侯氏制碱法29页PPT
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侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH 3+H2O+CO 2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2)NH 4HCO3+NaCI=NH 4Cl+NaHCO 3 J(NaHCO 3溶解度最小,所以析出。
)加热(3)2NaHCO 3=Na2CO3+CO2 f +H2O(NaHCO 3热稳定性很差,受热容易分解)且利用NH4CI的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCI,则NH4CI析出,得到化肥,提高了NaCI 的利用率。
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。
他要制纯碱(Na2CO3 ),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
分析一下整个过程原料是NH3和CO2以及食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CI进入沉淀池以后,得到NaHCO3进入煅烧炉,煅烧后得到Na2CO3和CO2 , CO2进入循环II,所以X是CO2 , 沉淀池中的母液为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4CI的混合物所以可以再次进入沉淀池,其中食盐水是循环利用的NH4CI通过食盐细粉的同离子效应而析出了得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充氨气所以侯氏制碱法中循环利用的是CO2和食盐水好处是产生纯碱的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高索氏制碱法分析一下整个流程:原料也是NH3、NH3和食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CICO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO在母液中含有的成分为NaCI、NH3、Na2CO3还有CaCI2等其中排除液W包含CaCI2和NaCICaO和母液中的NH4CI结合又生成了NH3可以循环利用,即Y为NH3主要区别:索维尔制碱法===原料利用率低,有CaCI2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4CI,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCI、CO?、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na z CO s,该法又称氨碱法, 其主要生产流程如下:饱和食盐水分离1结晶法分NHQ+ 他物质的溶液MajCOj + |co^ +[pfap](1) 从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?___________________(2) 从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ________________________ ;b _______________________________ 。
侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH 3+H2O+CO 2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2)NH 4HCO3+NaCI=NH 4Cl+NaHCO 3 J(NaHCO 3溶解度最小,所以析出。
)加热(3)2NaHCO 3=Na2CO3+CO2 f +H2O(NaHCO 3热稳定性很差,受热容易分解)且利用NH4CI的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCI,则NH4CI析出,得到化肥,提高了NaCI 的利用率。
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。
他要制纯碱(Na2CO3 ),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
分析一下整个过程原料是NH3和CO2以及食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CI进入沉淀池以后,得到NaHCO3进入煅烧炉,煅烧后得到Na2CO3和CO2 , CO2进入循环II,所以X是CO2 , 沉淀池中的母液为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4CI的混合物所以可以再次进入沉淀池,其中食盐水是循环利用的NH4CI通过食盐细粉的同离子效应而析出了得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充氨气所以侯氏制碱法中循环利用的是CO2和食盐水好处是产生纯碱的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高索氏制碱法分析一下整个流程:原料也是NH3、NH3和食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CICO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO在母液中含有的成分为NaCI、NH3、Na2CO3还有CaCI2等其中排除液W包含CaCI2和NaCICaO和母液中的NH4CI结合又生成了NH3可以循环利用,即Y为NH3主要区别:索维尔制碱法===原料利用率低,有CaCI2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4CI,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCI、CO?、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na z CO s,该法又称氨碱法, 其主要生产流程如下:饱和食盐水分离1结晶法分NHQ+ 他物质的溶液MajCOj + |co^ +[pfap](1) 从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?___________________(2) 从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ________________________ ;b _______________________________ 。
侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH 3+H2O+CO 2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2)NH 4HCO3+NaCI=NH 4Cl+NaHCO 3 J(NaHCO 3溶解度最小,所以析出。
)加热(3)2NaHCO 3=Na2CO3+CO2 f +H2O(NaHCO 3热稳定性很差,受热容易分解)且利用NH4CI的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCI,则NH4CI析出,得到化肥,提高了NaCI 的利用率。
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。
他要制纯碱(Na2CO3 ),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
分析一下整个过程原料是NH3和CO2以及食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CI进入沉淀池以后,得到NaHCO3进入煅烧炉,煅烧后得到Na2CO3和CO2 , CO2进入循环II,所以X是CO2 , 沉淀池中的母液为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4CI的混合物所以可以再次进入沉淀池,其中食盐水是循环利用的NH4CI通过食盐细粉的同离子效应而析出了得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充氨气所以侯氏制碱法中循环利用的是CO2和食盐水好处是产生纯碱的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高索氏制碱法分析一下整个流程:原料也是NH3、NH3和食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CICO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO在母液中含有的成分为NaCI、NH3、Na2CO3还有CaCI2等其中排除液W包含CaCI2和NaCICaO和母液中的NH4CI结合又生成了NH3可以循环利用,即Y为NH3主要区别:索维尔制碱法===原料利用率低,有CaCI2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4CI,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCI、CO?、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na z CO s,该法又称氨碱法, 其主要生产流程如下:饱和食盐水分离1结晶法分NHQ+ 他物质的溶液MajCOj + |co^ +[pfap](1) 从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?___________________(2) 从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ________________________ ;b _______________________________ 。
侯氏制碱法碳酸钠(Na2CO3)用途非常广泛,可用于医药、造纸、冶金、玻璃、纺织、染料等工业,也可用作食品工业发酵剂,也是居家生活必备,洗衣、去污、除臭,无所不能。
虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。
1862年,比利时人欧内斯特·索尔维(ErnestSolvay1838-1922)发明了以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料制取碳酸钠的'索尔维制碱法'(又称氨碱法)。
其工业生产的简单流程如图所示。
索尔维制碱法的原理:(1)碳酸氢钠的生成先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓CO2的来源:CaCO3CaO+CO2↑,(2)纯碱的生成2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(3)氨的回收CaO+H2O=Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O氨碱法的优缺点:优点:原料食盐、石灰石价廉易得,产品纯度较高、副产品二氧化碳和氨气课循环使用、生产过程简单缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率低(只要约70%,约有30%的NaCl留在母液中)。
此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。
由于我国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。
1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。
他聘请正在美国留学的侯德榜(1890-1974)先生出任总工程师。
1920年,侯德榜先生毅然回国任职。
他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。
1924年8月,塘沽碱厂正式投产。
侯氏制碱法侯氏制碱法氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。
第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。
根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5 ℃~10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
索氏制碱法原理NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl总反应方程式:NaCl + CO2 + H2O + NH3= NaHCO3 ↓ + NH4Cl2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)侯氏制碱法又名联合制碱法(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑即:①NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑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 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序注:纯碱就是碳酸钠侯德榜1890年8月9日出生于福建省闽侯县自幼半耕半读,勤奋好学,有“挂车攻读”美名。
1903—1906年得姑妈资助在福州英华书院学习。
他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人,耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息,使之产生了强烈的爱国心。
他曾积极参加反帝爱国的罢课示威1907—1910年就读于上海闽皖铁路学院。
毕业后,在英资津浦铁路当实习生。