工业制碱法专题

工业制碱法专题

( 1 ) 氨碱法( 2 ) 联合制碱法

1.1892年比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3，该法又称氨碱法。（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

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，创造了侯德榜制碱法又叫联碱法。该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2，再与饱和食盐水反应……。该法与氨碱法不同之处有二点：

（3）①

②

（4）从理论上看，每再生产1mol Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是。

2. 1892年，比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3,叫索尔维法．其主要步骤是：(1)在NH3饱和的NaCl溶液中通入CO2制得NaHCO3；(2)再将NaHCO3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，NH3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NH4Cl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CO2的两步反应方程式为

(2)不能在NaCl溶液中通入CO2制NaHCO3的原因

(3)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是

(4)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比其优点是

3. 1940年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下：

NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl ；

2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（1）“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合成氨的化学反应方程式；已知合成氨为放热反应，若从勒夏特列原理来分析，合成氨应选择的温度和压强是（选填字母）。

a．高温b．低温c．常温d．高压e．低压f．常压

（2）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是。

a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出（3）某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各自设计的方案进行实验。

第一位同学：将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。请回答：

①写出甲中发生反应的离子方程式。

②乙装置中的试剂是。

③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是（填分离操作的名称）。

第二位同学：用图中戊装置进行实验（其它装置未画出）。

①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，须先从a管通入气体，再从b管中通入气体。

②装置c中的试剂为（选填字母）。e ．碱石灰f．浓硫酸g．无水氯化钙

（4）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法（用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述）：

[自测] ( 2010上海27 ）．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。

A B

2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。

3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。

4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。

5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：

，滤液D加石灰水前先要加热，原因是。6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

课后巩固练习

1.(2007年海南29)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：____________________________

(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：___________________________

______________________________________。

(3)CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？

__________________________________________________________________________________

(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率(%) =________________________________________。

2.（2005上海26）（A）我国化学侯德榜（下图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

（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，主要是设计了的循环（填上述流程中的编号）.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NH4＋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

3我国制碱工业的先驱—侯德榜先生，1940年发明了著名的侯氏制碱法，其核心反应原理可用如下化学方程式表示：NH3 + CO2 + NaCl + H2O == NH4Cl + NaHCO3（晶体）,

依据此原理，欲制得碳酸氢钠晶体，某校学生设计了如下实验装置，其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和。

（1）A装置中所发生反应的离子方程式为________________________。C装置中稀硫酸的作用

（2）下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100g水）

温度

溶

0℃10℃20℃30℃40℃50℃

解

盐度

NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0

NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5

NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4

参照表中数据，请分析B装置中使用冰水的目的是______________________

（3）该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在_____________装置之间（填写字母）连接一个盛有___________的洗气装置，其作用是_____________________。（4）若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为。

4.（2005天津28）根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30～35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕

后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO 3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼 烧2小时，制得Na 2CO 3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g 水）表

①＞35℃ NH 4HCO 3会有分解

请回答：（1）反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则 ，若低于30℃，则 ；为控制此温度范围，采取的加热方法为 。 （2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 。静置后只析出NaHCO 3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO 3晶体的目的是除去

杂质（以化学式表示）。

（3）过滤所得的母液中含有 （以化学式表示），需加入 ，并作进一步处理，使NaCl 溶液循环使用，同时可回收NH 4Cl 。

（4）测试纯碱产品中NaHCO 3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g ，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl 溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO 32－＋H ＋＝HCO 3－反应的终点），所用HCl 溶液体积为V 1 mL ，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl 溶液总体积为V 2 mL 。写出纯碱样品中NaHCO 3质量分数的计算式：NaHCO 3（％）＝

讲 页 答 案

1.（1）不需要 （2）a ．氯化钠未能充分利用； b ．产生CaCl 2废弃物 （3）①将NH 4Cl 作为一种化工产品，不再生产NH 3循环使用；

② 对分离出NaHCO 3和NH 4Cl 后含NaCl 的溶液循环使用。 （4）补充2mol NaCl ；2mol NH 3；1 mol CO 2

2.(1)NH 3＋H 2O ＋CO 2＝NH 4HCO 3 NH 4HCO 3＋NaCl ＝NH 4Cl ＋NaHCO 3↓ (2)H 2CO 3酸性比盐酸弱，CO 2与NaCl 不反应 (3)2NH 4Cl ＋CaO ＝CaCl 2＋H 2O ＋2NH 3↑

(4)使NH 4Cl 析出，可做氮肥，不生成CaCl 2，原料NaCl 充分利用。 3.（1） b 、d

（2）c

（3）第一位同学：① CaCO 3 + 2H + = Ca 2+ + H 2O + CO 2↑ ② 饱和碳酸氢钠溶液 ③ 过滤 第二位同学：①NH 3（氨） CO 2 （二氧化碳） ② g

（4）向烧碱溶液中通入过量CO 2 ：NaOH + CO 2 NaHCO 3；或向饱和Na 2CO 3 溶液中通入过量CO 2 ： Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O 2NaHCO 3 等，其它合理方法均可。

4. 1) CaO Na 2CO 3 2) 溶解 过滤 蒸发 过滤 3）有晶体析出或出现浑浊。

0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃ NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 NH 4HCO 3 11.9 15.8 21.0 27.0 －① － － － NaHCO 3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 － NH 4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

50.4

55.3

77.3

温度

溶解度

盐

催化剂 高温高压 N 2 + 3H 2

2NH 3

碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠大 4） NH 4Cl 取样，滴加足量的硝酸酸化后，再加硝酸银溶液，有 白色沉淀生成，说明含有有阴离子氯离子。

5）略 加热，降低了氨气的溶解性，使溶液中碳酸氢根不易转化为碳酸根，从而防止碳酸钙的生成。 6）略

巩固练习答案 1 (1)2NH 4Cl ＋Ca(OH)2△2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O 。

(2)NH 3＋CO 2＋H 2O ＋NaCl(饱和) = NaHCO 3↓＋NH 4Cl ；

2NaHCO 3△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ； (3)“氨碱法”的CO 2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO 2来源于合成氨工业的废气。 (4)由于总反应可看作是：2NH 3＋2NaCl ＋CO 2＋H 2O = Na 2CO 3＋2NH 4Cl ，所以：

原子利用率(%) =反应物总质量目标产物总质量

×100% =O)(H )(CO )(NH (NaCl)Cl)(NH )CO (Na 223432m m m m m m ++++×100%；

2.（1）联合制碱法或侯德榜制碱法 化肥或电解液或焊药等（其他合理答案均给分） （2）NH 3＋CO 2＋H 2O ＋NaCl →NH 4Cl ＋NaHCO 3↓或NH 3＋CO 2＋H 2O →NH 4HCO 3

NH 4HCO 3＋NaCl →NaHCO 3↓＋NH 4Cl （3）CO 2 （4）I 过滤 ( 5 )稀硝酸和硝酸银溶液 （6）a c 3.（1）CaCO 3+2H +=Ca 2++CO 2↑+H 2O ；吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染 （2）温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出

（3）A 与B ； 饱和NaHCO 3溶液（其他合理答案均可给分）；除去CO 2中混合的HCl 气体 （4）60% 4.（1）NH 4HCO 3分解 反应速率降低 水浴加热

（2）使反应充分进行 NaHCO 3的溶解度最小 NaCl NH 4Cl NH 4HCO 3 （3）NaHCO 3 NaCl NH 4Cl NH 4HCO 3 HCl

（4）%1001000)(12??

-W

M

v v c

侯式制碱法原理和简单流程

精锐教育学科教师辅导讲义 授课主题 侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海咼考中占有比较特殊的地位， 出现的几率较大；常考的知识点是侯氏制碱法 的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较，学生在温度的控制和母液的 处理上出现的错误几率较大。 教学内容 内容回顾 1. 【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是（ ） A.原料利用率高 B .设备少 C ?循环利用的物质多 D ?原料易得 2. 【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢 铵和氯 化钠可制得纯碱。 完成下列填空： 41 .二氧化碳通入氨水的过程中， 先有 _________ 晶体（填写化学式）析出，然后晶体溶解，最后析出NHHCO 晶体。 3. 【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空： 1 ）粗盐水加入沉淀剂 A 、B 除杂质（沉淀剂 A 来源于石灰窑厂），写出 A B 的化学式。 A B 2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 3 ）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有 析出 碳酸钠晶体，其原因是 。 4 ）碳酸化后过滤，滤液 D 最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴 离子的具体方法是： 。 5 ）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 滤液D 加石灰水前先要加热，原因是 ___________________________________________________________ 6 ）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分 数可表示为： _____________________________________ （注明你的表达式中所用的有关符号的含义） 4. 【2005年上海高考五26 （ A ）】我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下： 学员编号: 学员姓名: 辅导科目：化学 课时数：3 学 科教师：

制碱工艺

纯碱俗名苏打、石碱、碳酸钠、洗涤碱，化学式为Na2CO3。纯碱是重要的化工原料，广泛用于玻璃、日用化学、化工、搪瓷、造纸、医药、纺织、印染、制革等工业部门以及人们的日常生活，在国民经济中占有重要地位。 制碱工业中通过氨盐水吸收二氧化碳可得到得碳酸氢钠（俗称小苏打），再送煅烧工序，得到的即为轻质纯碱（轻灰）。轻质纯碱溶于水中，达到饱和后结晶生成一水碱，再经煅烧就成为重质纯碱（重灰）。轻重灰最明显的区别是重度堆密度不同，即相同体积重量不一样，轻灰≥500公斤/立方，重灰≥900公斤/立方。轻灰多用于食品，冶炼及玻璃制造，用的最多的是日化洗涤用品。重灰多用于浮法玻璃等高档玻璃的制造。 目前纯碱的生产方法有氨碱法、联碱法、天然碱法、芒硝制碱法、霞石制碱法等，其中最重要、国内最常用的是氨碱法和联碱法。 （一）氨碱法 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，到18世纪末，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。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作为媒介，故又称为“氨碱法”。氨碱法主要工艺流程如下：

饱和食盐水氨盐 水沉淀NaHCO3沉淀NH4Cl NaCl CO2（循环使用） Na2CO3产品通NH3过滤洗涤通CO2 Ca(OH)2煅烧NH3（循环使用） 废液CaCl2，NaCl Δ 石灰石CaCO3 CO2 CaO 煅烧 石灰乳 Ca(OH)2 氨碱法制碱工艺的原理如下： NH4Cl NaHCO3H2O CO2NH3NaCl +↓→+++ ↑+→CO2CaO CaCO3，H2O 2CaCl NH32CaO NH4Cl 2++↑→+ H2O CO2CO32Na NaHCO32+↑+→ 但是氨碱法存在着比较严重的缺点，即其对原料NaCl 的利用率低，且大量氯化物以废液形式排弃，不但原料无法完全利用，而且严重污染环境。 （二）联碱法 20世纪初期，德国人Schreib 提出将氨碱法碳酸化母液中所含的氯化铵直接制成固体作为产品出售。1931年德国人Gland 和Lupmann 获得初步结果。1938年我国永利化学工业公司在侯德榜博士领导下从事这项研究，历经数年，获得成功，命名为“候氏制碱法”，因为与氨厂联合，以氨厂的NH3和CO2同时生产纯碱和氯化铵两种产品，故又称“联碱法”。又因在生产过程中NaHCO3母液用于制NH4Cl ，NH4Cl 母液又用于制NaHCO3，过程循环进行，故又称为“循环制碱法”。联碱法制碱工艺副产的氯化铵简称“氯铵”，又称卤砂，是一种速效氮素化学肥

高中化学工业制法

高中化学与工业生产有关的化学方程式 1.工业制硫酸 4FeS2+11O2 == 2Fe2O3+8SO2（反应条件：高温） 2SO2+O2 == 2SO3（反应条件：加热，催化剂作用下） SO3+H20 == H2SO4（反应条件：常温） 在沸腾炉，接触室，吸收塔内完成 2.工业制硝酸 4NH3+5O2== 4NO+6H2O（反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下） 2NO+O2 == 2NO2 3NO2+O2 == 2HNO3+NO 3.工业制盐酸 H2+Cl2 == 2HCl（反应条件：点燃） 然后用水吸收

在合成塔内完成 4.工业制烧碱（氯碱工业） 2NaCl+2H2O == H2+Cl2+2NaOH（电解饱和食盐水） 5.工业制取粉精 2Ca(OH)2+2Cl2 == CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 6.工业制纯碱（侯氏）.侯氏制碱法 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋NH4Cl 1）NH3+H2O+CO2 == NH4HCO3 2）NH4HCO3+NaCl == NaHCO3+NH4Cl（NH4HCO3结晶析出） 3）2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2（反应条件：加热） 7.工业制金属铝 2Al2O3 == 4Al+3O2（反应条件：电解，催化剂为熔融的冰晶石）注：冰晶石化学式为NaAlF6 8.工业制硅 利用反应 SiO2+2C ==高温== Si+2CO↑ 能得到不纯的粗硅。粗硅需进行精制，才能得到高纯度硅。 首先，使Si跟Cl2起反应：

Si+2Cl2 == SiCl4（400 ℃～500 ℃） 生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后，用H2还原SiCl4： SiCl4＋2H2==高温== Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅。 9.硅酸盐工业（制普通玻璃） 生石灰（高温煅烧石灰石） CaCO3 =高温= CaO+CO2↑ 玻璃工业（玻璃窑法） Na2CO3 + SiO2 =高温= Na2SiO3 +CO2↑ CaCO3 + SiO2 =高温= CaSiO3 +CO2↑ 10.高炉炼铁 Fe2O3+3C == 2Fe+3CO[也可以生成CO2] 11.工业制取水煤气 C+H2O == CO+H2 12.粗铜的精炼电解：阳极用粗铜 阳极：Cu－2e－＝Cu2＋阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu 13.工业制氨气 3H2+N2 == 2NH3（反应条件：高温高压催化剂作用下） 注：催化剂为铁触媒

氨碱法纯碱生产的主要原料概述讲课教案

氨碱法纯碱生产的主要原料概述

氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐（食盐） 1、原盐的物化性质及成份规格： 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠，化学分子式为NaCL，纯氯化钠为无色等轴晶体，但是由于原盐是由许多晶体机和而成，晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气，因而变成白色而且不透明体，同时又因含有泥沙等杂质，使原盐常呈现灰褐色，氯化钠晶体通常是正六面体。 （1）食盐的物化性质： 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质，容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水，其溶解热为——4.9KJ/mol，溶解过程为吸热反应，当制成饱和盐水时，可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化，这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同，所以其水溶液（卤水）在冷冻工业中被用作载冷体。 （2）食盐的质量标准： 作为制碱工业的原料，要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高，而泥沙及其他杂质，特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质，在盐水精制、吸氨、碳化过程中，会生成炭酸镁、碳酸钙及其他

复盐等，使塔器与管道堵塞，这些杂质如不能在碳化以前清除掉，就会较多地混入纯碱中，使产品的品位降低，因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准： NaCL% ≥ 90%；水分% ≤ 4.2%；Mg2+% ≤0.8%；SO 4 2-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程，可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO 3+2NaCL= CaCL 2 +Na 2 CO 3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量 X=58.45×2×1000/106=1103kg 所求出的X 是指生产每吨纯碱(含Na 2CO 3 100%) 所需要的纯的氯化钠(折 NaCL100%) 的量。实际生产中,由于食盐中只有90%左右的氯化钠,而且又只能有70-75%的NaCL可以转化为Na2CO3, Na+离子至少损失27%以上，加之过程中跑、冒、滴、漏等各项损失，实际耗用食盐的量远远超过上述理论用量，这样使每生产1吨工业纯碱所需耗用的原盐实物量高达1.6—1.7t之多。氨碱法制碱的食盐消耗量是很大的，纯碱工业从来就是用盐大户，因此必须保证有大量、廉价的原盐供应，才能维持生产并在经济上获益。就其纯度而言，矿盐多数要比海盐为高，并可以采用注入高压水压裂地下化盐方法进行开采，得到接近饱和的卤水，节省设备和人力，降低成本。十分适用于由湿法精制盐水的氨碱法生产，不过要铺设卤水输送管道或久盐矿附近建厂均存在其他制约因素，而我国又以盛产海盐为主，尽管其质量不如矿盐，也仍然是氨碱厂原料的天然宝库，所以我国大多数碱厂是以海盐为原料，临海发展纯碱生产。

(工艺流程)广东南方制碱有限公司生产工艺流程简介

广东南方制碱有限公司生产工艺流程简介 一、南碱公司概况广东南方制碱有限公司分为厂区和矿区，厂区位于广州市东部黄埔区南岗，北接广深公路和高速公路，南濒东江，水陆交通便利，占地面积17.22 万平方米，该地区是广东省规划的 经济技术发展区，目前已具规模，有多个世界著名企业在此投资建厂，仅玻璃行业就有八条生产线投入运行。矿区位于广州市北郊龙归镇，占地面积 3.75 万平方米，通过46 公里的输卤管道与厂区连接。公司自有盐矿、4个500吨级泊位码头、热电装置和完善的基础设施。 南碱公司纯碱工程是广州市“八五”计划重点建设项目之一，设计生产规模为年产纯碱15 万吨、芒硝 5.6 万吨，概算总投资7.84 亿元人民币，是华南地区唯一的大、中型化工原材料生产企业，全国十大纯碱生产企业之一，现为广州市国际信托投资公司（广州国际集团有限公司）直属企业。纯碱装置于91 年 1 月开工建设，94 年 2 月一次投料试车成功，97 年生产纯碱20 万吨，达到设计生产能力，97年9 月正式竣工验收。硝盐矿区位于西郊白云区龙归镇，矿产丰富，具有每年开采160 万立方米卤水的能力。 南碱公司纯碱生产采用氨碱法工艺，引进比利时索尔维公司具有世界先进水平的工艺技术和部分国外先进的单机设备及检测仪表，综合了国内制碱行业的先进技术；自备热电站、能源运用合理，曾被广州外经贸委评为“先进技术企业”。 南碱公司产品有轻质纯碱、重质纯碱、食品纯碱和付产品芒硝。公司在广东省内已建立拥有两百多家厂商的销售网络，并在努力开拓国外销售市场。 经过十余年的不断改造和调整，南碱公司目前纯碱生产装置能力已达30 万吨／年，芒硝 8 万吨/年。公司现有职工1028 余人，各类专业技术人员170 人，拥有固定资产7.6 亿元，连续多年盈利。2006年销售收入 3.2 亿元，实现利税3000万元，企业发展面临较好的内、外部环境。 二、南碱工艺选择 2 ．1 南碱工艺路线确定的原则和依据目前我国纯碱生产主要采用氨碱法和联碱法两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。氨碱法因不需要配套合成氨装置，纯碱产品质量优异而备受欢迎，目前国内大规模的纯碱生产装置仍以氨碱法为主。 氨碱法与联合制碱法相互比较 ⑴氨碱法生产纯碱以合成氨作为中间媒介始终在系统中循环利用，联合制碱法是将中间产物氯化铵作为产品分离出来。 ⑵氨碱法是传统的生产工艺，已有百余年的历史，工艺成熟可靠，产品质量优异，远远优于联碱法产品质量。 ⑶氨碱法产品品种专一，中间媒介合成氨是严格控制指标，由于全系统处于常温常压状态，工艺过程控

高中化学工业制法及常见气体制法

高中化学工业制法及常 见气体制法 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

1.常见气体的制取和检验 氧气 制取原理——含氧化合物自身分解 制取方程式——2KClO32KCl+3O2↑ 装置——略微向下倾斜的大试管,加热 检验——带火星木条,复燃 收集——排水法或向上排气法 氢气 制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式——Zn+H2SO4===H2SO4+H2↑ 装置——启普发生器 检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集——排水法或向下排气法 氯气 制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收——Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 硫化氢

制取原理——强酸与强碱的复分解反应 制取方程式——FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑ 装置——启普发生器 检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑 除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)收集——向上排气法 尾气回收——H2S+2NaOH===Na2S+H2O或H2S+NaOH===NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式——Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O 装置——分液漏斗,圆底烧瓶 检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集——向上排气法 尾气回收——SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O 装置——启普发生器 检验——通入澄清石灰水,变浑浊 除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集——排水法或向上排气法 氨气

初三化学：工艺流程图专题

化学工艺流程图专题（1） 1.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下： (1)反应①的化学方程式________________，反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气 的方法制取氢气，属于_______变化（填“物理”或“化学”）。 (3)操作a 的名称是_____，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH 4Cl 的一种用途________________。 2. 过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO 2流程如下： （1）气体X 是CO 2，其名称是 ；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 。 （2）反应Y 需控制温度在0~5℃，可将反应容器放在 中，该反应是化合反应，反应产物是CaO 2·8H 2O ，请写出化学方程式 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是 。 （3）CaO 2的相对分子质量为 ，过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞中H 、O 元素的质量比为 。 （4）为测定制得的过氧化钙晶体中CaO 2·8H 2O 的质量分数，设计的实验如下：称取晶体 样品50g ，加热到220℃充分反应（方程式为2CaO 2·8H 2O=====△2CaO ＋O 2↑＋16H 2O ↑，杂 质不发生变化），测得生成氧气的质量为3.2g ，请计算样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数（CaO 2·8H 2O 相对分子质量为216），写出必要的计算过程。

高温 3. 空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH 4NO 3)的工业流程。请按要求回答下列问题： （1）步骤①中发生的是________变化（填“物理”或“化学”）。 （2）写出步骤③中发生反应的化学方程式_________________________________。 （3）上述化学反应中属于化合反应的有________个。 （4）右图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明： 硝酸铵应具有的性质是 （填字母）。 A ．易溶于水 B ．有挥发性 C ．受热易分解 施用该类肥料时，要避免与碱性物质混合使用，写出硝 酸铵与 熟石灰反应的化学方程式 __________________________________。 4. 炼铁产生的废渣中含有大量CuS 及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 CuCl 2的流程图如下，下列有关说法错误的是（ ） A ． 操作1中粉碎的目的是增大反应物的接触面积 B ． 操作2中，CuS 、NaCl 和O 2在高温条件下反应生产CuCl 2和Na 2SO 4 化学方程式为CuS + 2NaCl +2O 2 ===CuCl 2 + Na 2SO 4 C ． 操作3的名称是过滤 D ． 流程图中能循环利用的物质是NaCl 和Na 2SO 4 5. 醋酸钙[Ca(AC)2]是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。 硝酸铵 化学式：NH 4NO 3 含氮量：≥30% 注意事项：密封储存 防潮防晒 隔绝热源 ……

课题3 纯碱的生产

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＋ 。

侯氏制碱法与索尔维制碱法

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。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，

高中常见化学工业制法方程式

高中常见化学工业制法方程式 1、工业制硫酸 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2（反应条件：高温） 2SO2+O2=2SO3（反应条件：加热，催化剂作用下） SO3+H20=H2SO4（反应条件：常温） 在沸腾炉，接触室，吸收塔内完成 2、工业制硝酸 4NH3+5O2=4NO+6H2O（反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下）2NO+O2=2NO2 3NO2+O2=2HNO3+NO 3、工业制盐酸 H2+Cl2=2HCl（反应条件：点燃） 然后用水吸收 在合成塔内完成 4、工业制烧碱 2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH（电解饱和食盐水） 5、工业制纯碱（侯氏） NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl（NaHCO3结晶析出） 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（反应条件：加热） 6、工业制氨气 3H2+N2=2NH3 （反应条件：高温高压催化剂作用下）

注：催化剂为铁触媒 7、工业制金属铝 2Al2O3=4Al+3O2 （反应条件：电解，催化剂为熔融的冰晶石） 注：冰晶石化学式为NaAlF6 氮族元素——氮气和磷酸 一. 氮气 1. 物理性质：无色无味气体 2. 化学性质： ①氧化性： N2+3H2==可逆、高温高压、催化剂==2NH3 N2+3Mg==点燃==Mg3N2 ②还原性：N2+O2==放电==2NO ③氮的固定：将游离态的氮（N2）转化为化合态的氮的过程 二. 氨气 1. 分子结构：氮分子是空间三角锥型分子，是极性分子（空间对称的分子都是非极性分子） 2. 物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1：700），易液化 3. 化学性质： ①溶于水显弱碱性：NH3+H2O==可逆==NH3·H2O==可逆==NH4+ + OH- ②与酸反应：NH3+HCL====NH4CL ③还原性（催化氧化）：4NH3+5O2==高温、催化剂==4NO+6H2O （4NH3+3O2(纯氧)==点燃==2N2+6H2O）

高中化学--侯式制碱法

侯式制碱法原理和简单流程 【知识梳理】 实验背景：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、实验原理 化学反应原理是： 总反应为： 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热，制得纯碱产品： 答案：化学反应原理： 32243NH CO H O NH HCO ++→ 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 ： 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+ 二、氨碱法（又称索尔维法） 1．原料： 食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气 2．步骤： 先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水， 32243NH CO H O NH HCO ++→ 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， 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+（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 ＋H 2O → Ca(OH)2， 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2 → CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 其工业流程图为： 知识精讲

氨碱法纯碱生产地主要原料概述

氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐（食盐） 1、原盐的物化性质及成份规格： 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠，化学分子式为NaCL，纯氯化钠为无色等轴晶体，但是由于原盐是由许多晶体机和而成，晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气，因而变成白色而且不透明体，同时又因含有泥沙等杂质，使原盐常呈现灰褐色，氯化钠晶体通常是正六面体。 （1）食盐的物化性质： 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质，容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水，其溶解热为——4.9KJ/mol，溶解过程为吸热反应，当制成饱和盐水时，可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化，这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同，所以其水溶液（卤水）在冷冻工业中被用作载冷体。 （2）食盐的质量标准： 作为制碱工业的原料，要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高，而泥沙及其他杂质，特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质，在盐水精制、吸氨、碳化过程中，会生成炭酸镁、碳酸钙及其他复盐等，使塔器与管道堵塞，这些杂质如不能在碳化以前清除掉，就会较多地混入纯碱中，使产品的品位降低，因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准： NaCL% ≥ 90%；水分% ≤ 4.2%；Mg2+% ≤0.8%；SO42-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程，可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO3+2NaCL= CaCL2 +Na2CO3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量

微专题-化工生产-纯碱工业(侯氏制碱法和索氏制碱法)

【纯碱工业】 索尔维制碱法与侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联碱法） 氨碱法：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???→ 煅烧Na 2CO3＋H2O＋CO2↑放出的CO2气体可回收循环使用。含有NH4Cl的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的NH3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Na＋和石灰石成分里的CO32 －结合成了Na 2CO3，可是食盐的另一成分Cl －和石灰石的另一成分Ca2＋却结合成了没有多大用途的CaCl 2，因此如何处理CaCl2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CaCl2溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。 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。是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。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。

高中化学常见物质制备方法

高中化学常见物质制备方法 Cl2 1．实验室方法：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O（反应条件加热）收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法 净化方法：用饱和的食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。 2．工业制法：原理：电解食盐水 2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑（反应条件是通电） CO2 1．实验室方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 收集方法：向上排空气法 净化方法：用饱和的NaHCO3除去HCl 2．工业制法：CaCO3=====CaO+CO2↑（条件为高温） O2 实验室方法： 1、KMnO4受热分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑（条件：加热） 2、KClO3和MnO2混合共热：KClO3=2KCl+3O2↑（条件：在MnO2下加热） 工业制法：空气液化分离 NH3 实验室方法： Ca（OH）2+2NH4Cl=====2NH3↑+CaCl2+2H2O 收集方法：向下排空气法、且容器口塞一团沾有稀H2SO4的棉花团，以防止所收集的气体与空气对流，也可吸收多余的NH3 净化方法：用碱石灰吸收NH3中混有的水分 工业制法： N2+3H2=====2NH3（条件：高温、高压、催化剂且此反应为可逆反应 （上面的必需全部把握且对方程式一定要准确地记住，下面的只需知道） N2 实验室方法：NaNO2+NH4Cl==N2↑+2H2O +NaCl 工业方法：液态空气分馏法 NO2 实验室方法：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2H2O↑(条件加热) 工业方法：4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O(条件Pt/加热) 2NO + O2= 2NO2 CO 实验室方法：HCOOH===H2O+C O↑(条件加热) 工业方法:C + H2O(g) == CO + H2(条件高温) SO2

高中化学--侯式制碱法复习过程

侯式制碱法原理和简单流程 【知识梳理】 实验背景：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、实验原理 化学反应原理是： 总反应为： 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热，制得纯碱产品： 答案：化学反应原理： 32243NH CO H O NH HCO ++→ 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 ： 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+ 二、氨碱法（又称索尔维法） 1．原料： 食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气 2．步骤： 先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水， 32243NH CO H O NH HCO ++→ 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， 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+（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 ＋H 2O → Ca(OH)2， 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2 → CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 其工业流程图为： 知识精讲

其工业生产的简单流程如图所示： 3．氨碱法的优点是： （１）原料（食盐和石灰石）便宜； （２）产品纯碱的纯度高； （３）副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用； （４）制造步骤简单，适合于大规模生产。 4．氨碱法的缺点是： （１）产生大量无用的副产品CaCl 2 （２）NaCl 利用率只有70%，约有30%的NaCl 留在母液中。 （3 ）设备多，耗能大。 三、联合制碱法（又称侯氏制碱法） 1．原料： 食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。 22+C H O CO H +???→高温（g ） 222+CO H O CO H +??? →高温 （g ） 2．步骤： 联合制碱法包括两个过程：

第二章--氨碱法纯碱生产工艺概述资料

第二章氨碱法纯碱生产工艺概述 第一节氨碱法基本生产原理及总流程简述 一、氨碱法生产纯碱的特点及总流程 氨碱法生产纯碱的技术成熟，设备基本定型，原料易得，价格低廉，过程中的NH3循环使用，损失较少。能大规模连续化生产，机械化自动化程度高，产品的质量好，纯度高。 该法的突出缺点是：原料利用率低，主要是指NaCl的利用率低，废渣排放量大。严重污染环境，厂址选择有很大局限性，石灰制备和氨回收系统设备庞大，能耗较高，流程较长。 针对上述不足和合成氨厂副产CO2的特点，提出了氨碱两大生产系统组成同一条连续的生产线，用NaCl，NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品——即联碱法。 氨碱法生产纯碱的总流程见图5-19。 二、氨碱法制纯碱的生产工艺流程 1、氨碱法生产纯碱的流程示意如图5-1所示。其过程大致如下：

2、氨碱法纯碱生产工艺流程框图： 3、氨碱法纯碱生产工序的基本划分： (1)石灰工序:CO 2和石灰乳的制备，石灰石经煅烧制得石灰和CO 2，石灰经消化得石灰乳； (2)盐水工序:盐水的制备和精制； (3)蒸吸工序: 盐水氨化制氨盐水及母液中氨的蒸发与回收； 原盐 石灰石 无烟煤 CO 2 NH 3 废液 重质纯碱 轻质纯碱 盐水精制 盐水吸氨 氨盐水碳化 石灰煅烧 石灰乳制备 母液蒸馏 重碱过滤 重碱煅烧 水合

(4)碳滤工序: 氨盐水碳化制得重碱及其重碱过滤和洗涤； (5)煅烧工序:重碱煅烧得纯碱成品及CO2；和重质纯碱的生产； (6)CO2压缩工序:窑气CO2、炉气CO2的压缩工碳酸化制碱。 三、氨碱法纯碱生产原理及工艺流程叙述 氨碱法生产纯碱的原料是食盐和石灰石，燃料为焦炭(煤)。氨作为催化剂在系统中循环使用。原料盐(海盐、岩盐、天然盐水)经精制吸氨、碳化、结晶、过滤，再煅烧即为成品。母液经石灰乳中和后，氨蒸发并回收使用，氯化钙则排放。其化学反应为： 氨碱法具有原料来源丰富和方便，生产过程均在气液相间进行，可以大规模连续化生产及产品质量好、成本低等优点。但排出的氯化钙(CaCl2)废渣没有应用出路，造成大量堆积。因此，该生产方法在厂址选择方面相对较为苛求，否则引起公害。另外盐的总利用率低(<30%)，工艺流程较长且复杂。 （1）、氨碱法纯碱生产的基本原理及总流程叙述：氨碱法是当今世界大规模制造纯碱的工业方法之一。是以食盐、石灰石为主要原料，以氨作为中间辅助材料制取纯碱。总的化学反应方程式为：CaCO3+2NaCL=Na2CO3+CaCL2 这个化学反应实际上是不能直接进行的，它只是一系列中间反应的总和。这个反应的实际过程是由右向左进行的，因此要实现由左至右的反应，就必须通过复杂的中间途径，还必须导入氨，在系统中不断循环再用，这就使得氨碱法制碱成为一种很复杂的化学反应过程，其全过程需范围若干个步骤，各主要步骤及其主要化学反应如下： 1、石灰石煅烧以制取CO2及生石灰 CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）—178.27KJ/mol 燃料中的碳在空气流中燃烧生成CO2并放热 C（s）+O2=CO2（g）+395.4KJ/mol 氧化钙（生石灰）消化制成熟石灰 CaO（s）+H2O（l）=Ca(OH)2(s)+65.65KJ/mol 2、饱和盐水吸氨、碳酸化制成NaHCO3，叫做重碳酸钠（碳酸氢钠），或简称重碱。综合反应如下所示： NaCL（aq）+NH3（g）+CO2（g）+H2O（l）=NH4CL（aq）+NaHCO3（s）+114.5KJ/mol 或分布反应如下：

氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法

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。是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。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加