[化工知識(shí)]：純堿的生產(chǎn)制造方法及工藝流程

閱讀： 2312 時(shí)間：19月前 來源：化易天下

純堿，也稱為碳酸鈉，是一種廣泛應(yīng)用于化工品生產(chǎn)的重要原料。它的制造方法多種多樣，主要有氨堿法、聯(lián)合制堿法和天然堿加工法等。本文將詳細(xì)介紹這三種純堿制造方法。

一、氨堿法

氨堿法也稱為索爾維制堿法，是目前全球生產(chǎn)純堿最主要的方法之一。該方法的原料主要有食鹽、石灰石、焦炭和氨等。

生產(chǎn)步驟：

1. 制備飽和食鹽水，通入氨和二氧化碳，生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。反應(yīng)方程式為：NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl。
2. 過濾得到碳酸氫鈉晶體，煅燒生成純堿，同時(shí)放出二氧化碳?xì)怏w。反應(yīng)方程式為：2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O。
3. 母液中的氯化銨加入石灰乳，回收氨，以便循環(huán)利用。反應(yīng)方程式為：2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O。

氨堿法的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，產(chǎn)品質(zhì)量好，但生產(chǎn)過程中需要大量的能源和原材料，同時(shí)排放大量的廢氣和廢渣，對(duì)環(huán)境造成一定的污染。

二、聯(lián)合制堿法

聯(lián)合制堿法也稱為侯氏制堿法，是中國著名的化學(xué)家侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。該方法將純堿生產(chǎn)與合成氨工業(yè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了資源的充分利用和廢棄物的減少。

生產(chǎn)步驟：

1. 將氨和二氧化碳通入飽和食鹽水中，生成碳酸氫鈉沉淀。反應(yīng)方程式為：NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl。
2. 過濾得到碳酸氫鈉晶體，煅燒生成純堿，同時(shí)放出二氧化碳?xì)怏w。反應(yīng)方程式為：2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O。
3. 將煅燒生成的二氧化碳?xì)怏w通入水吸收塔，生成碳酸氫銨溶液。反應(yīng)方程式為：CO2 + H2O → H2CO3，H2CO3 + NH3 → NH4HCO3。
4. 碳酸氫銨溶液與氯化鈉溶液混合，進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀。反應(yīng)方程式為：NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3↓ + NH4Cl。
5. 過濾得到的碳酸氫鈉晶體再煅燒生成純堿。母液中的氯化銨加入石灰乳，回收氨，以便循環(huán)利用。

聯(lián)合制堿法的優(yōu)點(diǎn)是提高了原料的利用率，減少了廢渣和廢氣的排放，降低了生產(chǎn)成本，是目前較為先進(jìn)的純堿制造方法。

三、天然堿加工法

天然堿加工法是利用天然堿礦資源生產(chǎn)純堿的方法。天然堿礦中含有大量的碳酸鈉和碳酸氫鈉礦物，經(jīng)過采掘、破碎、溶解、過濾、蒸發(fā)等工藝步驟，可得到純堿產(chǎn)品。

生產(chǎn)步驟：

1. 采掘天然堿礦，破碎成一定粒度的礦石。
2. 將礦石加入溶解槽，通入熱水溶解礦石中的碳酸鈉和碳酸氫鈉。
3. 過濾除去不溶物，得到堿液。
4. 將堿液送入蒸發(fā)罐，蒸發(fā)濃縮得到純堿晶體。

天然堿加工法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，成本低，但天然堿礦資源有限，且分布不均，限制了該方法的廣泛應(yīng)用。

總之，純堿的制造方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體的生產(chǎn)條件和資源情況選擇合適的方法。同時(shí)，在生產(chǎn)過程中應(yīng)注重環(huán)境保護(hù)和資源利用率的提高，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的生產(chǎn)。

文本標(biāo)簽：純堿二氧化碳碳酸氫鈉碳酸氫銨合成氨氯化銨氯化鈉碳酸鈉焦炭石灰石食鹽

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