纯碱制造工艺的进步与氯化铵的处置方式密切相关。氨碱法是用石灰乳分解氯化铵回收氨,由此产生大量氯化钙废液;联碱法采取盐析冷析从母液回收氯化铵,氯化铵作为产品出售,虽消除了氯化钙废液及其污染,但联产的氯化铵与纯碱产出比高达1∶1,氯化铵过剩,市场前景黯淡。
该技术的研发带头人、至新化工高级工程师张智新说,此方法的思路就是不用石灰乳,直接分解氯化铵回收氨并得到氯化氢。对于氨碱法来说,不用石灰乳也就不会产生氯化钙废液;对于联碱法而言,也就没有氯化铵过剩问题。
据张智新介绍,他曾于上世纪90年代开发出氯化铵分解法专利技术。但此工艺获得的氯化氢含水,在350 ℃高温下有强腐蚀性,应用于工业生产存在较大困难。为此,他经多年悉心研究,终于在原分解催化剂上取得突破,形成了现在的新氯化铵分解法。原催化剂经改性后,不仅氯化铵分解温度更低(130 ~300 ℃)、放氨或放氯化氢的速度也更快,因而能耗更低。新工艺过程也大为简化,原来必不可少的溶解分离、催化剂再生等工序都可省去。
张智新认为,新氯化铵分解法的特别之处还在于分解反应器可以用普通碳钢制造,放氨或放氯化氢都对碳钢没有腐蚀性,反应器造价低、耐用。进入反应器的可以是氯化铵溶液,放氨带有水蒸气,不影响返回进入下步反应;放氯化氢是完全干燥的,干燥氯化氢不仅不腐蚀设备而且对其利用十分有利。因此新氯化铵分解法的工艺及设备在工业生产中都易于实施。
新氯化铵分解法直接得到的干燥氯化氢可用于制造PVC、三氯氢硅、氯磺酸以及多种有机氯产品,氯的利用价值比仅仅生产氯化铵大为提高。用新氯化铵分解法改造后的纯碱生产完全消除了氨碱或联碱各自的弊端,实现了纯碱和干燥氯化氢联产,大大提高了氯的利用价值,不再需要的石灰或氨都可出售或加工成其他产品,装置的经济效益大为提高。