工業純堿分析的具體技術及應用效果分析

鄭元 霍文秀

摘要：工業是支撐我國經濟命脈的第二大產業，工業的發展程度，決定了經濟運行的水平和效果。我國的純堿工業發展經歷了重要的歷史時期，在化工生產中具有重要的地位。純堿是化工生產的主要原料，純堿工業屬于重工業生產類型，生產規模大，生產周期長，化工步驟復雜。隨著科學技術的日新月異，純堿生產逐漸走上科學化發展道路，工業純堿的技術得到迅速提高，在使用范圍及應用效果上都有了明顯的進步。本文從三個方面闡述了工業純堿分析的具體技術和應用效果，為純堿生產技術提升提供一定依據。

關鍵詞：工業純堿；生產技術；應用效果；優勢；分析

引言

純堿工業是我國化學工業生產的重要組成部分，純堿工業的發展水平影響著化學工業的發展速度。在我國工業改革的進程中，純堿工業是化工循環經濟的重點部分。在產業結構調整中，純堿生產企業以市場為調控機制，加強科研投入，利用先進的技術和設備進行技術更新和生產過程調整。純堿生產技術在不斷的技術改革中，取得了明顯的進步。但是，我國化工工業的發展過程中，對工業純堿的需求量逐漸增大，純堿工業生產必須要在技術上、生產規模上、管理操作上不斷提升，才能適應化工工業的發展。

一、 工業純堿的性質和主要用途。

（一）工業純堿的性質。工業純堿具有化學性質和物理性質。工業純堿的化學性質可以表述為該物質是典型的強堿弱酸鹽。在水溶液中呈堿性，可以與多種質子酸發生反應，在酸過量的時候可以產生二氧化碳，在酸沒有過量時生成的物質為碳酸氫鈉，也就俗稱的小蘇打。工業純堿的物理性質可以描述為，該物質為白色粉末，有時也會呈小顆粒狀。工業純堿具有吸水性，在空氣中容易吸收水分，它的密度為2.532，在溫度達到400°時開始分解。工業純堿的熔點為851°。工業純堿容易溶于水，不易溶于乙醇。工業純堿是分析試劑，可以作為基準試劑，分解樣品溶劑，還可以是沉淀劑或者緩沖劑，也可以是揮發劑。

（二）工業純堿的主要用途。工業純堿的用途非常廣泛，屬于大眾消費類的化工產品。工業純堿主要應用的領域為第一，建材領域，在建材領域中，工業純堿是玻璃工業的原料，在玻璃生產中，工業純堿發揮著必要的作用。第二，在化工生產領域。工業純堿能夠制造水玻璃、小蘇打、氟化鈉、重鉻酸鉀等產品，在化工領域的應用最為廣泛。第三，工業純堿還可以應用在印染產業中，在印染生產中，工業純堿能夠成為紡織物生產過程的軟水劑，有利于紡織品更加符合柔軟細致的需求。第四，食品加工領域。工業純堿碳酸鈉是生產面食的添加劑，能夠增加面食的口感和柔韌度，除此，在味精生產上，碳酸鈉也是輔助的主要添加劑。第五，冶金工業領域。工業純堿在冶金行業中，能夠用作冶煉的助溶劑，在選礦過程中可以用作浮選劑，在煉鋼的過程中可以用作脫硫劑。工業純堿的用途很廣泛，在多種工業生產過程中，都能夠起到關鍵的作用。

二、工業純堿的生產技術和應用效果解析。

（一）工業純堿的碳化工序。碳化工序是工業純堿生產過程中首要工藝。碳化工序需要在碳化塔內實現化學反應。碳化塔內的化學反應可以分為傳熱、傳質、結晶等多個過程。碳化塔可以形成氣體、液體、固體的轉換。碳化塔可以分為三種主要應用類型。第一種就是大型的異徑笠帽碳化塔。這樣的塔體上段和冷卻段的直徑為3m，中間結晶的生成段為3.4m，這樣的設計能夠使結晶的過程縮短，有利于結晶形成。大型異徑笠帽碳化塔的生產能力很大，單塔能力強，而且結晶的質量很好，沉降時間少，在我國很多大中型的工業純堿生產企業都采用這樣碳化塔。第二種是篩板碳化塔。篩板碳化塔同樣具有生產能力強的特點，而且塔內部的溫度較高，這樣就會使結晶的質量較好。中部溫度較高，能夠使生產時間縮短。篩板碳化塔的優點就是容易清洗，而且具有彈性好的特質。因為氨堿法采用的是連續生產方法，使用的設備較多，而且生產的流程長，生產過程中容易出現不確定因素。篩板塔能夠減少生產過程的波動性，保持生產穩定性和持續性。篩板塔在山東制堿企業實際生產中已經得到認證。第三種為外冷碳化塔。外冷碳化塔來源于國外的設計創造，我國在1979年聯堿生產中確立的外冷碳化塔的使用，并且認定了該項目的所屬權限。外冷碳化塔作為我國的專利發明，在實際應用中得到了良好的效果。外冷碳化塔適合長期性的連續作業，塔作業周期為大于或者等于45天。外冷碳化塔的設備結構很簡單，能夠減少工業生產投資，生產能力大，結晶的質量好，吸收率高。外冷碳化塔特別適用與聯堿廠，能夠體現工業純堿生產的效率。第四種為不冷碳化塔。不冷碳化塔采用的是環流式的碳化塔，這種碳化塔生產重堿結晶粒度大，具有結構簡易、生產能力強、適用周期長、操作簡單等特點。不冷碳化塔在聯堿工藝中具有明顯的優勢。

（二）工業純堿生產的濾過工序。在工業純堿的生產過程中，濾過工序處于核心地位。濾過工序的生產質量，在很大程度上決定了純堿生產的整體效果。純堿生產工藝中具有降低消耗的標準，濾過工序的操作情況，能夠影響制造成本的高低和產品質量的好壞。濾過工序采用的設備是專業化的，在工藝設計上，具有明顯的特征。濾堿洗水添加助濾劑的過程是首要任務。純堿制造過程需要對重堿進行濾過，不同的廠家采用的產品有一些差異。目前助濾劑主要由大連化工研究設計院研制開發的ZL助濾劑。在不斷的改進過程中，助濾劑的更新換代較快，助濾劑能夠降低水分，提高燒成率，節約洗水量，降低生產輔助成本。用離心機二次過濾重堿的要求較高，二次過濾的目的就是能夠降低重堿的水分和鹽分，從而提高產品的質量。在制堿企業中，唐山堿廠引進的SHS1002/1090ZK型雙級柱錐式離心機，對真空過濾后的重堿二次分離，能夠將重堿水分降低到12.3%，鹽分降低0.11%。濾堿機在洗水系統上的應用可以增強使用效果。噴嘴的結構影響到霧化效果，改進后的噴嘴能夠解決水分分布不均的情況。這種設計能夠提高產品的穩定性，降低生產成本，創造更好的經濟效益。濾堿機的選擇需要符合生產標準，在選擇過程中，可以選用真空轉鼓濾堿機或者帶式濾堿機。

（三）工業純堿生產的煅燒工序。工業純堿的生產過程需要符合物理要求和化學要求。在純堿的生產過程中，煅燒工序是一項保障性技術環節。煅燒工序中，煅燒爐的運行直接影響著產品的質量，煅燒爐涉及產品質量問題，煅燒爐的耗能是核心處理部分。現階段的煅燒工序采用的設備主要由外返堿煅燒爐、自身返堿煅燒爐。外返堿煅燒爐是在吸收國外先進經驗的基礎上研制出來的，特別在一些大中型的制堿廠容易采用。外返堿煅燒爐具有的優點體現在密封結構好，進氣裝置完整，排水裝置齊備，能夠在長期的工業純堿制作中保持動力強的特點。在運行過中能夠保持平穩性和簡易性。自身返堿煅燒爐的設計新穎，能夠密封良好，在運行過程中，能夠保持結構的穩定性。工業純堿的技術應用與設備有直接的關系。

三、工業純堿生產企業的技術及應用前景。

（一）以產業結構調整為基礎，增大生產規模。工業純堿生產在工業發展中處于重要的地位，在經濟持續穩步增長的勢頭下，工業純堿需要做好產業調整，同時，在生產加工技術上需要進行大幅度提升。工業純堿生產企業需要實現企業規模的擴大，使純堿生產能夠實現集約化生產，保證生產過程的現代化管理。在制堿技術上，尊重本國技術創造外，還需要積極引進先進的技術和經驗，壯大制堿企業的技術力量。

（二）以循環經濟為目標，做好技術綜合利用。工業純堿的生產過程會產生一定的污染，在倡導環保管理的思想下，制堿技術進步的衡量標準就是對廢物的治理和綜合運用。純堿的廢渣需要進一步研究綜合利用的方式，在技術和設備的開發上，盡量淘汰污染重、能耗高的工業技術設備，特別是一些老舊的設備和生產工藝，不能提供高效益的生產環節等，以保證純堿生產能夠以循環經濟為目標，實現生產過程與應用過程的良性標準。工業純堿生產的終極目標就是生產與應用的協調發展。

結語

工業純堿以其用途的廣泛性，始終占據著化工工業生產的主陣地。純堿生產技術不應停留在原有的水平，而應該在不斷的實際生產中，加以更新和改革，使我國工業純堿生產能夠與化工需求相適應。研究工業純堿的分析技術不僅是學術要求，更是現代化生產的需要。科學技術轉化為生產力，需要多個生產部門統一協作，形成經濟循環過程中的良好態勢。純堿工業需要以應用效果作為考量標準，建立專業的技術指標，規范生產過程，實現生產與實際應用的相輔相成，使純堿工業在現實應用過程中得到更好的發展。

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作者簡介：鄭元（1981.06-），男 ，漢族，青海湟中人， 職稱：助理工程師，研究方向：工業純堿的化學分析

第二作者：霍文秀（1988.08-），女，漢族，青海湟中人，職稱：助理工程師，學士