反应原理侯氏联合制碱法
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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 _______________________________ 。
侯氏制碱法的原理
侯氏制碱法是一种用来制取碱的传统方法,其原理主要是利用石灰石和木炭在高温下反应产生氧化钙和二氧化碳,然后再通过水蒸气和氧化钙的反应来制取氢氧化钙,最终得到碱。
下面我们来详细了解一下侯氏制碱法的原理。
首先,我们需要准备好石灰石和木炭这两种原料。
石灰石是一种含有大量氧化钙的矿石,而木炭则是一种含有丰富碳元素的材料。
将这两种原料按一定比例混合后,放入炉内进行加热。
在高温下,木炭会发生氧化还原反应,产生大量的一氧化碳气体。
这些一氧化碳气体与石灰石反应生成氧化钙和二氧化碳。
其次,我们需要将产生的氧化钙与水蒸气进行反应。
在这个过程中,氧化钙会与水蒸气发生化学反应,生成氢氧化钙。
这个反应是一个放热反应,会产生大量的热量。
因此,在实际操作中,需要控制好反应的温度,避免产生过多的热量导致反应失控。
最后,我们通过对氢氧化钙进行加热,将其分解为氢氧化钙和水蒸气。
这一步是侯氏制碱法的最后一步,通过这一步我们可以得到我们需要的碱。
总的来说,侯氏制碱法的原理是利用木炭和石灰石在高温下的化学反应,通过一系列的反应过程最终得到碱。
这种方法虽然是一种传统的制碱方法,但是其原理依然被广泛应用于工业生产中。
通过对侯氏制碱法的原理进行深入的了解,我们可以更好地掌握这一制碱方法的操作技巧,提高生产效率,保证产品质量。
同时,也可以为我们对其他化学反应原理的理解提供一定的参考。
侯氏制碱法的反应原理
侯氏制碱法原理,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.要制纯碱,先制得溶解度较小的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.
其化学方程式可以归纳为以下三步反应.
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出.)
加热
(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解)
且利用NH4Cl的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCl,则NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率.。
专题侯氏制碱法1制备原理:侯氏制碱法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(实质为勒夏特列原理)•制备纯碱(NatCQ),主要利用NaHC3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCQ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NaHCO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.2、化学反应原理:侯氏制碱法原理(又名联合制碱法)NH+CO+HO=N4HICONHHCONaCI=NaHCO+NHCI (在反应中NaHCC沉淀,所以这里有沉淀符号)总反应方程式:NaCI+CO+HO+Nk=NaHCO+NHCI2NaHC如一NaCO+HO+C卿(CO循环使用)注意:NaCI (饱和溶液)+NH (先加)+HO (溶液中)+CO (后加)=NHCI+NaHCOj (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)(先添加NH而不是CO: CO在NaCI中的溶解度很小,先通入NH使食盐水显碱性,能够吸收大量CO气体,产生高浓度的HCO,才能析出NaHCO晶体.)1石灰石是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图.F列说法正确的是()A .漂粉精是混合物,主要成分是氯化钙B .图示的制纯碱方法,要求先向饱和食盐水中通NH,然后再通COC .纯碱属于碱,俗名苏打D .制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应2、如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,通入足ht 通人过赧他和的气体A - A和徴枇的气体B -口斛沖过滤-w tr站―i —師溶液―\]—眇丄’貼A . A气体是CO, B气体是NHB . 第川步得到的晶体是Na t CO?1OH2OC . 第n步的离子方程式为Na^+NH/fO+C餌NaHCO M +NH+D.第W步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶3、我国化学家侯德榜根据NaHCC溶解度比NaCI、N@CQ NHHCO NHCI都小的性质,运用CQ+NH+HO+NaCI=NaHCO+NHCI的反应原理制备纯碱.下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:则下列叙述正确的是()|气体A【『的饱和加人食松诲液则下列叙述错误的是()A.A气体是NH, B气体是COB.把纯碱及第川步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中 D •第W步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶4、NaCI+CG+NH+HOANaHCQ+NHC I”是著名的侯氏制碱法”的重要反应.下面四种说法中不正确的是()A. NaHCC是一种难溶于水的物质B .析出固体后的溶液为NaHCO勺饱和溶液C. NaHCO不是纯碱D .从该反应可以获得氮肥5、符合实际并用于工业生产的是()A . CQ通入氢氧化钠溶液中制N@COB . H2和CI2光照制HCIC . CI 2通入澄清石灰水中制漂粉精D .用硫磺制硫酸6、我国是一个用碱大国,侯氏制碱法为我们提供了很好的制碱的方法,其基本原理之一是NaCI+CO+fO+NH H NaHCO+NHCI .下列有关说法正确的是()A .向饱和的食盐水中通气体的最合适的方法是先通CO,再通NHB .该反应能发生的原因是NaHCO勺溶解度在几种物质中最小C .若制得的”碱中混有少量的NaHCO应用过量的NaOH溶液除去D .用酚酞试液可鉴别制得”碱液和NaHCO溶液7、、我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:食盐水關取副产(1 )上述生产纯碱的方法称___________ ,副产品的一种用途为_______________ .沉淀池中发生的化学反应方程式是_______________ .(3)写出上述流程中X物质的分子式______________ .(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________________ (填上述流程中的编号)的循环.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______________ 8、某化学小组模拟侯氏制碱法”以NaCI、NH3、CQ和水等为原料以及如图1所示装置制取NaHCO反应的化学方程式为_________________________________________________ .然后再将NaHCO制成Nc b CQ.(1 )装置乙的作用是 行吸收处理. 由装置丙中产生的 有 ____________ 为 ____________(3)若在中灼烧的时间较短,NaHCQ 各分解不完全,该小组对一份加热了 11 min 的NaHCQ样品的组成进行了以下探究.取加热了 11 min 的NaHCQ 羊品29.6g 完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌.随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示•则曲线c 对应的溶液中的离子是 __________________ (填离子符号);该 样品中NaHCO 和NaCQ 的物质的量之比是 ________________ .9、我国科学家侯德榜为我国纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献•如图是侯氏联 合制碱法的工艺流程.已知NH 4CI 在常温时的溶解度比 NaCI 大,而在低温下比NaCI 溶解度小,在278K 〜283K 时,向NHCI 溶液中加入食盐细粉,可使NWCI 单独结晶析出.回答下列问题:(1)操作①用到的玻璃仪器为 _________________ ,反应①的离子方程式为: _______________ . 分别将NH 和CQ 通入饱和食盐水中,正确的通入顺序是 __________________ ,理由 是 _________________________________________________ . (3 )流程图中可循环使用的物质有 _______________ , (4)写出固体 B 的一种用途 ______________ .10、工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱.请回答下列问题:團1團2(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结 晶而制得纯碱.盐战的ItS2尾气中含有的•为防止污染空气,NaHCO 制取NaCQ 时,需要进行的实验操作、• NaHCQ 专化为N@CQ 的化学方程式- _______ tA—5S1QCrp酉水 甲6 moJ/L 盐嚴含氨的饱 「轴倉盐水丙NaliCO;Z.Pi WT己M 空if ・h①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为_______________ ;②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_______________________________ (已知产物之一为CaS);氨碱法的工艺如图1所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱.①图1中的中间产物C是______________ ,D ____________ .(写化学式);②装置乙中发生反应的化学方程式为_______________ ;(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾•请结合2图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?_______________________________________________ .11、我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:有关信息:已知沉淀池”中发生的化学反应方程式是:NH+CQ+fO+NaC F NHCl+NaHCO j; 或NH+CO+HQ-NHHCQ、NHHCQ+NaCI—NaHCQ M +NHCI .上述生产纯碱副产品NHCI 可作为化肥或电解液或焊药等.(1)上述流程中X物质的化学式为 _______________ .使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了I的循环,该设计体现了绿色化学”的基本理念是•从沉淀池”中分离出沉淀的操作名称是.(3 )为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,具体操作和现象是__________________ .(4)某纯碱厂每天消耗NaCI质量为130t,原料NaCI的利用率按90%计,则每天可生产N&CO 的质量为t .12•我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图图L 圄2(1)写出上述流程中循环n物质X的电子式_________________ ,沉淀池中发生的化学反应方程式为:_____________ .向母液中通入氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,则副产品为____________ .(3)流程中设计了I循环的目的是________________ .(4)用离子方程式表示Na?CC3溶液呈碱性的原因 _______________F列各粒子浓度关系正确的是(填序号)+ 2 - -.c ( Na)> c (CO )> c ( HCO )- + -D . c ( OH )- c ( H) =c (HCO ) +c ( H2CO)♦ v r X-------- *(5)在N&CO溶液中存在多种粒子,+ 2-A. c (Na) =2c (CO ) B- - +C. c (OH )> c ( HCO )> c ( H)幵【Welcome !!! 欢迎您的下载, 资料仅供参考!。
侯氏制碱法的原理及应用小结:工业制纯碱的方法: 1.氨碱法(索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO 2(由CaCO 3煅烧而得),因NaHCO 3溶解度较小,故有下列反应发生: NH 3+CO 2+H 2O =NH 4HCO 3 NaCl +NH 4HCO 3=NaHCO 3↓+NH 4Cl 将析出的NaHCO 3晶体煅烧,即得Na 2CO 3:2NaHCO 3∆====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O母液中的NH 4Cl 加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH 4Cl +Ca(OH)2∆====CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO 2和NH 3能回收使用.缺点:大量CaCl 2用途不大,NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。
2.联合制碱法(侯氏制碱法)根据NH 4Cl 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NH 4Cl 单独结晶析出供做氮肥.此法优点: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 4Cl 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。
例1 1892年,比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、H 2O 、NH 3为原料生产Na 2CO 3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH 3饱和的NaCl 溶液中通入CO 2制得NaHCO 3;(2)再将NaHCO 3焙烧制得纯碱,CO 2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH 3循环使用.1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维”法的技术封锁,并加以改进,用NaCl 固体代替生石灰,加入母液使NH 4Cl 晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.试回答: (1)在氨饱和NaCl 溶液中通入CO 2的两步反应方程式为 。
侯氏制碱法的原理及应用小结:工业制纯碱的方法:1.氨碱法 (索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,而后在加压下通入CO2(由 CaCO3煅烧而得 ),因 NaHCO 3溶解度较小,故有以下反响发生:NH 3+CO2+ H2O= NH 4HCO3NaCl +NH 4HCO 3= NaHCO 3↓+ NH 4Cl将析出的 NaHCO 3晶体煅烧,即得Na2CO3:2NaHCO 3Na2CO3+ CO2↑+ H2O母液中的 NH 4Cl 加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH 4Cl+ Ca(OH) 2CaCl 2+ 2NH 3↑+ 2H2O此法长处:原料经济,能连续生产,CO2和 NH 3能回收使用.弊端:大批 CaCl 2用途不大, NaCl 利用率只有 70%,约有30%的 NaCl 留在母液中。
2.联合制碱法 (侯氏制碱法 )依据 NH 4Cl 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NH 4Cl 独自结晶析出供做氮肥.此法长处:保存了氨碱法的长处,除去了它的弊端,使食盐的利用率提升到96% ; NH 4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转变成 CO2,革除了 CaCO3制 CO2这一工序。
例 1 1892 年,比利时人索尔维以NaCl 、CO2、H 2O、NH 3为原料生产 Na2CO3,叫索尔维法.其主要步骤是: (1)在 NH 3饱和的 NaCl 溶液中通入CO2制得 NaHCO 3;(2) 再将 NaHCO 3焙烧制得纯碱, CO2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH 3循环使用. 1940 年,我国著名化工专家侯德榜先生,突破了“索尔维”法的技术封闭,并加以改良,用 NaCl 固体取代生石灰,加入母液使 NH 4Cl 晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这即是举世有名的“侯氏制碱法”.试回答:(1)在氨饱和 NaCl 溶液中通入 CO2的两步反响方程式为。
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
(联合制碱法)
(1) 34223HCO NH CO O H NH ===++ (首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)
(2)↓+===+3434NaHCO Cl NH NaCl HCO NH (3NaHCO 溶解度最小,所以析出。
)
(3)O H CO CO Na NaHCO 223232+↑+加热 (3NaHCO 热稳定性很差,受热容易分解) 即:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加热=N a2CO3+H2O+CO2↑
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他的溶解度很小。
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。
此法优点: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。
侯氏制碱法(又称联合制碱法)是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。
该方法是以氯化钠、氨和二氧化碳为原料,制取纯碱和氯化铵两种产品。
其化学反应原理是:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑。
联合制碱法与氨碱法比较,其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。
另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子,同时生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。
将氨厂的废气二氧化碳转变为碱厂的主要原料来制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑;将碱厂的无用的成分氯离子(Cl-)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取氮肥氯化铵。
从而不再生成没有多大用处,又难于处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
侯氏制碱法NH3与H2O和CO2反应生成一分子的NH4HCO3,这是第一步。
第二步是:NH4HCO3与NaCl 反应生成一分子的NH4Cl和NaHCO3沉淀。
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。
侯氏制碱法化学原理总反应方程式:NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)(以加热作为反应条件)(在反应中NaHCO3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)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3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NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。
)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑侯氏制碱法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(氮肥不可与碱性物质混用,但可用草木灰检验其纯度)[2];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,减少可能造成的环境污染。
两个循环:一:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)(以加热作为反应条件)二:向母液中加入食盐细粉,从而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
第二个循环的具体操作:①通入氨气,冷却后,加入NaCl,使得NH4Cl沉淀。
侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反响。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳〕(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓〔NaHCO3溶解度最小,所以析出。
〕加热(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解〕且利用NH4Cl的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液参加NaCl,那么NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。
侯氏制碱法的原理是依据离子反响发生的原理进行的,离子反响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响应有沉淀、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响为:NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl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NH4Cl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NH4Cl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和食盐水发生的反响为:NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3↓+ NH4ClCO2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NaCl、NH3、Na2CO3还有CaCl2等其中排除液W包含CaCl2和NaClCaO和母液中的NH4Cl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CaCl2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4Cl,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、NH 3、H 2O 为原料制得了纯洁的Na 2CO 3,该法又称氨碱法,其主要生产流程如下:〔1〕从理论上看,循环生产是否需要再补充NH 3 。
联氨制碱法,又称联合制碱法或侯氏制碱法,是中国化工专家侯德榜在传统氨碱法的基础上创立的一种制碱方法。
该方法以食盐、氨和二氧化碳为原料,在氨碱法的滤液中加入食盐固体,并在一定温度下通入氨气和二氧化碳气,使反应达到饱和。
然后冷却至较低温度,利用氯化铵在常温时的溶解度比氯化钠大,而在低温下却比氯化钠溶解度小的原理,结晶出氯化铵作为化肥,而母液则可作为制碱的原料。
其主要反应包括氨气与水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀,以及碳酸氢钠的热分解生成碳酸钠和二氧化碳等。
联氨制碱法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染,降低了制碱成本。
同时,该方法生产的碳酸钠纯度高,质量稳定,用途广泛。
联氨制碱法既生产了纯碱又生产了氮肥,一举两得,因此被广泛应用于工业生产中。
侯氏联合制碱法原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠侯氏联合制碱法原理,这可真是个了不起的玩意儿!
你想想看啊,纯碱,那可是在咱们生活中到处都用得着的东西呢!以前咱都得靠从外国进口,多憋屈呀!但侯氏联合制碱法就像一把神奇的钥匙,打开了咱们自己生产纯碱的大门。
这侯氏联合制碱法啊,就像是一场奇妙的化学反应大冒险!它先让氨气和二氧化碳这俩小伙伴在饱和食盐水中相遇,哇,就这么一碰撞,碳酸氢钠这个小家伙就诞生啦!就好像是变魔术一样,神奇吧?然后呢,把碳酸氢钠分离出来,加热一下,它就变成纯碱啦!这过程不就像是丑小鸭变成白天鹅嘛!
咱再细细琢磨琢磨,这氨气就像是个机灵的小助手,跑来跑去帮忙促成反应。
二氧化碳呢,就像个大力士,和氨气一起推动着整个过程前进。
而食盐,那就是这场大冒险的舞台呀!
你说这侯氏联合制碱法是不是特别厉害?咱中国人就是牛啊!靠着自己的智慧和努力,解决了这么重要的问题。
有了它,咱再也不用看别人脸色买纯碱啦!咱可以自己生产,想用多少就用多少,多带劲!
这就好比咱自己家里有了一口神奇的井,随时都能打出清甜的泉水来。
以前得去老远的地方挑水,现在可好啦,就在自家门口,方便得很呢!而且这口井还能不断地涌出好东西,给咱的生活带来便利和惊喜。
侯氏联合制碱法不仅让咱们有了纯碱,还带动了好多相关产业的发展呢!就像星星之火可以燎原一样,它点燃了咱们工业发展的希望之火。
朋友们,咱可得好好珍惜这来之不易的成果啊!要知道,这背后是多少人的心血和努力呀!咱们得好好利用侯氏联合制碱法,让它为咱们的生活添彩,为咱们的国家助力!让咱们一起为侯氏联合制碱法点赞,为咱们伟大的祖国点赞!。
侯氏制碱总反应方程式
侯氏制碱法(HouSi Method)又叫烧碱法,它是最早用于工业化过程中制取碱性物质的一种重要工艺方法。
它是利用石灰与碳酸钠反应制取各种碱性物质的基本工序,它主要用于生产氢氧化钠、氢氧化镁、氯化钠等烧碱产品,以及一些烧碱副产物,例如碳酸钙、氢氧化铁等,是当今世界上大量使用的化学工艺之一。
侯氏制碱总反应方程式为:2Na2CO3+CaO → CaCO3+2NaOH+CO2↑
侯氏制碱法的反应原理是在高温下,利用CaO的氧化性将碳酸钠(Na2CO3)氧化变成氢氧化钠(NaOH),产生二氧化碳(CO2)和碳酸钙(CaCO3)。
反应由于温度的维护和反应物的转移都是有序的,因此整个反应过程中物料的物理改变对结果是有利的。
侯氏制碱法的工艺设备一般包括:炉箱,出料口,出烟道,进料口,放料架,精磨机,过滤机,回转窑,冷却布袋等设备,这些设备组成机械系统,并且他们每个都起到不可或缺的作用。
在反应过程中,首先,将石灰和碳酸钠进料放入炉箱内,然后运转回转窑进行反应,在反应过程中,碳酸钠氧化变成氢氧化钠,碳酸钙和二氧化碳;然后,反应产物由出料口放出,再经过净磨机和过滤机处理,最后,由冷却布袋进行冷却,产物即变为氢氧化钠(NaOH),Category A可作为碱化剂使用,Category B 继续运至碱制造厂用于生产烧碱产品。
总而言之,侯氏制碱法在石灰与碳酸钠反应制取各种碱性物质中起着不可或缺的作用,它是当今世界上大量使用的化学工艺之一,采用这一方法可以获得更多的烧碱产品及副产物,但在反应过程中也存在一些危害,因此,使用时需要加以注意以防止意外发生。
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 _______________________________ 。