Sản xuất soda theo Phương
pháp Solvay

Nhóm
1.Trần Đức Bình


NỘI DUNG
1. Tổng quan chung
1.1 Giới thiệu chung về soda
1.2 Ứng dụng
1.3 Sản lượng tiêu thụ soda trên thế giới

2. Các phương pháp sản xuất soda
2.1 Lịch sử ra đời phương pháp sản xuất soda
2.2 Phương phap Le Blanc
2.3 Phương pháp Solvay

3. Dây chuyền sản xuất soda theo phương pháp
solvay
3.2 sơ đồ dây chuyền sản xuất
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất


1. Tổng quan chung
1.1 Giới thiệu chung về soda ( Na2CO3 )
1.1.1 Tính chất vật lý
• Natri Cacbonat (Na2CO3) khan là chất bột màu trắng, hút ẩm và nóng
chảy ở 850oC
• Từ dung dịch ở nhiệt độ dưới 32,5oC, Na2CO3 kết tinh dưới dạng
decacdirat Na2CO3.10H2O là tinh thể trong suốt, không màu, dễ tan trong

nước.
• Na2CO3 tan nhiều trong nước, quá trình tan phát ra nhiều nhiệt, dung
dịch có khả năng làm xanh quỳ tím.
•
•
•
•

Phân tử lượng: 106 g/mol
Nhiêêt đôê nóng chảy ở 851oC (1124 K)
Nhiêêt đôê sôi ở 1600oC (2451K)
Đôê hòa tan trong nước là 22 g/ 100ml( 20oC)


1. Tổng quan chung
1.1 Giới thiệu chung về soda ( Na2CO3 )
1.1.2 Tính chất hóa học
1.Tác dụng với axit
Na2CO3

+ HCl

= NaCl

+ CO2 + H2O

2.Tác dụng với kiềm
Na2CO3 + Ba(OH)2
3.Tác dụng với dung dich muối
Na2CO3 + BaCl2


= BaCO3
= BaCO3

+ 2 NaOH
+ 2 NaCl

4.Thủy phân trong nước
Na2CO3

+ 2 H2 O

= 2 NaOH + CO2 + H2O


1.Tổng quan chung
1.2 Ứng dụng
Soda sử dụng rất nhiều lĩnh vực , ngành nghề

Trong công nghiệp sản xuất thủy
tinh .
Trong đời sống hành ngày
Công nghiệp sản xuất thép.
Trong công nghiệp luyện kim.
Công nghiệp hóa chất.


Một số hình ảnh ứng dụng của soda



Nhà máy sản xuất soda ở Việt Nam

• Khởi công xây dựng năm
2010 tại khu công nghiệp
hậu cần cảng Tam Hiệp
Núi Thành , Quảng Nam.
• Vốn đầu tư 120 triệu USB
• Công suất
200.000tấn/năm.
• Năm 2015 Nhà máy vận
hành thử nghiệm.

Mặc dù vận hành thử nghiệm gây ra một số vấn đề môi
trường. Nếu xử lý tốt thì tương lại có nhà máy có thể
cung cấp một lượng soda không nhỏ cho thị trường
trong nước.


1. Tổng quan chung
1.3 Sản lượng tiêu thụ soda trên thế giới
- Sản lượng tiêu soda ash trên thế giới ước tính 42 triệu tấn/năm


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.1 Lịch sử hình thành các phương pháp
• Cuối thế kỷ XVIII Viện hàn lâm khoa học Pháp đưa giải thưởng tìm ý
tưởng sản xuất soda trong công nghiệp.

• Năm 1971 Nicolas Leblanc đưa ra phương pháp sản xuất từ muối
ăn và giành bằng sang chế . Phương pháp này phát triển mạnh

1825-1890.

• Năm 1861 Solvay đã tìm ra giải pháp sản xuất soda từ NaCl, CaCO 3,
NH3.


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.2 Phương pháp Le Blanc
2.2.1 cơ sở phương pháp
Nguyên liệu chính : NaCl
Các phương trình phản ứng


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.2 Phương pháp Le Blanc
2.2.1 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm.
• Đáp ứng nhu cầu sản xuất soda thế kỷ 18.

 Nhược điểm.
•
•
•
•
•

Chất lượng sản phẩm chưa cao.
Quá trình sản xuất nặng nhọc.
Kỹ thuật thủ công chưa thể tự động hóa.
Chất thải lớn gây ôi nhiễm môi trường.

Giá thành cao, khó cạnh tranh.


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.3 Phương pháp Solvay
2.3.1 Cơ sở phương pháp

• Sản xuất soda dựa vào 2 cấu tử chính : NaCl, CaCO 3
2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2
• Sản xuất trực tiếp là không thể . Để đến sản phẩm cuối cùng cần qua nhiều
bước .

• Giải nhiệt 2 NaHCO3
• Tái sinh

=

Na2CO3 + CO2


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.3 Phương pháp Solvay
2.3.1 Cơ sở phương pháp

• Sản xuất soda dựa vào 2 cấu tử chính : NaCl, CaCO 3
2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2
• Sản xuất trực tiếp là không thể . Để đến sản phẩm cuối cùng cần qua nhiều
bước .

• Giải nhiệt 2 NaHCO3

• Tái sinh

=

Na2CO3 + CO2


2.Các phương pháp sản xuất soda
2.3 Phương pháp Solvay
2.3.2 Ưu nhược điểm
 Ưu điểm
•
•
•
•

Nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm.
Chất lượng soda rất cao .
Dễ tự động hóa.
Thu hồi tối đa NH3 , CO2 do đó đảm bảo tổn thất nhỏ
nhất, môi trường sản xuất sạch, điều kiện lao động tốt.
• Các phản ứng xảy xa ở nhiệt độ thấp và áp suất khí
quyển.
• Tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường.

 Nhược điểm
•
•
•
•


Hiệu suất sử dụng nhiên liệu ban đầu thấp.
Thải ra một lượng phế thải lớn cần xử lý.
Chi phí năng lương cao.
Đầu tư cơ bản cho xây dựng khá lớn.


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.1 Dây chuyền sản xuất


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.1 Dây chuyền sản xuất
Các dòng ra chính của quá
trình sản xuất soda


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất.


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất

2.1 Chuẩn bị dung dịch nước bão hòa sạch.
Thành phần tiêu biểu của dung dịch trước và sau quá trình làm sạch



3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất
3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi và CO2


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất
3.2.2 Chuẩn bị sữa vôi và CO2
Để đạt nồng độ CO2
cao sử dụng than coc

Thành phần than coc


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Cac giai đoạn trong quá trình sản xuất
3.2.3 Amôn hóa nước muối bằng NH3
• Hấp thụ NH3 vào dung dịch muối NaCl là phản ứng
tỏa nhiệt nên cần làm lạnh dung dịch để tăng khả
năng hấp thụ.
NaCl + NH3 + H2O = NaCl +NH4OH
Nhiệt dộ của dung dịch muối vào
300C
Sau khi hấp thụ nhiệt độ ra khoảng 36-42 o C
• Trong dây chuyền có khu tái sinh NH3 để sử dụng

• Trong quá trình có sự thất thoát NH3 nên cần có một
dòng NH3 để bù đắp tổn thất.


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay

3.2 Dây chuyền sản xuất

3.2.3 Cacbonate hoa dung dich amon tạo sodium
bicarbonate
NaHCO
ra khỏi
• Dòng dung(dịch
3 )giai đoạn hấp thụ NH 3 được làm
lạnh bằng bơm rồi đưa vào khu tao NaHCO3
• CO2 (nén 60 Psia) được hấp thụ vào dung dịch NaCl đã
hấp thụ NH3 để tạo ra NaHCO3 .
NH4OH + CO2 =(NH4)2CO3 + H2O
(NH4)2CO3 + CO2 +H2O = 2 NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl
• Nguồn CO2 tận dụng CO2 sinh ra từ quá trình nung đá
vôi và thu hồi và tái sinh CO2 từ quá trình nhiệt giải
NaHCO3 để thu được soda.
• Nhiệt độ quá trình 50-60oC


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất

3.2.4 Tách sodium bicarbonate từ nước cái
• Tiến hành trong thiết bị lọc lý tâm hay lọc chân
không .
• Sau khi lọc thì sodium bicarbonate được đưa sang
nung để phân giải thu soda . Nước sau khi lọc được
đưa đến khu chưng cất thu để thu hồi NH 3.
• Sản phẩm thu được : sodium bicarbonate thô cần
phải được nung để chuyển hóa thành soda


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất.
3.2.5. Phân giải sodium carbonate thu soda
Phản ứng phân giải : 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 +H2O
Nhiệt độ phân giải 160o C -230o C
Sản phẩm : Soda nhẹ
Pha khí : CO2 , H2O , NH3
Dòng khí này được làm lạnh để ngưng tụ nước và đưa đến khu
chưng cất để thu hồi NH3. Dòng khí sạch ( hàm lượng CO2 cao )
được nén và đưa về khu vực tạo sodium bicarbonate
Soda nhẹ đưa thêm nước vào và sấy thì tăng khối lượng riêng và
ta thu được soda nặng . Đây là sản phẩm cuối cùng .


3.Dây chuyền sản xuất soda theo
phương pháp Solvay
3.2 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất.
3.2.6. Tái sinh Amoniac
• Phương trình : Ca(OH)2 + NH4Cl = CaCl2 + NH3 +H2O

(NH4)2CO3 = NH3 + CO2 + H2O
• Lưu lượng NH3 tái sinh : 500-550 kg/t soda ash , lượng NH3 mất mát
thấp <0.5 % dòng.
• NH3 tạo thành được tách dung dịch bằng cách chưng cất.