微专题-化工生产-纯碱工业(侯氏制碱法和索氏制碱法)

侯氏制碱法与索尔维制碱法（也叫做氨碱法与联碱法）的比较一、氨碱法（又称索尔维法）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。

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。

其化学反应原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl 将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。

2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。

但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半—食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。

氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。

二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。

原料是食盐、氨和二氧化碳—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。

第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。

纯碱工业近代史与侯氏制碱法黄明建人类早期用碱主要有两个来源：一是天然碱，源于碱湖；二是植物碱，将植物（如海藻）烧成灰后，经水浸、过滤、浓缩结晶后的提取物。

18世纪中叶，由于玻璃、肥皂、皮革等工业生产规模的扩大，使纯碱的市场需求量也迅速增大。

正是在这一时期，英法七年战争（1756～1763）导致法国纯碱供应严重短缺。

1775年，法国科学院悬赏征求制碱方法。

直至1789年，法国医生路布兰（N.Lebelanc ）终于发明了一种有实用价值的制碱法，并于1791年获得法国专利权。

路布兰制碱法路布兰以食盐、硫酸、煤及石灰石为原料制得纯碱。

食盐与硫酸作用生成硫酸钠（也有国家用芒硝代替硫酸和食盐），再同石灰石、煤混合，置于反射炉或旋转炉于950～1000℃下煅烧。

主要反应原理： 2NaCl + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + 2HClNa 2SO 4 + 2C == Na 2S + 2CO 2↑ （同时有CO 生成）Na 2S + CaCO 3 == Na2CO 3 + CaS 索尔维制碱法（氨碱法）1861年，比利时人索尔维（E.Solvay ）在其父煤气厂从事稀氨水的浓缩工作时，发现用饱和食盐水吸收氨和二氧化碳时能制得重（chóng ）碱——碳酸氢钠，继而可制得纯碱。

索尔维制碱法（或称氨碱法）就此产生，并获得利用海盐、氨和石灰石制取纯碱的专利。

1863年，索尔维正式筹资办厂，很快迫使路布兰法退出历史舞台。

其生产工艺的主要流程：高温高温高温主要反应原理：CaCO 3 == CaO + CO 2↑NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓+ NH 4Cl 2NaHCO 3 == Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O2NH 4Cl + Ca(OH)2 == CaCl 2 + 2NH 3↑+ H 2O生产中，先要精制饱和食盐水的原因，是为了除去混在食盐中的Mg 2+和Ca 2+，避免在后续工序中生成难溶的氢氧化物和碳酸盐，影响传热，甚至堵塞管道，还影响产品的质量。

文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持.补充：索尔维制碱法与侯氏制碱法（08.29）无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。

它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。

它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。

一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838〜1922）于1892年发明的纯碱制法。

他以食盐（氯化钠）、石灰石（经锻烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱。

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钱溶液。

其化学反应原理是：NaCl+NH』+H?0+C0尸NaHCO』J +网6将经过滤、洗涤得到的NaHC0$微小晶体，再加热锻烧制得纯碱产品.2NaHC03=Na2C03+H=0+C0： t放出的二氧化碳气体可回收循环使用•:含有氯化彼的滤液与石灰乳［Cd（0H）2】混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。

CdO+H：O =Ca（0H）c, 2NH>Cl+Ca（0H）:=CaC12+2NH3 t +2H;0 其工业生产的简单流程如图所示。

氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。

但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半一一食盐成分里的钠离子（NJ）和石灰石成分里的碳酸根离子（C0D结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（CD和石灰石的另一成分钙离子（Cf+）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl:）,因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。

氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%〜74%,其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。

二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890〜1974）于1943年创立的。

氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法2008-10-13 15:17索尔维制碱法与侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联碱法）郭永斌发表于 2006-8-10 19:15:28无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。

它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。

它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。

一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。

他以食盐（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。

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。

其化学反应原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。

2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。

含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。

CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。

但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。

氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。

二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。

工业制碱的三种方法方程式宝子，今天咱来唠唠工业制碱的三种方法和它们的方程式呀。

一、氨碱法（索尔维制碱法）氨碱法可是个很经典的制碱法呢。

它的原料主要是食盐（氯化钠）、石灰石（碳酸钙）和氨。

这个过程呀，首先是把石灰石煅烧，方程式是CaCO_3 {高温}{===} CaO + CO_2↑。

这一步就得到了二氧化碳呢。

然后呀，氨气、二氧化碳和水、氯化钠反应，化学方程式是NaCl + NH_3+ CO_2 + H_2O = NaHCO_3↓+ NH_4Cl。

碳酸氢钠溶解度比较小就沉淀出来啦。

最后再把碳酸氢钠加热分解得到纯碱（碳酸钠），方程式是2NaHCO_3 {}{===} Na_2CO_3 + H_2O+ CO_2↑。

氨碱法在工业上曾经可是非常重要的制碱方法哦。

二、联合制碱法（侯氏制碱法）侯氏制碱法可就更厉害了呢。

它把制碱和制氨肥结合起来了。

这个反应的主要方程式和氨碱法有点像。

也是先有NH_3+ CO_2 + H_2O = NH_4HCO_3，然后NH_4HCO_3 + NaCl = NaHCO_3↓+ NH_4Cl。

这里碳酸氢钠沉淀出来，再加热分解得到纯碱，2NaHCO_3 {}{===} Na_2CO_3 + H_2O+ CO_2↑。

不过呀，侯氏制碱法能把氯化铵这个副产物利用起来做氮肥，这就比氨碱法更环保、更经济啦。

三、天然碱法。

天然碱法就比较简单直接啦。

如果能找到天然的碱矿，比如有的碱矿里有碳酸钠的水合物。

要是是十水碳酸钠（Na_2CO_3·10H_2O），只要把它开采出来，经过一些简单的加工，像加热去除结晶水就可以得到碳酸钠啦，方程式就是Na_2CO_3·10H_2O {}{===} Na_2CO_3 + 10H_2O。

这种方法就比较依赖天然的碱矿资源，如果有这样的资源，那成本相对就会低一些呢。

这就是工业制碱的三种方法和它们的方程式啦，是不是还挺有趣的呀？。

纯碱工业近代史与侯氏制碱法黄明建人类早期用碱主要有两个来源：一是天然碱，源于碱湖；二是植物碱，将植物（如海藻）烧成灰后，经水浸、过滤、浓缩结晶后的提取物。

18世纪中叶，由于玻璃、肥皂、皮革等工业生产规模的扩大，使纯碱的市场需求量也迅速增大。

正是在这一时期，英法七年战争（1756～1763）导致法国纯碱供应严重短缺。

1775年，法国科学院悬赏征求制碱方法。

直至1789年，法国医生路布兰（N.Lebelanc ）终于发明了一种有实用价值的制碱法，并于1791年获得法国专利权。

路布兰制碱法路布兰以食盐、硫酸、煤及石灰石为原料制得纯碱。

食盐与硫酸作用生成硫酸钠（也有国家用芒硝代替硫酸和食盐），再同石灰石、煤混合，置于反射炉或旋转炉于950～1000℃下煅烧。

主要反应原理：2NaCl + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + 2HCl Na 2SO 4 + 2C == Na 2S + 2CO 2↑（同时有CO 生成）Na 2S + CaCO 3 == Na 2CO 3 + CaS索尔维制碱法（氨碱法）1861年，比利时人索尔维（E.Solvay ）在其父煤气厂从事稀氨水的浓缩工作时，发现用饱和食盐水吸收氨和二氧化碳时能制得重（ch óng ）碱——碳酸氢钠，继而可制得纯碱。

索尔维制碱法（或称氨碱法）就此产生，并获得利用海盐、氨和石灰石制取纯碱的专利。

1863年，索尔维正式筹资办厂，很快迫使路布兰法退出历史舞台。

其生产工艺的主要流程：高温高温高温主要反应原理：CaCO 3 == CaO + CO 2↑NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓+ NH 4Cl 2NaHCO 3 == Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O 2NH 4Cl + Ca(OH)2 == CaCl 2 + 2NH 3↑+ H 2O生产中，先要精制饱和食盐水的原因，是为了除去混在食盐中的Mg 2+和Ca 2+，避免在后续工序中生成难溶的氢氧化物和碳酸盐，影响传热，甚至堵塞管道，还影响产品的质量。

纯碱的生产历史与侯氏制碱法【方法与技巧】1．路布兰制碱法：1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法制取原理与步骤①首先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：2NaCl＋H2SO4=====△Na2SO4＋2HCl↑②然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4＋4C=====高温Na2S＋4CO↑③最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：Na2S＋CaCO3===Na2CO3＋CaS制取方法评价路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰2．索尔维制碱法：1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(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工艺流程制取原理与步骤①在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳，析出碳酸氢钠：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl②高温锻烧石灰石，生成的CO2通入饱和NaCl中，CaO制备石灰乳：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2③氯化铵滤液与石灰乳混合加热：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，反应产生的氨气循环使用④过滤、洗涤、煅烧碳酸氢钠晶体，得到纯碱产品：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反应产生的二氧化碳循环使用。

总反应：CaCO3＋2NaCl=====高温CaCl2＋Na2CO3制取方法评价此法食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低缺点：原料中一半成分未能转化为产品3．侯氏制碱法：1943年我国化学工业科学家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法(又称索尔维制碱法)和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法(1)制取原理与步骤制备原料食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为C＋H2O(g)=====高温CO＋H2，CO＋H2O(g)=====高温CO2＋H2工艺流程制取原理与步骤①低温下先向饱和食盐水中通入氨气，然后通入二氧化碳可析出碳酸氢钠，再加入食盐细粉，因氯离子存在及低温条件使氯化铵溶解度突然降低，而食盐的溶解度变化不大，所以氯化铵析出而食盐不析出；再用氨饱和后通二氧化碳，结果相继析出NaHCO3和NH4ClNH 3＋H 2O ＋CO 2===NH 4HCO 3；NH 4HCO 3＋NaCl===NH 4Cl ＋NaHCO 3↓②加热使NaHCO 3分解得到Na 2CO 3，生成的CO 2可循环使用2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O(2)制取方法评价①符合现在提倡的“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl 2②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。

1微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用1．纯碱是重要的基础化工原料，其产量和消费量通常作为衡量一个国家工业发展水平的指标。

2．纯碱的用途⎩⎨⎧制造玻璃、洗涤剂、建筑材料等用于食品工业，如生产味精、作为食品添加剂等3．纯碱制法⎩⎨⎧路布兰法索尔维法侯氏制碱法解读索尔维制碱法:1．关键反应：NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。

2．模拟实验 (1)实验步骤用如图所示装置模拟索尔维法。

锥形瓶中装有碳酸钙粉末，分液漏斗中装有稀硫酸，试管中装有氨盐水，并滴有酚酞溶液。

用冰水浴降低试管内的温度。

打开分液漏斗，观察二氧化碳通入氨盐水的现象。

模拟索尔维法的实验装置(2)实验现象随CO 2的不断通入，溶液的红色逐渐褪去后，溶液中出现白色沉淀。

(3)问题探究①NaHCO 3可溶于水，为什么能得到NaHCO 3沉淀？试用化学平衡的原理解释原因。

提示：可溶性物质的溶解是存在限度的，当相应离子浓度过大时，可溶性物质也会析出，类似于沉淀溶解平衡。

索尔维法通过增大c (Na ＋)、c (HCO －3)，使平衡Na ＋＋HCO －3NaHCO 3(s)的Q <K ，平衡右移，产生沉淀。

②为什么要先向饱和食盐水中通入氨气制得氨盐水，再通入二氧化碳？2提示：CO 2在水中溶解度较小，仅通入CO 2难以获得足量HCO －3；NH 3易溶于水，且能使H 2CO 3H ＋＋HCO －3平衡右移，使HCO －3浓度增大。

③为什么酚酞完全褪色后才有沉淀逐渐析出？提示：开始时2NH 3·H 2O ＋CO 2===CO 2－3＋2NH ＋4＋H 2O ，随着CO 2通入，NH 3·H 2O 消耗完后生成的CO 2－3。

与CO 2、H 2O 反应：CO 2＋CO 2－3＋H 2O===2HCO －3，当c (HCO －3)增大至一定程度，产生NaHCO 3沉淀。