工业制纯碱 ppt课件

温度 物质
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃ 100℃
NaCl NH4Cl
35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
12
1.生产原料：
氯化钠、氨气、二氧化碳
2．生产原理：
（1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳：
（2）哪些物质相互间会反应？ H2O+NH3+CO2 （3）NaCl+NH4HCO3混合液中有哪些离子？
可能会形成哪些物质？ Na+，Clˉ，NH4+，HCO3ˉ
NaCl，NH4Cl，NH4HCO3，NaHCO3
（4）为什么NaHCO3会以沉淀的形式析出？
4
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表
NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓+ NH4Cl （2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠：
2NaHCO3
Na2CO3+ CO2↑+ H2O
（3）原料CO2、NH3的生产与循环：
CaCO3
CaO + CO2C↑aO + H2O → Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2
CaCl2 + 2NH3↑+ H2O
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl
35.7 35.8 36.0 36.6 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4Cl NH4HCO3 NaHCO3
29.4 33.3 37.2 11.9 15.8 21.0 6.9 8.1 9.6

04
仪器误差
实验设备可能存在的误差，如 刻度不准确、仪器老化等。
环境误差
实验环境可能对实验结果产生 影响，如温度、湿度、气压等
。
操作误差
实验操作过程中可能出现的误 差，如读数不准确、操作不规
范等。
随机误差
由于实验过程中随机因素引起 的误差，如溶液的随机波动等连续流动分析仪、滴定管、混合器、泵等。
操作步骤
准备试剂和仪器，确保连 续流动分析仪正常运行。
启动连续流动分析仪，将 载流（盐酸或硫酸）带入 化学反应系统中。
将工业纯碱溶液放入混合 器中，加入适量的指示剂 。
在线监测反应过程中溶液 的颜色变化，记录滴定管 中消耗的酸量。
操作步骤
步骤二
在适当的容器中加入一定量的 待测溶液，然后加入去离子水 稀释至适当浓度。
步骤四
使用标准滴定溶液进行滴定， 并记录电位变化和消耗的滴定 体积。
步骤一
准备好待测溶液和标准滴定溶 液，并将酸度计调整至适当的 工作状态。
步骤三
将玻璃电极和参比电极放入容 器中，并开始搅拌溶液。
步骤五
根据电位变化和消耗的滴定体 积，计算待测溶液的总碱度。
04
CATALOGUE
电位滴定法测定总碱度
原理
原理概述
电位滴定法是一种通过测量电极电位变化来确定滴定终点的滴定方法。在滴定过程中，随着滴定剂的加入，待测 溶液的电位会发生相应的变化。当滴定剂过量时，电位会发生突跃，此时的电位即为滴定终点。通过与标准溶液 的滴定曲线对比，可以确定待测溶液的总碱度。
03
CATALOGUE
酸碱滴定法测定总碱度
原理
酸碱滴定法是利用酸和碱在水中以质子转移反应 为基础的滴定分析方法。

NH3 + CO2 + H2O == NH4HCO3 CO2和NH3应采取怎样的方式进行反应， 才能使溶液中产生较高浓度的HCO3- ？ 注：物质的溶解性受其他物质的影响
以下是在一定温度下一些物质的溶解度。
溶解性 物质
0℃ 100℃
固体的溶解度（/100g H2O）
NaCl NaHCO3 NH4HCO3 NH4Cl
滤液中
Na2CO3 + CO2
NH3和NaCl
NH4Cl
CO2 NH3 NaCl H 2O
NaHCO3
NH4Cl
侯德榜的铜像
索尔维
索尔维国际会议
索尔维国际会议
1、人生并不在于获取，更在于放得下。放下一粒种子，收获一棵大树；放下一处烦恼，收获一个惊喜；放下一种偏见，收获一种幸福；放下一种执着，收获一种自在。放下既是一种理性 抉择，也是一种豁达美。只要看得开、放得下，何愁没有快乐的春莺在啼鸣，何愁没有快乐的泉溪在歌唱，何愁没有快乐的鲜花绽放！2、若不是看遍了千山万水，谁会相信平平淡淡才是 真？若不是拥有过绝代风华，谁又真的能视红粉如骷髅？不观千娇百媚亿万花开，又何能洗尽尘世铅华？唯有经历，才能懂得。唯有痛过，方能明了。人生是自己的，你才是唯一的掌舵人， 师长的经验固然重要，但决不能代替你对人生的思考与摸索。3、最使人疲惫，的往往不是道路的遥远，而是你心中的郁闷；最使人颓废的往往不是前途的坎坷，而是你自信的丧失； 最使 人痛苦的往往不是生活的不幸，而是你希望的破灭； 最使人绝望的往往不是挫折的打击，而是你心灵的死亡； 凡事看淡一些，心放开一点，一切都会慢慢变好。4、爱情很简单，因为每个 人都会说：“我爱你，会为你付出一切！”，爱情很难，因为没有多少人做到了他的承诺。如果真心爱一个人，不承诺也会去爱；如果不爱一个人，曾经承诺也会背叛。5、外表简单，内 涵会更丰富；需求简单，心灵会更丰富；流程简单，质感会更丰富；言语简单，沟通会丰富；学习简单，知识会更丰富；私心简单，友情会更丰富；挫折简单，经验会丰富；情绪简单，人 生会丰富；效率简单，成果会更丰富；行销简单，业绩会丰富；环境简单，空间会更丰富；爱情简单，幸福会更丰富。6、【年轻的我们应该懂得】成功不是赢在起点而是赢在转折点；人 生没有如果只有后果和结果；人生就八个字，喜怒哀乐忧愁烦恼，喜和乐只占两个；少年的时光就是晃用大把时间彷徨，只用几个瞬间来成长；蓝天下便是阳光；艰苦后便是甘甜；失败了 就当经验；成功时便是灿烂！7、每个人心里都有一只野兽，同时又有一只兔子。有时是兔子走出来，有时是野兽。我们既希望自己强大，也希望自己一次又一次回到弱小的童年。没有野 兽，也就没有兔子。 爱便是意味着同时接纳自己和对方的兔子与野兽。8、人生是一列单向行驶的火车，中途会有许多大大小小的站点停靠，但是永远不售返程车票。在这列火车上，有些 事情可以做，有些事情必须做，有些事情可做可不做，有些事情坚决不能做——做与不做的选择，决定了人生的方向；做多做少的差别，决定了人生的高度；做好做坏的结果，决定了人生 的质量。9、欣赏别人，就是善于寻找并发现别人身上的优点：欣赏别人的谈吐，会提高我们的口才；欣赏别人的大度，会开阔我们的心胸；欣赏别人的善举，会净化我们的心灵。欣赏别 其实是少一点挑剔，多一点信任；多一点热情，少一点冷漠；多一点仰视，少一点鄙视。学会欣赏别人，才会充实你的人生！10、人生是一种选择，亦是一种放弃。可惜，有时我们的选择， 只有等待，没有结果，只能黯然离开；有时我们的放弃，迫于无奈，含泪转身，走远了依旧频频地回望。所以，有些过去，关于幸福或伤痛，只能深埋心底；有些希冀，关于现在或将来， 只能慢慢遗忘人生的路，有平坦，有坎坷；有笔直，有曲折。如果你不能一路欢乐一路高歌，也不要抱怨；不要退缩；而要义无反顾地前行。相信人生没有白走的路，每一步都算数！ 生 活繁杂，谁没有烦恼？谁没有痛苦？谁又能躲得过大事小事的打扰？为了心中美好的希望，为了崇高的理想；为了幸福的生活；每个人都在起早贪黑地奋斗，都在含泪做生活的强者！每个 人都肩负着生活的重担，所以只能在艰辛与困苦中挥汗如雨；在深一脚浅一脚中苦苦地跋涉；在忙忙碌碌中如同机器人一样；与时间争分夺秒地赛跑，不得不全身心地投入，机械地旋转和 运动。在紧张的工作中，也许还要被疯涨的诱惑；强烈的欲望；攀比的心理；折磨得心力憔悴；以至于忘记了初心的美丽。遗憾的是，却没有时间停下匆忙的脚步；诉说无奈的情绪；释放 内心的压力。或许人生就是要吃尽苦中苦，方能人上人。即使一路风雨兼程，也要微笑撑伞前行。心若向阳，安暖如常；心若忧伤，必生凄凉。苦而不言是一种智慧，痛而不语是一种修养！ 人生没有趟不过的河，趟过去就会风平浪静；没有翻不过的山，翻过去就会一马平川；没有跨不过的坎，跨过去就会一帆风顺；没有吃不尽的苦，吃过去就会苦尽甘来。相信车到山前必有 路，船到桥头自然直。无论日子过得有多难，都要快乐地昂首挺胸，大步朝前走；都要满怀希望地向前看，相信最美的风景就在路上。若不经历风雨，怎能见彩虹？若非一番寒彻苦，哪有 梅花吐芳香？生活不能等待别人来安排，要自己去争取和奋斗；而不论其结果是喜是悲，但可以慰藉的是，你总不枉在这世界上活了一场。有了这样的认识，你就会珍重生活，而不会玩世 不恭；同时，也会给人自身注入一种强大的内在力量。”只要去奋斗，就会有成功的希望。当机会来临时，你要好好地把握。因为机不可失，失不再来。也许谨慎是好事，但是过分地犹豫 也会误事。如果不亲自去尝试，你永远不知道自己有多强大？即使失败了，那也是一笔宝贵的财富！如果有一天，你功成名就时，千万不要让金钱名利控制你的行动，而忽视了对家人的关 爱。因为家是温暖的港湾，有你所爱、有你所想、有你所念的亲人；有一家人其乐融融的笑声；而陪伴才是最长情的告白！苦乐人生，谁都不易。无论遇见谁都是命中注定的，即使有不喜 欢的人，有看不惯的事，也不要为难他人。而要多一份尊重，宽容相待；多一份友善，坦诚相见；“予人玫瑰，手留余香”。善待他人，就是善待自己！其实，善待别人，并不是失去你的 人格和尊严，委屈自己的内心，去迎合别人。“不用去追一批马，用追马的时间种草，待到春暖花开时，就会有一批骏马任你挑选。”与其讨好别人，不如取悦自己！走在容颜渐老的路上， 有欢乐，有忧伤；有希望，有失望。因为不是所有的付出，都有回报；不是所有的憧憬，都能实现；不是所有的失去，都会重来；所以要学会释然。“不乱于心，不困于情；不念过往，不 惧将来。如此，安好。”人有悲欢离合，月有阴晴圆缺。面对无法改变的残酷现实，就要学会改变自己的心态；然后心平气和地接受。最后微笑着告诉自己：没事儿的，一切都会变好的。 你的坚持，终将美好！走过春夏秋冬，走过风霜雪雨；走过坎坷不平；相信你一定会遇见鲜花和掌声；遇见温暖和感动；遇见更加优秀的自己。因为风雨人生路，每一步都算数！在追求自 己梦想的道路上，如果累了，可以停下来歇歇，然后继续前行，一定不要忘记最初的自己，不要失去自我，做一个简单快乐的人。简单的人，不要在复杂的人堆里混。混到最后，你会发现， 做个复杂的人真简单，做个简单的人好复杂。一个从前用脚走路的人，被迫开始用心眼走路了。但，你永远赶不上一个始终玩心眼的人。你心素已闲，而对方早已成了精。简单的人一条路 走到黑，就真的走到黑了。复杂的人说好跟着走，但一回头就看不到了踪影。更多的时候，简单�

《生产领域产品质量管理与监督》课程
2
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
氨碱法生产纯碱反应原理2
所用的氯化钠溶液中或多或少地含有Ca2+、
Mg2+等杂质离子，它们在氨化或碳酸化过程中会
生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3及其它不溶性复盐， 堵塞设备与管道，影响传热和成品质量。故盐水
在进入吸氨塔前必须除去这些杂质。
《生产领域产品质量管理与监督》课程
纯碱生产工艺流程
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
氨碱法生产纯碱反应原理1
氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀 NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3 + NH4Cl 这一过程在碳酸化塔中进行。
由于NaCl水溶液不能吸收CO2，故如上式所 示，NH3与CO2同时通入时CO2的吸收率是很低 的。因此，必须先用NaCl溶液吸收NH3，再吸收 CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。
精制方法是加入碱性物质如NaCO3和NaOH等。 使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，使Ca2+生成CaCO3沉淀。
Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ 生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去Ca2+、
Mg2+以后的盐水，称为精制盐水。
《生产领域产品质量管理与监督》课程
《生产领域产品质量管理与监督》课程
13
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
侯氏制碱法2
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓

（1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳： NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3；
NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓+ NH4Cl
（2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠：
2NaHCO3
Na2CO3+ CO2↑+ H2O
3.生产工艺：
NH3
CO2
合成氨工厂
①通NH3 ②加NaCl细粒
的盐分等杂质含量要高于氨碱法 ；
表3 近几年三种纯碱生产工艺产能比例变化趋势（%）
年份 氨碱 联碱 天然碱
2005
51.64
42.62
5.78
2006
53.1
40.52
6.36
2007
50.64
42.21
7.15
2008
48.42
45.19
6.39
2009
46.32
48.17
5.51
氨碱法
联碱法
温度 物质
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl NH4Cl
35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
1.生产原料：
氯化钠、氨气、二氧化碳
2．生产原理：
（2）哪些物质相互间会反应？ H2O+NH3+CO2 （3）NaCl+NH4HCO3混合液中有哪些离子？
可能会形成哪些物质？ Na+，Clˉ，NH4+，HCO3ˉ
NaCl，NH4Cl，NH4HCO3，NaHCO3

❖ 石灰的消化速度与石灰石的煅烧时间，石灰所含的杂质，消 化用水温度以及石灰颗粒大小等因素有关。
❖ 石灰乳较稠，对生产有利，但其粘度随稠厚程度升高而增加 。太稠则沉降和阻塞管道及设备。
，连续生产。到上世纪30年代取代路布 兰制碱法、成为生产纯碱的主要方法。
❖ 缺点：但是该法食盐利用率低，只能达 到75％，氯离子完全没有得到利用；
生产1t纯碱约有10m3废液排出，污染环 境，不宜在内陆建厂．
❖ 生产过程： ❖ 石灰石煅烧； ❖ 盐水制备； ❖ 氨盐水制备及碳酸化； ❖ 重碱的分离及煅烧； ❖ 氨回收。
100
84.3 12
CaCO3 MgCO3 C% F
F 1
100%
100 84.3 12
0.21
❖ 由于空气中氧不能完全利用，煤的不完全燃烧，产生部 分CO和配焦率等原因，使窑气中的CO2浓度一般只能在
40%左右。
二、石灰窑的工艺控制指标及操作控制要点
❖ 石灰窑的形式很多，目前采用最多的是连续操作的竖窑 。
❖ 一、石灰石煅烧的基本原理
❖ 作用：产物二氧化碳用于氨盐水碳化； 生石灰消化后回收氨。
❖ （一）反应的化学平衡与理论分解温度的确定 ❖ 1.煅烧反应 ❖ CaCO3 (s) = CaO(s)+ CO2 (l) ❖ 体积增大的吸热可逆反应 ❖ 自由度＝独立组分数-相数+2＝1 ❖ 温度和平衡压力一个确定，另一个随之而定。
❖ 2.理论分解温度
❖ CO2分压为0.1MPa时的最低分解温度； ❖ 理论上为1180℃ 。
❖ （二）窑气中CO2浓度的计算
❖ CO2的来源 ： ①碳酸钙和少量碳酸镁分解 ② 煤炭燃烧。
❖ 配焦率F:100kg石灰石所配燃料煤质量，百分数。

（5）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？ 溶解度
50
NH4Cl
40
30
NaCl
20
10
0
10 20 图30１ 40 50 60 温度
6
选择生产条件时主要考虑的几个因素
（1）尽可能提高反应混合物中所需物质的百分含量； （2）尽可能缩短反应到达平衡所需要的时间； （3）尽可能降低对耐高压设备所需材料的要求； （4）考虑符合绿色化学原则。
13
小结：侯氏制碱法的反应原理
NaCl(饱和) + NH3+ H2O + CO2 = NaHCO3↓+ NH4Cl
△
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
14
• 纯碱的应用
制皂
纺织等
制玻璃
造纸
15
2
氨碱法原理
1、原料： 氯化钠、 碳酸钙、 氨气 2、原理： NH3+CO2+H2O = NH4HCO3
NaCl+ຫໍສະໝຸດ H4HCO3 = NaHCO3↓+NH4Cl
△
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
3
运用离子反应的知识解释氨碱法原理
（1）通入氨气和二氧化碳后的NaCl溶液中哪 些溶质离子大量存在？
7
绿色化学
• 绿色化学是研究和寻找能充分利用的无毒害原 材料，最大程度的节约能源，在各环节上实现 净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放 和污染。具体内还体现在五个“R”上。 1、减量(Reduction） 2、重复使用(Reuse） 3、回收(Recycling） 4、再生(Regeneration） 5、拒用(Rejection）

生石灰消化后回收氨。
1.煅烧反应式
CaCO3 (s) = CaO(s)+ CO2 (g) C (s) +O2 (g ) = CO2 (g)
2.操作指标
△H>0 △H<0
➢ 温度：940~1200℃
➢ 窑气中CO含量小于0.6％，O2含量小于0.3％ ➢ 理论上，窑气中CO2含量为44.2％，但一般在40％左右。
生产方法。 • 1961年在大连建成了我国第一座联碱车间，现在
已经成为制碱工业的主要技术支柱和方法之一。 • 原料：食盐，氨，二氧化碳。 • 产品：纯碱，氯化铵。 • 优点：原料利用率，质量好，成本低，连续生产。
9
联合法原则工艺流程：
10
任务一 石灰石煅烧及石灰乳制备
一、石灰石煅烧
作用：产物二氧化碳用于氨盐水碳化；
大小以不妨碍盐水下流为限。 • 注：吸氨塔出来的气体，含CO2 60～70﹪，NH,3含量不定。
25
任务三 精盐水的氨化(二)
由石灰窑出来的气体（窑气）
NH3 少量 CO2 40%~42%
碳酸化塔出来的气体（塔气）
NH3 10% CO2 4%~7% 空气
由碳酸氢钠真空过滤机 抽出的气体（滤气）
NH3 0.5% CO2 4%~5%
0.1g/L的设备是（ ）
A.冷却排管 B.氨盐水贮桶 C.澄清桶 D.真空泵 4.吸氨工序中，为更好的提C高氨的吸收效率，采用的吸收原
则为（ ）
A.并流吸收 B.逆流吸收 C.两者同时采用 D.都不采用
B
30
1、画出氨碱法生产纯碱的吸 氨流程图。
2、画出氨碱法生产纯碱的 吸氨方框图。
31
任务四 氨盐水的碳酸化

在农药使用前，本来就存在抗药性变异的个 体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗 药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了 后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择 作用，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后就 形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起 作用。
思考：
滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生. (1)细菌抗药性变异的来源是___基__因__突__变__. (2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因,但是使用 抗生素仍可治疗由细菌引起的感染,原因在于菌群中 _有__抗__药__性__基__因__的__个_. 体占极少数 (3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 定向选择
基因频率 =
某种基因的数目
×100%
控制同种性状的等位基因的总数
种群中一对等位基因的频率之和等于1。
例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型 为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那 么基因A和a的基因频率分别是多少？
A=
30×2 +60 100×2
=60%
， a=40%
例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲 基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么 这个群体中色盲基因的频率为多大？
例4：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的 基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、 60%、10% （1）那么A、a的基因频率是多少？ （也叫A配
子数，a配子数） （2）子代各种基因型频率是多少？ （3）子代各种基因频率是多少？ （1）A基因占60%，a基因占40%。
（2）子代基因型频率：AA占36%；Aa占48%；aa占 16%。
作业
上网查阅资料：
1、我国纯碱生产现状。 2 、现阶段氯化钙的新用途。