课题3 纯碱的生产
[目标导航] 1.了解纯碱的生产及发展过程。2.了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及生产纯碱技术的发展过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱)。
一、氨碱法生产纯碱 1．纯碱的存在和用途 (1)存在
一些生长于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。大量的碳酸钠主要来自一些地表碱湖。 (2)用途
碳酸钠，俗名纯碱，是一种重要的化学基本工业产品。很多工业都要用到碳酸钠，如玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等。碳酸钠作为原料还可以用于生产其他含钠的化合物；碳酸钠也被大量地应用于生活中。 2．路布兰制碱
原料：硫酸、食盐、石灰石、木炭；
缺点：原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等。 3．氨碱法生产纯碱
(1)原料：食盐、氨(来自炼焦副产品)和二氧化碳(来自碳酸钙)。 (2)主要反应原理(写方程式)：
①将CO 2通入含氨的饱和食盐水中：NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
②碳酸钠的获取：2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。 [议一议]
1．索尔维法生产纯碱的过程，经过了哪几个阶段，简述氨碱法的优缺点。 答案 索尔维法制碱的主要过程可分为以下几个阶段：
(1)盐水的精制：在配制的饱和食盐水中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水中的Mg 2＋
和Ca 2
＋
。
(2)盐水氨化：在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水。
(3)氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵。
NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl
(4)碳酸氢钠的转化：滤出碳酸氢钠后煅烧得到纯碱，同时回收二氧化碳再利用。 2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑
(5)氨的循环：将氯化铵加石灰乳分解，回收氨循环利用。 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△
2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O 氨碱法生产纯碱的优缺点：
(1)优点：氨碱法生产纯碱具有原料(食盐和石灰石)价廉易得、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可循环使用、制造步骤简单、生产过程连续且规模大等。
(2)缺点：大量CaCl 2用途不大，NaCl 利用率只有70%，约30%的NaCl 留在母液中。 2．根据氨碱法的原理，首先配制氨化饱和食盐水，即向饱和食盐水中加入氨水(体积比1∶1)并充分搅拌；再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中，控制一定的温度，直至有碳酸氢钠析出。 请思考回答下列问题
(1)在析出NaHCO 3的过程中涉及哪些化学平衡？
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)向饱和食盐水中加入氨水和通入二氧化碳的先后顺序是先加氨水后通二氧化碳。是否可以先通二氧化碳后加氨水？为什么？_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)NH 3＋H 2O
NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －
，CO 2＋H 2O
H 2CO 3H ＋＋HCO －
3，
H ＋
与OH －
中和生成水，使上述两个平衡向右移动，NH ＋
4，HCO －
3浓度增大，HCO －
3和Na ＋
浓度的乘积超过NaHCO 3的溶度积，析出NaHCO 3晶体，Na ＋
(aq)＋HCO －
3(aq)
NaHCO 3(s)
(2)不可以。在常温下，氨在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。若先通二氧化碳后加氨水，溶液里只能产生很小浓度的HCO －
3，不利于生成NaHCO 3沉淀
二、联合制碱法
联合制碱法，即将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺。 1．原料
原料为食盐、氨气和CO 2，其中氨气和CO 2来自于合成氨。 2．反应原理
联合制碱法的主要反应化学方程式是NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。 [议一议]
简述联合制碱法的过程，获取副产品NH 4Cl 晶体的方法是什么？主要优点有哪些？ 答案 (1)盐水精制：加入熟石灰和纯碱除去Ca 2＋
、Mg 2＋
。
(2)盐水氨化：精制盐水中通入NH 3。
(3)氨盐水碳酸化：NaCl ＋H 2O ＋NH 3＋CO 2===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。 (4)制Na 2CO 3回收CO 2：2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O ↑＋CO 2↑。
(5)循环制NH 4Cl ：析出NaHCO 3后的母液中吸收NH 3，降温加食盐，析出NH 4Cl ，滤出NH 4Cl 后再经氨化、碳酸化制碱。
优点：使食盐的利用率提高到96%，NH 4Cl 可作化肥，革除了CaCO 3制CO 2的工序，降低了生产成本。
氨碱法与联合制碱法的比较
例
(1)上述生产纯碱的方法称________，副产品的一种用途为________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是____________________________________________。
(3)写出上述流程中物质X的分子式________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到96%以上，主要是设计了________(填上述流程中的编号)循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加________。
(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有________。a．增大NH＋4的浓度，使NH4Cl更多地析出
b．使NaHCO3更多地析出
c．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
答案(1)联合制碱法或侯氏制碱法作化肥或作电解液等(其他合理答案均可)
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓
(3)CO2(4)Ⅰ过滤
(5)硝酸酸化的硝酸银溶液(6)ac
解析本题主要考查侯氏制碱法的生产原理及生产工艺和Cl－的检验等。
(1)侯氏制碱法的副产物是NH4Cl，可作化肥等。(2)根据联合制碱法的生产原理，可知向食盐水中通入氨气是为了得到碱性溶液，以吸收更多的CO2，当CO2过量时发生反应：NH3＋CO2
＋H 2O===NH 4HCO 3，NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。(3)在煅烧炉中NaHCO 3受热分解，发生2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑，故X 为CO 2。(4)因为氯化钠最后剩余在母液中，所以要提高NaCl 的利用率必须将过滤出NaHCO 3后的母液循环利用。(5)要检验碳酸钠中是否混有NaCl ，只需向溶液中加硝酸酸化的AgNO 3溶液，看是否有白色沉淀生成即可。(6)增大铵根离子的浓度有利于氯化铵的析出，所以选项a 正确；通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，所以选项c 正确，选项b 错误。
变式训练 下图是历史上出现的两种纯碱制造方法工艺流程，根据流程图回答有关问题：
(1)下列反应原理在索尔维制碱法中没有使用到的是________(填字母)。 A ．2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△
CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O B ．NH 4Cl=====△
NH 3↑＋HCl ↑
C ．2NaHCO 3=====煅烧Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑
D ．NH 3＋CO 2＋NaCl ＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl
(2)在两种方法中都是先向盐水中通入NH 3，然后再通入CO 2，其原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在两种方法中都可以循环使用的物质是________(填化学式)。 (4)
侯
氏
制
碱
法
中
母
液
Ⅰ
转
化
为
母
液
Ⅱ
的
目
的
是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)从两种流程看，侯氏制碱法具有哪些优点？
________________________________________________________________________。
答案(1)B
(2)CO2在盐水中溶解度小，先通入NH3可以使通入的CO2被充分吸收并反应
(3)CO2
(4)母液Ⅰ吸收氨后，降温并加入食盐粉，使NH4Cl结晶析出，得到不需要再精制的食盐水重新用于生产
(5)不产生CaCl2废料，同时得到纯碱与NH4Cl两种产品，食盐利用率高等
解析(1)从索尔维制碱法的工艺流程图可以看出，B选项的反应没有发生。(2)由于CO2在盐水中溶解度小，若先通入NH3，则可以使溶液显碱性，有利于CO2的吸收与反应。(3)从两个流程图可以看出，NaHCO3可分解，分解得到的CO2可以循环使用。(4)母液Ⅰ吸收氨后，降温并加入食盐粉，使溶解度小的NH4Cl结晶析出，并得到不需要再精制的食盐水可重新用于生产。(5)与索尔维制碱法相比，侯氏制碱法具有不产生CaCl2废料，同时得到纯碱与NH4Cl 两种产品，食盐利用率高等优点。
1．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中()
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上3种方法都行
答案B
解析先通入NH3，使溶液呈碱性，再通入CO2，可增大HCO－3浓度，有利于析出NaHCO3晶体。
2．以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确的是()
A．氨碱法生产纯碱的原料便宜易得，步骤简单，是最早的制碱工艺
B．联合制碱法又称侯氏制碱法，是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的
C．在联合制碱法中，氯化钠的利用率比氨碱法中的高
D．联合制碱法避免了氨碱法中对氯化钙的处理
答案A
解析氨碱法生产纯碱的原料为食盐和石灰石，便宜易得，但它并非是最早的制碱工艺，最
早的制碱方法是路布兰法。氨碱法的产品纯度较高，制造步骤也比较简单，但氯化钠的利用率不高，生产过程中产生的氯化钙难处理，是氨碱法的一大缺点。联合制碱法是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的，因此也称侯氏制碱法，该法继承了氨碱法的优点，克服了它的缺点。
3．1791年，法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱，该方法分三步：
①用NaCl 与H 2SO 4反应制Na 2SO 4： 2NaCl ＋H 2SO 4=====△
Na 2SO 4＋2HCl ↑ ②用焦炭还原Na 2SO 4制Na 2S ： Na 2SO 4＋2C=====煅烧
Na 2S ＋2CO 2↑ ③用硫化钠与石灰石反应制Na 2CO 3： Na 2S ＋CaCO 3=====煅烧Na 2CO 3＋CaS 下列说法正确的是( ) A ．②③两步都是氧化还原反应 B ．只有第②步是氧化还原反应 C ．该方法对生产设备基本没有腐蚀 D ．该方法原料利用率较高 答案 B
解析 只有②有化合价的变化。
4．以下关于索尔维制碱法的描述不正确的是( ) A ．使用的原料为食盐、CO 2、氨
B ．精制盐水后应先通入NH 3再通入过量的CO 2
C ．析出NaHCO 3后的母液中已无NaCl ，只有NH 4Cl
D ．索尔维法的缺点是食盐利用率只有70%，生成的CaCl 2难处理 答案 C
解析 索尔维制碱法又叫氨碱法，主要原料有食盐、氨和CO 2；反应的原理为NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，而NH 3与CO 2为1∶1时才能生成NaHCO 3，但CO 2在水中溶解度小，先通入CO 2，CO 2溶解度小，再通入NH 3时，NH 3过量而CO 2太少；析出NaHCO 3后母液中仍有NaHCO 3、NaCl 、NH 4Cl ；加入石灰后回收NH 3，但生成的CaCl 2吸水性强，呈黏稠状无法处理。
纯碱生产工艺简介 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
纯碱生产工艺简介纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种： a. 倍半碱流程
矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完全可 以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的含量 也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗高，原盐 的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化率），氯的利 用率为0，总利用率只有28％。产品成本高。
新人教版化学选修2高中《纯碱的生产》教案二单元走 进化学工业 课题3 纯碱的生产 教学目标 知识与技能 1.了解纯碱的生产及发展过程。 2.了解体验天然碱的生产与化工生产之间的联系及体验技术的发展过程。 3.了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法）。 过程与方法 学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对知识进行加工分析，逐步培养独立思考的能力和提高自主学习化学的能力。 情感态度与价值观 在讨论与交流中培养与别人合作的能力，培养团队精神，并且注意加强化学与生活的联系，激发学生学习化学的兴趣，从而提高学化学、爱化学的自觉性。 教学重点 氨碱法的生产原理 教学难点 复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶即离子反应的实质 教学工具 多媒体课件黑板 教学方法 讲授法讨论法分析法总结法 教学设计 【引课】 这一节课，我们一起来讨论“纯碱的生产”的相关问题。 【板书】 课题3 纯碱的生产
纯碱的化学名称是？（碳酸钠） 那碳酸钠有哪些用途呢？（图片） 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。 自然界中是否存在天然的碳酸钠？（图片） 碱湖。 我们如何能够获得这些天然的纯碱呢？ （1）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。 （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。 历史上，一般经过张家口和古北口转运到全国各地，因此，在我国素有“口碱”之说。 【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）。 【过渡】18世界中期工业革命以后，天然碱和从植物的灰烬中提取的碱已经不能满足生产发展的需要，纯碱工业随之发展起来。 2.根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？ 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。 【过渡】世界上最早实现碳酸钠的工业生产的路布兰法的原料就是用的氯化钠和碳酸钙。我们简单的了解一下： 【资料卡片】 世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。其生产原理是： 1.用硫酸将食盐转变成硫酸钠 120℃ NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑ 600～700℃ NaCl+NaHSO4==============Na2SO4+ HCl↑
中华人民共和国国家标准 工业碳酸钠 GB 210-92代替GB 210-89 GB2368-2373-89 1主题内容与适用范围 本标准规定了工业碳酸钠的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于以工业盐或天然碱为原料，由氨碱法、联碱法或其他方法制得的工业碳酸纳。该产品主要用于化工、玻璃、冶金、造纸、印染、合成洗涤剂、石油化工等工业。 分子式：Na2CO3 相对分子质量：105.99(按1987年国际相对原子量） 2 引用标准 GB 191 包装储运图示标志 GB 601 化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备 GB 602 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备 GB 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB 1250 极限数值的表示方法和判定方法 GB 3040 化工产品中铁含量测定的通用方法邻菲啰啉分光光度法 GB 3050 无机化工产品中氯化物含量测定的通用方法电位滴定法 GB 3051 无机化工产品中氯化物含量测定的通用方法汞量法 GB 6003 试验筛 GB 6678 化工产品采样总则 GB 6682 实验室用水规格 GB 8946 塑料编织袋 GB 8947 复合塑料编织袋 GB 10454 柔性集装袋
GSB G12 001 工业碳酸钠国家标准样品 3 产品分类 工业碳酸钠分为三种类别： Ⅰ类为特种工业用重质碳酸钠。适用于制造显象管玻壳、浮法玻璃、光学玻璃等。 Ⅱ类为一般工业盐及天然碱为原料生产的工业碳酸钠。包括轻质碳酸钠和重质碳酸钠。 Ⅲ类为硫酸钠型卤水盐为原料联碱法生产的工业碳酸钠。包括轻质碳酸钠和重质碳酸钠。 4 技术要求 4.1 外观：Ⅰ类为白色细小颗粒。Ⅱ、Ⅲ类轻质碳酸钠为白色结晶粉末，重质碳酸钠为白色细小颗粒。 4.2 工业碳酸钠应符合下表要求： 指标项目 指标 Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类 优等品优等品一等品合格品优等品一等品合格品 总碱量（以Na2CO3，计）,% ≥99.2 99.2 98.8 98.0 99.1 98.8 98.0 氯化物(以NaCl计)含量,% ≤0.50 0.70 0.90 1.20 0.70 0.90 1.20 铁(Fe)含量,% ≤0.004 0.004 0.006 0.010 0.004 0.006 0.010 硫酸盐(以SO4计)含量,% ≤0.03 0.03（1)- - - - - 水不溶物含量,% ≤0.04 0.04 0.10 0.15 0.04 0.10 0.15 烧失量（2),% ≤0.8 0.8 1.0 1.3 0.8 1.0 1.3 堆积密度（3),g/mL ≥0.85 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 粒度（3)，180μm 筛余物,% ≥ 1.18mm ≤ 75.0 70.0 65.0 60.0 70.0 65.0 60.0 2.0 - - - - - -
纯碱工业发展简史 在很早以前，人们就开始使用天然碱湖中的碱以及海草灰中的碱供洗涤和制造玻璃之用，现在保存下来的最古老的埃及玻璃大约是公元前1800 年制造的。在我国1700 年前的著名药书“本草纲目”中记载“菜蒿蓼之属、晒干、烧灰、以原水淋汁，去垢发面。”可见当时对碱的制造和用途都有一定程度的了解。无论中外，在18 世纪中叶以前，碱的来源不外是植物灰或碱湖中的天然碱。到18 世纪末叶，随着生产力的发展，天然碱的产量已远不能满足玻璃、肥皂、皮革等工业需要。因此人工制碱的问题就被提出来了。在英法七年战争时法国所需的植物碱来源断绝，于是在1775 年法国科学院悬赏征求制碱方法。1787 年医生路布兰经四年多的研究获得var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120; 了成功。他的方法是先用硫酸和食盐互相作用得到硫酸钠，然后再将硫酸钠和石灰石、煤炭在900 ～1000 ℃共熔得碳酸钠。这一方法的成功，不仅为工业提供了纯碱，而且由于一种化学产品通过人工合成，因而对化学和化工的发展以及人类对客观世界的认识，都起了重要的作用。这一制碱方法，通常称为路布兰法或硫酸钠法。但是路布兰法存在着不少缺点：熔融过程系在固相中进行，并且需要高温；设备生产能力不充分；设备腐蚀程度严重；工人的劳动条件恶劣及所得到的纯碱质量不高。这些缺点促使人们去研究新的制碱方法。1861 年，比利时人索尔维原是一名工人，在煤气厂从事稀氨水的浓缩工作，发现用食盐水吸收氨和二氧化碳时可以得到碳酸氢钠，于是获得用海盐和石灰石为原料制取纯碱的专利，这种方法也就被称之为索尔维制碱法。因为在生产过程中需用氨起媒介作用，故又称为氨碱法。其主要过程是氨盐水吸收二氧化碳而得碳酸氢钠，然后将碳酸氢钠煅烧放出CO 2 和H 2 O 而成碳酸钠。1863 年建厂，1872 年获得成功。由于氨碱法可以连续生产，生产能力大，原料利
纯碱生产工艺简介 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转
小苏打生产 第一节小苏打生产原理 一、相平衡 工业上通常用碳酸钠溶液碳酸化制造小苏打，也称为重碳酸化，化学反应式如下所示： Na2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)=2NaHCO3(s)+59.789kJ/mol 这个反应并不能完全进行，反应程度取决于Na2CO3、NaHCO3的相互平衡条件，碳酸钠、碳酸氢钠-H2O系统相图的研究，提供了上述碳酸化过程制定工艺条件的依据。 由系统相图可以看出，ABCD区域为碳酸氢钠结晶区，AB线以上为倍半碳酸钠Na2CO3·NaHCO3·2H2O结晶区，AC线左侧为水的结冰区和十水碱Na2CO3·10H2O结晶区，左上侧为七水碱结晶区，右上侧还存在Na2CO3·3NaHCO3结晶区。 表中数据表明，进塔碱液Na2CO3浓度应控制在77~81tt以下。
二、反应动力学 碳酸钠溶液吸收二氧化碳生产碳酸氢钠的反应，取决于温度、溶液浓度、气体分压和反应平衡常数。碳酸氢钠的结晶速度常数与温度有关，因此控制温度是控制结晶速度的重要因素之一；同时尽可能提高气体CO2浓度，这是制取大粒结晶的重要因素。
第二节小苏打生产工艺流程和工艺条件小苏打的生产工艺流程可分为两部分：①碳酸钠溶液制备；②碳酸化及其他工序。 碳酸钠溶液的制备： 生产小苏打的碳酸钠溶液通常可以用轻质纯碱溶解、天然碱溶解、重碱湿分解以及炉气碱粉回收四种方法。对于大中型纯碱厂附设小苏打车间，采取重碱湿分解和回收炉气碱粉两种方法作为小苏打生产原料来源，具有重大经济意义。 轻质纯碱为原料：将轻质纯碱或次品碱、扫地碱等回收至纯碱加入化碱槽，加入小苏打滤液和补充冷凝液，进行溶解，在搅拌下以间接蒸汽加热。为出去铁分等杂志，通常加入硫化钠，保持温度80~85℃，制备成含碱度100~105tt，Na2CO370~80tt，含硫化钠0.004~0.010tt的碱液备用。 碳酸化及其他工序： 首先，在碳酸化前先进入澄清桶进行澄清，出去不溶性杂质，沉淀物定期从锥底排放；澄清液送过滤器除去更细微的杂质颗粒。过滤器一般采用刚玉管或纹石管过滤器，也可以采用烧结管过滤器。 过滤后碱液用泵送入碳酸化塔上部，由上而下与底部通入的CO2气体逆流接触，进行碳酸化反应，生成碳酸氢钠结晶。 碱液吸收CO2进行反应生成碳酸氢钠放出热量使溶液自身升温，在塔高2/3出（旧式塔不冷却），以利于加速CO2吸收和促进结晶成长，NaHCO3晶浆从塔底取出。
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床，有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上（最厚达11m）,含矿面积在670帛（最大达2007诟）的有25层，位于地表以下198?914m,,计算倍半碳酸钠（Na2CONaHCC2HO）储量为613亿t, 即使全世界所有碱厂全部停产, 美国天然碱也可供世界1300 年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置, 主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是国内, 各厂进行有序竞争;国外出口, 各厂联合, 成立一个专营出口的组织“ ANSAC （美国天然碱公司），美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右， 远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100 美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达1.5亿吨，远景储量3亿?5亿吨，占全国天然碱储量的8 0%，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区, 其优质的低盐重质纯碱设计年产量达1 00万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采-溶解-澄清除去杂质-循环母液-三效真空结晶- 240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水-碳化塔碳化为重碱-干燥-煅烧为粗碱-用硝酸钠 在155度漂白—煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采—破碎到7厘米以下—200度停留30分钟—粗碱—溶 解、澄清—三效真空结晶—240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美兀左右，而合成碱为90-100美兀，完全可以 抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于0.10 %,产品粒度也非常好。缺点 是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2.氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的含量也 非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗高，原盐的利 用率低，而氨碱法只能达到73-76 % （就是转化
课题3 纯碱的生产 ●掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。 ●了解联合制碱法的原理。 ●了解氨碱法和联合制碱法的优缺点及侯德榜对氨碱法所做的改进。 〔知识梳理〕 1．氨碱法生产纯碱的原料是、。 2．氨碱法的生产过程为 ①在精制的饱和食盐水中通入氨气， ②将二氧化碳通入氨的饱和食盐水中，写出反应的化学方程式 ； ③过滤出碳酸氢钠后，煅烧得到纯碱。写出反应的化学方程式。3．在食盐精制过程中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水的、（填离子符号），写出反应的离子方程式、。 4．氨碱法中在过滤出碳酸氢钠后的母液中，加石灰乳，以回收氨气进行循环利用。写出反应的化学方程式。 5．氨碱法生产纯碱的主要优点：①；②； ③；④。 6．侯氏制碱法的原料是、、；产品是、。7．我国著名的化工专家侯德榜对氨碱法做了怎样的改进？这种改进有什么意义？ 〔方法导引〕 氨碱法——工业制备纯碱的方法 工业上是先在冷却的条件下将氨气通入饱和的食盐水，制得氨化盐水，再在加压条件下通入CO2，得到NaHCO3晶体，最后将滤出的NaHCO3经焙烧得到纯碱。氨气极易溶于水，先溶在食盐中，可在碱性条件下吸收更多CO2。 NH3＋H2O＋CO2＝NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl＝2NaHCO3↓＋NH4Cl〔用C a(O H)2回收氨〕
△ 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O（CO2可回收利用） 我国著名化学化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法，对氨碱法加以改进。他将析出NaHCO3的母液选在5℃～10℃加入食盐粉末，使不易结晶的NH4Cl结晶出来，这不仅使原料NaCl得到充分利用，又获得大量的化肥，也使氨碱法中用C a(O H)2回收氨时所产生的大量用途不大的C a Cl2的难题得以解决。侯德榜为制碱做出了卓越的贡献，是值得我们骄傲和敬佩的。 在加压通入CO2时温度选在200C～260C左右，因为此时NaHCO3的溶解度最小。 例题1]在饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有晶体析出。向饱和NaCl溶液中通入CO2并不发生化学反应，若在饱和NaCl溶液中先通入NH3后，再通入CO2则会有晶体析出。简述其原因，并写出相应的化学方程式。 解析]本题要求学生具有相当的分析能力，思维也要求相当灵活，由于 Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 106g 18g 168g 一方面，通入CO2时消耗了水，另一方面，生成NaHCO3质量比消耗的Na2CO3质量大，且Na2CO3的溶解度比NaHCO3还大，因此往Na2CO3饱和溶液中通入CO2会有晶体析出。 答案]由于Na2CO3转化为成NaHCO3导致溶质质量增大，反应中消耗了部分水，减少了溶剂，相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故向Na2CO3饱和溶液中通入CO2可以析出NaHCO3晶体。Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3↓；在饱和NaCl溶液中通入NH3后，由于NH3＋H2O NH3·H2O NH4 ＋＋OH－，再通入CO 2， CO2＋H2O H2CO3 H＋＋HCO3－，因H＋和OH－结合成水，使上述两种平衡都向右移动，c(HCO3 －)增大，而溶液中Na＋的浓度也很大，就使溶解度小的NaHCO 3成为晶体而析出。NaCl＋NH3＋H2O ＋CO2＝2NaHCO3↓＋NH4Cl 例题2]在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，可制得小苏打。在析出小苏打晶体滤掉的母液中加入生石灰，可将氨气回收利用。小苏打在2500C下焙烧可得纯碱，分解所得二氧化碳也可以回收利用。以上所述称为索尔维制碱法。 ⑴饱和食盐水先氨化，再通CO2的原因是 ；反应的化学方程式是。 ⑵在析出小苏打的母液中加入生石灰以回收氨气的化学方程式是。 ⑶我国著名化学家侯德榜在析出小苏打的母液里在一定条件下加入NaCl粉末，使母液中的NH4Cl结晶析出，可生产化肥NH4Cl。在析出NH4Cl的母液中再通入氨气氨化，又可通CO2制取小苏打。创立了举世闻名的“侯氏制碱法”。简答侯氏制碱法的主要优点。 。
纯碱项目 计划书 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 该纯碱项目计划总投资2996.33万元，其中：固定资产投资2402.53万元，占项目总投资的80.18%；流动资金593.80万元，占项目总投资的19.82%。 达产年营业收入5141.00万元，总成本费用3905.92万元，税金及附加55.47万元，利润总额1235.08万元，利税总额1460.91万元，税后净利润926.31万元，达产年纳税总额534.60万元；达产年投资利润率41.22%，投资利税率48.76%，投资回报率30.91%，全部投资回收期4.73年，提供就业职位80个。 纯碱（碳酸钠）又叫做苏打、石碱、洗涤碱，属于盐类。从发展历程来看，1988年以前我国纯碱工业以联碱为主；1989-1997年联碱、氨碱、天然碱并重；1998年至今的结构调整和2005年之后的新一轮“大发展热潮”。
第一章项目概况 一、项目概况 （一）项目名称及背景 纯碱项目 （二）项目选址 xx产业示范中心 场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。 （三）项目用地规模 项目总用地面积8757.71平方米（折合约13.13亩）。 （四）项目用地控制指标
该工程规划建筑系数62.69%，建筑容积率1.10，建设区域绿化覆盖率5.76%，固定资产投资强度182.98万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积8757.71平方米，建筑物基底占地面积5490.21平方米，总建筑面积9633.48平方米，其中：规划建设主体工程7585.07平方米，项目规划绿化面积554.55平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计79台（套），设备购置费1168.07万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量434982.64千瓦时，折合53.46吨标准煤。 2、项目年总用水量4034.57立方米，折合0.34吨标准煤。 3、“纯碱项目投资建设项目”，年用电量434982.64千瓦时，年总用 水量4034.57立方米，项目年综合总耗能量（当量值）53.80吨标准煤/年。达产年综合节能量19.90吨标准煤/年，项目总节能率23.15%，能源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合xx产业示范中心发展规划，符合xx产业示范中心产业结构 调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行 的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生 态环境产生明显的影响。
1.3 纯碱的生产 目标要求： 了解纯碱的生产及发展过程 了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程 掌握路布兰法-索尔维法-联合制碱法(候氏制碱) 学习过程： 复习回顾 碳酸钠的俗名叫________________________ ，是重要的____________________________________ ，可用来 制____________ 、 __________ 、__________ 、___________ 和__________ ，碳酸钠作为原料可用来生产 的化合物，还大量应用于_____________ 中。我国素有“_______________ ”之称 思考与交流 1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影峋？ 2?你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么？ 一、氨碱法生产纯碱 氨碱法是由比利时人___________________ 发明的，氨碱法是以________________ 和___________ 为原料生产碳酸钠的过程。 1. ______________________________________________________________ 生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是______________________________________________________________ 、 2.制取碳酸钠的反应方程式是_______________________________________________________ 3.思考与交流 (1)
(2)用食盐水洗涤煤气(废水中含氨和二氧化碳)时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示、 (3 )氨碱法中加入氨的主要作用是什么? 4.氨碱法制纯碱的优点是 ______________________________________________________ 缺点是。 二、联合制碱法 N I ■ Hi未自合班眩〕co： 1 1 NnO 1 NUt* cc t 1IIQ NaltCOi * 喝心? 1 CO-.I1X 联合制碱法生产原理示意图 1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式 2?思考与交流： (1)根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么? (2)联合制碱法有哪些优点? 参与答案
纯碱项目可行性研究报告模板(基础版) 7篇 Template of feasibility study report for soda ash project (Basic Edition) 汇报人：JinTai College
纯碱项目可行性研究报告模板(基础版)7篇 前言：研究报告分为研究的对象和方法、研究的内容和假设、研究的步骤及过程以及研究结果的分析与讨论。研究报告内容的逻辑性是整个研究思路逻辑性的写照。本文档根据研究报告内容要求展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】 1、篇章1：第一部分纯碱项目总论文档 2、篇章2：第二部分纯碱项目建设背景、必要性、可行性 3、篇章3：第三部分纯碱项目产品市场分析 4、篇章4：第四部分纯碱项目产品规划方案 5、篇章5：第五部分纯碱项目建设地与土建总规 6、篇章6：第六部分纯碱项目环保、节能与劳动安全方案 7、篇章7：第七部分纯碱项目组织和劳动定员 篇章1:第一部分纯碱项目总论文档
总论作为可行性研究报告的首要部分,要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。 一、纯碱项目背景 （一）项目名称 （二）项目的承办单位 （三）承担可行性研究工作的单位情况 （四）项目的主管部门 （五）项目建设内容、规模、目标 （六）项目建设地点 二、项目可行性研究主要结论 在可行性研究中,对项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额筹措、项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题,都应得出明确的结论,主要包括：（一）项目产品市场前景 （二）项目原料供应问题 （三）项目政策保障问题
纯碱的工业制法(后) 纯碱的工业制法 [重点] 与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的 基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用 量极大，被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得 找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们 共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是 ------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯 化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问] 不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？ [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设 立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔维通过努力，以 碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通[设问] 为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？
纯碱的生产 一、Na2CO3、NaHCO3性质的比较 1.下列关于NaHCO3的叙述,不正确的是() A.它是一种白色粉末,相同温度下溶解度小于Na2CO3 B.加热至200 ℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NaHCO3制取纯碱 C.与Na2CO3相比,当质量相同时,分别跟足量盐酸反应后,NaHCO3可得到较多的二氧化碳 D.其晶体的化学式为NaHCO3·10H2O,在空气中会风化 解析:Na2CO3·10H2O在干燥的空气中容易风化,没有NaHCO3·10H2O这种物质。 答案:D 2.在制小苏打(NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl)的操作中,应在饱和食盐水中() A.先通入CO2,达到饱和后再通入NH3 B.先通入NH3,达到饱和后再通入CO2 C.CO2和NH3同时通入 D.以上三种方法都行 解析:CO2在NaCl溶液中溶解度小,先通入NH3后使溶液呈碱性,能溶解大量的CO2,生成大量的HC,从而有利于析出大量的NaHCO3晶体。 答案:B 3.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,结果有晶体析出,对析出晶体的原因分析不正确的是() A.相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的 B.溶液中溶剂减少了 C.溶质质量增加了 D.反应过程放热 解析:本题考查的是Na2CO3与CO2反应的知识,根据化学方程式Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3可以得出:通过反应,溶剂质量减少,溶质质量增加,由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的,因此有NaHCO3晶体析出。 答案:D 4.为了确定小苏打中是否含有纯碱,下列实验操作及判断正确的是() A.将固体加热,观察是否有水生成 B.滴加盐酸,观察是否放出气体 C.将固体溶于蒸馏水配成溶液,滴加少量BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成 D.将固体溶于蒸馏水配成溶液,滴加澄清石灰水,观察是否有白色沉淀生成 解析:A中加热有H2O生成是NaHCO3的性质;B中加盐酸两者都放出气体;C中Na2CO3能与BaCl2发生复分解反应生成BaCO3沉淀而NaHCO3则不能;D中加澄清石灰水两者都能生成白色沉淀,无法确定含Na2CO3。 答案:C 二、纯碱的工业生产 5.纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有氨碱法和联合制碱法两种工艺。请按要求回答问题: (1)氨碱法产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式: 。
纯碱工艺设备 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
纯碱 纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、洗涤碱，化学式NaCO，属于盐类，含十个结 晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na 2CO 3 ，为强电解质， 具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料，很多工业都要用到纯碱。 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。
碱生产方法自路布兰法至今二百多年 来，已经有很多变革和进步。因原料的不同 而产生不同的新方法，例如原盐、天然碱、 钾石盐、芒硝等作原料，生产方法自然各不 相同。原料相同，因路线不同而变迁的有氨 碱法、联合制碱法（候氏制碱法）。新旭法 等，都是以食盐为原料，而工艺路线不同。 在天然碱加工方面也有不同的原料和工艺路 线，如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然 碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。 本课程重点讲联合制碱法，又名候氏制碱法（联合制碱这一专用名称，国际上尽管各不相同，其实质上是一样的）。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CO 2 ,在进行排放等处理，但是排空 的CO 2 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CO 2和NH 3 ，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。
一、联合制碱法的原理总反应方程式： NaCl + CO 2+NH 3 +H 2 O=NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl（可作氮肥） 2NaHCO 3=加热=Na2CO 3 +H 2 O+CO 2↑ （CO 2 循环使用） (在反应中NaHCO 3 沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处） 即：①NaCl(饱和溶液)+NH 3（先加）+H 2 O（溶液中）+CO 2 （后加）=NH 4 Cl+NaHCO 3 ↓ （NaHCO 3 能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出） 先添加NH 3而不是CO 2 ：CO 2 在NaCl中的溶解度很小，先通入NH 3 使食盐水显碱性，能 够吸收大量CO 2气体，产生高浓度的HCO 3 -,才能析出NaHCO 3 晶体。） ②2NaHCO 3（加热）=Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑ 优点 保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 %； NH 4 Cl 可做 氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO 2，革除了 CaCO 3 制 CO 2 这一 工序，减少可能造成的环境污染。 注：纯碱就是碳酸钠（Na 2CO 3 ）
轻质纯碱项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/4e15496216.html, 高级工程师：高建
关于编制轻质纯碱项目可行性研究报告编 制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国轻质纯碱产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5轻质纯碱项目发展概况 (12)
纯碱的工业制法 [重点]与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用量极大，被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问]不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？ [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔 维通过努力，以碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸 钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做 索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生 大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以 及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通 通 [设问]为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？[引导] 我们来分析一下。氨气是一种碱性气体，二氧化碳是酸性氧化物，这两者在溶液中反应吗？反应生成什么物质？
课题3 纯碱的生产 1．了解纯碱的生产及发展过程。 2．了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。 3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。 一、氨碱法生产纯碱 氨碱法是由比利时人索尔维发明的，氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。 1.制取碳酸氢钠和氯化铵 将CO 2通入含氨的饱和食盐水中 现象 有白色晶体析出 反应方程式 NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3、NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。 3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO 2可循环使用，制造步骤简单。缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。 氨碱法中加入氨的主要作用是什么？ 提示：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，然后再与饱和食盐水反应NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，进而制纯碱2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
二、联合制碱法 根据上图，写出生产纯碱的化学方程式： (1)NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋NH 4Cl 、 (2)2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。 1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( ) A ．NaOH B ．K 2CO 3 C ．Na 2CO 3 D ．NaHCO 3 解析：选C 。“侯氏制碱法”中的碱是指Na 2CO 3 。 2.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A ．提高了原料的原子利用率 B ．降低了生产成本 C ．减少了环境污染 D ．减轻了对设备的腐蚀 解析：选D 。联合制碱法把氯化氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染。 3.下列属于侯氏制碱法的优点的是( ) A ．氨和二氧化碳由合成氨厂提供 B ．母液可回收制氯化铵 C ．氯化钠的利用率达96% D ．以上全是 解析：选D 。侯氏制碱法的优点有原料易得，NaCl 的利用率高，而且产生的NH 4Cl 可以作肥料。