Dây chuyền sản xuất Na2CO3 (soda) theo phương pháp solvay

Cuối thế kỷ XVIII Viện hàn lâm khoa học Pháp đưa giải thưởng tìm ý tưởng sản xuất soda trong công nghiệp.Năm 1971 Nicolas Leblanc đưa ra phương pháp sản xuất từ muối ăn và giành bằng sang chế . Phương pháp này phát triển mạnh 18251890.Năm 1861 Solvay đã tìm ra giải pháp sản xuất soda từ NaCl, CaCO3, NH3.Trong công nghiệp sản xuất thủy tinh .Trong đời sống hành ngày Công nghiệp sản xuất thép.Trong công nghiệp luyện kim.Công nghiệp hóa chất.

Sản xuất soda theo Phương pháp Solvay Nhóm 1.Trần Đức Bình NỘI DUNG Tổng quan chung 1.1 Giới thiệu chung soda 1.2 Ứng dụng 1.3 Sản lượng tiêu thụ soda giới Các phương pháp sản xuất soda 2.1 Lịch sử đời phương pháp sản xuất soda 2.2 Phương phap Le Blanc 2.3 Phương pháp Solvay Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp solvay 3.2 sơ đồ dây chuyền sản xuất 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất Tổng quan chung 1.1 Giới thiệu chung soda ( Na2CO3 ) 1.1.1 Tính chất vật lý • Natri Cacbonat (Na2CO3) khan chất bột màu trắng, hút ẩm nóng chảy 850oC • Từ dung dịch nhiệt độ 32,5oC, Na2CO3 kết tinh dạng decacdirat Na2CO3.10H2O tinh thể suốt, không màu, dễ tan nước • Na2CO3 tan nhiều nước, trình tan phát nhiều nhiệt, dung dịch có khả làm xanh quỳ tím • • • • Phân tử lượng: 106 g/mol Nhiêêt đôê nóng chảy 851oC (1124 K) Nhiêêt đôê sôi 1600oC (2451K) Đôê hòa tan nước 22 g/ 100ml( 20oC) Tổng quan chung 1.1 Giới thiệu chung soda ( Na2CO3 ) 1.1.2 Tính chất hóa học 1.Tác dụng với axit Na2CO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O 2.Tác dụng với kiềm Na2CO3 + Ba(OH)2 3.Tác dụng với dung dich muối Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 = BaCO3 + NaOH + NaCl 4.Thủy phân nước Na2CO3 + H2 O = NaOH + CO2 + H2O 1.Tổng quan chung 1.2 Ứng dụng Soda sử dụng nhiều lĩnh vực , ngành nghề Trong công nghiệp sản xuất thủy tinh Trong đời sống hành ngày Công nghiệp sản xuất thép Trong công nghiệp luyện kim Công nghiệp hóa chất Một số hình ảnh ứng dụng soda Nhà máy sản xuất soda Việt Nam • Khởi công xây dựng năm 2010 khu công nghiệp hậu cần cảng Tam Hiệp Núi Thành , Quảng Nam • Vốn đầu tư 120 triệu USB • Công suất 200.000tấn/năm • Năm 2015 Nhà máy vận hành thử nghiệm Mặc dù vận hành thử nghiệm gây số vấn đề môi trường Nếu xử lý tốt tương lại có nhà máy cung cấp lượng soda không nhỏ cho thị trường nước 1 Tổng quan chung 1.3 Sản lượng tiêu thụ soda giới - Sản lượng tiêu soda ash giới ước tính 42 triệu tấn/năm 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.1 Lịch sử hình thành phương pháp • Cuối kỷ XVIII Viện hàn lâm khoa học Pháp đưa giải thưởng tìm ý tưởng sản xuất soda công nghiệp • Năm 1971 Nicolas Leblanc đưa phương pháp sản xuất từ muối ăn giành sang chế Phương pháp phát triển mạnh 1825-1890 • Năm 1861 Solvay tìm giải pháp sản xuất soda từ NaCl, CaCO 3, NH3 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.2 Phương pháp Le Blanc 2.2.1 sở phương pháp Nguyên liệu : NaCl Các phương trình phản ứng 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.2 Phương pháp Le Blanc 2.2.1 Ưu nhược điểm  Ưu điểm • Đáp ứng nhu cầu sản xuất soda kỷ 18  Nhược điểm • • • • • Chất lượng sản phẩm chưa cao Quá trình sản xuất nặng nhọc Kỹ thuật thủ công chưa thể tự động hóa Chất thải lớn gây ôi nhiễm môi trường Giá thành cao, khó cạnh tranh 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.1 Cơ sở phương pháp • Sản xuất soda dựa vào cấu tử : NaCl, CaCO 2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2 • Sản xuất trực tiếp Để đến sản phẩm cuối cần qua nhiều bước • Giải nhiệt NaHCO3 • Tái sinh = Na2CO3 + CO2 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.1 Cơ sở phương pháp • Sản xuất soda dựa vào cấu tử : NaCl, CaCO 2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2 • Sản xuất trực tiếp Để đến sản phẩm cuối cần qua nhiều bước • Giải nhiệt NaHCO3 • Tái sinh = Na2CO3 + CO2 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.2 Ưu nhược điểm  Ưu điểm • • • • Nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm Chất lượng soda cao Dễ tự động hóa Thu hồi tối đa NH3 , CO2 đảm bảo tổn thất nhỏ nhất, môi trường sản xuất sạch, điều kiện lao động tốt • Các phản ứng xảy xa nhiệt độ thấp áp suất khí • Tạo lợi cạnh tranh thị trường  Nhược điểm • • • • Hiệu suất sử dụng nhiên liệu ban đầu thấp Thải lượng phế thải lớn cần xử lý Chi phí lương cao Đầu tư cho xây dựng lớn 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất Các dòng trình sản xuất soda 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 2.1 Chuẩn bị dung dịch nước bão hòa Thành phần tiêu biểu dung dịch trước sau trình làm 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi CO2 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi CO2 Để đạt nồng độ CO2 cao sử dụng than coc Thành phần than coc 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Cac giai đoạn trình sản xuất 3.2.3 Amôn hóa nước muối NH3 • Hấp thụ NH3 vào dung dịch muối NaCl phản ứng tỏa nhiệt nên cần làm lạnh dung dịch để tăng khả hấp thụ NaCl + NH3 + H2O = NaCl +NH4OH Nhiệt dộ dung dịch muối vào 300C Sau hấp thụ nhiệt độ khoảng 36-42 o C • Trong dây chuyền có khu tái sinh NH3 để sử dụng • Trong trình có thất thoát NH3 nên cần có dòng NH3 để bù đắp tổn thất 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Dây chuyền sản xuất 3.2.3 Cacbonate hoa dung dich amon tạo sodium bicarbonate NaHCO khỏi • Dòng dung(dịch )giai đoạn hấp thụ NH làm lạnh bơm đưa vào khu tao NaHCO3 • CO2 (nén 60 Psia) hấp thụ vào dung dịch NaCl hấp thụ NH3 để tạo NaHCO3 NH4OH + CO2 =(NH4)2CO3 + H2O (NH4)2CO3 + CO2 +H2O = NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl • Nguồn CO2 tận dụng CO2 sinh từ trình nung đá vôi thu hồi tái sinh CO2 từ trình nhiệt giải NaHCO3 để thu soda • Nhiệt độ trình 50-60oC 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.4 Tách sodium bicarbonate từ nước • Tiến hành thiết bị lọc lý tâm hay lọc chân không • Sau lọc sodium bicarbonate đưa sang nung để phân giải thu soda Nước sau lọc đưa đến khu chưng cất thu để thu hồi NH • Sản phẩm thu : sodium bicarbonate thô cần phải nung để chuyển hóa thành soda 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.5 Phân giải sodium carbonate thu soda Phản ứng phân giải : 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 +H2O Nhiệt độ phân giải 160o C -230o C Sản phẩm : Soda nhẹ Pha khí : CO2 , H2O , NH3 Dòng khí làm lạnh để ngưng tụ nước đưa đến khu chưng cất để thu hồi NH3 Dòng khí ( hàm lượng CO2 cao ) nén đưa khu vực tạo sodium bicarbonate Soda nhẹ đưa thêm nước vào sấy tăng khối lượng riêng ta thu soda nặng Đây sản phẩm cuối 3.Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.6 Tái sinh Amoniac • Phương trình : Ca(OH)2 + NH4Cl = CaCl2 + NH3 +H2O (NH4)2CO3 = NH3 + CO2 + H2O • Lưu lượng NH3 tái sinh : 500-550 kg/t soda ash , lượng NH3 mát thấp [...]... khá lớn 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất Các dòng ra chính của quá trình sản xuất soda 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 2.1 Chuẩn... sạch 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi và CO2 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi và CO2 Để đạt nồng độ CO2 cao sử dụng than coc Thành phần than coc 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Cac giai đoạn trong quá trình sản xuất. ..2.Các phương pháp sản xuất soda 2.2 Phương pháp Le Blanc 2.2.1 Ưu nhược điểm  Ưu điểm • Đáp ứng nhu cầu sản xuất soda thế kỷ 18  Nhược điểm • • • • • Chất lượng sản phẩm chưa cao Quá trình sản xuất nặng nhọc Kỹ thuật thủ công chưa thể tự động hóa Chất thải lớn gây ôi nhiễm môi trường Giá thành cao, khó cạnh tranh 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.1 Cơ sở phương pháp • Sản xuất. .. NaCl, CaCO 3 2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2 • Sản xuất trực tiếp là không thể Để đến sản phẩm cuối cùng cần qua nhiều bước • Giải nhiệt 2 NaHCO3 • Tái sinh = Na2CO3 + CO2 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.1 Cơ sở phương pháp • Sản xuất soda dựa vào 2 cấu tử chính : NaCl, CaCO 3 2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2 • Sản xuất trực tiếp là không thể Để đến sản phẩm cuối cùng cần qua... NaCl +NH4OH Nhiệt dộ của dung dịch muối vào 300C Sau khi hấp thụ nhiệt độ ra khoảng 36-42 o C • Trong dây chuyền có khu tái sinh NH3 để sử dụng • Trong quá trình có sự thất thoát NH3 nên cần có một dòng NH3 để bù đắp tổn thất 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Dây chuyền sản xuất 3.2.3 Cacbonate hoa dung dich amon tạo sodium bicarbonate NaHCO ra khỏi • Dòng dung(dịch 3 )giai... 3 • Sản phẩm thu được : sodium bicarbonate thô cần phải được nung để chuyển hóa thành soda 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.2.5 Phân giải sodium carbonate thu soda Phản ứng phân giải : 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 +H2O Nhiệt độ phân giải 160o C -230o C Sản phẩm : Soda nhẹ Pha khí : CO2 , H2O , NH3 Dòng khí này được làm lạnh để ngưng tụ nước và... đưa về khu vực tạo sodium bicarbonate Soda nhẹ đưa thêm nước vào và sấy thì tăng khối lượng riêng và ta thu được soda nặng Đây là sản phẩm cuối cùng 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.2.6 Tái sinh Amoniac • Phương trình : Ca(OH)2 + NH4Cl = CaCl2 + NH3 +H2O (NH4)2CO3 = NH3 + CO2 + H2O • Lưu lượng NH3 tái sinh : 500-550 kg/t soda ash , lượng... soda • Nhiệt độ quá trình 50-60oC 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.2.4 Tách sodium bicarbonate từ nước cái • Tiến hành trong thiết bị lọc lý tâm hay lọc chân không • Sau khi lọc thì sodium bicarbonate được đưa sang nung để phân giải thu soda Nước sau khi lọc được đưa đến khu chưng cất thu để thu hồi NH 3 • Sản phẩm thu được : sodium bicarbonate... đến sản phẩm cuối cùng cần qua nhiều bước • Giải nhiệt 2 NaHCO3 • Tái sinh = Na2CO3 + CO2 2.Các phương pháp sản xuất soda 2.3 Phương pháp Solvay 2.3.2 Ưu nhược điểm  Ưu điểm • • • • Nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm Chất lượng soda rất cao Dễ tự động hóa Thu hồi tối đa NH3 , CO2 do đó đảm bảo tổn thất nhỏ nhất, môi trường sản xuất sạch, điều kiện lao động tốt • Các phản ứng xảy xa ở nhiệt độ thấp và áp ... 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.1 Dây chuyền sản xuất Các dòng trình sản xuất soda 3 .Dây chuyền. .. 1.3 Sản lượng tiêu thụ soda giới Các phương pháp sản xuất soda 2.1 Lịch sử đời phương pháp sản xuất soda 2.2 Phương phap Le Blanc 2.3 Phương pháp Solvay Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp. .. 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất 3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi CO2 3 .Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp Solvay 3.2 Các giai đoạn trình sản xuất