BÀI 5:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XÔ ÐA

*****I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XÔ ĐA
1. Khái niệm chung
2. Các phương pháp sản xuất Xô Đa
II. SẢN XUẤT NATRI CABONAT THEO PHƯƠNG PHÁP SOLVAY
1.
Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất
2.
Điều chế muỗi amôn hóa
3. Cacbon hoá nước muối amôn hóa 4. Tái sinh amôniac
III. VẬN DỤNG DỊCH THẢI CỦA TRÌNH SẢN XUẤT DUNG DỊCH XÔ ĐA
1. Cô đặc dung dịch thải theo hai giai đoạn
2. Sản xuất kết hợp Xô Đa và Amôm clorua
3. Sản xuất Xô Đa đồng thời với (NH
4
)
2
SO
4


2
SO
4

2NaCl + H
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+ 2HCl
Sau đó nung trong lò quay cùng với than và Canxicacbonat ở 1000
o
C
Na
2
SO
4
+ 2C +CaCO
3
= Na
2
SO
4
+ CaS

+ +2CO
2

4
Cl (1)
-Từ NaHCO
3
diều chế NaCO3 :
2NaHCO
3
⇔ Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O (2)
Phản ứng (1) tạo thành NaHCO
3
có hiệu suất cao nhất 30→32% và dưới 84%.
CO
2
được điều chế từ phản ứng nung vôi :
CaCO
3
= Cao + CO
2
(3)
Cao dùng dể điều chế Ca(OH)
2
:CaO + H

-khí CO
2
được sử dụng trong công nghiệp Xô Ða có hàm lượng khoảng 39 →40%
và nhiệt độ khoảng 30
o
C.
*Giai đoạn 1:
Điều chế NaHCO
3
bao gồm ba công đoạn
-Ðiều chế nước muối amôn .
-Ðiều chế NaHCO
3

-Lọc NaHCO
3

*Giai đoạn 2:
-Công đoạn nung .
-Công đoạn tái sinh amôniac .

2.Ðiều chế muối amôn hóa:
Công đoạn này là cho nước hấp thụ NH
3
để tạo thành nước muối amôn hóa .
Khí NH
3
và CO
2
tan trong nước sẽ xảy ra các phản ứng :

2
COONH
4

Khí chưng có nhiệt độ 67 - 69
o
Cđược đưa vào thiết bị làm lạnh (3) bằng nước.Sau đó
đưa vào thiết bị hấp thụ (2) phần lớn NH
3
và 1 phần CO
2
trong khí chưng được hấp thụ trong
thiết bị nay .Khí lên tháp chưng (1) để tiếp tục hấp thụ khí NH
3
và CO
2
, sau đó vào tháp rửa
(5) sau khi ra khỏi tháp (5) đã hấp thụ được khoảng 21,5g/l NH
3
& 8,2 g/l CO
2
được đưa vào
tháp (1) .Dung dịch nước muối amôn hóa ra qua hệ thống làm lạnh (11) để hạ nhiệt độ xuống
30
o
C rồi sang công đoạn cacbon hóa .
3.Cacbon hóa nước muối amôn hóa :
Trong công đoạn này, nước muối amôn có tác dụng với CO
2
tạo thành huyền phù

Khi lượng HCO
3
đủ lớn ,bắt đầu xảy ra phản ứng trao đổi ion tạo thành NaHCO
3
kết
tủa.
NH
4
HCO
3
+ NaCl ⇔ NaHCO
3
+ NH
4
Cl
Hiệu suất tạo thành NaHCO
3
phụ thuộc vào nồng độ trong khí và vào nhiệt độ
NaHCO
3
được băng chuyền đưa vào phiễu (1) 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 300
o
C ,rồi vào buồng đốt (4). NaHCO
3
bị phân
hủy thành Na
2
CO

CO
3
, NH
4
HCO
3

(NH
4
)
2
CO
3

→
NH
3
+ CO
2
+ H
2
O
2NH
4
Cl + Ca(OH)
2
= 2NH
3
+ CaCl
2

2
SO
4
.

Theo phương pháp này thì thay NaCl của phương pháp Solvay bằng Na
2
SO
4
theo
phương trình phản ứng .
Na
2
SO
4
+ 2NH
3
+ 2CO
2
+ 2H
2
O = 2NaHCO
3
+ (NH
4
)
2
SO
4