純鹼碳化塔
正文
純鹼(碳酸鈉)生產中碳化過程所用的主要設備，其作用是利用索爾維法的氨鹽水或侯氏制鹼法的氨母液來吸收二氧化碳，製得碳酸氫鈉，後者送去煅燒，則分解為碳酸鈉。碳化過程所放出的大量熱需從塔內移出，因此，塔的結構必須滿足吸收、結晶、冷卻等過程的要求。常用碳化設備為索爾維式碳化塔（見圖）。
高約20～30m,塔內裝有菌帽型塔板,塔板下面是帶孔的錐形隔板，上面是周邊開有鋸齒的錐形菌帽，起分布氣體的作用，這種塔板不妨礙懸浮液的流動。自塔高1／2處以下，在兩個塔板之間，裝有很多橫穿的冷卻管，管內通水，以移去反應過程中放出的熱量。塔內自上而下分成3個反應區域:①吸收區。在塔上部，溶液吸收二氧化碳，尚無結晶析出。②生成區。在塔中部，約從塔高2／3處開始析出碳酸氫鈉結晶，並繼續吸收二氧化碳，使結晶長大。③冷卻區。在塔下部，吸收二氧化碳的同時進行冷卻，結晶繼續成長。生成區的溫度對結晶質量影響很大，通常要求在60～65℃。含結晶的懸浮液從塔底部取出。取出液在索爾維法生產中，溫度控制在25～30℃，在侯氏制鹼法中控制在34～40℃。吸收後尾氣從塔頂排出。 在制鹼過程中，碳化塔內壁,特別是冷卻管表面,會形成碳酸氫鈉疤層。作業時間越長，疤層越厚。當疤層結到一定厚度後，由於傳熱效率下降，以及氣、液通道變小，作業便不能正常進行。所以碳化塔一般作業幾十小時後，需要進行清洗。通常，將幾台碳化塔編成一組，輪換清洗。
碳化塔一般都用鑄鐵製造，近年來在侯氏制鹼法中開始用碳鋼製造，內加防腐蝕層。冷卻管用鑄鐵（有的還在管外加防腐蝕層），也有用不鏽鋼的，少數用鈦材。為提高結晶質量,延長作業時間以及簡化設備結構等,現研究採用帶溢流管的篩板塔、外部冷卻式碳化塔等新結構。
