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工业上氢氧化钠制法
oheask LV92013-04-16
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wwmocmhi
LV9
2013-04-17
氢氧化钠主要是由电解法电解氯化钠水溶液制得,2NaCl+2H2 O==(通电)H2↑+Cl2 ↑+2NaOH 也可以通过化学法(苛化法)利用石灰乳与纯碱(Na2 CO3 )水溶液反应制得。化学法制得的烧碱纯度低,经济效益差,目前只在少数国家有小规模生产。
各种方法生产的50%或73%氢氧化钠溶液在降膜蒸发器内,用450℃熔融载热体间接加热,并加入蔗糖之类的还原剂,去除氯酸盐杂质,可进一步浓缩,也可以在含镍铸铁锅内用直火加热,蒸发浓缩成为熔融的无水氢氧化钠。用铸铁锅熬碱时,加入少量*钠将杂质氧化,并加适量硫磺调色。熔融的氢氧化钠可直接加入铁桶凝成为整块固碱,也可经结片机或造粒塔制成片状或珠、粒状固碱。商品氢氧化钠有固体和液体两种,简称固碱和液碱,后者有73%、50%、45%、42%和30%等规格。
由于氢氧化钠生产工艺不同,使用要求不一,工业产品分为标准级和人造丝级。标准级含盐量较高,隔膜法生产的50%液碱含NaCl 1.0%~1.1%,供一般使用;人造丝级含盐及其他杂质均较少,水银法50%液碱含NaCl在 50ppm以下,适合制造人造丝以及再生离子交换树脂的需要。
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氢氧化钠,化学式为NaOH,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有很强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气和二氧化碳。
工业制氢氧化钠的方法有苛化法和电解法两种。
苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法;电解法可分为隔膜电解法和离子交换膜法。
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一: (1)过滤海水 (2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤 Ca2+ +2OH? =Ca(OH)?↓(Ca(OH)2微溶,可出现浑浊现象) Mg2+ +2OH? =Mg(OH)?↓ (3)利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO?2? (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤 Ca2? +CO?2? =CaCO?↓ Ba2? +CO?2? =BaCO?↓ (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子 2H? +CO?2? =CO?↑+H?O (6)加热驱除二氧化碳 (7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子 (8)电解 2NaCl+2H2O==电解==H?↑+Cl?↑+2NaOH
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工业制氢氧化纳方法主要有:①苟化法②电解法③离子交换膜法
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工业制法
工业上生产烧碱的方法有苛化法、电解法和离子交换膜法三种。
苛化法
将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳,于99~101℃进行苛化反应,苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上,制得液体烧碱。将浓缩液进一步熬浓固化,制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤,洗水用于化碱。[12]
Na2CO3+Ca(OH)2= 2NaOH+CaCO3↓
隔膜电解法
将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和,盐水经预热后送去电解,电解液经预热、蒸发、分盐、冷却,制得液体烧碱,进一步熬浓即得固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。[13]
2NaCl+2H2O[电解] = 2NaOH+Cl2↑+H2↑
离子交换膜法
将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制,把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后,再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制,使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下,将二次精制盐水电解,于阳极室生成氯气,阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的OH生成氢氧化钠,H+直接在阴极上放电生成氢气。电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-,阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可以直接作为液碱产品,也可以进一步熬浓,制得固体烧碱成品。[13]
2NaCl+2H2O= 2NaOH+H2↑+Cl2↑