片碱的生产方法分为苛化法和电解法。苛化法根据原料的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。接下来,我们将介绍它的详细功能。
1.苛化法。
纯碱苛化法将纯碱和石灰分别通过化碱制成纯碱溶液。化灰制成石灰乳,99~101°C进行苛化反应,经澄清蒸发浓缩至40%以上,制成液体烧碱。将浓缩液进一步浓缩固化,制成固体烧碱产品。用水清洗苛性化泥,用水清洗碱。反应方式如下:Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓。
天然碱苛化法是将天然碱粉碎溶解(或碱卤)。澄清后,在95~100°C加入石灰乳进行苛化,苛化液经澄清蒸发浓缩至NaOH浓度46%左右。清液冷却,盐分析后进一步浓缩。制成固体烧碱产品。苛化泥用水泥,用水溶解天然碱。其反应方式为:Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓,NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O。
2.电解法。
隔膜电解法将原盐化盐,加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂,去除钙、镁、硫酸根离子等杂质,然后在澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮,加速沉淀滤后加入盐酸中和,盐水预热后送电解,电解液预热、蒸发、分盐、冷却,制成液体烧碱,进一步煮浓即得到固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。其反应方式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2⊙+H2⊙。
离子交换膜法按照传统方法精制原盐化盐,通过微孔烧结碳素管过滤器过滤一次精盐水,然后通过蛰合离子交换树脂塔进行二次精制,使盐水中的钙镁含量降至0.002%以下,将二次精制盐水电解,在阳级室产生氯气。阳级室盐水中的Na+通过离子膜进入阴级室和阴级室的OH-产生氢氧化钠,H+直接在阴级上放电产生氢气。在电解过程中,在阳级室中加入适量的高纯度盐酸,中和迁移的OH-,在阴级室中加入所需的纯水。阴级室产生的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可直接用作液碱产品,也可进一步浓缩,制成全身烧碱产品。其反应方式为:2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↓+Cl2。