탄산나트륨, 소다회라고도 하며 알칼리가 아닌 소금으로 분류됩니다. 국제 무역에서는 소다 또는 소다회라고도 합니다. 그것은 주로 판유리, 유리 제품 및 세라믹 유약의 생산에 사용되는 중요한 무기 화학 원료입니다. 그것은 또한 가정용 세척, 산 중화 및 식품 가공에 널리 사용됩니다.
탄산나트륨의 발전 역사는 최초의 탄산음료 산업에서 시작되어야 합니다. 소다회 산업은 18세기 말에 시작되었습니다. 산업계의 요구와 소다제조 원료의 변화에 따라 소다회(Na2CO3)의 생산기술이 급속히 발전하고 생산설비가 대규모, 기계화, 자동화화되는 경향이 있다. 1983년 세계 소다회 생산량은 약 3,000만 톤이었습니다. 소다회 산업의 역사에서 프랑스어 n. lublanc, 벨기에 E. Solvay 및 중국 houdebang이 뛰어난 기여를 했습니다.
소다회를 인공 합성하기 전에는 고대에 일부 해조류가 건조 후 태운 회에 알칼리가 함유되어 있음이 발견되었습니다. 뜨거운 물에 담그고 여과하면 갈색 알칼리 용액을 얻을 수 있습니다. 다량의 천연 알칼리는 주로 지하 또는 알칼리성 호수에 묻힌 광물에서 유래합니다. 퇴적층의 천연 알칼리광석은 등급이 가장 높고 널리 분포되어 있다. 18세기 말에 소다회 인공 합성법이 프랑스에서 처음 발명되었습니다. Lublanc는 mirabilite, 석회암 및 석탄을 사용하여 환원하고 고온에서 탄산염을 사용하여 Na2CO3를 주성분으로 하는 흑색회 조 생성물을 얻었다. 침출, 증발, 정제, 재결정 및 건조 후 순도 약 97%의 중질 소다회를 얻었다. 1861년 벨기에의 에르네스톨비가 소다회만을 발명하여 특허를 획득하였다. 기술비밀 보호가 널리 적용되지 않았기 때문에 1920년대 미국에서 돌파구를 마련했다. 특히 1932년 중국의 저명한 화학 전문가인 호더방이 70년 동안 비밀로 간직할 책 '소다회 제조'를 출판했다. Solvay 방법이 세계에 발표되었습니다. Houdebang은 또한 1939년부터 1942년까지 하우스 알칼리 제조 공정을 설립하고 쓰촨에 파일럿 공장을 설립했습니다. 1952년에 다롄 화학 공장에 알칼리 공동 제조 작업장이 설립되었습니다. 일본 Asahi nitrate 자회사가 도입한 Na법은 본질적으로 중탄산염 알칼리와 암모니아 알칼리의 절충법이다. 염화암모늄에 대한 소다회 비율은 임의로 조정할 수 있습니다.
1783년, 프랑스 과학 아카데미는 소다회 제조 방법에 대해 1200프랑의 포상을 제공했습니다. 1789년 프랑스의 봉건 영주인 오를레앙 공작의 부의사인 루브랑은 성공적으로 소다 제조법을 만들었습니다. 1791년 특허를 취득하고 하루 생산량이 250~300kg인 탄산음료 공장을 세웠다. 식염 외에도 Lubran 소다 공정에 사용되는 원료에는 진한 황산, 목탄 및 석회석이 포함됩니다. 생산 과정은 다음과 같습니다.
① 1단계: 진한 황산을 사용하여 식염을 황산나트륨으로 전환:
② 2단계: 황산나트륨, 목탄, 석회석을 화로에서 함께 가열합니다. 황산나트륨은 용광로에서 목탄과 반응하여 황화나트륨과 일산화탄소를 형성합니다.
③ 3단계: 황화나트륨은 석회석과 반응하여 탄산나트륨과 황화칼슘을 생성합니다.
루브란 알칼리 제조법은 역사적 선례를 남겼고 인류에 지대한 공헌을 하였지만 많은 결점이 있습니다. 예를 들어, 주요 생산 공정은 고상으로 수행되며, 농축 황산을 원료로 연속적으로 생산하기 어렵고, 장비가 심하게 부식되고, 제품 품질이 불순하며, 황화칼슘은 물에 쉽게 용해되지 않습니다. , 침전된 슬래그는 폐기되고, 원료가 충분히 활용되지 않으며, 비용이 높으며, HCI, CO 및 기타 가스가 발생하여 환경 오염을 초래합니다. 이러한 단점을 안고 1861년 벨기에의 솔베이(Solvay)가 소금, 석회암, 암모니아로 탄산나트륨과 탄산나트륨을 만들었는데 이것이 바로 암모니아 알칼리법이다. 반응 단계는 다음과 같습니다.
반응에서 발생하는 CO2와 NH3는 원료로 재사용할 수 있습니다.
총 반응식은 CaC{0}}3플러스 2NaCl ===NaCl2플러스 Na2CO3
이 소다 제조법은 루브란 소다 제조법보다 간단하고 환경 친화적이며 연속 생산이 가능하며 염의 이용률이 크게 향상되며 비용이 저렴하지만 원료 이용률이 낮고 - 사용가치가 낮은 제품은 CaCl2의 단점이 여전히 사람들을 괴롭히고 있으며, 외국은 이 특허에 대해 매우 엄격하게 통제하고 있습니다. 중국은 관련 기술이 부족해 오랫동안 제약을 받아왔다.
마지막으로 호드방은 1943년에 호우데방 소다제조법이라고도 하는 복합소다제조법을 발명하여 공업에서 소다회를 만드는 데 사용합니다. 당시 외국의 기술적 봉쇄를 깨고 소다제조의 효율성을 더욱 높였습니다. 그것은 세계에서 널리 사용되는 소다 제조 방법이 되었습니다. 구체적인 과정은 다음과 같습니다: 포화 암모니아 염수(암모니아와 염화나트륨은 포화 용액)에 CO2를 첨가하여 다음 반응을 생성합니다.
반응 화학 반응식은 다음과 같아야 합니다.
반응에서 중탄산나트륨은 용해도가 낮아 침전되며, 이는 추가로 하소되어 탄산나트륨, 물 및 이산화탄소로 분해될 수 있으며, 이 중 이산화탄소는 재사용을 위해 반응에 다시 들어갈 수 있습니다. 식염의 낮은 이용률, 높은 소다 제조 비용, 폐액과 잔류물로 인한 환경 오염, 처리의 어려움을 고려하여 후드방 씨는 수천 번의 테스트를 거쳐 1943년 복합 소다 제조법을 성공적으로 개발했습니다. 이 새로운 공정은 공동 생산을 위해 --에 암모니아 공장과 알칼리 공장을 건설하는 것입니다. 암모니아 플랜트는 알칼리 플랜트에 필요한 암모니아와 이산화탄소를 제공합니다. 모액의 염화 암모늄은 화학 제품 또는 비료로 식염을 첨가하여 결정화됩니다. 소금 용액은 재활용할 수 있습니다. 소위 "복합 알칼리 제조 방법"에서 "조합"은 합성 암모니아 산업과 알칼리 제조 산업을 함께 결합하고 암모니아 생산 중 부산물 CO2를 사용하고 석회석 분해의 사용을 제거하는 방법을 의미합니다. 생산 및 생산 설비를 단순화합니다. 또한, 복합 가성 소다 공정은 암모니아 가성 소다 공정에서 그다지 유용한 부산물이 아닌 염화칼슘의 생성을 방지합니다. 대신에 비료로 사용할 수 있는 염화암모늄을 회수하여 염의 이용률을 높이고 생산공정을 단축하며 환경오염을 줄이며 소다회 비용을 절감하고 농업의 발전을 촉진합니다. 세계의 산업.
Hough의 소다 제조 공정의 뛰어난 특징은 공정을 연속적으로 만들어 규모를 확장하는 것입니다. 둘째, 이 방법은 고체 중탄산암모늄으로 시작하지 않고 염수를 사용하여 암모니아를 먼저 흡수한 다음 탄산염을 사용하여 연속 생산합니다. 이 방법은 보조제로 중간염을 필요로 하지 않기 때문에 비용을 절감할 수 있다. 1952년 중국은 1957년에 개선된 대련화학공장에 10t/D의 복합알칼리생산 파일럿 플랜트를 설립하였다. 운영지수가 확인되었습니다. 1964년에는 대련화학공업회사에서 대규모 복합소다공장을 완공하여 가동에 들어갔다.
수입 소금의 높은 가격으로 인해 일본은 소금의 활용률을 높이기 위한 새로운 방법을 모색해야 합니다. 1950년 아사히질산염의 자회사가 무산화학공장에 30t/D 복합소다공장을 세웠다. 1959년 3월에는 지바 화학 공장에 새로운 복합 소다 공장을 설립하기 시작하여 하루 생산량이 300t인 소다회와 염화암모늄을 AC 방식으로 명명했습니다. 1970년대에는 일본의 염화암모늄 생산이 과잉 공급되었습니다. 일부 암모니아 알칼리 생산을 재개하는 것 외에도 Asahi 초석은 NA 공정으로도 알려진 새로운 Asahi 공정을 확립했습니다. Xinxu 공정의 특징은 염화 암모늄의 출력을 조정할 수 있다는 것입니다. 시중에 나와 있는 과잉 염화암모늄은 석회유와 함께 직접 증류하여 암모니아를 회수할 수 있습니다. 따라서 증기와 석회의 소비는 암모니아 알칼리 공정의 소비보다 적습니다. 폐액의 양은 암모니아 알칼리 공정의 거의 1/3로 감소됩니다. 폐액의 염화칼슘 농도는 2.5 배 증가 할 수 있으며 원료 소금의 이용률은 95 % 이상에 도달 할 수 있습니다. Xinxu 공정은 탄화, 결정화 및 기타 공정 및 장비 구조도 크게 개선했습니다.
지금까지 탄산나트륨의 개발은 일반적으로 형태를 갖추었습니다. 나중에 사람들은 용도에 따라 강조하는 방식에 따라 처리를 약간 개선하여 다양한 경우에 사용할 수 있도록 제공했습니다.