，在 278K ～ 283K(5 ℃～ 10 ℃ ) 时，向母液中加入食盐细粉，而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
此法优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 ％； NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ，革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。
碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。
1862年，比利时人索尔维（Ernest Solvay 1838—1922）发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”（又称氨碱法）。此后，英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间，欧亚交通梗塞。由于我国所需纯碱都是从英国进口的，一时间，纯碱非常缺乏，一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917年，爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断，生产出中国的纯碱。他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。
1920年，侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月,塘沽碱厂正式投产。1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低，制碱成本高，废液、废渣污染环境和难以处理等不足，侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。为了实现这一设计，在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了500多次循环试验，分析了2000多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从70％一下子提高到96％，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价。1943年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。所谓“联合制碱法”中的“联合”，指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，利用了生产氨时的副产品CO2，革除了用石灰石分解来生产，简化了生产设备。此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。他要制纯碱（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度较小，所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子，铵根离子，氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用。

6. 纯碱工业制作方法

纯碱即苏打(soda)，化学式为Na2CO3，是一种重要的化工原料，是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。
一:布兰制碱法: 古代，人们从草木灰中提取碳酸钾，后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠，但量太小。远不能满足化工生产需求，1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐为原料制碱，称路布兰制碱法，该法分三布：
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl；
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺点:; 该方法生产时需要高温，硫酸对设备腐蚀严重，CaS废弃物长期堆积臭气四溢，加之成本较高，后被氨碱法代替。
二: 氨碱法即索尔维制碱法， 是1862年，比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法，其反应也分三步进行：
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反应生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气：

2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺点: 该法实现了连续化生产，食盐利用率得到提高，使纯碱价格大大降低，并且产品质量纯净，故被称纯碱。
三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进，此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3)，而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产，此法的原理是：低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氢钠(NaHCO3)，此时母液中Na+减少而Cl-相对多，此时再加入细盐末，因同离子效应，低温氯化铵（NH4Cl）溶解度突然降低，而食盐(NaCl)的溶解度变化不大，所以氯化铵（NH4Cl）析出而食盐不析出，再用氨饱和后通二氧化碳（CO2），结果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮与水中的氢化合制成，CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品，这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来，故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良，纯白如雪，在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的：
1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出）
2 加热碳酸氢钠，得到碳酸钠
2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸钠通入石灰水，制得氢氧化钠
Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培烧碳酸钙，得到二氧化碳循环
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反应的母液中，加入过量食盐，氯化铵结晶析出，制成化肥使用。
侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。

7. 纯碱的工业分析毕业设计怎么做

参考一下下文我国纯碱工业循环经济观状分析纯碱工业的生产过程为重工业性质，产量规模大，生产流程长，化工单元多，为我国化学工业的耗能大户。经过多年的不懈努力，随着化学工业的发展和技术进步，宏观上通过产业结构和布局调整，微观上企业通过节能降耗、提高资源利用效率，以及对生产过程中产生的废物进行综合利用等方面，纯碱工业在生产工艺水平和污染控制等方面都有了实质性的进展。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。我国纯碱工业经过近80多年的发展，无论在发展循环经济的宏观层面上还是微观层面上都取得了不错的效果，本文总结了我国纯碱行业发展循环经济的现状。
1 产业结构现状
近年来，随着国民经济的高速发展，我国的纯碱工业也取得了长足的进步。2005年全国生产纯碱1 410万t，为世界纯碱生产的第一大国。由于我国纯碱产能分布在不同规模的纯碱生产企业之中，与世界纯碱强国美国及欧洲纯碱企业相比，我国纯碱企业规模相对偏小。多数小企业技术水平落后、消耗高、产品质量低；三废排放量大，废弃物未得到合理利用，造成一定的环境污染。因此纯碱生产企业偏小对我国纯碱行业的整体竞争力有所影响，加快我国纯碱企业产业结构调整对我国由纯碱大国转化为纯碱强国、在纯碱企业中推动循环经济的进展具有重要的作用。
2 “三废”排放及处置情况
2.1 氨碱法纯碱生产污染物产生及处置方法
1)盐水精制工序。盐水泥产生量约1.1-1.2m3/t碱，其中含固体渣约60 kg/t碱(干基)。固形物中硫酸钙约11.55%，碳酸钙约58.5%，氢氧化镁约19.5%，其他还包括酸不溶物2.07%，混合氧化物2.11%，其他6.27%。分离后用于生产碳酸钙、氢氧化镁和氧化镁。
2)石灰石煅烧工序。石灰石煅烧制取含二氧化碳的窑气，窑气需经洗涤塔、电除尘器、冷却塔除尘、降温，送往碳化车间制碱。洗涤水产生量约8 m3/t纯碱，其中含有粉尘、煤焦油等物，由于石灰石、焦炭或白煤质量等原因，不可避免产生一些沙石等杂物，分离后，可用于建筑铺路等。
3)蒸吸氨工序。蒸氨过程产生蒸馏废渣液，蒸馏废渣液经澄清或压滤废清液排放，固态渣堆存。蒸馏废渣液约10 m3/t碱，含固体废渣约200-300kg(干基)。经澄清等方式处理后，废清液pH值一般在11-11.5之间，其中含NaCl约55g/L、CaCl2约100g/L、氨约70mg/L左右，废清液可用于生产氯化钙生产及副产盐等，但其固相物处理的难度较大，用碱渣做建筑材料，纯碱行业已进行了30多年的研究，现已生产化，但与目前的排放量相比，所占比重太小。不能从根本上解决问题。碱渣的第二条出路是以碱渣为基础，覆盖土种树绿化，建设碱渣山公园。现已在天津碱厂完成。
4)蒸氨冷凝液、重碱煅烧炉气冷凝液及设备的清洗、检修、泄漏等造成含氨浓度高的母液进行淡液蒸馏，回收氨后的废淡液进入污水排放系统。
2.2 联碱法纯碱生产污染物产生及处置
联碱法纯碱生产从理论上来说，可以实现零排放，但在实际生产过程中，像母液换热器、盐析、冷析结晶器等的清洗均产生含氨废水，设备故障、设备检修、母液贮桶、泵、管线等泄漏等等造成含氨浓度高的母液等进入污水排放系统。联碱生产需要母液平衡，母液一旦失去平衡，就会排放部分母液。解决母液平衡问题，需要很高的工艺管理水平。
我国的联碱工艺在生产中排出少量氨Ⅱ泥，一般对环境污染不大，但我国部分中小联碱企业废水排放量大，氨氮超标，新的纯碱排放标准即将实施，指标要求大幅度提高。大部分企业现有水平难以实现达标排放。
3 能耗、节水和综合利用现状
3.1 能耗
索尔维公司纯碱厂能耗被公认为是当今氨碱法能耗世界最好水平，其能耗大致为10 100MJ/t，扣除因能耗统计范围的不可比因素，我国与索尔维工厂相比，差距大致在20%左右。造成这个差距的原因，一是我国氨碱法工厂所用的原燃料质量较差，石灰石、原盐、白煤、焦炭，不仅含杂质多，且粒度不合要求，夹带大量细粉，使动力设备的无用功增加；二是小型企业较多，设备能力偏小，效率低下，且缺乏更加严格、有效的控制手段；三是不注意总图布置与节能的关系，没有充分利用位差来节约能源，造成工厂的先天不足；四是节能技术只在部分工厂使用，尚未配套推广。
联碱法工厂在世界各国不算很多，日本工厂的耗能可作为先进水平，了解到的数字是8 200MJ/t，好于我国四大联碱厂的平均水平，但不如我国单厂最好水平。可以认为，我国联碱法大型工厂的能耗已接近世界先进水平。全行业的节能工作还要继续加强。
3.2 节水
2005年联碱企业耗水量超过氨碱企业的耗水量。由于地域不同、节水意识不同，差距非常大。氨碱企业中，耗水量小的企业，吨碱产品耗水12t；耗水量大的企业，每吨纯碱产品耗水30t。
耗水量小的联碱企业，每吨纯碱产品耗水3t；耗水量大的企业，每吨纯碱产品耗水40t。据了解索尔维公司的Bernburg碱厂排水量与我国氨碱企业的平均水平相当。我国耗水量大的联碱企业均位于南方水资源丰富地区，节水意识差。
3.3 综合利用
氨碱企业的主要排放物是氨碱废液，对于氨碱废液的回收利用纯碱行业进行了多年的研究可硕果丰厚，如：碱系统的废清液可综合利用于制氯化钙和再制盐；废液晒盐或掺兑晒盐；渣做钙镁多元复合肥；渣作为工程土；蒸氨废渣制水泥；制建筑胶凝材料；渣制脱硫吸收剂；废渣制抹灰砂浆。
联碱企业理论上没有废弃物，但由于生产过程中因工艺流程长、系统母液含氨和氯根，温度较高，设备管线等的腐蚀，造成跑冒滴漏现象，检修频繁，同时设备的周期性清洗、以及倒塔，使部分工艺废水排放。这部分水含有一定的氨，若不回收利用，一方面造成资源浪费，一方面污染环境。联碱企业也想尽办法回收利用这部分含氨淡液。如：将清洗碳化塔水回收入系统；用过程废水冲洗AⅡ泥滤布后进入系统；将联碱系统氯化铵车间外冷、结晶、分离、泵房等工序的含氨杂水回收用于化盐等。
氨氮的集中回收是指将氨氮含量较高的废水集中起来，回生产系统再利用或集中采用蒸馏措施回收氨。这不仅需要投入大量的资金用于铺设管线、动力泵、储罐及蒸馏设备，而更关键是应有母液收缩这一前提，否则回收的杂水加入系统会造成母液膨胀。
将煅烧冷凝塔、洗涤塔、副塔等产生的含氨废水集中后经淡液蒸馏塔蒸馏氨后排放。利用淡液蒸馏塔，回收煅烧工段的淡液和一些含氨杂水，蒸出的混合气体比纯氨气回收困难，易堵塞气体管路，影响设备的连续运行。蒸馏后的废淡液含氨浓度>100mg/L，仍不达标。这种蒸馏仅限于游离氨。
4 典型纯碱企业循环经济发展思路
在纯碱行业，部分企业已经在发展循环经济方面取得了重大的进展。比较显著的有天津碱厂、山东海化集团、湖北双环等企业。
天津碱厂：天津碱厂采用渣场自然澄清方法处理氨碱废液，清液排海、废渣堆存。对盐水泥单独处理，清液回收利用，固体废渣与废液固渣混合制工程土已近尾声，昔日的渣山已变成一座绿草、绿树覆盖着的花园。通过对碱渣山的治理改善了开发区、保税区和天津港的环境，达到了政府规划的“一座环保山，一片平原地”的目标。塘沽区在天津碱厂东侧、天津开发区南侧建设了一座占地32万m2，地表面积36万m2的山体公园。到2003年公园建设共利用碱渣400万m3、拆房土3万m3、石硝10万m3、种植土41万m3，种植乔、灌木树种百余种、4万余株。山体主峰高度为31.9m，并由7个景观区形成连续的景观变化，把休闲、纪念、环保、生态与文化有机地结合在一起。或许是国内乃至全世界惟一的利用工业废料建设的环保型公园。
山东海化：公司近年一直在实践建设新型生态工业，纯碱生产中产生的废液、废渣、废气都有所利用。包括：盐水精制过程中产生的一次泥和二次泥用作氢氧化镁和涂料碳酸钙装置原料；利用碳化工段废气和包装车间落地碱作为原料建设年产5万t的小苏打装置；纯碱生产每年产生废液约200多万m3，现已利用纯碱废液已建成和将要建成共年产42万t氯化钙装置等。基本形成了以纯碱为主题，蒸氨废液、落地碱等废物资源化利用为辅助，建立了纯碱生产的循环经济链，实现了经济效益、社会效益和环境效益的共赢。
湖北双环：世界上首例采用壳牌粉煤气技术化，用于合成氨煤造气的油改煤工程，投产后，一方面公司在原料来源得到充分保证，生产成本上大大降低，让公司在与同行的竞争中有足够的优势；另一方面从社会效益角度来看，油改煤非常环保，生产中排放的煤渣、煤灰含碳量都很低，是优质建材原料，废渣用来生产水泥，符合循环经济的大环境。
5 结论和建议
纯碱工业在推动我国化学工业循环经济的发展中肩负着重要使命。在纯碱工业中大力发展循环经济是推进纯碱工业高速发展的重要保证。建议在“十一五”期间，我国纯碱工业发展循环经济的重点应着重于以下方面：
1)搞好产业结构调整，以现有企业扩建为主，适当增大生产规模，满足市场需求，严格控制新建生产装置；鼓励中大型企业通过兼并重组等措施，壮大纯碱企业规模，培育一批具有自主创新能力核心竞争力强的大纯碱企业。
2)发展循环经济，搞好纯碱行业的综合利用和三废治理，加强纯碱循环经济的科研投入，争取在纯碱的废渣综合利用上能有大的突破。 3)纯碱企业应加大技术和设备开发利用；加快淘汰高能耗、高污染、低效益的工艺、技术和设备；在纯碱工业中引进并利用国内外的先进技术和设备。

8. 什么厂生产过程中要用纯碱

大型的化工厂，需要联碱

9. 纯碱是拿来干什么的

苏打(纯碱)：学名碳酸钠,化学式Na2CO3,白色粉末,在水中25℃溶解度为33克
用途：制玻璃、肥皂、造纸、纺内织、发面容
轻质纯碱
性状：
白色粉末或细粒结晶得无水物,易溶于水,水溶液呈碱性,常温时暴露在空气中能吸收CO2和水,并放出热量,逐渐转成NAHCO3且结块.
分子式：Na2CO3
规格：
总碱量（以Na2CO3计） ≥99.2%
氯化物(以NaCl计) ≤0.25-0.4%
铁(以Fe2O3计) ≤0.004%
水不溶物 ≤0.04%
烧失量 ≤0.5%
堆积密度(KG/M3) ≤500-600
用途:
重要的基本化工原料之一.在化工、冶金、国防、纺织、印染、食品、玻璃、搪瓷、医药、造纸等领域都有广泛应用.
生产方法：
(1)氨碱法（索尔维法）
以原盐和石灰石为原料,通过化学合成方法生产轻质纯碱.
(2)天然碱法
以天然碱为原料,通过蒸发法或碳化法生产轻质纯碱.
可以检验葡萄酒的真假!
放一小勺纯碱到待检测的葡萄酒中,酒由原先的红色变为蓝黑色的,即为真酒,不变色的是假酒!

10. 焦炭生产过程中需要哪些化工原料

焦炭生产只需要煤
焦炭生产附属的化产需要硫酸合成硫胺
还需要液碱
焦油需要用到洗油
生化需要用到碱