Производство кальцинированной соды аммиачным способом. Химизм процесса. Основные и вспомогательные стадии процесса. Цикл использования аммиака в процессе

Сырьем для производства кальцинированной соды аммиачным методом является поваренная соль в виде насыщенного водного раствора, с концентрацией около 300г/л, и известняк. В качестве вспомогательного применяют аммиак. Соду получают через промежуточное соединение (бикарбонат натрия). Хлорид натрия перерабатывается в соду путем реакции обмена, происходящей в водном растворе между двумя солями. Задача состоит в том, чтобы подобрать вторую соль, плохо растворимую в воде. Такой солью, может быть бикарбонат натрия – NaHCO₃. Для получения NaHCO₃ проводят обменную реакцию между NaCl, находящимся в растворе, и так же хорошо растворимой кислой углекислой солью аммония (бикарбонатом аммония): NaCl + NH₄HCO₃ = NaHCO₃ + NH₄Cl + Q; Углекислый аммоний не изготовляется отдельно, а получается во время самого процесса насыщенного соляного раствора сначала аммиаком, а потом углекислым газом: NH₃ + H₂O + CO₂ = NH₄HCO₃ + Q. Полученный NaHCO₃ превращают в карбонат натрия при высокой температуре: 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O. Это процесс называется кальцинацией. Наряду с этим проводят и ряд вспомогательных операций, к которым относятся получение углекислого газа и аммиака, необходимых для превращения раствора NaCl в соду. Углекислый газ получается обжигом известняка:

CaCO₃ = CaO + CO₂. Аммиак получают обработкой раствора NH₄Cl, образующегося по реакции (самой первой) и находящегося в растворе после отделения кристаллического NaHCO₃. Раствор нагревают с известняковым молоком: NH₄Cl + Ca(OH)₂ = 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O. Необходимую для реакции гашеную известь получают при действии на обожженную известь водой: CaO + H₂O = Ca(OH)₂. Полученный аммиак направляется на насыщение соляного раствора. Т.о. аммиак совершает в производстве замкнутый цикл. Поэтому количество аммиака во время всего процесса должно оставаться постоянным.

Вопрос № 29