化工生产纯碱的制备ppt课件.ppt

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1、5.3化工生产二、联合制碱工业玻璃制皂纺织食品造纸纯碱的用途自然界中有纯碱吗？鄂尔多斯天然碱厂内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖纯碱的制法天然盐湖制碱法索尔维法(氨碱法)侯氏制碱法(联合制碱法)目前纯碱的生产方法有索尔维法（氨碱法）、联碱法及天然碱法。美国是世界纯碱生产第一大国，纯碱全部来自天然碱。亚洲纯碱以合成碱为主，主要生产国家为中国、印度和日本。比利时化学家——索尔维（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）1862年比利时人索尔维以NaCl、CaCO3、NH3和H2O为主要原料，制得纯净的碳酸钠，叫索尔维制碱法。其主要操作是：

2、①在氨化饱和食盐水中通入二氧化碳，制得小苏打；索尔维制碱法（氨碱法）NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4ClNH3+CO2+H2O→NH4HCO3NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl②把小苏打在250℃下焙烧以制得碳酸钠，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑CO2循环利用问题1：20℃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/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO

3、335.937.221.59.621.7问题2：在纯碱的生产中饱和食盐水中先通入氨气还是先通入二氧化碳？原因是什么？在工业生产流程中，将饱和的食盐溶液在冷却后通入足量的氨气，然后在加压条件下通入二氧化碳。原因是：先通氨气使溶液碱性增强，能溶解更多的二氧化碳，生成较多的碳酸氢钠，使碳酸氢钠晶体析出。CaCO3→CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3+CaCl2+2H2O产品副产品（

4、一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）NaClNaClNaCl优点：原料便宜易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。请你分析一下氨碱法的优缺点？缺点：副产物氯化钙的处理，食盐的利用率不高，大约只有70%。如何进一步提高食盐的利用率，不生成无用的CaCl2是必须要解决的问题。1939年，侯德榜改良了索尔维制碱法，摒弃了氨碱法的缺点，被称为侯德榜制碱法。侯德榜2、候氏制碱法——联合制碱法原理：同索尔维法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H

5、2O↑△氨碱法制纯碱产生用途不大的CaCl2NaCl利用率低饱和食盐水通氨气氨盐水通CO2过滤洗涤碳酸氢钠煅烧纯碱（产品）二氧化碳(循环使用)滤液:NH4ClNaCl合成氨工厂二氧化碳氨气氯化铵（产品）饱和NaCl(循环使用)加氯化钠细粉、通氨气冷却、过滤、洗涤、干燥侯德榜制碱法改进方案使NH4Cl单独结晶出来由合成氨厂提供如何使NH4Cl从含有NH4Cl和NaCl的母液中结晶析出，且不夹带NaHCO3固体？NH4Cl(s)NH4++Cl-10403020100203040温度(℃)S(克/100克水)NH4ClNaCl措

6、施：1、通入NH33、降温至(0~10)℃分析：2、加入磨细的食盐1)增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出2)使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度同离子效应，使NH4Cl沉降，在降温至t1℃以下分离析出更多的NH4Cl沉淀，同时又补充了下一过程中所要的Na+NaHCO3(s)Na++HCO3-HCO3-H++CO32-联合制碱法二氧化碳来源？氨来源？C+H2O(g)CO+H2CO+H2O(g)CO2+H2二氧化碳、氨均来自合成氨厂，故称为“联合制碱法”。侯德榜制碱法的优点：1、提高了氯化钠的利用

7、率2、同时得到了纯碱和氯化铵两种产品3、综合利用了氨厂的废弃物CO2，工厂设备比氨碱法简单——联合制碱法3、氨碱法和联合制碱法比较化工生产基本原理氨碱法（索氏）联合制碱法（候氏）优点原料低廉，成本降低，氨循环利用；产品纯度高；制造步骤简单原料利用率高，充分利用能量，几乎无污染，生产碳酸钠和氯化铵两产品，降低了生产成本缺点氯化钠未能充分利用，耗能大，产生氯化钙废弃物工艺不同之处联合制碱法:析出碳酸氢钠后母液中继续加入食盐，通入氨气，使氯化铵析出，得到碳酸钠和氯化铵两种产品不同之处①联合制碱法将氯化铵作为一种化工产品，不再生产

8、氨循环使用；②对分离出碳酸氢钠和氯化铵后含氯化钠的溶液循环使用。1、下图为纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1）上述生产纯碱的方称，副产品的一种用途为。侯德榜制碱法化肥（2）沉淀池中发生的化学反应方程式:（3）写出上述流程中X物质的分子式。。CO2NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+