当前位置:文档之家› 纯碱的生产 (1)

纯碱的生产 (1)

仅以10门功课1000分的优秀成绩被 保送到美国学习
1916年 获美国麻省理工学院 学士学位
1921年 在美国哥伦比亚大学获博士学位 1933年 著《纯碱制造》一书在美国出版,被誉 为制碱名著 1943年 因创立“侯氏制碱法”,获“中国工程 学会化工最大奖”,并先后被聘为英国化学工业学会名誉 会员,美国化学工程学会终身荣誉会员等
1、原料: CaCO3、NaCl 、NH3 (炼焦)
△ 2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
高温
CaCO3====CaO+CO2↑
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3 ↓+NH4Cl
2、原理:
高温
a. CaCO3====CaO+CO2↑
2
2NH4Cl +Ca(OH)(2=副=C产aC品l2)+NH3↑+H2O
3、优点
原料便宜易得,氨和部 分二氧化碳可循环利用,产 品纯度高,步骤简单
缺点
副产物氯化钙的处理题及
氯化钠的利用率低 (70%)
二、侯氏制碱法(联合制碱法)
侯德榜的个人简历 1890年 出生 1911年 考入清华留美预备学院,
(2)当冬季来临时,碱湖中所含的 碳酸钠结晶析出,经过简单的加工 就可以使用。
思考与交流
1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中 结晶析出主要受到哪些因素的影响?
改变温度、结晶水合物的组成以及 溶剂水的质量等因素,可以改变碳酸钠 在水中的溶解情况,提高结晶析出的速 率和质量(纯度)。
2.根据天然碱的存在及其主要化学 成分,请设想工业生产碳酸钠的主要原料 是什么?
先通入二氧化碳,溶液中存在_碳__酸_,_碳__酸__ 的量比较少;再通入氨气,氨气易溶水,_一_水__合__氨_ 的量比较多;此时产物应该是__碳_酸__铵___而不是 __碳__酸_氢__铵__。
反过来,如果我们先通入氨气,溶液中会存 在较多的一__水__合__氨_,再通入二氧化碳时,二氧化 碳和_一__水_合__氨__反应,通入的二氧化碳过量就会 生成_碳__酸__氢_铵__,也就是说,此时二氧化碳溶解 的多少不是受溶解度限制,而是受反应控制。
纯碱的化学名称:Na2CO3
俗名:纯碱、苏打
关于纯碱的一些常识
碳酸钠的用途:发酵粉、洗碗、 制肥皂、制药、制松花蛋、纺织 、玻 璃、造纸、漂染,还可以用 于其他含钠化合物的制备。
盐湖
获得天然纯碱的方法:
(1)一些生长在一些生长在盐碱地 和海岸附近的植物中含有碳酸钠, 可以从植物的灰烬中提取。
★ 3、联合制碱法
• 联合制碱法也是本节课的重点,也要掌握。 • 掌握联合制碱法的原料、原理和优点:
原料: NaCl、合成氨( NH3、 CO2) 原理: 优点:综合利用了合成氨的原料,提高了 氯化钠的利用率减少了环境污染 。
★4、氨碱法与联合制碱法的异同
• 原理相同 原料来源不同,副产物不同
思考题:在生产过程中,是先通 入氨气,还是先通入二氧化碳?
1、原料 NaCl、合成氨( NH3、 CO2)
2、原理 a.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
△ b.2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
向体系通入氨气或者加入食盐颗粒,析 出氯化铵后的溶液含有氨水和氯化钠又可以 返回做反应物。
所谓联合,就是将氨减法与合成氨工 艺进行联合的改进工艺,在合成氨生产中 有CO生成,我们是将其转化为CO2,在进行 排放等处理,但是排空的CO2使原料利用不 尽合理,而且对空气也有一定的污染,在 联合制碱法中我们综合利用了合成氨的原 料CO2和NH3,用来生产纯碱,既充分利用 了合成氨的原料,也减少环境污染。
★ 2、氨碱法
• 本节课要掌握氨碱法的原料、原理和优缺点 原料:CaCO3、NaCl 、NH3 (炼焦) 原理: 优点:原料便宜易得,氨和部分二氧化碳可循环利用,产 品纯度高,步骤简单 。 缺点:副产物氯化钙的处理问题及氯化钠的利用率低 (70%)。
• 在氨碱法中,虽然它的优点很多,但是它的缺点也是一个 问题,尽而有了第三种方法
侯氏制碱法对氨碱法加以改进:将析 出NaHCO3 的母液选在5~10℃时加入食盐粉 末是不易结晶的NH4Cl 结晶析出,这不仅 使原料NaCl 充分利用,又获得大量化肥, 也使氨碱法中CaCl2 的处理问题得到解决。 侯德榜为制碱做出的卓越贡献是值得我们 骄傲和敬佩的!
3、优点
综合利用了合成氨的
原料,提高了氯化钠的利
用率(96%)减少了环境
污染
四、氨碱法和联合制碱法的异同点
相同点:原理相同
不同点:原料来源不同,副产物不同
本节课小结
• 由于天然的纯碱已经不能满足人们的生产 和生活的需要,促使人们从其他方法获取 纯碱,尽而纯碱工业发展起来。
纯碱的工业的生产有三种方法:
• 1、路布兰法 由于路布兰法有这么多缺点:原料利用不 充分、成本较高、设备腐蚀严重等,正是 因为如此,促使人们研究新的制碱方法, 直到19世纪60年代后逐渐被氨碱法所取代。 (了解)
b. NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl △
c. 2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
高温 CaCO3====CO2↑+CaO (原料1)
CaO+H2O===Ca(OH)2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
原 料
△ (产品)
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子。 自然界中存在的含钠离子的化合物很多, 大量存在的、最常见的是氯化钠;因此, 氯化钠是比较理想的生产原料之一。碳酸 根可以有碳酸盐直接提供,也可有由二氧 化碳制取,较为理想的原料是碳酸钙。
一、路布兰法
1、原料:
NaCl 、CaCO3
2、原理:
120℃ a.NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑
600-700℃ NaCl+NaHSO4==========Na2SO4+HCl↑
1000℃ b.Na2SO4+2C=========Na2S+2CO2 ↑
1000℃ Na2S+CaCO3=========Na2CO3+CaS
3、缺点
原料利用不充分、成本较高、设备 腐蚀严重等
ห้องสมุดไป่ตู้
二、氨碱法(索尔维制碱法)
相关主题