Производство соды

 

Производство соды 

Сода - один из важнейших многотоннажных продуктов основной химии. Она бывает кальцинированной (Na2СО3), кристаллической (Na2СО3 • 10H2O), каустической (NaОН) и двууглекислой, или питьевой (Na2HCO3). В природных условиях сода содержится в озерах, расположенных в засушливых районах. Она выделяется из рассолов на специальных предприятиях. Основная часть соды производится из природных ресурсов химическим методом. Впервые таким способом получена сода в 1791 г. во Франции. При этом на поваренную соль воздействовали серной кислотой, получали сульфат натрия, который прокаливали с известняком и углем (метод Леблана). На современном этапе этот метод не применяют. С 1864 г. кальцинированную соду получают аммиачным способом из насыщенного раствора поваренной соли, известняка и аммиака. Это более прогрессивный способ. Используют как природные, так и искусственные рассолы. Последние получают из каменной соли при разработке месторождений методом подземного выщелачивания. Более эффективное сырье - природные рассолы. Их использование упрощает технологическую схему, снижает расходы материальных и трудовых ресурсов, а себестоимость конечного продукта наиболее низкая. Рассол насыщают аммиаком и углекислым газом в аппаратах-абсорберах и колоннах для карбонизации (рис. 10)1. В результате образуется технический бикарбонат натрия, который выпадает в осадок, и побочный продукт - хлористый аммоний в растворе. Их разделяют в вакуум - фильтре:

NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3  + NH4Cl,

Бикарбонат прокаливают и получают конечный продукт, воду и углекислый газ:

2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O.

Последний вновь возвращают в технологический процесс для насыщения рассола. Из побочного продукта - хлористого аммония - воздействием гашеной извести выделяют аммиак, который используют в производстве соды, и хлористый кальций - отход производства:

2NН4Сl + Са(OН)2 = СаСl2 + 2Н2O + 2NН3,

Производство кальцинированной соды характеризуется высокой материалоемкостью и повышенной топливоемкостью. На I т соды расходуют 1,5 т каменной соли (около 5 куб.м рассола) и 1,4 т известняка. Именно сочетание основного сырья (особенно наличие природных рассолов) и топлива определяет основные районы производства соды (Славянск, Лисичанск - Украина).

Кальцинированная сода используется в производстве стекла, глинозема, тканей, кож. Насыщая кальцинированную соду углекислым газом, получают питьевую соду. Последнюю возможно выработать из технического бикарбоната, очистив его от примесей (хлористого аммония, воды). Из кальцинированной соды получают ее разновидность - кристаллическую.

 

Производство соды

 

Каустическую соду первоначально получали ферритным и известковым способами. При этом основным сырьем является кальцинированная сода. В первом случае ее спекают с окисью железа. Образуется феррит натрия. Он легко разлагается водой с образованием каустической соды и окиси железа, которая направляется на повторное спекание. Каустическую соду с целью повышения концентрации упаривают. При известковой способе кальцинирования сода взаимодействует с гашеной известью. Образуется углекислый кальций, который выпадает в осадок, и каустическая сода в растворе. Его упаривают. Рассмотренные способы не имеют широкого практического значения. Они малопроизводительные, топливоемкие, а в качестве сырья используется готовый продукт - кальцинированная сода.

Основную часть каустической соды вырабатывают более прогрессивным электрохимическим способом. При этом получают чистый конечный продукт, а также побочные - хлор и водород - ценные сырьевые компоненты для выработки соляной кислоты, отбеливающих, дезинфицирующих средств, ядохимикатов, органических растворителей, отравляющих веществ (дихлорэтан, фосген и др.), синтетического каучука, пластмасс, химических волокон, цветных металлов и других продуктов. Это обусловливает в центрах производства каустической соды создание комбинированных производств на базе хлора, водорода.

Производственный процесс основан на электролизе раствора поваренной соли. Под влиянием постоянного тока происходит разложение воды, соли и образование хлора, водорода и едкого натра в растворе

2NаСl  + 2Н2O = 2NаОН + Cl2 + H2

Раствор упаривают до белого порошка - каустика. На производство 1 т каустической соды расходуют 1,7 т поваренной соли, около 3 тыс. кВт•ч. электрической энергии, 220 куб.м воды. При этом получают до 0,9т хлора. Следовательно, производство характеризуется высокой энергоемкостью и достаточной материалоемкостью. В районах концентрации сырья и дешевой электрической энергии, наиболее благоприятных для организации производства каустической соды, имеется сочетание ряда производств на основе утилизации хлора и водорода (Усолье-Сибирское — Россия, Яван — Таджикистан).

 

27 сентября 2012 /
Похожие новости
Производство целлюлозы
Калийные удобрения
Фосфорные удобрения
Азотные удобрения
Производство серной кислоты
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Сколько часов 1 сутках?
Ответ:*
Введите код: