Các phương pháp sản xuất muối ăn NaCl

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MUỐI NaCl TỪ NƯỚC
BIỂN
NHÓM THỰC HIỆN : NHÓM 8


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

MỤC LỤC:



I. Giới thiệu về muối NaCl



II. Các ứng dụng của muối NaCl



III. Công nghệ sản xuất muối NaCl từ nước biển
1. Thuỷ triều và việc lấy nước triều để sản xuất muối biển
2. Các phương pháp sản xuất muối NaCl
2.1.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng
2.1.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp muối phơi cát
2.1.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi nước
2.2.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức
2.2.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở
2.2.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không

VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

I. Giới thiệu về muối NaCl
KHÁI NIỆM:
Clorua natri, còn gọi là natri clorua, muối ăn, muối, muối mỏ, hay halua, là hợp chất hóa học với công thức hóa học NaCl. Clorua
natri là muối chủ yếu tạo ra độ mặn trong các đại dương và của chất lỏng ngoại bào của nhiều cơ thể đa bào

TÍNH CHẤT VẬT LÝ :








Công thức: NaCl
Điểm nóng chảy: 801 °C
Mật độ: 2,16 g/cm³
Điểm sôi: 1413 °C
Độ hòa tan trong nước 35,9 g/100 ml (25°C
M= 58.44 g/mol


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN:




Dạng hòa tan trong nước biển: 1m³ nước biển hòa tan khoảng 27 kg NaCl



Trữ lượng muối của Việt Nam: 106km² x 200m x 27kg/m³

Dạng kết tinh: nằm trong lòng đất – muối mỏ

= 5400. 109 kg


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

CẤU TRÚC TINH THỂ

Clorua natri tạo thành các tinh thể có cấu trúc cân đối lập
phương. Trong các tinh thể này, các ion clorua lớn hơn được
sắp xếp trong khối khép kín lập phương, trong khi các ion
natri nhỏ hơn điền vào các lỗ hổng bát diện giữa chúng. Mỗi
ion được bao quanh bởi 6 ion khác loại. Cấu trúc cơ bản như
thế này cũng được tìm thấy trong nhiều khoáng chất khác và
được biết đến như là cấu trúc halua.

Cấu trúc tinh thể clorua natri. Mỗi nguyên tử có 6 nguyên tử cận kề
tạo ra cấu trúc bát diện. Sự phân bổ này được gọi là khối lập phương
kín (ccp).
Lục sẫm = Na

+

Lam nhạt = Cl

-


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

II. Các ứng dụng của muối NaCl :

1.
2.
3.
4.

Ứng dụng trong đời sống, gia đình
Ứng dụng trong công nghiệp
Ứng dụng trong y học
Ứng dụng trong nông nghiệp


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

1. ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG, GIA ĐÌNH:



Trong sinh hoạt hàng ngày, muối ăn được đưa trực tiếp vào thức ăn, chế biến, bảo quản thực phẩm và

rất nhiều công dụng khác


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

1. ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG:


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

1. ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG:


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

1. ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG:


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

2. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP:



Trong công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất lượng muối tiêu thụ hàng nămchiếm 80 %
sản lượng muối trên thế giới (khoảng 200 triệu tấn).



Từ muối có thể chế ra các loại hóa chất dùng cho các ngành: Công nghiệp thực phẩm, y dược,

luyện kim, da giày, chế tạo thuốc nhuộm, vật liệu chịu lửa, đồ sứ...


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

2. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP:


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Sản xuất nước Javel

Sản xuất ống nhựa PVC


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Chế tạo xà phòng

Công nghiệp giấy


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

3. ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC:



Muối tinh khiết được dùng để sát trùng, cầm máu các vết thương ngoài da cho người và gia súc. Muối
tinh khiết còn được dùng để pha huyết thanh, thuốc tiêuđộc và một số loại thuốc khác để chữa bệnh

cho con người.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

4. ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP:



Trong chăn nuôi: Cũng như con người, gia súc, gia cầm cần có muối để cân bằng các quá trình
sinh lý trong cơ thể, khi đó gia súc, gia cầm sẽ chóng lớn, giảm bệnh tật. Trung bình mỗi ngày
trâu, bò nên cho ăn thêm khoảng 30g đến 40 g muối; lợn từ 3g đến 10g; lừa, ngựa từ 10g đến 20
g.



Trong trồng trọt: Muối được sử dụng trong lĩnh vực trông trọt như:
+ Phân loại hạt giống theo trọng lượng.
+ Làm yếu tố vi lượng trộn với các loại phân hữu cơ để tăng hiệu quả của phân bón.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NaCl TỪ NƯỚC BIỂN
Nước biển là nguyên liệu chính để sản xuất NaCl nhưng nó chưa phải là nguyên liệu trực tiếp làm ra muối, mà phải
qua một quá trình làm bốc hơi một lượng nước lớn mới có thể kết tinh tạo ra NaCl
Vì vậy, cần phải có một lượng lớn nước biển để thường xuyên sản xuất là rất quan trọng.
Yêu cầu cơ bản của công nghệ nạp nguyên liệu là:



Phương pháp phải thật đơn giản



Nồng độ phải cao, ít bùn cát



Số lượng phải đủ



Nồng độ nước biển lớn sẽ giảm bớt một lượng lớn nước cần bay hơi khi cô và sẽ giảm diện tích đáng kể của thiết bị
bay hơi.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

NỒNG ĐỘ NƯỚC BIỂN



Khái niệm: Nước biển có vị mặn và đắng chứng tỏ có hòa tan các muối vô cơ nằm dưới dạng các ion



Thành phần: Các loại muối chủ yếu cấu thành nước biển gồm các anion là: Cl-; SO42-; B3-;
F-;HCO3-;Br- và các cation là Na+; Mg2+; Ca2+; K+; Sr2+,cho đến nay đã xác định được trong
nước biển có trên 90 loại muối



Nồng độ của nước biển thay đổi theo địa lý nhưng tỉ lệ thành phần giữa các loại muooid luôn luôn cố
định.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Bảng hàm lượng ion chủ yếu có trong nước biển:

Thành phần

%KL

Thành phần

%KL

Cl-

55.07

H3BO3

0.07

Br-

0.19

Mg2+

3.69

SO42-

7.68

Ca2+

1.16

CO32-

7.68

Sr2+

0.04

HCO3-

0.41

K+

1.10

F-

0

Na+

30.61

Như vậy , trong nước biển thành phần chủ yếu và nhiều nhất là Cl- >55%, kế đến là Na+ >30% tổng các
muối và mục tiêu chủ yếu của công nghiệp sản xuất muối là lấy được NaCl.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Để dễ lý giải hàm lượng muối trong nước biển, ta kết hợp các ion có trong nước biển lại thành các loại
muối sau:

Bảng: Hàm lượng các loại muối trong nước biển

Loại muối

Hàm lượng gam

%

(g/1000g nước biển)
NaCl

27.231

77.758

MgCl2

3.807

10.876

MgSO4

1.658

4.737

CaSO4

1,266

3.600

K2SO4

0.863

2.465

CaCO3

0.123

0.345

MgBr2

0.026

0.217

Tổng

35.000

100


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

1. THỦY TRIỀU VÀ VIỆC LẤY NƯỚC TRIỀU ĐỂ SẢN XUẤT MUỐI BIỂN



Hiện tượng thuỷ triều: Sự dâng lên và rút xuống theo chu kỳ của nước biển dưới dạng nhịp được gọi
là thủy triều



Thuỷ triều ven bờ, đó là hiện tượng dao động mực nước sông biển phát sinh bởi sự biến thiên tuần
hoàn của lực hấp dẫn mặt trăng và mặt trời lên mỗi vị trí trên bề mặt trái đất (do trái đất quay quanh
trục của nó và tất cả chúng đều chuyển động liên tục trong vũ trụ theo các quỹ đạo khác nhau).



Thuỷ triều ven bờ là một trong số những hiện tượng tự nhiên ấn tượng nhất. Con người hiểu rõ thủy
triều và ngạc nhiên trước nó từ lâu trước khi có bất cứ ai hiểu được nguyên nhân gây ra chúng.



Mặc dù bí ẩn của thủy triều chưa hoàn toàn đƣợc giải thích, nhưng các nhà khoa học hiện nay có một
ý niệm rõ ràng về việc chúng dâng lên như thế nào. Thêm vào đó, con ngƣời biết cách dự liệu các
cơn thủy triều của đại dương khá chính xác và dự đoán thời gian dâng lên và rút xuống của chúng.



Nhưng những cơn thủy triều thay đổi, như chúng vẫn thường thay đổi trong nhiều năm qua, đại diện
cho một thế lực hùng mạnh của thiên nhiên (hoàn toàn không thần bí) - một thế lực mà các thủy thủ
và cư dân ven biển phải luôn luôn tính đến.


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

ĐỘ LỚN TRIỀU


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Sử dụng nước triều để sản xuất muối biển:



Lấy nước triều để sản xuất muối biển cần thoả mãn các điều kiện:
- Lấy đủ nước để sản xuất

- Lấy được nước có độ mặn cao



Bình thường nước biển ven bờ nhạt hơn nước đại dương (do nước biển ven bờ đã bị pha nước sông ngòi).
Khi thủy triều lên (còn gọi là triêu dâng) nước đại dương ép nước biển ven bờ về các sông ngòi, khi đó
nước biển ven bờ có độ mặn cao hơn bình thường, lấy nước để sản xuất muối trong khoảng thời gian này
là tốt nhất.



Khi triều xuống thấp nhất là thời điểm nước biển ven bờ bị pha tạp với nước sông ngòi nhiều nhất (do các
sông ngòi chảy ra khi triều xuống).


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

Sử dụng nước triều để sản xuất muối biển:



Kể cả phải thường xuyên lấy nước để sản xuất muối bằng động lực cũng không nên lấy nước vào thời
điểm này (nước nhạt, tốn năng lượng hơn vì mực nước thấp).



Trường hợp lấy nước tự lưu trong thời gian có thuỷ triều cao hơn mực nước bình thường chưa đủ
nước phục vụ sản xuất mà phải kết hợp với lấy nước bằng động lực thì nên hoàn tất công việc lấy
nước trong thời gian có thuỷ triều cao hơn mực nước bình thường và ưu tiên tốc độ lấy nước trong
giai đoạn triêu dâng.



Lấy nước để sản xuất muối biển trong giai đoạn triêu dâng vừa có lợi cho sản xuất (nước có độ mặn
cao) vừa có lợi về chất lượng sản phẩm (thành phần các loại muối chính trong nước sông và nước
biển khác nhau nhiều).


VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ

2. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT MUỐI BIỂN

 2.1.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng
2.1.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp muối phơi cát
2.1.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi nước

 2.2.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức
2.2.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở
2.2.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không