无机化工反应单元工艺.ppt

第四章无机化工反应单元工业部分:硫酸工业(三酸)H2SO4纯碱工业Na2CO3***碱工业NaOHCl2H2合成氨工业NH3化肥工业N、P、K肥及复合肥复混肥料、稀土、生物等;无机盐工业化工矿物的加工无机化工反应单元:氧化、脱氢、加氢、电解;本章主要将化工矿物固相加工单元工艺固相化学加工单元工艺类型:  湿法化学加工:用酸、碱对化学矿的浸取; 热法化学加工:焙烧、煅烧、烧结; 复分解或置换反应:复分解或者置换反应工艺,对固相原料化学转化。主要单元过程:物理过程:破碎、过滤、筛分、结晶、干燥、蒸发;化学过程:焙烧、煅烧、烧结、浸取等复分解反应;无机化工中化学矿物的固相加工生产化工产品的生产流程一般包括以下过程:(1)原料准备化学矿物首先应加以破碎、磨细与筛分处理,必要时还要对矿物作精选处理,选矿的方法有手选、磁选和浮选等方法。(2)化学矿的热处理采用焙烧、煅烧和烧结工艺对矿物进行热法化学加工。(3)化学矿的浸取用合适的溶剂对矿物进行浸取,使有效组分从固相转移到溶液中来,浸取过程可以是物理浸取或化学浸取。(4)过滤浸取过程中有效组分进人溶液,而其余物质仍留在固相中,需进行过滤将它们分离。常用的过滤设备有压力式过滤、真空式过滤和离心式过滤。(5)溶液的精制滤液中还可能残留溶解性杂质,需进行精制和提纯,精制的方法有蒸馏、吸附、液一液萃取、离子交换、膜分离、沉淀和结晶等单元操作过程。(6)蒸发用水蒸气加热物料,采用2-3效真空蒸发装置,使溶剂蒸气化,提高溶液的浓度。(7)结晶溶液在蒸发或结晶过程中,使产品从溶液中结晶出来。对工业结晶产品的要求是颗粒粗大、均匀(8)干燥为防止湿物料的结块或有效组分的分解,需用热空气或烟道气为加热介质对产品进行干燥。、煅烧与烧结焙烧:是将矿石、精矿在空气、***气、氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程用途:无机盐工业的原料处理煅烧:是在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解、并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。烧结:在低于固相炉料的熔点下进行反应,而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。一焙烧(1)氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化,使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物,同时除去易于挥发的***、锑、硒、碲等杂质。例如:硫酸生产中硫铁矿的焙烧还有硫化铜的焙烧、硫化锌的焙烧、MoS2的焙烧。有时还加添加剂,如:(2)硫酸化焙烧使某些金属硫化物氧化成为易溶于水的硫酸盐的焙烧过程,主要反应有:控制较高的SO2气氛及较低的溶烧温度,有利于生成硫酸盐;反之,则易变为氧化物,成为氧化焙烧。(3)挥发焙烧将硫化物在空气中加热,使提取对象变为挥发性氧化物,呈气态分离出来,例如: