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侯氏制碱法课件(高桥陆戴锋)
体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种
气体,直到不再有固体产生。
第三步:过滤C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。 第四步:向滤液中加入适量的NaCl粉末,又有晶体析
出,…… 装置的连接顺序是:
(a)接(f)→( e)接(d);(b)接(c)
谢谢大家!
下课!
Q1: 氯化钠饱和溶液中通入氨气和 二氧化碳后,溶液中哪些溶质离子大 量存在?
Q4:什么情况下溶液中才会析出可溶 性固体?析出固体后的溶液还是饱 和溶液吗? 过饱和;饱和。
Q5:析出碳酸氢钠后的母液中还存在哪 些离子?哪些离子的数目发生了较大变 化?
Na+、NH4+ 、CI-、 HCO3Na+ 、HCO3-大量减少
Q6:向母液中加入研细的氯化钠后, 为什么会析出固体氯化铵呢?
侯氏制碱法(联合制碱法)的原理
将氨碱法和合成氨两种工艺联合起来,同 时生产 Na2CO 3和NH4Cl两种产品的方法。
原料:NaCl 、 NH3和CO2——合成氨厂用水
煤气制取H2时的废气。 第一个过程与氨碱法相同,第二个过程是在 低温条件下,向滤液中加入细粉状NaCl,并 通入NH3,可以使NH4Cl单独结晶沉淀析出。 而滤出NH4Cl沉淀后所得的滤液,可回收循环 使用。
溶
解
度
NH4Cl
g\100g
水
NaCl
0 10 20
温度/℃
Q7:析出氯化铵后的母液中还存在哪 些离子?这些母液还有用吗?
Na+、NH4+ 、CI-、HCO3- 。 这些母液可以循环使用。
模拟设计流程示范:
硫流 酸程 工示 业意
简硫铁矿 易 设 计 图 空气
SO2、O2
沸腾 净化 接触 冷却
炉 SO2、O2
NH4HCO3 21.0 27.0 —— —— —— ——
NaHCO3 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 ——
NH4Cl
37.2 41.1 45.8 50.4 55.2 60.2
Q3:能否在饱和食盐水中先通过量
CO2 ,再通入过量NH3 ?为什么?
不能。因为CO2在饱和食盐水中的溶解 度很小,只有先通NH3,才有利于CO2 的充分吸收,增大CO2的溶解量。
“联合制碱法”工业流程图
侯氏制碱法和索尔维制碱法的优缺点对比
索尔维制碱法 侯氏制碱法
优 原料经济,能连 保留了氨碱法的优点,
点 续生产,CO2和
NaCl的利用率提高到96%; NH4Cl可做氮肥;解决了
NH3能回收使用, CaCl2占地毁田、污染环境
产品纯碱的纯度
的难题。原料气CO2来自于 合成氨厂的废气,这样就节
索尔维法(氨碱法)原理
以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石 灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。 ①NaCl +H2O +NH3+CO2→NaHCO3↓+NH4Cl
②2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑ ③CaO+H2O→Ca(OH)2
2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2NH3↑+2H2O ②和③中产生的二氧化碳和氨气可循环使用。
Na+、NH4+ 、CI-、 HCO3Q2 :Na+、NH4+ 、CI-、 HCO3-四种离子可以 大量共存吗?氯化钠与碳酸氢铵能反应吗?
可以;不能。 那么为什么能够得到NaHCO3固体呢?
ห้องสมุดไป่ตู้
溶解度数据
T 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
NaCl
36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
室 SO3
98.3%硫酸
发
吸收 烟
塔
硫
酸
氨碱法(又称索尔维法)工业流程简图
NH3 食盐水 CO2
石灰窑 CO2 沉淀池
NaHCO3 煅烧炉
CaO
NH3
母液
Na2CO3
联合制碱法工业流程简图
CO2
食盐水 CO2
合成氨 NH3 沉淀池 厂
NaHCO3 煅烧炉
NH3
母液
NaCl NH4Cl(副产品)
Na2CO3
盐 湖
碱地和盐湖中获得
碳酸钠,但仍不能 满足工业生产的需
?
要。
纯碱(Na2CO3)
索尔维法
1862年,比利时化学家索尔维发明了一 种能连续生产,产量大,质量高,省劳 动力,废物容易处理,成本低廉的制碱 法,并实现了氨碱法工业化。
侯德榜1890年8月9日 出生于福建的一个农民家庭, 就读于福州英华书院和沪皖 两省路矿学堂,1911年考 入清华留美预备学堂, 1913年公费赴美留学, 1917~1921年先后获得麻 省理工学院化学工程学学士 学位、哥伦比亚大学硕士学 位和该校哲学博士学位。
1926年,永利碱厂生产的“红三角” 牌纯碱在美国费城举办的万国博览会
上荣获了金质奖章。
侯德榜把制碱法的全部
技术和自己的实践经验
写成专著《制碱》于1932
纯碱(Na2CO3) 年在美国以英文出版。
中华民族的骄傲!
智慧!骨气!
无私!
侯德榜制碱法的诞生
由于工厂搬迁,原料设备等原因不 能再用索法制纯碱,侯德榜决定自 己开发制碱新工艺, 经过600多次 研究实验,分析了2000多个样品, 历时5年,于1942年发明并创立了 举世闻名的“侯氏制碱法”。
“凡是黄头发蓝眼睛的人能 办到的,我们黑头发黑眼睛的人
也一定能办到。”
侯德榜
侯德榜的贡献
第一、揭开了苏尔维法的秘密。 第二、创立了中国人自己的制碱工艺
——侯氏制碱法。 第三、为发展小化肥工业所做的贡献。
纯碱即苏打,化学
式Na2CO3。是一
种重要的化工原料,
用途非常广泛。虽
天然 碱
然人们曾先后从盐 (Na2CO3·NaHCO3 ·nH2O )
高。
省了碱厂里用于制取CO2的 庞大的石灰窑。
缺 大量CaCl2用途不 点 大,NaCl利用率只
有70%。
实验室模仿侯氏制碱法制纯碱
下面是在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3 的装置和实验步骤: 第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。 第二步:先让一装置发生反应,直到产生的气体不 能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气