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时间:2020-01-24
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1、纯碱工业碳酸钠的用途纯碱主要用于生产玻璃;化学工业,用于制取钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等;冶金工业,用来脱除硫和磷,用于选矿及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的生产;陶瓷工业,用于制取耐火材料和釉。食品工业,食用级纯碱用于生产味精、面食等此外,工业气体脱硫、工业水处理、金属去脂、纤维素和纸的生产、肥皂制造等也需要纯碱。纯碱工业早期方法:盐碱地和盐湖中获得碳酸钠纯碱工业法国:勒布朗法比利时:索尔维法中国:侯德榜法首先将氯化钠同硫酸一起共热,得到氯化氢和硫酸钠;然后再将硫酸钠同煤粉、石灰共热,则得到碳酸钠和硫化钙。缺点:Na2
2、SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃耗煤量大设备易腐蚀产量不高20℃时,由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液,当把溶液加热蒸发后冷却至20℃,首先析出的物质是什么?20℃时一些物质在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.7优点:原料便宜;步骤简单;NH3、CO2回收循环利用缺点:原料利用率低;(72%-74%)生成用途不大的氯化钙索尔维制碱法(氨碱法)侯德榜制碱法(联合制碱法)优点:食盐利用率高(96%);
3、生成化肥氯化铵;节省设备。1862年,比利时人索尔维(ErnestSolvay1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。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先生出任总工程师。19
4、20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。1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚。1926年“红三角”牌纯碱获美国费城万国博览会的最高荣誉金质奖章1930年“红三角”牌纯碱获比利时工商博览会金奖证书索氏制碱法(氨碱法)侯氏制碱法(联合制碱法)相同点NH3+CO2+H2O+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O(反应原理相同)不同点
5、原料来源不同CaCO3、NH3、精制食盐水合成氨工业的NH3和CO2精制食盐水对NH4Cl溶液的处理方法不同母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨,以便循环使用。在母液中通入NH3,冷冻和加食盐,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。优点原料食盐和石灰石易得,产品纯度高,氨和二氧化碳可循环使用,制造步骤简单。原料利用率高,废物排放少,生成有用的副产品氯化铵。缺点生成的氯化钙不易处理,食盐利用率较低。∆(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7
6、0%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练习CO2过滤NH3+CO2+H2O+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓I(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纯度稀硝酸和硝酸银练习根据侯德榜制碱法,设计实验室合成碳酸钠。画出装置图,写出主要流程和反应方程式。
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