[化工知识]：纯碱的生产制造方法及工艺流程

阅读： 1874 时间：8月前 来源：化易天下

纯碱，也称为碳酸钠，是一种广泛应用于化工品生产的重要原料。它的制造方法多种多样，主要有氨碱法、联合制碱法和天然碱加工法等。本文将详细介绍这三种纯碱制造方法。

一、氨碱法

氨碱法也称为索尔维制碱法，是目前全球生产纯碱最主要的方法之一。该方法的原料主要有食盐、石灰石、焦炭和氨等。

生产步骤：

1. 制备饱和食盐水，通入氨和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。反应方程式为：NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl。
2. 过滤得到碳酸氢钠晶体，煅烧生成纯碱，同时放出二氧化碳气体。反应方程式为：2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O。
3. 母液中的氯化铵加入石灰乳，回收氨，以便循环利用。反应方程式为：2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O。

氨碱法的优点是原料易得，产品质量好，但生产过程中需要大量的能源和原材料，同时排放大量的废气和废渣，对环境造成一定的污染。

二、联合制碱法

联合制碱法也称为侯氏制碱法，是中国著名的化学家侯德榜在氨碱法的基础上改进而成。该方法将纯碱生产与合成氨工业相结合，实现了资源的充分利用和废弃物的减少。

生产步骤：

1. 将氨和二氧化碳通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀。反应方程式为：NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl。
2. 过滤得到碳酸氢钠晶体，煅烧生成纯碱，同时放出二氧化碳气体。反应方程式为：2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O。
3. 将煅烧生成的二氧化碳气体通入水吸收塔，生成碳酸氢铵溶液。反应方程式为：CO2 + H2O → H2CO3，H2CO3 + NH3 → NH4HCO3。
4. 碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液混合，进行复分解反应，生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。反应方程式为：NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3↓ + NH4Cl。
5. 过滤得到的碳酸氢钠晶体再煅烧生成纯碱。母液中的氯化铵加入石灰乳，回收氨，以便循环利用。

联合制碱法的优点是提高了原料的利用率，减少了废渣和废气的排放，降低了生产成本，是目前较为先进的纯碱制造方法。

三、天然碱加工法

天然碱加工法是利用天然碱矿资源生产纯碱的方法。天然碱矿中含有大量的碳酸钠和碳酸氢钠矿物，经过采掘、破碎、溶解、过滤、蒸发等工艺步骤，可得到纯碱产品。

生产步骤：

1. 采掘天然碱矿，破碎成一定粒度的矿石。
2. 将矿石加入溶解槽，通入热水溶解矿石中的碳酸钠和碳酸氢钠。
3. 过滤除去不溶物，得到碱液。
4. 将碱液送入蒸发罐，蒸发浓缩得到纯碱晶体。

天然碱加工法的优点是工艺简单，成本低，但天然碱矿资源有限，且分布不均，限制了该方法的广泛应用。

总之，纯碱的制造方法各有优缺点，应根据具体的生产条件和资源情况选择合适的方法。同时，在生产过程中应注重环境保护和资源利用率的提高，实现绿色、可持续的生产。