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Filiera soda Solvay

Solvay soda ash pipeline

Filiera carbonato di sodio con processo Solvay: salamoia satura di NaCl trattata con NH3 e CO2 (da calcinazione calcare) produce NaHCO3 che, calcinato, dà soda Na2CO3; l'ammoniaca viene rigenerata con calce.

IRI
chem:solvaySodaAshPipeline
Unit Operation
5
Operazioni chimiche
5 (con reazione)
Operazioni fisiche
0
CO₂eq cumulato
1.24 kg/kg
Produzione globale
30 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
37 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR limestoneCalcinationSolvay["limestoneCalcinationSolvay"] ammoniaBrineSaturation["saturazione ammoniaca-salamoia"] carbonation["carbonatazione"] bicarbonateCalcination["calcinazione del bicarbonato"] ammoniaRecovery["recupero ammoniaca"] s_limestone(["CaCO3"]):::role_rawMaterial s_limestone --> limestoneCalcinationSolvay s_hydratedLime(["calce idratata"]):::role_intermediate limestoneCalcinationSolvay --> s_hydratedLime s_carbonDioxide(["carbon dioxide"]):::role_byproduct limestoneCalcinationSolvay --> s_carbonDioxide s_lime(["calce"]):::role_byproduct limestoneCalcinationSolvay -.-> s_lime s_brine(["salamoia"]):::role_rawMaterial s_brine --> ammoniaBrineSaturation s_ammonia(["ammoniaca"]):::role_intermediate s_ammonia --> ammoniaBrineSaturation s_sodiumChloride(["cloruro di sodio"]):::role_rawMaterial s_sodiumChloride --> ammoniaBrineSaturation s_ammoniatedBrine(["salamoia ammoniacale"]):::role_intermediate ammoniaBrineSaturation --> s_ammoniatedBrine s_ammoniatedBrine --> carbonation s_carbonDioxide --> carbonation s_ammonia --> carbonation s_sodiumChloride --> carbonation s_water(["acqua"]):::role_byproduct s_water --> carbonation s_sodiumBicarbonate(["bicarbonato di sodio"]):::role_intermediate carbonation --> s_sodiumBicarbonate s_ammoniumChloride(["cloruro di ammonio"]):::role_byproduct carbonation -.-> s_ammoniumChloride s_sodiumBicarbonate --> bicarbonateCalcination s_sodaAsh(["carbonato di sodio"]):::role_finalProduct bicarbonateCalcination --> s_sodaAsh bicarbonateCalcination -.-> s_carbonDioxide bicarbonateCalcination -.-> s_water bicarbonateCalcination -. recycle .-> s_carbonDioxide s_ammoniumChloride --> ammoniaRecovery s_hydratedLime --> ammoniaRecovery ammoniaRecovery --> s_ammonia ammoniaRecovery -.-> s_water s_calciumChloride(["CaCl2"]):::role_waste ammoniaRecovery -.-> s_calciumChloride ammoniaRecovery -. recycle .-> s_ammonia classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 limestoneCalcinationSolvay CaCO3calce idratata, carbon dioxide forno verticale a calce 0.790.97
🧪 saturazione ammoniaca-salamoia salamoia, ammoniaca, cloruro di sodiosalamoia ammoniacale torre di saturazione 0.99
🧪 carbonatazione salamoia ammoniacale, carbon dioxide, ammoniaca, cloruro di sodio, acquabicarbonato di sodio torre Solvay 0.75
🧪 calcinazione del bicarbonato bicarbonato di sodiocarbonato di sodio forno rotante (apparato) 0.450.98
🧪 recupero ammoniaca cloruro di ammonio, calce idratataammoniaca distillatore Solvay 0.99

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
limestoneCalcinationSolvay CaCO3 -> CaO + CO2 +178.0 kJ/mol
saturazione ammoniaca-salamoia NH3(g) + NaCl(aq) -> NaCl-NH3(aq) (brine ammoniata) -35.0 kJ/mol
carbonatazione NH3 + CO2 + H2O + NaCl -> NaHCO3 + NH4Cl -50.0 kJ/mol
calcinazione del bicarbonato 2 NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2 +129.0 kJ/mol
recupero ammoniaca 2 NH4Cl + Ca(OH)2 -> 2 NH3 + CaCl2 + 2 H2O +70.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (4)
⬜ scarto (1)
▫️ intermedio (4)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
limestoneCalcinationSolvay 900–1100 °Catmossidante
saturazione ammoniaca-salamoia 25–40 °C1.0–2.0 atm
carbonatazione 25–60 °C2.0–3.9 atm
calcinazione del bicarbonato 150–200 °Catminerte
recupero ammoniaca 90–120 °C1.0–2.0 atm

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
limestoneCalcinationSolvay termica4.0 MJ/kg
carbonatazione chimica-0.4 MJ/kg
calcinazione del bicarbonato termica1.6 MJ/kg
recupero ammoniaca termica2.5 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:solvaySodaAshPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:solvaySodaAshPipeline · ontologia completa · TTL sorgente