Các giai đoạn sản xuất soda bằng phương pháp Solvay

Phương pháp Solvay hay phương pháp ammoniac là phương pháp sản xuất soda phổ biến nhất hiện nay. Phương pháp này trải qua 2 giai đoạn, cụ thể như sau:

Cơ sở lý thuyết

-Ðiều chế NaHCO3 :

Nguyên liệu đầu là dung dịch NaCl, chuyển hóa bằng amôniac và khí CO2 để tạo thành sản phẩm trung gian NaHCO3

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

-Từ NaHCO3 diều chế NaCO3:

2NaHCO3 <=> Na2CO3 + CO2 + H2O

Phản ứng  tạo thành NaHCO3 có hiệu suất cao nhất 30-32% và dưới84%. CO2 được điều chế từ phản ứng nung vôi :

CaCO3 = CaO + CO2

Cao dùng dể điều chế Ca(OH)2 :CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 dùng để tái sinh NH3 từ NH4Cl tạo thành trong phản ứng

2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O

Theo lý thuyết thì NH3 không bị tiêu hao ,do vậy trong thực tế nguyên liệu chủ yếu để điều chế Na2CO3 là NaCl và đá vôi .
-Dung dịch NaCl khoảng 350-.310g/l cần phải loại bỏ các ion Ca2+ và Mg2+.
-khí CO2 được sử dụng trong công nghiệp Xô Ða có hàm lượng khoảng 39 ->40% và nhiệt độ khoảng 30oC.

Chi tiết các công đoạn

*Giai đoạn 1:

Điều chế NaHCO3 bao gồm ba công đoạn
+Ðiều chế nước muối amôn .
+Ðiều chế NaHCO3 .
+Lọc NaHCO3 .

Ðiều chế muối amôn hóa:

Công đoạn này là cho nước hấp thụ NH3 để tạo thành nước muối amôn hóa . Khí NH3 và CO2 tan trong nước sẽ xảy ra các phản ứng :

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

(NH4)2CO3 + CO2 + H2O = 2NH4HCO3

và cả phản ứng tạo thành cacbonat :

2NH3 + CO2 = NH2COONH4

Khí chưng có nhiệt độ 67 – 69oCđược đưa vào thiết bị làm lạnh (3) bằng nước.Sau đó đưa vào thiết bị hấp thụ (2) phần lớn NH3 và 1 phần CO2 trong khí chưng được hấp thụ trong thiết bị nay .Khí lên tháp chưng (1) để tiếp tục hấp thụ khí NH3 và CO2 , sau đó vào tháp rửa (5) sau khi ra khỏi tháp (5) đã hấp thụ được khoảng 21,5g/l NH3 & 8,2 g/l CO2 được đưa vào tháp (1) Dung dịch nước muối amôn hóa ra qua hệ thống làm lạnh (11) để hạ nhiệt độ xuống 30oC rồi sang công đoạn cacbon hóa .

Cacbon hóa nước muối amôn hóa :

Trong công đoạn này, nước muối amôn có tác dụng với CO2 tạo thành huyền phù Natri cacbonat – Quá trình này được gọi là cacbon hóa .

2NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + CO2 + H2O = 2NH4HCO3

Khi lượng HCO3 đủ lớn ,bắt đầu xảy ra phản ứng trao đổi ion tạo thànhNaHCO3 kết tủa.

NH4HCO3+ NaCl <=> NaHCO3 + NH4Cl

Hiệu suất tạo thành NaHCO3 phụ thuộc vào nồng độ trong khí và vào nhiệt độ

*Giai đoạn 2:

-Công đoạn nung .
-Công đoạn tái sinh amôniac .

Nung

NaHCO3 được băng chuyền đưa vào phiễu rồi vào lò nung Xô Ða (2) dài khoảng 25m.
Thời gian nung khoảng 3 giờ ,lò đốt bằng mazut hoặc than .Không khí dùng để đốt nhiên liệu được thổi qua thiết bị trao đổi nhiệt (3) tới 300oC ,rồi vào buồng đốt (4). NaHCO3 bị phân hủy thành Na2CO3 có hàm lượng khoảng 96 -> 98% ,sản phẩm ra lò được (5) đưa vào kho ,sau khi đã làm sạch.
Sau khi phân hủy cacbonat chủ yếu có CO2 ,hơi nước và một ít NH3 và bụi Xô Ða được đưa qua xyclon (6),khí có nhiệt độ 125oC tập trung vào ống thu khí (7)được làm sạch bằng khí lò Xô Ða ra .
Sau đó khí vào phía dưới tháp rửa (9) có hàm lượng CO2 khoảng 90% và nhiệt độ là 30oC được đưa vào công đoạn cacbon hóa.

Tái sinh amôniac :

Thu hồi NH3 từ dung dịch lọc chứa NH3 dưới dạng NH4Cl , (NH4)2CO3 , NH4HCO3

(NH4)2CO3 -> NH3 + CO2 + H2O

2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O

NH3 tạo thành được tách khỏi dung dịch bằng cách chưng cất

Trên đây là các giai đoạn quan trọng trong day chuyền sản xuất soda công nghiệp bằng phương pháp Solvay. Hiện nay hoá chất này được Vũ Hoàng trực tiếp nhập khẩu và phân phối.

Chúng tôi cam kết sản phẩm chính hãng, dale mới cùng nhiều chính sách về giá, vạn chuyển ưu đãi. Quý khách hàng có nhu cầu mua hoá chất Na2CO3, vui lòng liên hệ với Vũ Hoàng theo địa chỉ:

Công ty TNHH Công nghệ Hóa chất và Môi trường Vũ Hoàng

Hotline: Mr. Huy :0945609898

Điện thoại: 024 3382 9999 – 0857829999

Website : https://vuhoangco.com.vn

Email : vuhoang@vuhoangco.com.vn

Địa chỉ:Lô H1-2, KCN Đại Đồng- Hoàn Sơn, Xã Tri Phương, Huyện Tiên Du, Bắc Ninh

Văn phòng đại diện: Tầng 7, Tòa nhà Cotana Lô CC5A Bán đảo Linh Đàm, phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, Hà Nội