纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,我国化学工程专家侯德榜针对西方纯碱生产时食盐利用率低,制成成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,发明了侯氏制减法又称联合制减法。
(发明原理)
第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色的酚酞溶液做溶液检验),能够吸收大量CO2气体。
第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。
第三步:在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是:①增大 的浓度,使NH4Cl更多地析出,②使NaHCO3转化为Na2CO3 , 提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺。
这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。第四步:加热碳酸氢纳制取纯碱。