小蘇打?qū)W名:碳酸氫鈉,化學(xué)式為NaHCO3,外觀為白色細(xì)小晶體粉末。作為一種重要的化學(xué)品原料,小蘇打除了在日常生活中是我們比較了解的食品添加劑、家庭清潔劑,在養(yǎng)殖行業(yè)中也是一種普遍的飼料添加劑。在工業(yè)上更是有效的煙氣脫硫劑、發(fā)泡劑、滅火劑等。碳酸氫鈉化學(xué)性質(zhì)比較活潑,固體50℃以上就會開始逐漸分解,生成碳酸鈉、二氧化碳和水,270℃時完全分解,這也是很多客戶在小蘇打應(yīng)用中常見小蘇打板結(jié)現(xiàn)象的原因。
今天我們就帶大家了解一下目前我我國內(nèi)較為普遍的小蘇打三大生產(chǎn)工藝,以及優(yōu)缺點(diǎn)。
一、天然堿法生產(chǎn)小蘇打工藝天然堿法又稱天然堿碳化法(碳酸化法),是我國主要的天然堿加工工藝之一。天然堿用雜水在化堿桶中化堿,經(jīng)澄清除渣,清液再經(jīng)濾過器過濾精制得堿水,精制后的堿水送入碳酸化塔中, 用洗滌過的二氧化碳?xì)猓ㄊ腋G氣也可)進(jìn)行碳酸化反應(yīng),氣液反應(yīng)生成碳酸氫鈉結(jié)晶,脫水后的濾餅(濕小蘇打)含水分8%左右,送入熱風(fēng)干燥管中,用溫度130~140℃的熱空氣進(jìn)行氣流干燥,干燥后的小蘇打經(jīng)旋風(fēng)分離器匯集入貯倉,可得產(chǎn)品小蘇打。
天然堿法生產(chǎn)的小蘇打,原料易得、生產(chǎn)成本較低,但是氯化物的含量較高一般在0.1-0.4%,很難滿足特殊行業(yè)需求,而且產(chǎn)地局限于河南跟內(nèi)蒙的天然堿礦區(qū)。
二、合成法生產(chǎn)小蘇打工藝合成法又稱純堿法、純堿碳化法。目前,國內(nèi)的合成法小蘇打生產(chǎn)裝置基本上都是與純堿裝置配套建設(shè)的,以便直接利用該過程煅燒系統(tǒng)出來的高溫純堿,加速母液化堿過程,為后續(xù)操作提合格堿液。為了保證母液中過量的NaHCO3充分分解,減少在堿液運(yùn)送過程中NaHCO3結(jié)晶堵管現(xiàn)象的發(fā)生,在整個操作過程中要維持較高的物料溫度,因此也常稱合成法為高溫制堿工藝。將從純堿界區(qū)送來的高溫純堿加入到盛有循環(huán)母液和冷凝水的化堿鍋內(nèi),同時在攪拌下加入適量的高純度燒堿(純度99.9%片堿)和硫化鈉,使母液中過量的NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,母液中鐵、鉛等雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶的FeS和PbS,化堿鍋內(nèi)得到溫度低于70℃的低溫堿液。待堿液中Na2CO3含量達(dá)到要求時,送澄清桶澄清,澄清液直接進(jìn)入碳酸化塔,在60~70℃的條件下碳酸化,再經(jīng)分離、干燥步驟,便得到小蘇打細(xì)粉和微細(xì)粉產(chǎn)品,母液和堿塵返回化堿鍋內(nèi)循環(huán)使用。純堿合成法生產(chǎn)小蘇打,能耗高、產(chǎn)能低,受原料純堿價格影響較大、生產(chǎn)成本高。但是質(zhì)量純度高、雜質(zhì)少。
三、復(fù)分解法生產(chǎn)小蘇打化學(xué)方程式:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl。采用氯化鈉和碳酸氫銨復(fù)分解法制備小蘇打是由比利時索爾維公司創(chuàng)建的氨堿法,采用氯化鈉水溶液吸氨,生產(chǎn)氨鹽水后再經(jīng)過碳酸化而生成碳酸氫鈉沉淀。生產(chǎn)工藝為:原料鹽通過除鈣塔預(yù)處理,用蒸氨塔塔生產(chǎn)氨氣,制成氨鹽水;然后在碳酸化塔中通入用石灰窯制取的二氧化碳?xì)怏w,與氨鹽水反應(yīng)生產(chǎn)碳酸氫鈉。
傳統(tǒng)氨堿法生產(chǎn)的小蘇打,原料價格低廉,但是原料轉(zhuǎn)化率低,而且反應(yīng)溫度不同會影響小蘇打結(jié)晶粗細(xì)。目前我國已逐漸提高工藝條件,從氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、原料配比等各方面來提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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