Método de producción industrial de carbonato de sodio.

La soda, con fórmula química Na2CO3, es una materia prima química importante y una necesidad en las industrias alimentaria, papelera, farmacéutica, de vidrio, de jabón, de impresión y teñido, entre otras, e incluso en la vida diaria de las personas.

1: Proceso gluten-álcali: en la antigüedad, la gente extraía carbonato de potasio de las cenizas de las plantas y luego obtenía carbonato de sodio de recursos naturales como tierras salino-álcalis y lagos salados, pero la cantidad era demasiado pequeña. . Estaba lejos de satisfacer las necesidades de la producción química. En 1791, el médico francés Lublan obtuvo por primera vez una patente para producir álcali. Convirtió la sal en álcali, lo que se denominó método de producción de álcali. Este método se divide en tres partes:

①El sulfato de sodio se produce mediante la reacción de cloruro de sodio y ácido sulfúrico: 2 NaCl+h2so 4 = na2so 4+2 HCl;

(2 ) Use coque para reducir el sulfato de sodio para obtener sulfuro de sodio: Na2SO4+4C = Na2S+4Co =

③El sulfuro de sodio reacciona con la piedra caliza para formar carbonato de sodio: Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS.

Desventajas: Este método requiere altas temperaturas para la producción, el ácido sulfúrico corroe gravemente el equipo, los residuos de CaS se acumulan durante mucho tiempo, están llenos de olor y son costosos, por lo que fue reemplazado por el amoníaco-álcali. método.

Dos: el método de amoníaco-álcali, el método de preparación de base de Solvay, fue inventado por Solvay en Bélgica en 1862. Utiliza sal, amoníaco y dióxido de carbono como materias primas, y la reacción también se divide en tres pasos. :

①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

②Bicarbonato de amonio + cloruro de sodio = bicarbonato de sodio + cloruro de amonio

③2NaHCO3=Na2CO3+CO2 ↑+ H2O

El CO2 producido por la reacción se puede reciclar y el NH4Cl puede reaccionar con la cal viva para regenerar el amoníaco;

2NH4Cl+CaO=2NH3 ↑+CaCl2+H2O

Desventajas : Este método logra una producción continua, mejora la tasa de utilización de la sal, reduce en gran medida el precio de la carbonato de sodio y la calidad del producto es pura, por eso se llama carbonato de sodio.

En tercer lugar, el método de producción de álcali de Hou mejoró enormemente el método anterior. La característica más importante de este método es que no absorbe amoníaco del bicarbonato de amonio sólido (NH4HCO3), sino que primero absorbe amoníaco de la salmuera y luego lo carbonata para una producción continua. El principio de este método es que el dióxido de carbono (CO2) se puede pasar a salmuera saturada con amoníaco a baja temperatura para precipitar el bicarbonato de sodio (NaHCO3). En este momento, el Na+ en las aguas madres se reduce y el Cl- es relativamente alto, luego agréguelo nuevamente. Debido al mismo efecto iónico, la solubilidad del cloruro de amonio (NH4Cl) a baja temperatura disminuye repentinamente, mientras que la solubilidad de la sal de mesa (NaCl) no cambia mucho, por lo que el cloruro de amonio (NH4Cl) precipita pero la sal de mesa no precipita. y luego se satura con amoníaco, y luego se introduce dióxido de carbono (CO2). Como resultado, NaHCO3 y NH4Cl precipitan de un lado a otro, donde el amoníaco se produce al hidrogenar nitrógeno y agua, y el CO2 es un subproducto gaseoso semi-agua de la extracción de hidrógeno y nitrógeno, combinando así inteligentemente la industria de producción de nitrógeno y la producción de álcali. industria. El álcali producido mediante este método es de excelente calidad y tan puro como la nieve. Ganó la "Medalla de Oro" en la Exposición Universal de 1926 en Filadelfia, EE. UU. En concreto es el siguiente:

1. Introducir dióxido de carbono en la salmuera saturada amoniacal.

NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 (precipitación)

2. Calentar bicarbonato de sodio para obtener carbonato de sodio.

Bicarbonato de sodio = carbonato de sodio + H2O + dióxido de carbono

3. El hidróxido de sodio se prepara introduciendo agua de cal en carbonato de sodio.

Carbonato de sodio + hidróxido de calcio = 2 hidróxido de sodio + carbonato de calcio

4. Tostar carbonato de calcio para obtener el ciclo del dióxido de carbono.

CaCO3=CaO+CO2

Óxido de calcio + H2O = hidróxido de calcio

5. Añadir el exceso de sal a las aguas madre de la reacción de 1 paso y cloruro. El amonio cristaliza para producir fertilizante.

Después de miles de experimentos, el Sr. Hou investigó con éxito el proceso conjunto-álcali en 1943. Este método combina amoníaco sintético y carbonato de sodio, mejora la tasa de utilización de la sal, acorta el proceso de producción, reduce la contaminación ambiental y reduce el costo del carbonato de sodio.