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第1章 物理化学过程和工程基础1

1.1 化学反应和相变化2

1.1.1 早期化学反应理论2

1.1.2 近代化学反应理论2

1.1.3 副反应新说3

1.1.4 相变过程5

1.2 化学反应平衡7

1.3 相图操作线10

1.4 二氧化碳吸收动力学11

1.4.1 吸收速度方程式11

1.4.2 二氧化碳传质总系数12

1.4.3 液相平衡蒸汽分压13

1.5 碳酸氢钠结晶15

1.5.1 反应结晶过程理论19

1.5.2 碳化度理论30

1.5.3 二次成核理论44

1.5.4 重碱结晶成长机理53

第2章 不冷式碳化工艺及生产流程61

2.1 碳酸化制重碱工艺和发展62

2.1.1 索尔维氨碱法碳酸化工艺62

2.1.2 联合制碱法碳酸化工艺63

2.1.3 新旭法制碱碳酸化工艺65

2.1.4 改良法制碱半碳化工艺67

2.1.5 纯碱制造分步碳化工艺68

2.1.6 纯碱制造不冷式碳化工艺69

2.2 不冷式碳化工艺流程72

2.2.1 流程设计范围72

2.2.2 工艺技术路线72

2.2.3 工艺流程72

2.2.4 工艺流程特点75

第3章 环流式碳化塔81

3.1 碳酸化设备的发展82

3.1.1 索尔维碳化塔84

3.1.2 筛板式碳化塔86

3.1.3 A式（外冷式）碳化塔86

3.1.4 自然循环外冷碳化塔88

3.1.5 不冷式碳化塔90

3.2 环流反应器90

3.2.1 环流反应器简介90

3.2.2 喷射型环流反应器应用研究92

3.3 环流式碳化塔102

3.3.1 设备结构102

3.3.2 工作原理和操作方式103

3.3.3 塔内碳酸化重碱结晶过程107

3.3.4 塔内物理化学过程的热效应和温度分布109

3.4 环流式碳化塔的特点110

第4章 工艺指标与操作控制118

4.1 不冷式碳化塔的操作管理新理念118

4.1.1 碳化操作的主要目的是制造优质重碱结晶118

4.1.2 不冷式碳化联碱的当量概念119

4.1.3 沉淀量、沉降时间改为固液比考察121

4.1.4 β值改为A值控制121

4.2 工艺指标及控制方法122

4.2.1 半母液Ⅰ组成及温度122

4.2.2 碳化取出液CNH3浓度125

4.2.3 碳化尾气CO2浓度128

4.2.4 碳化塔温度及温度分布“反常”现象130

4.2.5 重碱结晶质量及其他考察指标134

4.3 开塔要领及步骤135

4.3.1 联合制碱工厂技改工程开塔步骤135

4.3.2 新建联合制碱装置原始开车方案要点136

4.4 碳化塔取出操作138

4.4.1 不冷式碳化塔独特的取出方式138

4.4.2 反应段中部取出方式的特点138

4.5 碳化压力选择139

4.5.1 碳化塔大型化，碳化压力有提高趋势140

4.5.2 不冷式碳化塔的操作压力141

4.6 碳化塔结疤、作业周期及清洗方法142

4.6.1 碳化塔结疤和作业周期142

4.6.2 碳化塔清洗方法146

第5章 母液组成、物料平衡和热量平衡计算148

5.1 母液组成设计（体积法）148

5.1.1 碳化取出液CM组成测算与选定148

5.1.2 母液Ⅰ（MⅠ）组成计算153

5.1.3 氨母液Ⅰ（AMⅠ）组成计算154

5.1.4 母液Ⅱ（MⅡ）组成计算155

5.1.5 半母液Ⅰ（BMⅠ）组成计算156

5.1.6 半母液Ⅱ（BMⅡ）组成计算157

5.1.7 系统母液组成161

5.2 母液离子组成及化合物搭配161

5.2.1 母液离子浓度计算例162

5.2.2 母液离子组成及化合物搭配表163

5.3 碳化塔物料计算与平衡164

5.3.1 BMⅠ带入物料164

5.3.2 CM带出物料166

5.3.3 碳酸化过程的化学反应和相变化167

5.3.4 重碱结晶带出物料171

5.3.5 二氧化碳气带入物料171

5.3.6 碳化尾气带出物料174

5.3.7 碳酸化过程水平衡176

5.3.8 碳化塔物料平衡表177

5.4 碳化塔热量计算与平衡177

5.4.1 BMⅠ带入热量q1177

5.4.2 二氧化碳气带入热量q2178

5.4.3 碳酸化反应热q3178

5.4.4 重碱结晶带出热量q4181

5.4.5 碳化尾气带出热量q5181

5.4.6 取出口暴空CO2带出热量q6181

5.4.7 塔壁散热损失q7182

5.4.8 CM带出热量q8182

5.4.9 CM温度t CM182

5.4.10 碳化塔热量平衡表183

附录1 重碱分离工序物料和热量平衡计算185

附录2 有关工序物料和热量平衡表197

附录3 产品组成、原料流向及平衡205

参考文献211