三种制碱方法的工艺流程图

纯碱主要的生产工艺分为三种：天然碱法、氨碱法、联碱法。三种制碱工艺中，氨碱法对环境污染较大，且消耗大量的自然资源，原盐的利用率较低，生产的副产品氯化钙用途较小，大部分作为废渣处理；联碱法较氨碱法污染较小，原盐利用率较高，且与合成氨工业相互匹配，且副产品氯化铵可以用作生产复合肥的原料，在我国大规模生产有很好的适用性；天然碱法不仅对环境污染较小，且相比较成本低30-40%。下面介绍一下这三种制碱工艺的工艺流程。

天然碱法

天然碱加工法采用大自然碱矿物为原料来制取纯碱。天然碱的加工方法主要有鹵水碳化法、一水碳酸钠法、倍半碳酸钠法。

卤水碳化法是用天然碱湖水的卤水为原料。通过碳酸化过程,先把卤水中碳酸钠和其他钠盐转化成碳酸氧钠,再把碳酸氢钠从溶液中结晶出来,再过滤、煅烧得到纯碱。

一水碳酸钠法用天然碱为原料。先粉碎再煅烧,碳酸氧钠分解之后再进行溶解、精制,得到一水碳酸钠结晶体,再经锻烧得到重质纯碱。

倍半碳酸钠法是以天然碱矿中最常见的组分倍半碳酸钠为主要原料。先将天然倍半碱矿粉碎,再加水溶解,去掉泥沙后再用活性炭脱去溶液中有机物杂质,再过滤、蒸发、结晶、煅烧可得纯碱产品。

倍半天然碱法工艺流程图如下：

氨碱法

氨碱法，又称索尔维制碱法，是由于1862年比利时人索尔维（Ernest Solvay,1832-1922）以食盐、氨、二氧化碳为原料，成功制得碳酸钠而命名。其主要工艺流程如下：

1、煅烧石灰石制得石灰和二氧化碳，石灰消化后得到石灰乳。

2、把盐水制备成氨盐水。

3、碳化氨盐水，制得重碱。

4、把重碱进行过滤和洗涤。

5、煅烧重碱即可得到纯碱成品和二氧化碳。

6、把母液中存在的氨进行蒸馏回收。

联碱法：

联碱法又称侯氏制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳-合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足。联合碱法主要反应为碳化反应。氨盐水在碳化塔中与二氧化碳作用，生成碳酸氢钠结晶和氯化氨溶液。分离后的碳酸氢钠结晶称为重碱，重碱经加热分解反应生成碳酸钠和二氧化碳。碳酸钠为纯碱产品，二氧化碳则予以回收供碳化反应用，分离后的氯化氨溶液经蒸发结晶得到氯化铵产品。碳化反应中消耗的二氧化碳，一部分由重碱分解反应提供，另一部分则由石灰石煅烧反应生成的二氧化碳补充。其工艺流程如下。

1、将氯化钠溶于水中制成饱和氯化钠溶液。

2、先通入NH3达到饱和。

3、再通入CO2达到饱和。

4、过滤得到碳酸氢钠固体。

5、加热碳酸氢钠固体得到纯碱。

6、滤液主要是氯化铵，让其和碳酸钙分解生成CaO(溶于水生成Ca(OH)2)反应重新放出NH3，循环使用。