纯碱的化学配方(烧碱的化学配方)

今天，我们给大家带来纯碱的制备过程。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！

苏打苏打又名苏打，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？想知道纯碱的制备过程吗？今天，小七将告诉你一些事情。

制备纯碱有两种最著名的技术。一种是比利时苏威公司开发的氨碱法纯碱，又称索氏纯碱法，另一种是中国侯先生开发的组合纯碱法，又称侯氏纯碱法。

两种技术原理相同，总反应方程式为:

从反应原理可以看出，反应原料有四种，分别是氯化钠、NH3、H2O和CO2。然而，这两种技术的原料是以不同的方式获得的。

氨碱法

盐(氯化钠)和水可以直接获得。

原料CO2来自煅烧石灰石。

产生的曹参可用于回收NH4+ (NH4Cl)和回收NH3。

氨可以回收利用。

优点:

1.原料石灰石、盐(氯化钠)和水便宜易得。

2.另一种原料，氨，可以回收利用，损害较小。

3.可实现大规模连续生产，易于机械化和自动化，可获得高质量的纯碱。

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.蒸馏回收氨需要一个氨蒸馏塔，消耗大量的蒸汽和石灰，导致流程长，设备庞大，能源浪费。

主要过程

1.CO2气体和石灰乳的制备。煅烧石灰石产生石灰和二氧化碳，将石灰加入水中得到石灰乳。

2.盐水的制备、精制和氨化以制备氨盐水。

3.氨盐水碳化生产重碱。来自石灰石煅烧和重碱煅烧的CO2被压缩和冷却，并被送到碳化塔。

4.重碱过滤洗涤(即碳化得到的晶浆液固分离)。

5.用重质纯碱煅烧生产纯碱和CO2。

6.母液中氨的蒸馏回收。

以下是对小七的详细介绍。

1石灰石煅烧和石灰乳制备

石灰窑图

CO2通过煅烧石灰石获得。反应简单，但工业过程不容易。

其实为了保证反应速度，温度略高于计算值，窑内温度范围为940-1200℃，如果温度过高，结疤可能影响正常生产，或者“烧石灰”也可能不利。

煅烧石灰石得到的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。最好要求石灰乳浓一些，有利于蒸氨过程。但是太稠太粘，容易堵塞管道。它在水中的溶解度很低，并且随着温度的升高而降低。

饱和盐水溶液的制备和精制

目的:去除原盐中含有的钙盐、镁盐等杂质，因为氢氧化镁和碳酸钙在氨吸收和碳酸化过程中可能沉淀，堵塞管道或影响产品质量。

方法:一是加入石灰乳，使镁离子变为钙离子；

钙可以通过以下两种方法之一去除:

a(石灰塔气法)和B(石灰纯碱法)

3盐水吸氨制氨水

氨吸收过程中的主要反应有:

反应放出更多的热量，每公斤吸收到氨盐水中的氨可以放出4280kJ的热量。如果不及时拆除，系统温度可升至90℃以上。温度升高时，氨的分压升高，对吸收过程不利。因此，塔外的多个水冷器用于冷却。使塔的中部温度为60℃，底部温度为30℃。有与钙和镁离子反应生成沉淀物的副反应。

氨吸收的主要设备是氨吸收塔。氨从中部引入，引入处反应剧烈，温度大幅上升，因此部分氨吸收液循环冷却后继续。每个上部都有一个溶液冷却循环，以确保塔内的温度。澄清器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，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:氨盐水与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反应，放热不大，但要注意降温，保证反应正常。

进入塔内的盐水温度约30~50℃，塔中部温度升至60℃左右。中部不冷却，下部冷却，塔底温度控制在30℃以下，保证晶体析出。

注意碳化塔中部温度较高。原因是，一方面，一些热量从反应本身释放出来；另一方面，主要认为结晶初期稍高一点的温度有利于晶粒生长，可以形成较大的晶体以利于过滤。同时，冷却速度也不能太快，太快可能会形成晶浆，难以过滤分离。

生产中应注意清理堵塞晶体和杂质沉淀。通常一个塔生产，另一个塔清洗。新鲜氨水和CO2用于溶解和去除结晶形成的碳酸盐。

5氨的回收

氨法生产纯碱时，氨循环使用。因此，母液中的氨盐应分解回收氨。这个过程叫做氨蒸馏过程。

实际操作中还应注意加热段与石灰乳蒸馏段的衔接。由于加热的液体中基本上没有游离氨，平衡氨分压接近于零。但下部来的气体氨含量较高，因此部分氨反而会溶解在液体中，加热段无法完全去除游离氨。

6.重质纯碱的生产

过滤:分离出悬浮在晶浆中的固相碳酸氢钠(45-50%)，边过滤边洗涤，洗涤烧碱中残留的母液，脱水降低烧碱的含水量。

获得的粗碱的组分通常如下图所示:

煅烧后，先驱除游离水，然后碳酸氢铵和碳酸氢钠分解得到NaCO3。

碱煅烧反应方程式

碱复烧工艺流程