纯碱制作工艺流程主要包括天然碱法、氨碱法和联碱法(侯氏制碱法)三大类,其中天然碱法通过天然碱矿加工,氨碱法和联碱法则以食盐、氨、二氧化碳为原料,通过化学反应合成纯碱。
天然碱法工艺流程
原料处理:以天然碱矿(如倍半碳酸钠)为原料,经粉碎、溶解净化后得到碱液。1
蒸发结晶:碱液通过蒸发浓缩析出倍半碳酸钠晶体,再经煅烧分解为纯碱(Na₂CO₃)。1
工艺优势:能耗低、碳排放少,但仅适用于拥有天然碱矿资源的地区(如中国内蒙古、美国等)。1
氨碱法(索尔维法)工艺流程
石灰石煅烧:煅烧石灰石(CaCO₃)生成二氧化碳(CO₂)和生石灰(CaO),CO₂用于后续碳酸化反应。23
氨盐水制备:饱和食盐水吸收氨气(NH₃)形成氨盐水。2
碳酸化反应:氨盐水通入CO₂生成碳酸氢钠(NaHCO₃)沉淀和氯化铵(NH₄Cl)溶液。23
煅烧分解:NaHCO₃煅烧得到纯碱,并回收CO₂循环利用。23
氨回收:母液中的NH₄Cl与Ca(OH)₂反应回收氨气。3
缺点:食盐利用率仅75%,废液(CaCl₂)污染大。45
联碱法(侯氏制碱法)工艺流程
联合生产:与合成氨厂协作,直接利用其副产物CO₂和氨气。45
循环反应:氨盐水碳酸化生成NaHCO₃后,母液加入食盐析出NH₄Cl(化肥),剩余溶液循环制碱。56
优势:食盐利用率达96%,无废液排放,成本更低。
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