Natri cacbonat (Na2CO3), còn được gọi là soda ash hay soda công nghiệp. Đây là một hoá chất rất quan trọng và có tính ứng dụng phổ biến như sản xuất thuỷ tinh, chất tẩy rửa, giấy, dệt may và xử lý nước. Trong số các phương pháp sản xuất Na2CO3, phương pháp Solvay là quy trình công nghiệp phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay. Hãy cùng LifeVista tìm hiểu tất tần tật về phương pháp này ngay bài viết sau đây.

1. Hóa chất Na2CO3 là gì?

Đây là một loại hợp chất hoá học vô cơ quan trọng, thường được gọi là soda ash.

Đặc điểm nổi bật của Na2CO3:

• Trạng thái: Ở điều kiện thường, Na2CO3 tồn tại dưới dạng bột tinh thể màu trắng, không mùi.
• Tính tan: Na2CO3 dễ tan trong nước, toả ra nhiều nhiệt do tạo thành các hydrat
• Độ bền: Đây là hoá chất khá bền trong tự nhiên. Nó thường được tìm thấy trong nước biển, nước khoáng, tro của một số loài thực vật hoặc các mỏ muối dưới lòng đất.
• Phân loại: Với thị trường hiện nay, Na2CO3 có hai loại phổ biến là Soda Ash Light (dạng nhẹ) và Soda Ash Dense (dạng nặng). Chúng khác nhau về mật độ và kích thước hạt, phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.

Ban đầu Na2CO3 được khai thác từ các nguồn tự nhiên. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu công nghiệp khổng lồ, các phương pháp Leblanc và Solvay ra đời. Hiện nay, soda ash chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp Solvay hoặc khai thác từ các mỏ khoáng tự nhiên.

Xem thêm: Công thức hóa học của soda (natri cacbonat) là gì?

2. Phương pháp Solvay là gì?

Phương pháp Solvay, còn được gọi là phương pháp amoniac-soda. Đây là quy trình công nghiệp chính để sản xuất tro soda (natri cacbonat). Solvay đã được Ernest Solvay phát triển thành hình thức hiện đại vào những năm 1860. Nó nhanh chóng thay thế Leblanc và trở thành phương pháp phổ biến nhất trên toàn cầu hiện nay. Các nguyên liệu cho phương pháp này có sẵn và ít tốn kém: nước muối (từ các mỏ muối trong đất liền hoặc từ biển) và đá vôi (từ các mỏ).

Quy trình Solvay được hoạt động dựa trên một loạt chuỗi phản ứng liên tục, trong đó amoniac và cacbon dioxit được tái chế. Điều này giúp tối ưu hoá hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chất thải. Về cơ bản, phương pháp Solvay chuyển đổi muối ăn thành soda ash thông qua các phản ứng phức tạp với sự tham gia của amoniac và cacbon dioxit. Sau đó nhiệt phân sản phẩm trung gian để thu được Na2CO3.

3. Nguyên liệu sản xuất Na2CO3 trong quy trình Solvay

Trong phương pháp Solvay, các nguyên liệu được sử dụng đều là những chất dễ kiếm, giá rẻ và thân thiện với môi trường. Cụ thể bao gồm:

• Natri clorua (NaCl) – muối ăn
• Đá vôi (CaCO3)
• Amoniac (NH3)
• Nước (H2O)

Xem thêm: Giá Na2CO3 là bao nhiêu? Địa chỉ mua soda công nghiệp giá tốt

4. Vì sao phương pháp Solvay là lựa chọn hàng đầu trong sản xuất soda công nghiệp hiện nay?

Phương pháp Solvay được xem là lựa chọn hàng đầu trong sản xuất soda công nghiệp hiện nay. Điều này nhờ vào những ưu điểm nổi bật kinh tế, hiệu suất và khả năng áp dụng quy mô lớn. Dưới đây là các lý do chính giải thích vì sao phương án này vượt trội:

• Nguyên liệu rẻ, dễ kiếm: Phương pháp Solvay sử dụng các nguyên liệu phổ biến như muối ăn (NaCl), đá vôi (CaCO3) và amoniac (NH3). Những nguyên liệu này có sẵn ở nhiều nơi, giá thành thấp và không phụ thuộc vào khoáng sản hiếm như phương pháp khai thác tự nhiên.
• Hiệu suất cao: Solvay với tỷ lệ chuyển hoá NaCl và Na2CO3 cao hơn so với các phương pháp truyền thống như Leblanc. Quá trình phản ứng mạnh cũng được diễn ra liên tục và ổn định, ít tạo phụ phẩm độc hại.
• Chi phí thấp, tiết kiệm năng lượng: Dây chuyền Solvay vận hành với chi phí thấp hơn do tái sử dụng được amoniac trong chu trình. Đồng thời, phản ứng chính xảy ra ở nhiệt độ vừa phải nên không cần tiêu tốn quá nhiều năng lượng.
• Ít gây ô nhiễm môi trường: Khác với phương pháp Leblanc sinh ra khí độc như HCl và chất thải rắn, Solvay ít phát ra thải hơn.

5. Quy trình sản xuất soda bằng phương pháp Solvay bạn nên biết

Giai đoạn 1: Tạo kết tủa NaHCO3

Với bước đầu tiên của quy trình, carbon dioxide (CO2) đi qua dung dịch nước đậm đặc gồm natri clorua (NaCl) và amoniac (NH3)

NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl (I)

Trong thực tế công nghiệp, phản ứng được tiến hành bằng việc cho nước muối cô đặc đi qua hai tháp. Ở tháp thứ nhất, amoniac sủi bọt lên qua nước muối và được nước muối hấp thụ. Ở tháp thứ hai, carbon dioxide sủi bọt lên qua nước muối đã được amoni hoá, và natri bicacbonat (NaHCO3) kết tủa ra khỏi dung dịch.

Lưu ý: Trong dung dịch kiềm, NaHCO3 ít tan trong nước hơn NaCl. Amoniac (NH3) đóng vai trò duy trì độ kiềm (pH cao) của dung dịch. Nếu không có amoni, phản ứng sẽ tạo ra axit và ngăn chặn quá trình solvay kết tủa.

Giai đoạn 2: Nung đá vôi để thu khí CO2

Chất xúc tác amoniac cần thiết cho phản ứng (I) được thu hồi ở bước sau, và lượng amoniac tiêu thụ tương đối ít. Carbon dioxide cần thiết cho phản ứng (I) được tạo ra bằng cách nung đá vôi ở nhiệt độ 950 – 1100 độ C. Canxi cacbonat (CaCO3) trong đá vôi được chuyển hoá một phần thành vôi sống canxi oxit (CaO) và carbon dioxide:

CaCO3 → CO2 + CaO (II)

Giai đoạn 3: Tái sinh amoniac

Natri cacbonat (NaHCO3) kết tủa trong phản ứng (I) được lọc ra khỏi dung dịch amoni clorua (NH4Cl) nóng và sau đó dung dịch này phản ứng với vôi sống (CaO) còn sót lại sau khi nung đá vôi ở bước (II).

2 NH4Cl + CaO → 2 NH3 + CaCl2 + H2O (III)

CaO tạo thành dung dịch bazơ mạnh. Amoniac từ phản ứng (III) được tuần hoàn trở lại dung dịch nước muối ban đầu của phản ứng (I).

Giai đoạn 4: Nhiệt phân NaHCO3 để thu được Na2CO3

Natri cacbonat (NaHCO3) kết tủa từ phản ứng (I) sau đó được chuyển đổi thành sản phẩm cuối cùng, natri cacbonat (Na2CO3), bằng cách nung (160 – 230 độ C), tạo ra nước và carbon dioxide làm sản phẩm phụ:

2 NHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 (IV)

Carbon dioxide từ bước (IV) được thu hồi để tái sử dụng ở bước (I). Khi được thiết kế và vận hành đúng cách, một nhà máy Solvay có thể thu hồi gần như toàn bộ amoniac đã sử dụng. Nhà máy chỉ cần bổ sung một lượng nhỏ amoniac để bù đắp phần bị thất thoát. Nguyên liệu đầu vào của chính quy trình Solvay là muối, đá vôi và nhiệt năng. Ngoài ra, sản phẩm phụ chính duy nhất của quy trình là canxi clorua, được bán dưới dạng muối rải đường.

Xem thêm: 4 Quy trình sản xuất Soda (Na2CO3) – Đâu là phương pháp tối ưu?

6. Những khó khăn khi sử dụng phương pháp Solvay sản xuất Na2CO3

Mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội nhưng phương pháp Solvay vẫn tồn tại một số thách thức sau đây:

• Khó xử lý chất thải rắn CaCl2: Canxi Clorua (CaCl2) được tạo ra từ phản ứng phụ. Đây là loại muối ít giá trị, gây khó khăn trong việc xử lý chất thải.
• Ăn mòn thiết bị: Các hoá chất tham gia trong quá trình, cụ thể là NH4Cl và CO2, thiết bị và đường ống có thể bị ăn mòn bởi chúng. Điều này đòi hỏi việc lựa chọn vật liệu chế tạo và bảo trì tốn kém để đảm bảo tuổi thọ của nhà máy.
• Tiêu thụ năng lượng: Dù hiệu suất cao, quá trình vẫn tiêu tốn năng lượng trong khâu nung đá vôi và sấy khô NaHCO3.
• Yêu cầu về nguồn nước lạnh: Quá trình kết tủa natri bicacbonat (NaHCO3) hiệu quả nhất ở nhiệt độ thấp. Nếu không kiểm soát tốt, lượng amoniac thất thoát sẽ tăng chi phí vận hành đáng kể.

7. Một số ứng dụng của Soda Ash Solvay mà bạn nên biết

Ứng dụng phổ biến sản xuất soda theo phương pháp Solvay:

• Trong công nghiệp, natri cacbonat được dùng để sản xuất thuỷ tinh, xà phòng, giấy, gốm, sứ, dệt may,…
• Sản xuất keo dán thuỷ tinh, thuỷ tinh lỏng và chất tẩy rửa
• Nó cũng được dùng làm chất làm mềm nước
• Sử dụng trong công nghiệp tẩy rửa, công nghiệp thực phẩm
• Natri cacbonat được ngành công nghiệp gạch sử dụng làm chất hỗ trợ tạo ẩm, giúp lượng nước cần dùng khi nhào trộn và đùn đất sét

Xem thêm: 5 Vai trò quan trọng của Na2CO3 sản xuất thủy tinh bạn nên biết

Xem thêm: 99+ Ứng dụng của Na2CO3 (Natri Cacbonat) bạn nên biết

8. Giá Soda Solvay hiện nay là bao nhiêu?

Giá của Soda Solvay trên thị trường hiện nay có sự biến động và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• Nguồn gốc xuất xứ
• Số lượng mua
• Nhà cung cấp
• Thời điểm thị trường
• Chất lượng/ độ tinh khiết

Mức giá Soda Ash Solvay mà bạn có thể tham khảo:

Soda Ash Light Bulgari (25kg/bao) 

Giá: 300.000 – 350.000 VNĐ/bao

→ Xuất xứ Châu Âu, chất lượng ổn định, phù hợp sản xuất công nghiệp cao cấp.

Soda Ash Light Italy

Giá: 250.000 – 300.000 VNĐ/bao

→ Sản phẩm được ưa chuộng vì độ tinh khiết cao, dễ hoà tan.

Soda Ash Light Trung Quốc

Giá: 250.000 – 300.000 VNĐ/bao

→ Giá cạnh tranh, thích hợp xử lý nước và sản xuất quy mô lớn.

Để biết chi tiết hơn về sản phẩm, hãy liên hệ ngay với LifeVista. LifeVista luôn sẵn lòng cung cấp thông tin và hỗ trợ bạn tìm được sản phẩm phù hợp với mức giá tốt nhất.

Xem thêm: Soda Ash Light – NA2CO3 Solvay Bulgaria | Bao 25Kg

Xem thêm: Hóa chất bột Soda Ash Light Na2CO3 công nghiệp| Bao 40KG

9. LifeVista – Địa chỉ chuyên cung cấp hóa chất Soda Ash Light Solvay chất lượng

Khi tìm kiếm nhà cung cấp Soda Ash Light chất lượng cao, đặc biệt là sản phẩm sản xuất theo phương pháp Solvay với độ tinh khiết và hiệu quả được kiểm chứng. LifeVista tự hào là một trong những địa chỉ uy tín mà bạn có thể tin cậy.

LifeVista là đơn vị chuyên cung cấp các sản phẩm và giải pháp trong lĩnh vực hồ bơi, bao gồm các loại hóa chất xử lý nước thông dụng. Bên cạnh đó, LifeVista có thể xuất VAT theo yêu cầu của doanh nghiệp, hỗ trợ vận chuyển cho đơn hàng lớn và chiết khấu hấp dẫn theo số lượng.

LifeVista sẽ là đối tác đáng tin cậy của bạn trong việc duy trì chất lượng nước hồ bơi và cung cấp các giải pháp hoá chất hiệu quả. Gọi ngay cho hotline 093 884 6600 để nhận báo giá soda bạn nhé!

10. Câu hỏi thường gặp về chủ đề sản xuất soda bằng phương pháp Solvay

Sau khi đã tìm hiểu rõ về phương pháp Solvay, LifeVista sẽ giải đáp một số thắc mắc phổ biến sau đây.

10.1 Phương pháp Solvay có thân thiện với môi trường không?

Phương pháp Solvay sử dụng hầu hết các sản phẩm có sẵn trong tự nhiên, vì vậy chúng rất thân thiện với môi trường. Ngoài ra, các phản ứng xảy ra trong điều kiện kín, hạn chế phát thải và sản phẩm phụ có thể được xử lý hoặc tái sử dụng.

10.2 Giá của Soda Solvay có cao hơn các loại khác hay không?

Soda Ash sản xuất theo phương pháp Solvay có chi phí thấp hơn nhiều phương pháp truyền thống (như Leblanc). Điều này nhờ quy trình khép kín và tiết kiệm nguyên liệu. Do đó, giá thành thường ổn định và cạnh tranh hơn trên thị trường.

10.3 Quy trình Solvay tạo ra những sản phẩm phụ nào?

Chủ yếu là amoniac (NH4Cl). Tuy nhiên chất này có thể được thu hồi hoặc sử dụng trong sản xuất phân bón, giúp giảm thiểu lãng phí và ô nhiễm.

10.4 Hiện có phương pháp sản xuất soda nào có thể thay thế được quy trình Solvay không?

Hiện tại, phương pháp Solvay vẫn là lựa chọn hàng đầu trong công nghiệp do hiệu quả kinh tế, an toàn và quy mô lớn. Một số phương pháp như điện phân, khai thác tự nhiên hoặc Leblanc tồn tại nhưng không phổ biến bằng Solvay. Bởi vì chúng có chi phí cao hơn hoặc ít thân thiện với môi trường hơn.

10.5 Tại sao phương pháp Solvay còn được gọi là phương pháp tuần hoàn amoniac?

Phương pháp Solvay được gọi là phương pháp tuần hoàn amoniac vì amoniac được thu hồi và tái sử dụng nhiều lần trong suốt quá trình sản xuất. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và vận hành bền vững hơn trong công nghiệp.

11. Kết luận

Hi vọng qua bài chia sẻ này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về phương pháp Solvay sản xuất soda. Nếu bạn đang loay hoay không biết mua soda Solvay ở đâu uy tín – chất lượng, hãy để LifeVista đồng hành cùng bạn. Liên hệ cho LifeVista ngay!