根据氯化物含量的不同,纯碱可分为普通碱、低盐、超低盐和特低盐 。根据国家标准,普通碱性氯化钠的质量分数≤1.20%;低盐碱氯化钠质量分数≤0.90%;超低盐碱氯化钠质量分数≤0.70%;特种盐碱氯化钠质量分数≤ 0.30% 。
2.纯碱有哪些用途?
纯碱纯碱是重要的化工原料之一,其用途主要包括以下几个领域:
(1)在建材领域,纯碱作为平板玻璃的主要原料之一,为反应提供钠离子,也是澄清剂的主要成分;
(2)在化工生产领域,纯碱广泛用于制造硅酸钠(俗称硅酸钠和水玻璃)、碳酸氢钠(俗称小苏打)、氟化钠、重铬酸盐等产品;
(3)在印染冶金领域,纯碱在纺织生产过程中用作水软化剂,或用作冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂和炼钢的脱硫剂等 。
(4)在食品加工领域,纯碱作为面制食品添加剂,起中和剂、膨松剂、缓冲剂和面团改良剂的作用,增加面制食品的口感和弹性,也可作为味精、酱油生产中的主要辅助添加剂 。
此外,纯碱还广泛应用于环保脱硫、医药产品、制革、造纸等 。高端纯碱也可用于制造显像管玻壳和光学玻璃 。
三 。纯碱生产工艺
在没有工业生产 之前,纯碱是从天然碱湖中采集来的,或者用含碱的草木灰制成,用于洗涤剂、玻璃、肥皂和皮革制造 。随着工业的发展,原有的纯碱提取 已经不能满足纯碱的需求,于是大规模工业纯碱生产技术应运而生 。目前制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法 。在世界纯碱生产能力中,合成碱法约占三分之二,天然碱法约占三分之一 。
合成碱法分为联碱法和氨碱法 。中国是世界上唯一拥有联合碱法、氨碱法和天然碱法三种生产技术的国家 。
1.合成碱法
合成碱法的发展经历了三个阶段 。之一阶段是卢布兰 。1788年,法国化学家卢布兰发明了以盐为原料制造碱的 。第二阶段,氨碱法,是比利时索尔维兄弟在19世纪中后期发展起来的 。因为生产过程中需要氨作为介质,所以也叫氨碱法 。氨法原料廉价易得,生产连续化,产品纯度高,适合大规模生产 。到20世纪初,它逐渐取代了卢布兰工艺 。第三阶段,联碱法,20世纪30年代,我国“现代化学工业的先驱”碱专家侯博士根据国内实际生产情况,开发了侯氏法,又称联碱法或联碱工艺 。在这种 中,合成氨厂和纯碱厂建在一起,生产纯碱的同时副产氯化铵 。
(1)氨碱生产工艺
氨法,也称为索尔维法或索格利特法 。这种 是比利时Solvi于1859年发明的,以盐、氨和二氧化碳为原料,在室温下从溶液中分离碳酸氢钠 。索氏苏打工艺分为以下步骤:
之一步,氨、水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵;
第二步,碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体;
步骤3,碳酸氢钠加热分解生成水、二氧化碳和碳酸钠(纯碱);
第四步,将第二步中的氯化铵和熟石灰混合加热,得到氨气循环使用 。
氨法整个过程中,氨是循环利用的,副产品是氯化钙 。
另外,氨碱法生产步骤简单,原料经济,碳酸钠产品纯度高,适合大规模生产 。但也存在一些不足 。氨法氯化钠(盐)利用率更高只能达到75%,并排放大量废渣和废液(据统计,每生产一吨纯碱需要10吨废液) 。废渣中含有大量氯化钙,难以利用,污染大 。所以氨碱法生产纯碱的企业一般都在沿海或者沿江,工厂的位置有限 。
(2)联合制碱工艺
联碱法,即侯制碱法,是我国著名化学家侯于1943年发明的 。考虑到我国盐的短缺,以索威工艺为基础,将纯碱和合成氨两个行业联合起来,同时生产碳酸钠和化肥氯化铵,大大提高了盐的利用率 。这就是侯的制碱法 。
侯氏制碱法分为以下几个步骤:
之一步,氨、水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵,混合溶液中还含有氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠等物质;
需要注意的是,联合碱法的前两步与氨碱法的前两步相同 。
第三步,一部分碳酸氢钠可以直接出售,剩余的碳酸氢钠加热煅烧生成碳酸钠(即纯碱),二氧化碳在之一步回收 。
霍夫制碱工艺全程回收二氧化碳,氯化铵是生产碳酸钠(纯碱)的副产品 。纯碱和氯化铵在生产过程中按1:1.1的比例生产 。氯化铵按含水量不同可分为干铵和湿铵,可用作氮肥和尿素的替代品 。氨气由合成氨厂联合生产 。
这种 的优点是不仅盐的利用率提高到96%以上,而且可以作为氮肥使用,具有很高的工业价值 。此外,还可与合成氨厂联合,将合成氨的原料气CO直接转化为,省去了制造的过程,同时节省了焦炭、石灰石等资源型原料以及采矿、矿石运输、石灰窑等一系列辅助设备的投入,避免了氨碱工艺中大量废渣、废液的排放 。但该 工艺流程相对复杂,生产装置投入成本高,装置维护复杂,产出纯碱质量控制困难 。同时也受到上游合成氨和副产氯化铵价格的影响 。
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