纯碱工业chun jian gong ye

碳酸钠 (Na₂CO₃)俗称纯碱。工业制纯碱的方法有氨碱法和联碱法。
氨碱法的主要原料是食盐和石灰石。生产中首先将食盐水精制，经吸氨塔吸收氨，氨化盐水 （吸收了氨的盐水） 在碳化塔中吸收CO₂，析出重碳酸钠晶体，反应式如下：

2NH₃+CO₂+H₂O=(NH₄)₂CO₃+95kJ(1)
(NH₄)₂CO₃+H₂O+CO₂＝2NH₄HCO₃+60kJ(2)
NaCl+NH₄HCO₃＝NaHCO₃↓+NH₄Cl+20.5kJ (3)

因为是放热反应，所以塔内设有排管，用冷水冷却，使塔内温度保持在30℃以下。随着反应的进行，部分重碳酸钠逐渐附着在碳化塔的内壁上，到一定程度就会使操作恶化。为防止这种情况发生，把CO₂的吸收操作分两段进行。第一阶段的吸收塔称中和塔，用以进行式 (1) 的中和反应； 第二阶段的吸收塔称碳化塔，在其中进一步吸收CO₂，析出重碳酸钠晶体。当内壁结垢到一定厚度时，两塔进行切换，便使原来的碳化塔变为中和塔，内壁上的垢层被溶解。这样，两塔交替使用，保证了生产的正常进行。
由碳化塔底部导出的悬浮液，经过滤机过滤，所得滤饼即为重碳酸钠晶体，在200℃下煅烧，便得纯碱，反应式为

2NaHCO₃
＝Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O-128kJ (4)

过滤后的母液加石灰乳，将氨置换出来供循环使用，置换反应如下：

2NH₄Cl+Ca(OH)₂
＝CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑ (5)

回收氨后的悬浮液含大量CaCl₂和NaCl，将其作为废液排出。
氨碱法的优点是原料丰富价廉，缺点是氯化钠利用率不高，大量废液难以处理。
为克服氨碱法的缺点，新建厂多采用联碱法，即将合成氨厂的产品氨与副产品CO2和制碱厂联合作业生产碱和氯化铵化肥。联碱法与氨碱法的主要区别是氨碱法将分离出重碳酸钠之后的母液用蒸发或冷冻的方法使NH₄Cl晶体析出，进行过滤，所得NH₄Cl烘干后作为副产品出售，滤液循环使用。联碱法生产中，NaCl的利用率达96%以上，无大量废液排出，同氨碱法相比，省去了石灰窑和蒸氨塔，但需要NH₄Cl的结晶装置。
联碱法是我国著名科学家侯德榜先生在40年代提出的，所以又称侯氏制碱法。