Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 39
 
djvu / html
 

550
СОДА
временно в нескольких странах делались попытки получения С. синтетич. путём. В 1764 петербургский акад. Э. Лакс-Ман сплавлял сульфат натрия NaaSO» с углем; образовавшийся продукт, очевидно, частично окислившийся кислородом воздуха и соединившийся с С0а, содержал нек-рое количество NaaC03. Во Франции, Англии, Швеции и других странах также искали новые пути получения С. Но ни одна из попыток не дала промышленного решения вопроса. В 1775 Парижская академия наук объявила конкурс на способ производства С. из поваренной соли NaCl. Лишь в 1791 был выдан патент франц. химику Н. Леблану (см.); в том же году он приступил к строительству завода. Однако этот способ стал широко применяться лишь со 2-го десятилетия 19 в.
Сущность способа Леблана сводится к следующему. Предварительно получают сульфат натрия действием серной кислоты на поваренную соль по суммарной реакции: 2NaCl + HjSO, = Na2SO,+ 2HC1. Затем сульфат натрия смешивают с мелом или известняком и углем и нагревают при 950° — 1000°. В результате реакции, идущей по схеме: rfajSO.-H СаСО3 + 20 = Na2C03 + CaS + 2CO3, получается плав, содержащий С., сернистый (и сернокислый) кальций и примеси непрореагировавших веществ. Плав выщелачивают водой, раствор упаривают до кристаллизации гидрата NaaCO3-10HaO; последний прокаливанием (кальцинацией) превращают в Na3C03. В последующем этот способ был несколько изменён; содовый раствор подвергали карбонизации с выделением NaHC03, последний прокаливанием переводили в NaaC03. Способ Леблана сыграл выдающуюся роль в развитии промышленности неорганич. веществ: серной и соляной кислот, сульфата натрия, хлора, хлорной извести и других продуктов; производство С. по этому способу почти в течение всего 19 в. являлось ведущей отраслью химич. пром-сти. Способ Леблана обладал и существенными недостатками-много обременительных для производства отходов, большой расход топлива, громоздкость аппаратурного оформления. Всё это наталкивало на поиски более простого способа производства С. Уже в 30-х гг. 19 в. была сделана попытка использовать для этой цели обменную реакцию между хлористым натрием NaCl и бикарбонатом аммония NH Эти попытки дали возможность изучить процесс, однако они не привели к положительным результатам, т. к. базировались не на той аппаратуре, к-рая соответствовала данному процессу. Эта задача была решена белы, химиком Э. Сольве, к-рый в 1861 взял патент, а затем в 1863 построил и пустил завод, вырабатывавший С. по новому, аммиачному способу, часто также называемому способом Сол ьве. Через 25 лет способ Леблана по объёму продукции уступил первое место аммиачному способу и в конце 19 в. утратил своё значение, а в период первой мировой войны 1914 — -18 производство С. по способу Леблана было окончательно прекращено.
Свойства соды. Кальцинированная С. представляет собой бесцветный порошок, плотность 2,53 е/см?, tanji. 850°, хорошо растворима в воде, в 100 г насыщенного раствора содержится Na2CO3: 16,2 г при 15° ; 37,2 г при 30° и 45,5 г при 104°. Десяти-водный гидрат Na2C03-10H20 при 32° плавится в кристаллизационной воде и переходит в семи-водный; последний выше 34,5° превращается в моногидрат, при 100° моногидрат теряет последнюю ^астицу воды. Водные растворы обладают сильно щелочными свойствами вследствие гидролиза Na2CO3. При действии на С. кислот образуется роль соответствующей кислоты и углекислый газ: NabCOa-fH2S04=Na2S04-fH20-f-COa, а при растворении высших жирных кислот в водных растворах С. — мыла. Взаимодействием раствора С. с негашёной известью: Na2C03+H20-f-CaO=2NaOH-f-CaCO3, получают едкий натр. Последний получается так-'же разложением горячей водой феррита натрия: 2NaFe02+H2O=2NaOH + Fe,!03 (см. Натр едкий). 1 Получение- соды. Практически почти вся С. вырабатывается по способу Сольве, в основе к-рого лежат следующие химич. реакции:
(1); (2); (3); (4).
NH3+C02+H2O = N NH4HCO,-(-NaCl=NaHC03+NH,Cl 2;МаНС03=КааС03+СО3+Н,0 iNH,Cl+Ca(OH)a=2NH3+CaCl
Физико-химич. условия реакции (2) были впервые точно установлены в 1904 русским химиком П. П. Федотьевым. Эта реакция обратима, она протекает слева направо при температуре ок. 30°; при 70° и выше она протекает в обратном направлении. Реакция (3) также обратима, слева направо она идёт при 140°—160°, на холоду же возможно поглощение кальцинированной содой С02 и Н2О с образованием двууглекислой С. Из двух солей, образующихся по реакции (2), наименее растворима NaHC03; она выпадает в виде кристаллич. осадка; при прокаливании NaHC03 превращается в Na2C03 но реакции (3).
Необходимую для образования С. двуокись углерода получают обжигом известняка или мела в непрерывно действующих известковообжигательных печах и частично регенерируют прокаливанием NaHC03 по реакции (3). Известь СаО, получаемую одновременно с С02, действием на неё избытка воды превращают в известковое молоко Са(ОН)2, к-рое используется для регенерации связанного аммиака из раствора хлористого аммония по реакции (4). Регенерированный аммиак возвращается в производство. Таким образом, исходным сырьём для производства С. по аммиачному способу служат естественные или искусственно приготовленные растворы поваренной соли и известняк или мел. Аммиак, находящийся всё время в круговороте, теоретически не должен расходоваться; неизбежные практич. потери NH3 компенсируются вводом в процесс аммиачной воды.
Хлористый натрий
~ Отработанный
газ
Известняк
Общая схема производства соды по аммиачному способу: / — напорный бак для рассола; 2 — абсорбер; Л — карбонизационная колонна; 4 — холодильник; s — фильтр; в — колонна дестилляции; 7 — содовая печь; S — компрессор; 9—промыватель газа известковообжигательных печей; 10 — известковообжигательная печь; Л —• аппарат для гашения извести.
Принципиальная схема производства С. но аммиачному способу показана на рисунке. Водный раствор поваренной соли (305—310 el л), предварительно очищенный от солей кальция и магния, из напорного бака 1 самотёком поступает в промыватель воздуха фильтров и промыватель газа колонн (на рисунке не показано), а затем в абсорбер 2, где по-глощаетМН3 и частично СО3, содержащиеся в газах, поступающих из фильтра s (для отделения NaHC03) и из карбонизационной (осадительной) колонны .3. Кроме того, в том же абсорбере поглощается аммиак, поступающий противотоком в нижнюю часть абсорбера 2 из колонны дестилляции 6. Газ, почти полностью освобождённый от NH3 и COj и состоящий в основном из азота, выбрасывается в атмосферу. Аммиачно-соляной раствор, предварительно охлаждённый, непрерывно поступает в верхнюю часть карбонизационной колонны Л (колонна почти доверху заполнена жидкостью), где встречается с предварительно промытой и охлаждённой СОа из содовой печи 7 и пзвестновообжигательной печи ю. Газ

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660


Большая Советская Энциклопедия Второе издание