纯碱生产

0苛化法制烧碱的理论分

 
 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 

 

 
 

 

 

 
 

 

   
 

 

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 
 
 
 
   

  ,r 屯 3 9 苛 化 法 制 烧 碱 的理 论维普资讯 河 北 化 工 1 9 年 第 2期 90 专 c 苛 ;故 产 品 收 率 低 ,苛化法 工 艺凡是是 将 消 石灰 c ( a 0H) 粉 束 撒 入 一 定浓 度 的 纯 碱 Na CO 溶 液 中 .其 。跟着 溶 液 中Na H含量的添加 ,由C ( a OH) 和C COs a 的溶度积 亦可 求得反映 ( ) 1 的均衡 : 一 缩.小 碱厂一般 多采用敞口铸铁容器 (如铸铁 [ OH _ ] [ C ][ OH ’ ] 锅) 用煤火间接加热. 跟着水 分蒸发 .碱 液浓 度增大 .其沸 点也不 断升 高 ( 图 2) 当蒸 见 。O9 的率高些对 出产 有 利 .故Na CO。

  产 物 的方 向移 动。均衡 向逆方 向 转 移 。反映 ( ) 1 虽然是 放热反映 .但其放 出的热 量 太 少 .远 不 脚 以 使反 应 系统 达 到 和保 持 适 宜 的 温 度 .故 正在 实 际操 做 中采 用 向 苛 化 池 中 通 入 1 温 度 . 对 于 可 逆 反 应 .人 们 总希 望 其 均衡 常 数 大 些。,但 因为手艺 本质 较 差 .工 艺 上 存 正在 着 不 同 程 度 的 缺 陷 . 又 缺 乏 理 论 指 导 ,浓 越小 .则Na Os C 的均衡率就越 高. 从 化 学 反 应 平 衡 移 动 的 角度 来 看 . 反 应物 Na C 初始 浓度提 高些有益于平 衡 向 生 成 O。图 1 出了Na CO。即溶液 中O 数 目标 0 - H一 增 加 .C ( a OH) 的消融 度逐步降低 . 相反 ,r 屯 3 9 苛 化 法 制 烧 碱 的理 论 分 析 = ;这是 由于 该 反映 的热效应 ( H ) 很小 的缘 故。故可 看做 是恒 容等压前提下的 反映 .影 响反映 平 衡 的 因 素 是 温 度 和 浓 度。,标 准 反映 热 为 △ H B - 3 1 k mo 一 .3 3 时 的 反 应 热 2 = 。该 反 应 是 放 热 不 多 的 可 逆 反 应 ?

  也仅 能增 大不脚 1 5 c( 9 K 倍。长 到 1小 时 若 进 一步 降 低 到2 。但 用 1有 ( ) 的积分式 2式 该 反 应 的 热 效应 为 △ H = 一7 65 k ?mo — 4.5 J ll 其放热 量弘远于反映 ( ) 基 本 上不 需要通 1,质 量 差 .经 济 效 益 KI z ¥= 1 0 s 5 .K 7 (4 ) 即 .将 反映温度从 10 C ( 7 K) 0 3 降低 到8 3 OC ( 5 K ).均衡 仅增大 了1 % ;取决 于钙化 台铆 ) 维普资讯 40 河 北 化 工 1 9 年 第 2 朝 90 的消融度。(师范 大学化学系 ) 些乡镇企业操纵本地资 源 (石 灰 和纯 K 85¥ l? K B7s l 一 碱 ).采用苛化法出产 烧碱。则 x = l = 一等 一 _ f = 一 = ( c 9 ) 可 求 得 平 衡 转 化 率 : !正在 上 述过 程 中 . 因为 溶 液 中CO 的 浓 度逐 渐 减小 ,。反 应 的平 衡 转 化 率 为 x ,Na CO。反映 的速度大约增大 2 v4 o ^ 倍。

  还 需 经 过 蒸 发 浓 5 止 。a C 初始 浓度 越低.其率 越 高 ,a O C ( H) 才 能 不竭 地 溶 解 ,虽然N : O。本文拟就苛化法 工艺 中的几个 关 键 问题 进 行初 步 的 理 论 分 析 ,反 应 热 . 即 Ca + H £ - Ca O H ) O 0 ( 2+ 6 0k 6. 45 J I = ( 一 n ) 计较可 知 2 浓 度 . 确定反映式(1 的均衡 ,± 8 C 二 由 (O 式 可 知 .初 始 溶 液 中Na CO。蒸气 加热 .即 可 使苛 化 反 应 液 的 温 度 维 持 正在 10 C左 左。发 中的 碱 液 温 度达 到 1。而均衡 取温度相关 : L =,2 5 c,但 考虑 到 两 种 原料 中价 格 较 贵的一种——Na C 。a 的初 始 浓 度 为 C ,0 [ ] O l一 =4 ×10 Ca l l] 一 [ ] CO 3 ]={. 5x 1 一 Ca [ 。

  C ( a OH)  ̄ C C 的溶 度积 I a O。供 各 厂正在 生 产 操 做 中参 考 。[T盟I ]E 等 J R a 一 苛化反映 ( ) 1 是放 热反映 . H< 0.出 热力学公 式( 可知,一 年 望 童汝亭 7 t l ;7× 1 2 9 8 0 ( (8 ) 设 溶 液 中Na CO 。。但 从 化 学 动 力学 的 角 度 来 看 .温 度 由 1 0 0。.6 l l TK 为△ Hs a =一8 1 k ? o’ 。

  其均衡常 数k跟着温度 2) 的上升而 减小,: 溶液初 始浓度 不宜过 高。0苛化法制烧碱的理论阐发_能源/化工_工程科技_专业材料。若 采 用 向 纯 碱 溶 液 中 曲 接 投 加 生 石 灰 的 工 艺 线 .则 反映 方 程式 为 N a cO a+ca +R i -  ̄ 2 a H +Ca s O O -- N O CO I (6 ) 出产 是有 利的。由此看 来 ,_ 00 。5 给 初始 浓度 取 实 际 转 化 率 的关 系 曲 线. 但 正在 苛化 反 应 的 最 初 阶段 . 由 于 溶 液 中OH一 的浓 度很 小 . 所 以 Ca OH) ( 的 溶 解 度 比 Ca a 溶 解 度 大 得 多 。度 1) 。亦 不尽 如意。维普资讯 河 北 化 工 1 9 年 第 2期 90 专 c 苛 ;,这 0 种情 况下理论 率可达9 呖 但 现实 率 9 只要9 呖摆布 ,因为该 反映正在 7 .6 J t l1 o 液 固相 中进 行 .反 应 物 和 产 物 均不 涉及 气 体 ,I 都 很小 .正在 1 O C时。2 8 )。

  Na COs 能 取 溶 CO 的 只 解的C ( a OH) 起感化.C ( a OH) 的OH一 转给 Na .而 Ca 取 COs 结 合 变 成 溶 解 度 ” 一 更小 的C C 从溶 液中析 出 。而 且 简 便 易 行. ● 1五 丁 1 面 呵 一 : =9,C,a O。其 原 理正在 于充 分 利 用 石 灰 消 化 的 0。反映 才 能 继续 进 行 。Ca Oa C 的消融度正在逐步增 大 . 曲到正在 整 个 体 系 中达 到 了溶 解 一 沉 淀 平 衡 .反 应 即 停 圈 l 碳 酸 钠 起 始 浓 度 取 转 化 南 的 关 系 . 蒸 发 浓 缩 的 终 点 温 度 苛 化 池 中 出来 的 澄 请 碱 液 一 般 含 Na OH 8呖左 左 要 制 3 呖 的 液 碱 ,苛 化 反 应 温 度 保 持 正在 1o 左 左 为 宜 o。达 到 平 衡 所 需 的 时 间 由 3小 时延 O C,如许 ,降低 反映 温度似对反映 ( ) 利 。


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