工业纯碱分析的具体技术及应用效果分析

郑元 霍文秀

摘要：工业是支撑我国经济命脉的第二大产业，工业的发展程度，决定了经济运行的水平和效果。我国的纯碱工业发展经历了重要的历史时期，在化工生产中具有重要的地位。纯碱是化工生产的主要原料，纯碱工业属于重工业生产类型，生产规模大，生产周期长，化工步骤复杂。随着科学技术的日新月异，纯碱生产逐渐走上科学化发展道路，工业纯碱的技术得到迅速提高，在使用范围及应用效果上都有了明显的进步。本文从三个方面阐述了工业纯碱分析的具体技术和应用效果，为纯碱生产技术提升提供一定依据。

关键词：工业纯碱；生产技术；应用效果；优势；分析

引言

纯碱工业是我国化学工业生产的重要组成部分，纯碱工业的发展水平影响着化学工业的发展速度。在我国工业改革的进程中，纯碱工业是化工循环经济的重点部分。在产业结构调整中，纯碱生产企业以市场为调控机制，加强科研投入，利用先进的技术和设备进行技术更新和生产过程调整。纯碱生产技术在不断的技术改革中，取得了明显的进步。但是，我国化工工业的发展过程中，对工业纯碱的需求量逐渐增大，纯碱工业生产必须要在技术上、生产规模上、管理操作上不断提升，才能适应化工工业的发展。

一、 工业纯碱的性质和主要用途。

（一）工业纯碱的性质。工业纯碱具有化学性质和物理性质。工业纯碱的化学性质可以表述为该物质是典型的强碱弱酸盐。在水溶液中呈碱性，可以与多种质子酸发生反应，在酸过量的时候可以产生二氧化碳，在酸没有过量时生成的物质为碳酸氢钠，也就俗称的小苏打。工业纯碱的物理性质可以描述为，该物质为白色粉末，有时也会呈小颗粒状。工业纯碱具有吸水性，在空气中容易吸收水分，它的密度为2.532，在温度达到400°时开始分解。工业纯碱的熔点为851°。工业纯碱容易溶于水，不易溶于乙醇。工业纯碱是分析试剂，可以作为基准试剂，分解样品溶剂，还可以是沉淀剂或者缓冲剂，也可以是挥发剂。

（二）工业纯碱的主要用途。工业纯碱的用途非常广泛，属于大众消费类的化工产品。工业纯碱主要应用的领域为第一，建材领域，在建材领域中，工业纯碱是玻璃工业的原料，在玻璃生产中，工业纯碱发挥着必要的作用。第二，在化工生产领域。工业纯碱能够制造水玻璃、小苏打、氟化钠、重铬酸钾等产品，在化工领域的应用最为广泛。第三，工业纯碱还可以应用在印染产业中，在印染生产中，工业纯碱能够成为纺织物生产过程的软水剂，有利于纺织品更加符合柔软细致的需求。第四，食品加工领域。工业纯碱碳酸钠是生产面食的添加剂，能够增加面食的口感和柔韧度，除此，在味精生产上，碳酸钠也是辅助的主要添加剂。第五，冶金工业领域。工业纯碱在冶金行业中，能够用作冶炼的助溶剂，在选矿过程中可以用作浮选剂，在炼钢的过程中可以用作脱硫剂。工业纯碱的用途很广泛，在多种工业生产过程中，都能够起到关键的作用。

二、工业纯碱的生产技术和应用效果解析。

（一）工业纯碱的碳化工序。碳化工序是工业纯碱生产过程中首要工艺。碳化工序需要在碳化塔内实现化学反应。碳化塔内的化学反应可以分为传热、传质、结晶等多个过程。碳化塔可以形成气体、液体、固体的转换。碳化塔可以分为三种主要应用类型。第一种就是大型的异径笠帽碳化塔。这样的塔体上段和冷却段的直径为3m，中间结晶的生成段为3.4m，这样的设计能够使结晶的过程缩短，有利于结晶形成。大型异径笠帽碳化塔的生产能力很大，单塔能力强，而且结晶的质量很好，沉降时间少，在我国很多大中型的工业纯碱生产企业都采用这样碳化塔。第二种是筛板碳化塔。筛板碳化塔同样具有生产能力强的特点，而且塔内部的温度较高，这样就会使结晶的质量较好。中部温度较高，能够使生产时间缩短。筛板碳化塔的优点就是容易清洗，而且具有弹性好的特质。因为氨碱法采用的是连续生产方法，使用的设备较多，而且生产的流程长，生产过程中容易出现不确定因素。筛板塔能够减少生产过程的波动性，保持生产稳定性和持续性。筛板塔在山东制碱企业实际生产中已经得到认证。第三种为外冷碳化塔。外冷碳化塔来源于国外的设计创造，我国在1979年联碱生产中确立的外冷碳化塔的使用，并且认定了该项目的所属权限。外冷碳化塔作为我国的专利发明，在实际应用中得到了良好的效果。外冷碳化塔适合长期性的连续作业，塔作业周期为大于或者等于45天。外冷碳化塔的设备结构很简单，能够减少工业生产投资，生产能力大，结晶的质量好，吸收率高。外冷碳化塔特别适用与联碱厂，能够体现工业纯碱生产的效率。第四种为不冷碳化塔。不冷碳化塔采用的是环流式的碳化塔，这种碳化塔生产重碱结晶粒度大，具有结构简易、生产能力强、适用周期长、操作简单等特点。不冷碳化塔在联碱工艺中具有明显的优势。

（二）工业纯碱生产的滤过工序。在工业纯碱的生产过程中，滤过工序处于核心地位。滤过工序的生产质量，在很大程度上决定了纯碱生产的整体效果。纯碱生产工艺中具有降低消耗的标准，滤过工序的操作情况，能够影响制造成本的高低和产品质量的好坏。滤过工序采用的设备是专业化的，在工艺设计上，具有明显的特征。滤碱洗水添加助滤剂的过程是首要任務。纯碱制造过程需要对重碱进行滤过，不同的厂家采用的产品有一些差异。目前助滤剂主要由大连化工研究设计院研制开发的ZL助滤剂。在不断的改进过程中，助滤剂的更新换代较快，助滤剂能够降低水分，提高烧成率，节约洗水量，降低生产辅助成本。用离心机二次过滤重碱的要求较高，二次过滤的目的就是能够降低重碱的水分和盐分，从而提高产品的质量。在制碱企业中，唐山碱厂引进的SHS1002/1090ZK型双级柱锥式离心机，对真空过滤后的重碱二次分离，能够将重碱水分降低到12.3%，盐分降低0.11%。滤碱机在洗水系统上的应用可以增强使用效果。喷嘴的结构影响到雾化效果，改进后的喷嘴能够解决水分分布不均的情况。这种设计能够提高产品的稳定性，降低生产成本，创造更好的经济效益。滤碱机的选择需要符合生产标准，在选择过程中，可以选用真空转鼓滤碱机或者带式滤碱机。

（三）工业纯碱生产的煅烧工序。工业纯碱的生产过程需要符合物理要求和化学要求。在纯碱的生产过程中，煅烧工序是一项保障性技术环节。煅烧工序中，煅烧炉的运行直接影响着产品的质量，煅烧炉涉及产品质量问题，煅烧炉的耗能是核心处理部分。现阶段的煅烧工序采用的设备主要由外返碱煅烧炉、自身返碱煅烧炉。外返碱煅烧炉是在吸收国外先进经验的基础上研制出来的，特别在一些大中型的制碱厂容易采用。外返碱煅烧炉具有的优点体现在密封结构好，进气装置完整，排水装置齐备，能够在长期的工业纯碱制作中保持动力强的特点。在运行过中能够保持平稳性和简易性。自身返碱煅烧炉的设计新颖，能够密封良好，在运行过程中，能够保持结构的穩定性。工业纯碱的技术应用与设备有直接的关系。

三、工业纯碱生产企业的技术及应用前景。

（一）以产业结构调整为基础，增大生产规模。工业纯碱生产在工业发展中处于重要的地位，在经济持续稳步增长的势头下，工业纯碱需要做好产业调整，同时，在生产加工技术上需要进行大幅度提升。工业纯碱生产企业需要实现企业规模的扩大，使纯碱生产能够实现集约化生产，保证生产过程的现代化管理。在制碱技术上，尊重本国技术创造外，还需要积极引进先进的技术和经验，壮大制碱企业的技术力量。

（二）以循环经济为目标，做好技术综合利用。工业纯碱的生产过程会产生一定的污染，在倡导环保管理的思想下，制碱技术进步的衡量标准就是对废物的治理和综合运用。纯碱的废渣需要进一步研究综合利用的方式，在技术和设备的开发上，尽量淘汰污染重、能耗高的工业技术设备，特别是一些老旧的设备和生产工艺，不能提供高效益的生产环节等，以保证纯碱生产能够以循环经济为目标，实现生产过程与应用过程的良性标准。工业纯碱生产的终极目标就是生产与应用的协调发展。

结语

工业纯碱以其用途的广泛性，始终占据着化工工业生产的主阵地。纯碱生产技术不应停留在原有的水平，而应该在不断的实际生产中，加以更新和改革，使我国工业纯碱生产能够与化工需求相适应。研究工业纯碱的分析技术不仅是学术要求，更是现代化生产的需要。科学技术转化为生产力，需要多个生产部门统一协作，形成经济循环过程中的良好态势。纯碱工业需要以应用效果作为考量标准，建立专业的技术指标，规范生产过程，实现生产与实际应用的相辅相成，使纯碱工业在现实应用过程中得到更好的发展。

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作者简介：郑元（1981.06-），男 ，汉族，青海湟中人， 职称：助理工程师，研究方向：工业纯碱的化学分析

第二作者：霍文秀（1988.08-），女，汉族，青海湟中人，职称：助理工程师，学士