工業純堿生（shēng）產工藝流程

工業純堿生產工藝流程

工業純（chún）堿，即碳酸鈉（Na₂CO₃），是一種廣泛應用於玻璃製（zhì）造、製革、造（zào）紙、化肥等領（lǐng）域的重要化（huà）工原料。其生產工藝多樣，但主（zhǔ）要可分為天然法和（hé）人工（gōng）法兩大類。本文將重點介（jiè）紹人工法中的氨堿法生產純堿的工藝流程。

氨（ān）堿法生產純堿工藝流程
1. 原料準備

氨堿法生產純堿的主要原料包括原（yuán）鹽（氯化鈉NaCl）、石灰石（主要成（chéng）分為CaCO₃）、合成氨（NH₃）和二氧化碳（tàn）（CO₂）。其中，原鹽需經過精製處理，以去除其中的鈣、鎂等雜（zá）質（zhì）離子（zǐ），這些雜質（zhì）在後續過程中可能生成沉澱，堵塞設備或影響產品質量。

2. 石灰石的煆（duàn）燒

石灰石在石灰窯中經過高溫煆燒，生成氧化鈣（CaO）和二氧化碳（CO₂）。生成的二氧化碳部分用於後續的碳酸化過（guò）程，而氧化鈣加水後生成氫氧化鈣（Ca(OH)₂），即石灰乳，用於（yú）後續精（jīng）製（zhì）鹽水（shuǐ）的處理。

3. 精（jīng）製鹽水

精製鹽（yán）水是將原鹽溶解於水中，並通過加（jiā）入石灰乳和碳酸鈉（nà）等化學試劑，使鎂離子（Mg²⁺）和鈣離子（Ca²⁺）分別生成氫氧化（huà）鎂（Mg(OH)₂）和碳酸鈣（CaCO₃）沉澱，通過沉（chén）降法去除。這（zhè）一過程提高了鹽水的純度（dù），為後續反應創造了有利條件。

4. 氨化過（guò）程

精製鹽水（shuǐ）與氨氣（NH₃）在吸氨塔中混合，形成氨鹽水。這一過程是為了使氨鹽水在後續碳酸化過程中能夠更有效地吸收二氧化碳。

5. 碳酸化過程

氨鹽水在碳酸化塔中與二氧化碳（CO₂）反應，生成碳酸氫鈉（NaHCO₃）沉澱和（hé）氯化銨（NH₄Cl）。反應式（shì）為：NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ ↓ + NH₄Cl。生成的碳酸氫鈉沉澱通過（guò）過濾分離後，送入煆燒爐。

6. 煆燒過程

碳（tàn）酸氫鈉在煆燒爐中經過高溫（通常在160℃以上）煆（duàn）燒，分解生成純堿（Na₂CO₃）、水和二氧化碳。反應式為：2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ ↑ + H₂O ↑。煆燒後的純堿經過（guò）冷卻、破（pò）碎和包裝，即可成（chéng）為成（chéng）品。

7. 母液處理與氨回收

製堿母液中含有未轉化的氯化鈉（NaCl）和氯化銨（NH₄Cl）。為（wéi）了回收氨，母（mǔ）液被送入調和槽中，加入石灰乳進行（háng）反應，使氯化銨轉化為氨（ān）氣（NH₃）並（bìng）釋放到空氣中，經過冷卻、吸收後，再次用於氨化過程，實現了氨的循環（huán）利用。

工藝流程的優缺點
優點
技術成熟，設備基本定型，原料易得，價格低廉。
能大（dà）規模連續化生產，機（jī）械化、自動化程度高（gāo），產品質量好，純度高。
過程中的氨循環使用（yòng），損失較少。
缺點
原料利用率低，尤其是氯化鈉的利用率不高。
廢渣排放（fàng）量大，嚴重汙染環境。
廠址選擇有很大的局限（xiàn）性，石灰製備（bèi）和氨回收係統設備龐大，能耗較高，流程較長。
改進與發展

針對氨堿法的（de）缺點，工業界提出了多種改進（jìn）方案，如（rú）聯（lián）堿法。聯堿法利用（yòng）氨堿法的優（yōu）點，同時生產純堿（jiǎn）和氯（lǜ）化銨兩種產（chǎn）品，提高了原料利用率，減少了廢渣排放。此外（wài），隨著技術的進（jìn）步和環保要求的提高，純堿（jiǎn）生產工藝也在不（bú）斷（duàn）向綠色化、好的化（huà）方向（xiàng）發展。

綜（zōng）上所述，氨堿法作（zuò）為工業純堿生產的主要工藝之一，在現（xiàn）代化工生產中發揮著重要作用。