完整版年产4万吨苏打粉干燥工段工艺设计毕业论文Word文档下载推荐.docx

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Abstract:

Sodaisoneoftheimportantinorganicchemicalproducts,widelyusedinchemical,rmaceutical,food,lightindustry,textileandotherindustrialsectorsaswellaspeople'

sdailylives,occupyinganimportantpositioninthenationaleconomy,withthedevelopmentofamoderneconomy,neededinmanyapplicationsneedtobedeveloped.Thedemandforsodaashwillbemorerangeofapplicationswillbewider,whichfullydemonstratedthedomesticbakingsodaapplicationsandconsumptionpotentialishuge.Thedesignfocusesonthedrybakingsodaslurrypressurespraydryerdesign,andinthesubsequentsetsomeadditionalequipmenttoincreasethedryseparation.FinallydesignedaheightH=4m,diameterD=1.6m,thickness,Processingcapacityof40000t/a,withcycloneseparatorandbagfilter,makesthebakingsodawatercontentbelow0.5%andfinallybybintosodaashpackingoftheproducts.

Keywords:

sodaash;

slurry;

spraydryer;

watercontent

引言

我国的小苏打生产历史较为悠久，目前小苏打已经进入了广泛的运用领域，小苏打的消费增长已经与GDP的增长成正比，一个国家的经济水平越高，人民生活水平越高，小苏打的消费量越高，而我国的小苏打消费也同样经历了这个增长水平，从2002年的40万吨的国内消费量到目前的70万吨的消费量，每年增长在8左右，基本与我国的GDP增长成正比。

目前全球经济复苏，小苏打同样会经历一个高速的复苏。

世界经济的迅速增长和小苏打行业的迅猛发展，我国小苏打行业的发展在激烈的市场竞争中正面临着机遇和挑战。

我国小苏打工业历经了半个世纪的发展，至今已形成年产90万吨生产规模，但与国外小苏打生产先进技术相比差距很大，还没有实现大型化、高效化、自动化生产。

所以要加强创新，大胆开拓和尝试新的生产方式，达到更高层次的生产要求[1]。

第一章综述

1.1苏打粉简介

小苏打是重要的无机化工产品，广泛应用于化工、医药、食品、轻工、纺织等工业部门以及人们的日常生活，在国民经济中占有重要的地位。

我国的小苏打生产历史较为悠久，天津碱厂、四川鸿鹤化工股份有限公司等企业的小苏打曾蝉联国家质量银奖，多次被评为部、市级优质产品，在国内外享有一定声誉和地位，其它企业也在不断地发展壮大。

但随着改革开放，世界经济的迅速增长和小苏打行业的迅猛发展，我国小苏打行业的发展在激烈的市场竞争中正面临着机遇和挑战。

我们要审时度势，居危思进，认真地进行国内外同行业的技术交流与研究，拓宽视野，找准差距，摆正位置，趋利避害，用“与时俱进”精神博采国内外小苏打各厂家先进之长，结合我国特点和发展规划，走一条跨越式发展小苏打的道路。

1.1.1苏打粉性质

苏打粉俗称小苏打即碳酸氢钠（SodiumBicarbonate），白色粉末或单斜晶结晶性粉末，无臭、味咸、易溶于水，但比碳酸钠在水中的溶解度小，不溶于乙醇，在潮湿空气中缓慢分解。

其水溶液因水解呈微碱性，受热易分解。

25℃时溶于10份水，约18℃时溶于12份水，不溶于乙醇。

其冷水制成的没有搅动的溶液，对酚酞试纸呈微碱性反应，放置或升高温度，其碱性增加。

25℃新鲜配制的0.1mol/L水溶液pH值为8.3。

在干燥空气中不易分解，在潮湿空气中易发生分解。

1.1.2苏打粉用途

苏打粉可直接作为制药工业的原料，用于治疗胃酸过多。

还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理，以及用于纤维、橡胶工业等。

同时用作羊毛的洗涤剂，以及用于农业浸种等。

食品工业中一种应用最广泛的疏松剂，用于生产饼干、糕点、馒头、面包等，是汽水饮料中二氧化碳的发生剂；

可与明矾复合为碱性发酵粉，也可与纯碱复合为民用石碱；

还可用作黄油保存剂。

消防器材中用于生产酸碱灭火机和泡沫灭火机。

橡胶工业利用其与明矾、H发孔剂配合起均匀发孔的作用用于橡胶、海棉生产。

冶金工业用作浇铸钢锭的助熔剂。

机械工业用作铸钢（翻砂）砂型的成型助剂。

印染工业用作染色印花的固色剂，酸碱缓冲剂，织物染整的后方处理剂。

染色中加入小苏打可以防止纱筒产生色花。

医药工业用作制酸剂的原料。

用作分析试剂、无机合成、制药工业、治疗酸血症以及食品工业的发酵剂、汽水和冷饮中二氧化碳的发生剂、黄油的保存剂。

可直接用作制药工业的原料、作羊毛的洗涤剂、泡沫灭火剂、浴用剂、碱性剂、膨松剂。

常与碳酸氢铵配制膨松剂用于饼干、糕点。

在小麦粉中的添加量20g/kg。

可与柠檬酸、酒石酸等配制固体清凉饮料的发泡剂（产生CO2）。

因系无害的弱碱性剂，洗涤蔬菜时添加约0.1%～0.2%可使绿色稳定。

单用时，因受热分解呈强碱性，用于面包时会带黄色，并破坏小麦中维生素，最好与磷酸氢钙等酸性物质合用。

尚可用于食品烫漂、去涩味。

因其能使pH值上升，故可提高蛋白质的持水性，促使食品组织细胞软化，促进涩味成分溶出。

对羊奶有去膻作用（用量10～20mg/kg）。

作酸度调节剂和化学膨松剂，我国规定可用于各类需添加膨松剂的食品，按生产需要适量使用。

家畜饲料中用作饲料添加剂，可以使禽类、畜类多产蛋产奶。

1.2苏打粉生产方法

1.2.1粗碳酸氢钠精制小苏打（湿分解法）

氨碱法或联碱法制纯碱，都需先制得粗碳酸氢钠，再经锻烧分解而成纯碱。

但由于粗碳酸氢钠中约含有3.5％（干基）的碳酸氢钠、少量氯化铵和0.3~0.6％（干基）的氯化钠，有时还含有痕量的碳酸镁及硫化铁，因而不能直接作为成品出售，特别是不允许用于食品和医药工业。

其精制方法为：

把经滤清机过滤洗涤过的粗碳酸氢钠，用热水溶解制成悬浮浆液，再经沉降澄清后，进分解塔蒸馏（蒸馏中粗碳酸氢钠约83~85%分解为碳酸钠，其余仍为碳酸氢钠）；

蒸馏过的溶液经冷却到68℃以下，再送入碳化塔内通CO2进行碳化反应并经冷却；

所得的碳酸氢钠悬浮液，经过滤、干燥即得小苏打成品。

1.2.2纯碱和二氧化碳反应制小苏打

该法比湿分解法[2]有如下优点：

（1）不损失NH3

（2）所需的生产设备几乎与制造纯碱一样，因而可利用纯碱厂的旧机器设备；

（3）可综合利用纯碱厂的二氧化碳；

（4）可制得高质量的小苏打（如医药用和试剂级小苏打）。

因而这是目前国内外普遍采用的制小苏打的方法。

一般可分为气一固相法和气—液相法其反应式为：

NaCO3+H2O+CO2=NaHCO3（1-1）

气一固相法（又称干法、固定床法）：

该法是用纯碱生产小苏打最早的方法之一，我国也是以此法为起点的。

把纯碱和30~40%纯碱重量的水经拌和机用人工均匀拌和，再进入用砖和水泥砌成的方池里（底部为竹或木制成的架子，上铺细布）；

来自石灰窑并经水冷却洗涤的CO2混合气，用鼓风机从布下面通入，与纯碱发生碳化反应（反应时间一般为24小时，是否反应好可用酚酞滴定，不显红色，即已反应成小苏打）；

粗碎可用锤式粉碎机；

干燥宜用气流干燥器（干燥温度可高至120℃），也可用箱式烘房，但温度在60℃；

干燥后的小苏打需再经万能粉碎机细碎至60到100目，然后包装。

该法工艺设备简单，成本低、投资少、上马快。

但由于工业纯碱未经过精制，其所含杂质都进入小苏打产品，所得产品只能是工业用小苏打而且劳动强度大、劳动生产率低。

因而国内在60年代大部分生产厂还用该法，而目前已为数不多了。

气一液相法生产小苏打（又称湿法）：

湿法生产小苏打有间歇法和连续法两种，它们的工艺流程基本相同，就是将纯碱水溶液经过滤后，在碳化塔中与CO2之反应，生成的NaHCO3悬浮液经离心分离、洗涤、干燥，得到NaHCO3成品。

间歇法与连续法的不同点就在于：

前者碳化反应系分批间歇进行，后者是连续进行，即纯碱水榕液不断从塔顶进入，NaHCO3悬浮液不断从塔底放出。

两法比较，间歇法碳化设备制造简单，费用低，并可用较低浓度的CO2（如体积浓度为20%左右）来生产，因而可用一般的土窑来生成CO2，因土窑的投资也低，但其单位生产能力较低（约为0.7吨/日左右），CO2吸收率（约为60%）纯碱转化率（约50%）也较低；

而连续法碳化塔的单位生产能力（约为2吨/日）、CO2吸收率（约为60~70%，最高可达90%）和纯碱转化率（约为90%左右）都较高，劳动强度较低，但其碳化塔结构较复杂，制造费用较高，而且CO2浓度要求>

30%石灰窑需采用机械窑，投资也较高。

因而间歇法适用于年产量较低（如千吨级）的单位，而年产量要求在万吨以上的，则宜采用连续法。

1.2.3结晶器碳化制小苏打

这是国外提出的一种新的生产流程，该生产方法的优点是：

操作中可控制NaHCO3结晶粒度的成长：

可制得大结晶（如60一100目）和高松密度的小苏打，最适于发酵粉、灭火剂、处理剂、洗涤剂等用，CO2损失极少，设备运转周期长：

加热和冷却过程的能量消耗少，生产可连续进行也可间歇进行。

用纯碱制小苏打最好附设在纯碱生产厂，这样一可充分利用碱厂的高浓度CO2气体及其净化、冷却和压送设备，从而降低成本，提高设备利用率；

二可免去纯碱包装、运输、拆包等手续和费用，并可避免碱粉途耗损失（据统计约为3%左右）；

三可综合利用碱厂废碱水废热；

四可降低管理、经营费用，并增加产品和收益；

五是如把纯碱运往各地作为小苏打的原料，还不如把做好的小苏打成品运往各地，这样在同样要运输的情况下，可为国家节约大量的小苏打生产厂的设备投资和人力、物力、财力。

1.2.4天然碱制小苏打

我国有丰富的天然碱，资源分布也广。

用天然碱制小苏打可大大降低成本（比用纯碱制小苏打降低约1/4左右），并可缓和纯碱供应的紧缺状况。

为此应大力发展用天然碱制小苏打和纯碱。

在美国目前