logo search
ХТНВ,Часть2

4.2. Основные операции (или стадии) производства кальцинированной соды.

Производство кальцинированной соды по аммиачному способу осуществляется в промышленности по единому принципу. Различие заключается лишь в конструкции, внутреннем устройстве, размерах и производительности аппаратов.

Сложный процесс производства соды можно разделить на несколько стадий. В содовых производствах их называют станции отделения. Какие это стадии?

  1. Предварительная очистка рассола от солей кальция и магния. Используется известково-содовой метод.

Очистка содой:

Ca+2 + CO3-2 = CaCO3↓

Очистка известковым молоком:

Mg+2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓ + Ca+2.

2. Насыщение рассола аммиаком – аммонизация. Реально идет частичное насыщение и диоксидом углерода, так как на этой стадии используются газы дистилляции, которые содержат и аммиак, и углекислый газ.

3. Карбонизация – насыщение аммиачно-солевого рассола диоксидом углерода с образованием гидрокарбоната натрия в виде кристаллической взвеси (суспензии).

Смотри уравнение (4.1):

NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl.

Попутно идут две следующие реакции:

NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3

2NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3

4. Фильтрование – разделение суспензии гидрокарбоната после карбонизации. В твёрдой фазе находится NаHCO3, в жидкой – NH4Cl, NH4HCO3, NаCl, а также (NH4)2CO3.

5. Кальцинирование (или кальцинация) – разложение гидрокарбоната натрия на кальцинированную соду, углекислый газ и воду. Смотри уравнение (4.2):

2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O

6. Операция регенерация аммиака и диоксида углерода. Смотри уравнение (4.5).

2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH4OH + CaCl2

NH4OH = NH3 + H2O

Кроме того, при этом протекают реакции (4.5а) и (4.5б):

NH4HCO3 = NH3 + CO2 + H2O

(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O

Эта операция называется станцией дистилляции.

Кроме названных основных (1 – 6) операций получения кальцинированной соды, производятся следующие вспомогательные операции.

  1. Обжиг известняка (мела) для получения диоксида углерода СО2 и извести СаО. Смотри уравнение (4.3).

СаСО3 = СаО + СО2.

  1. Гашение извести для получения известкового молока. Смотри уравнение (4.4).

СаО + Н2О = Са(ОН)2.