純堿的化學式(苛性鈉的化學式)

今天給大家帶來的是純堿的制備工藝。如果你喜歡我們，請點擊右上角關注我們。每天都有新的知識點！

純堿又稱蘇打，學名碳酸鈉，化學式為Na2CO3，是一種非常重要的化工原料，廣泛用于制造玻璃、冶煉金屬、印染、洗滌等。那么純堿是怎么制備的呢？你知道純堿的制備工藝嗎？今天，小琪將告訴你這件事。

有兩種最著名的制備純堿的技術。一種是比利時Solvi公司開發的氨堿法純堿，又稱索氏純堿法，另一種是我國侯先生開發的聯堿法純堿，又稱侯純堿法。

這兩種技術原理相同，總反應方程式為:

從原理反應可以看出，反應原料有四種，分別是NaCl、NH3、H2O和CO2。然而，這兩種技術獲得原材料的方式不同。

氨堿法

可以直接獲得鹽(NaCl)和水。

原料CO2來自煅燒石灰石。

產生的曹參用于回收NH4+ (NH4Cl)，實現NH3的循環利用。

原料氨可以循環使用。

優勢:

1.原料是石灰石、鹽(NaCl)和水，便宜易得。

2.氨，另一種原料，可以回收利用，危害較小。

3.它能大規模連續生產，易于機械化和自動化，并能獲得高質量的純堿。

缺點:

1.原料利用率低，導致大量含Cl-的廢液排放，嚴重污染環境。

2.蒸餾回收氨，需要設置蒸氨塔，消耗大量蒸汽和石灰，造成流程長，設備龐大，浪費能源。

主要工藝流程

1.二氧化碳氣體和石灰乳的制備。煅燒石灰石得到石灰和二氧化碳，將石灰加入水中得到石灰乳。

2.鹽水的制備、精制和氨化，制取氨鹽水。

3.氨鹽水碳化生產重堿。石灰石煅燒和重堿煅燒產生的CO2經壓縮、冷卻后送至碳化塔。

4.重堿過濾洗滌(即碳化所得結晶漿液的液固分離)。

5、用重堿煅燒，得到成品純堿和CO2。

6.母液中氨的蒸餾和回收。

以下是小琪的詳細介紹。

石灰石煅燒和石灰乳的制備

石灰窯圖

二氧化碳通過煅燒石灰石獲得。反應很簡單，但工業過程并不容易。

生產中為了保證反應速度，溫度略高于計算值，窯內溫度范圍為940-1200℃，溫度過高可能結疤影響正常生產，也可能產生“過燒石灰”。

通過煅燒石灰石獲得的CaO首先與水反應生成氫氧化鈣。實際上，氫氧化鈣是過飽和的，是溶液和未溶解固體的混合物，稱為石灰乳。最好有濃稠的石灰乳，有利于氨蒸過程。但是太稠太粘稠，容易堵塞管道。它在水中的溶解度很低，隨著溫度的升高而降低。

2飽和鹽水的制備和精制

目的:除去原鹽中含有的鈣鹽、鎂鹽等雜質，因為在吸氨和碳酸化過程中可能產生氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀，堵塞管道或影響產品質量。

方法:加入石灰乳使鎂離子變成鈣離子；

可以通過以下兩種方法之一去除鈣:

a(石灰塔氣法)和B(石灰蘇打法)

3鹽水吸收氨制氨鹽水

氨吸收過程中的主要反應有:

反應是放熱的，吸收到氨鹽水中的每千克氨可放出4280kJ的熱量。如果不及時排除，系統溫度會上升到90℃以上。溫度升高，氨分壓增加，不利于吸收過程。因此，應使用多個塔外水冷器進行冷卻。使塔的中部溫度為60℃，底部溫度為30℃。存在與鈣和鎂離子反應形成沉淀的副反應。

氨吸收的主要設備是氨吸收塔。氨從中間部分引入，引入部分反應劇烈，溫度上升很大，所以部分氨吸收液循環冷卻后繼續。上部有溶液冷卻循環，以確保塔內的溫度。澄清劑的目的是去除少量的鈣鎂鹽沉淀，達到雜質含量小于0.1kg/m-3的標準。操作壓力略低于大氣壓力，減少氨損失和循環氨引入。

氨水的碳酸化

碳酸化過程分為三步:氨水與CO2反應生成氨基甲酸銨，然后水解生成碳酸氫銨，再與鈉離子反應生成碳酸氫鈉。

鹽水的氨碳酸化反應是放熱的，放熱很少，但要注意冷卻，保證反應的正常進行。

鹽水入塔溫度約為30~50℃，塔中部溫度升至60℃左右。中間部分不涼，下面部分要涼。塔底溫度應控制在30℃以下，以保證結晶。

注意碳化塔中部溫度較高。究其原因，一方面是反應本身釋放了一部分熱量，另一方面主要是考慮結晶初期較高的溫度有利于晶粒生長，可以形成較大的晶體，便于過濾。同時冷卻速度不能太快，可能會形成結晶漿液，難以過濾分離。

生產中應注意清理堵塞的晶體和雜質沉淀。經常一個塔生產，另一個塔清洗。結晶形成的碳酸鹽被新鮮氨水和CO2溶解并除去。

氨的回收5

氨法生產純堿時，氨是循環使用的。因此，應分解母液中的銨鹽以回收氨。這個過程稱為蒸氨過程。

在實際操作中，還應注意加熱段和石灰乳蒸餾段之間的連接。因為在被加熱的液體中基本上沒有游離氨，所以平衡氨分壓接近零。從下部出來的氣體中氨的含量較高，所以部分氨反而會溶解在液體中，游離氨在加熱段不能完全去除。

6 .重質純堿生產

過濾:分離出懸浮在結晶漿液中的固相NaHCO3 (45~50%)，邊過濾邊洗滌，洗滌重堿中殘留的母液，脫水降低重堿的含水量。

得到的粗堿的成分一般如下圖所示:

煅燒后，首先除去游離水，然后分解碳酸氫銨和碳酸氫鈉，得到產物NaCO3。

堿煅燒反應方程式

堿煅燒工藝流程