Щелочное производство - Alkali manufacture - Wikipedia

Это историческая статья, в первую очередь основанная на Британская энциклопедия Одиннадцатое издание. Актуальную информацию см. производство гидроксида натрия и Хлорно-щелочной процесс.

Щелочное производство это процесс, посредством которого щелочь сделан. Типичные щелочи, производимые в промышленных масштабах, включают: едкий натр, карбонат натрия, гидроксид калия и карбонат калия.

Было предложено несколько способов производства щелочи из различных металлов, наиболее распространенными из которых являются процессы Леблана и аммиачно-содовый процесс.[1]

Известковый процесс

Исторически гидроксид натрия производился путем обработки карбонат натрия (обычно из древесной золы) с гидроксид кальция (он же Лайм) в реакция метатезиса. (Гидроксид натрия растворим, а карбонат кальция - нет.) Этот процесс получил название каустизации.[2]

Процесс Леблана

Основная статья: Процесс Леблана

Процесс Леблана, изобретенный Николя Леблан около 1790 г., начинается с разложения хлорид натрия к серная кислота, за счет чего сульфат натрия и соляная кислота производятся. Затем сульфат натрия обжигают с карбонат кальция и каменный уголь. Карбонат натрия можно экстрагировать из этой смеси, промывая смесь водой.[1]

До появления аммиачно-содового процесса, который имел лучшую экономичность, процесс Леблана широко использовался для получения объединенное Королевство лидер в производстве щелочи. К началу 20-го века производство в Великобритании превысило производство всех других производителей вместе взятых.[1]

Большинство британских щелочных заводов расположены в Южный Ланкашир и прилегающая часть Чешир, возле устья Тайн и на западе Шотландия.[1]

Аммиачно-содовый процесс

Основная статья: Сольвеевский процесс

Несмотря на улучшения, внесенные в Процесс Леблана, экономика определяет, что она не может эффективно конкурировать с аммиачно-содовый процесс что сейчас более распространено.[3]

Есть ряд причин для этого:

  • Натрий, используемый в процессе, практически бесплатный.
  • Потребление топлива уменьшено вдвое.
  • Повышение эффективности позволило свести к минимуму «отходы» в процессе.

Единственный способ, которым процесс Леблана мог еще удержаться, - это повернуть его в сторону создания каустическая сода, которому он поддается легче, чем аммиачно-содовый процесс; но последний вторгся даже в это поле. Однако у процесса Леблана все еще оставалось одно преимущество. Все попытки получить либо соляная кислота или свободный хлор в аммиачно-содовый процесс доказали коммерческие неудачи; весь хлор хлорида натрия в конечном итоге теряется в виде бесполезного хлорида кальция. Таким образом, процесс Леблана оставался единственным поставщиком хлора в его активных формах, и таким образом учитывается тот факт, что, по крайней мере в Великобритании, процесс Леблана по-прежнему обеспечивает почти половину всей производимой щелочи, хотя в других странах его используют. пропорциональная доля намного меньше. Прибыль от производства хлора должна компенсировать потери от щелочи.[1]

Аммиачно-содовый процесс был впервые запатентован 30 июня 1838 года Харрисоном Греем Дьяром и Джоном Хеммингом.[4][5] кто осуществил это в экспериментальном масштабе в Whitechapel. Вскоре было предпринято множество попыток в том же направлении, как в Англии, так и на европейском континенте, наиболее замечательной из которых была гениальная комбинация аппаратов, изобретенных Дж. Дж. Т. Шлезингом и Э. Ролланом. Но действительно экономичное решение проблемы было впервые определенно найдено в 1872 г. Эрнест Сольвей, в результате исследований, начатых около десяти лет назад. Большая часть всех кальцинированной соды коммерции в настоящее время производится аппаратом Сольвея, который будет описан в этом месте, хотя следует иметь в виду, что принципы, заложенные Дьяром и Хеммингом, были и до сих пор успешно выполняются на ряде фабрик полностью разного рода аппараты.[1]

Другие процессы

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Щелочное производство ". Британская энциклопедия. 1 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 674–685.
  2. ^ Деминг, Гораций Г. (1925). Общая химия: элементарный обзор, подчеркивающий промышленное применение фундаментальных принципов (2-е изд.). Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., стр. 452.
  3. ^ Уппалури, Рамгопал; Кумар, Шушил; Ашиш, Калита (2013). «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БИКАРБОНАТА НАТРИЯ И ЗОЛЫ НАРОДЫ ИЗ NA2SO4» (PDF). Международный журнал инженерных исследований и науки и технологий. 2 (1). ISSN  2319-5991. Получено 2020-10-08.
  4. ^ «Кальцинированная сода по-солвейски». Американское химическое общество. Получено 21 апреля 2017.
  5. ^ Ньютон, Уильям (1839). Лондонский журнал искусств и наук и репертуар патентных изобретений. 14. п. 400.