在人工合成純堿之前,古代就發(fā)現(xiàn)某些海藻晾曬后,燒成的灰燼中含有堿類,用熱水浸取、濾清后可得褐色堿液用于洗滌。大量的天然堿來(lái)自礦物,以地下埋藏或堿水湖為主。以沉積層存在的天然堿礦品位好,分布甚廣。早發(fā)明人工合成純堿方法是18世紀(jì)末,法國(guó)路布蘭用芒硝加石灰石和煤在高溫下還原并進(jìn)行碳酸化,得到以含Na2CO3為主的粗制品——黑灰,經(jīng)過(guò)浸取、蒸發(fā)、精制、再結(jié)晶、烘干,獲得純度約為97%的重質(zhì)純堿。1861年,比利時(shí)歐內(nèi)斯特·索爾維獨(dú)自發(fā)明了純堿。由于技術(shù)秘密保護(hù)一直未能大范圍應(yīng)用,20世紀(jì)20年代才從美國(guó)突破,尤其是中國(guó)的侯德榜于1932年出版了《純堿制造》一書,將保密70年,索爾維法公布于世。侯德榜還于1939-1942創(chuàng)建了侯氏制堿法,并在四川建立了中試車間。1952年在大連化工廠設(shè)立了聯(lián)合制堿車間。日本旭硝子公司推出的NA法,實(shí)質(zhì)上是聯(lián)堿和氨堿的折中法??呻S意調(diào)節(jié)純堿與氯化銨的比例。
侯氏制堿法1943年中國(guó)人侯德榜留學(xué)海外歸來(lái),他結(jié)合中國(guó)內(nèi)地缺鹽的國(guó)情 ,對(duì)索爾維法進(jìn)行改進(jìn),將純堿和合成氨兩大工業(yè)聯(lián)合,同時(shí)生產(chǎn)碳酸鈉和化肥氯化銨,大大地提高了利用率,是為侯氏制堿法:步,氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,第二步碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。經(jīng)過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體。(這兩步和上面的索氏制堿法相同)。侯氏制堿法生產(chǎn)流程第三步,合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售,其余的碳酸氫鈉會(huì)被加熱分解,生成碳酸鈉,生成的二氧化碳可以重新回到步循環(huán)利用。根據(jù)NH4Cl溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在 278K~283K(5 ℃~10 ℃) 時(shí),向母液中加入細(xì)粉,而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。索氏制堿法和侯氏制堿法所不同的,是索氏法在整個(gè)制取過(guò)程中NH3是循環(huán)使用的,而侯氏法在整個(gè)制取過(guò)程中,CO2被循環(huán)利用,NH4Cl直接作為純堿的副產(chǎn)品——肥料。所以,索氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉,副產(chǎn)品氯化鈣;而侯氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉,副產(chǎn)品氯化銨。此法優(yōu)點(diǎn):保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO 轉(zhuǎn)化成CO2,革除了CaCO3制CO2這一工序。