苏打化学式(氢氧化钠俗称)

今天给大家带来的是纯碱的制备工艺。如果你喜欢我们，请点击右上角关注我们。每天都有新的知识点！

纯碱又称苏打，学名碳酸钠，化学式为Na2CO3，是一种非常重要的化工原料，广泛用于制造玻璃、冶炼金属、印染、洗涤等。那么纯碱是怎么制备的呢？你知道纯碱的制备工艺吗？今天，小琪将告诉你这件事。

有两种最著名的制备纯碱的技术。一种是比利时Solvi公司开发的氨碱法纯碱，又称索氏纯碱法，另一种是我国侯先生开发的联碱法纯碱，又称侯纯碱法。

这两种技术原理相同，总反应方程式为:

从原理反应可以看出，反应原料有四种，分别是NaCl、NH3、H2O和CO2。然而，这两种技术获得原材料的方式不同。

氨碱法

可以直接获得盐(NaCl)和水。

原料CO2来自煅烧石灰石。

产生的曹参用于回收NH4+ (NH4Cl)，实现NH3的循环利用。

原料氨可以循环使用。

优势:

1.原料是石灰石、盐(NaCl)和水，便宜易得。

2.氨，另一种原料，可以回收利用，危害较小。

3.它能大规模连续生产，易于机械化和自动化，并能获得高质量的纯碱。

缺点:

1.原料利用率低，导致大量含Cl-的废液排放，严重污染环境。

2.蒸馏回收氨，需要设置蒸氨塔，消耗大量蒸汽和石灰，造成流程长，设备庞大，浪费能源。

主要工艺流程

1.二氧化碳气体和石灰乳的制备。煅烧石灰石得到石灰和二氧化碳，将石灰加入水中得到石灰乳。

2.盐水的制备、精制和氨化，制取氨盐水。

3.氨盐水碳化生产重碱。石灰石煅烧和重碱煅烧产生的CO2经压缩、冷却后送至碳化塔。

4.重碱过滤洗涤(即碳化所得结晶浆液的液固分离)。

5、用重碱煅烧，得到成品纯碱和CO2。

6.母液中氨的蒸馏和回收。

以下是小琪的详细介绍。

石灰石煅烧和石灰乳的制备

石灰窑图

二氧化碳通过煅烧石灰石获得。反应很简单，但工业过程并不容易。

生产中为了保证反应速度，温度略高于计算值，窑内温度范围为940-1200℃，温度过高可能结疤影响正常生产，也可能产生“过烧石灰”。

通过煅烧石灰石获得的CaO首先与水反应生成氢氧化钙。实际上，氢氧化钙是过饱和的，是溶液和未溶解固体的混合物，称为石灰乳。最好有浓稠的石灰乳，有利于氨蒸过程。但是太稠太粘稠，容易堵塞管道。它在水中的溶解度很低，随着温度的升高而降低。

2饱和盐水的制备和精制

目的:除去原盐中含有的钙盐、镁盐等杂质，因为在吸氨和碳酸化过程中可能产生氢氧化镁和碳酸钙沉淀，堵塞管道或影响产品质量。

方法:加入石灰乳使镁离子变成钙离子；

可以通过以下两种方法之一去除钙:

a(石灰塔气法)和B(石灰苏打法)

3盐水吸收氨制氨盐水

氨吸收过程中的主要反应有:

反应是放热的，吸收到氨盐水中的每千克氨可放出4280kJ的热量。如果不及时排除，系统温度会上升到90℃以上。温度升高，氨分压增加，不利于吸收过程。因此，应使用多个塔外水冷器进行冷却。使塔的中部温度为60℃，底部温度为30℃。存在与钙和镁离子反应形成沉淀的副反应。

氨吸收的主要设备是氨吸收塔。氨从中间部分引入，引入部分反应剧烈，温度上升很大，所以部分氨吸收液循环冷却后继续。上部有溶液冷却循环，以确保塔内的温度。澄清剂的目的是去除少量的钙镁盐沉淀，达到杂质含量小于0.1kg/m-3的标准。操作压力略低于大气压力，减少氨损失和循环氨引入。

氨水的碳酸化

碳酸化过程分为三步:氨水与CO2反应生成氨基甲酸铵，然后水解生成碳酸氢铵，再与钠离子反应生成碳酸氢钠。

盐水的氨碳酸化反应是放热的，放热很少，但要注意冷却，保证反应的正常进行。

盐水入塔温度约为30~50℃，塔中部温度升至60℃左右。中间部分不凉，下面部分要凉。塔底温度应控制在30℃以下，以保证结晶。

注意碳化塔中部温度较高。究其原因，一方面是反应本身释放了一部分热量，另一方面主要是考虑结晶初期较高的温度有利于晶粒生长，可以形成较大的晶体，便于过滤。同时冷却速度不能太快，可能会形成结晶浆液，难以过滤分离。

生产中应注意清理堵塞的晶体和杂质沉淀。经常一个塔生产，另一个塔清洗。结晶形成的碳酸盐被新鲜氨水和CO2溶解并除去。

氨的回收5

氨法生产纯碱时，氨是循环使用的。因此，应分解母液中的铵盐以回收氨。这个过程称为蒸氨过程。

在实际操作中，还应注意加热段和石灰乳蒸馏段之间的连接。因为在加热的液体中基本上没有游离氨，所以平衡氨分压接近零。从下部出来的气体中氨的含量较高，所以部分氨反而会溶解在液体中，游离氨在加热段不能完全去除。

6 .重质纯碱生产

过滤:分离出悬浮在结晶浆液中的固相NaHCO3 (45~50%)，边过滤边洗涤，洗涤重碱中残留的母液，脱水降低重碱的含水量。

得到的粗碱的成分一般如下图所示:

煅烧后，首先除去游离水，然后分解碳酸氢铵和碳酸氢钠，得到产物NaCO3。

碱煅烧反应方程式

碱煅烧工艺流程