工艺流程:工业上生产烧碱有苛化法和电解法。苛化法按不同的原料分为纯碱苛化法、天然碱苛化法。电解法有隔膜电解、水银电解两种方法,隔膜电解法是采用较为普遍。水银电解法制得烧碱纯度较高。烧碱产品有固体、液体两种,简称固碱、液碱。
1、碱苛化法。纯碱、石灰分别经化碱、化灰进行苛化反应,苛化液澄清 后清液蒸发浓缩至一定浓度得液体烧碱。另一部分浓缩液进一步熬浓得固体烧碱。苛化泥过滤、洗涤,洗水用于化碱。
Na2CO3+Ca(OH)2→CaCO3+2NaOH
2、天然碱苛化法。天然碱经粉碎、溶解、澄清后加入石灰乳进行苛化。苛化液经澄清、蒸发、盐分离进一步熬浓得固体烧碱。
NaHCO3+Ca(OH)2→CaCO3+ NaOH+H2O
3、隔膜电解法 原盐(食盐)化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子,为了加速沉淀加入苛化麸皮类沉淀剂。砂滤后加入盐酸中和,盐水预热一定温度去电解,电解液经预热、蒸发、分盐、冷却得浓碱液即液体烧碱。浓碱液进一步熬浓得固体烧碱。盐泥洗水用于化盐。
2NaCl+2H2O→2 NaOH+Cl2+H2
4、水银电解法。食盐用电解槽排出的淡盐水进行化盐。盐水溢流入精制槽 ,加入纯碱、烧碱和氯化钡除去钙、镁和硫酸根等杂质,然后流入澄清槽,并加入苛化淀粉 ,加速沉降。经砂滤器、中间槽,送入中和槽,加盐酸溶化,流入精盐水贮槽,再经预热,进入水银电解槽进行电解。电解槽分电解室和解汞室两部分,食盐中钠离子与水银结合成钠汞齐。流入解汞室,钠汞齐与端部加入的清水反应生成氢氧化钠。钠汞齐分解后又变为水银,回电解室循环使用。自解汞室出来的含氢氧化钠约45~50%的碱液,可直接作为商品液碱,也可制成固碱。
2NaCl+2nHg→Cl2+2NaHgn
2NaHgn+2H2O→2NaOH+H2+2 nHg