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工業純鹼是怎麼來的

發布時間:2024-07-10 11:12:06

1. 工業上如何制純鹼

工業制純鹼(侯氏)
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3結晶析出)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反應條件:加熱)
6、工業制氨氣
3H2+N2=2NH3 (反應條件:高溫高壓催化劑作用下)
註:催化劑為鐵觸媒
中國工程師侯德榜(1890-1974)將制鹼廠與合成氨廠共建,從而將氨鹼法改造成了「聯合制鹼法」。兩種方法的區別主要體現在對母液的處理上。聯合制鹼法在母液中再次通入NH3並補充加入NaCl(而不是加入石灰乳),一方面利用沉澱平衡的移動原理迫使NH4Cl沉澱,一方面使NaHCO3轉化為溶解度較大的Na2CO3,從而得到較純的NH4Cl。
NH3·H2O+HCO3-→CO32-+NH4++H2O
NH4++Cl-→NH4Cl↓
(侯德榜聯合制鹼法流程圖)
同樣可以給出聯合制鹼法的「理論總結果」:
2NaCl+2NH3+CO2→Na2CO3+2NH4Cl
從中可見它與氨鹼法的基本區別:
1.NH3不再「相當於催化劑」,它是被完全消耗的原料,需要由合成氨廠不斷提供。
2.副產品是可作化肥的NH4Cl而不是CaCl2。
3.沒有Ca2+的干擾,母液被循環使用,NaCl等原料的利用率明顯提高。
碳酸鈉俗名純鹼或蘇打,是白色固體,常含結晶水(Na2CO3·10H2O)。我國北方的天然鹼礦中存在純鹼資源。它被廣泛用於玻璃製造、造紙、紡織等工業。

2. 純鹼工業製作方法

純鹼即蘇打(soda),化學式為Na2CO3,是一種重要的化工原料,是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。
一:布蘭制鹼法: 古代,人們從草木灰中提取碳酸鉀,後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉,但量太小。遠不能滿足化工生產需求,1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利,以食鹽為原料制鹼,稱路布蘭制鹼法,該法分三布:
①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺點:; 該方法生產時需要高溫,硫酸對設備腐蝕嚴重,CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢,加之成本較高,後被氨鹼法代替。
二: 氨鹼法即索爾維制鹼法, 是1862年,比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法,其反應也分三步進行:
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反應生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣:

2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺點: 該法實現了連續化生產,食鹽利用率得到提高,使純鹼價格大大降低,並且產品質量純凈,故被稱純鹼。
三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進,此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3),而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產,此法的原理是:低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氫鈉(NaHCO3),此時母液中Na+減少而Cl-相對多,此時再加入細鹽末,因同離子效應,低溫氯化銨(NH4Cl)溶解度突然降低,而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大,所以氯化銨(NH4Cl)析出而食鹽不析出,再用氨飽和後通二氧化碳(CO2),結果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮與水中的氫化合製成,CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品,這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來,故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良,純白如雪,在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎」。具體是這樣的:
1 向已經氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(析出)
2 加熱碳酸氫鈉,得到碳酸鈉
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸鈉通入石灰水,製得氫氧化鈉
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培燒碳酸鈣,得到二氧化碳循環
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反應的母液中,加入過量食鹽,氯化銨結晶析出,製成化肥使用。
侯德榜先生經過上千次試驗,在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產,提高了食鹽利用率,縮短了生產流程,減少了對環境的污染,降低了純鹼的成本。

3. 工業上製取純鹼的原料是

原料是食鹽、氨和二氧化碳 聯合制鹼法(又稱侯氏制鹼法)

它是我國化學工程專家侯德榜(1890~1974)於1943年創立的。是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來,同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。其化學反應原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2

聯合制鹼法包括兩個過程:第一個過程與氨鹼法相同,將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉澱,經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體,再煅燒製得純鹼產品,其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉澱出氯化銨晶體。由於氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大,低溫時的溶解度則比氯化鈉小,而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水裡的溶解度小得多。所以在低溫條件下,向濾液中加入細粉狀的氯化鈉,並通入氨氣,可以使氯化銨單獨結晶沉澱析出,經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨產品。此時濾出氯化銨沉澱後所得的濾液,已基本上被氯化鈉飽和,可回收循環使用。其工業生產的簡單流程如圖所示。

4. 工業上製取純鹼的原料是什麼

聯合制鹼法
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑按①來看,所以原料是NaCl NH3 H2O CO2,要記得話可以記為半酸半鹼與一鹽,CO2和水可記為一酸,NH3和水可記為一鹼,但由於水只有一個,所以各記為半個,記法不怎麼科學,但很實用。

5. 純鹼的工業製取

以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來製取純鹼。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。其化學反應原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體,再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳氣體可回收循環使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱,所放出的氨氣可回收循環使用。

6. 氯鹼工業是利用電解原理來生產氯氣和純鹼

對,食鹽水進行電解,將NaCL分離,Na穿過離子膜與陰極的氫氧根離子結合生成NaOH,陽極室內氯的負離子放電得到一個電荷,產生氯氣,上析↑,在陰極室經純水調節NaOH的濃度,純水被電解成氫氧根與氫離子,氫離子放電失去一個電子產生氫氣↑;在陽極鹽水NaCL被電解分離,濃度降低,不間斷的添加高濃度精緻鹽水;期間要加入HcL調節陽極鹽水的PH值,中和在壓力作用下由陰極反滲透至陽極的氫氧根。氯.氫氣產出氣體後,根據電解槽內部的壓力調整正壓使離子膜貼向陽極,不可出現負壓將膜貼向陰極,會給離子膜造成永久性損傷,且容易發生氯中含氫發生爆炸。隨時根據化驗調整控制范圍,一般國內的氯鹼廠用的電解槽大都是北京化工機械廠生產的,日本氯工程電解槽,德國伍德,德國義大利合資的伍迪電解槽。離子膜有美國杜邦,日本旭化成,旭肖子。我在氯鹼行業工作十一年,相對還是了解的。手機打字有些不便敬請諒解。
希望對您有所幫助,如果有什麼問題可以隨時找我,望採納謝謝!!

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