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工业碱如何生产

发布时间:2022-09-23 03:59:27

工业如何制造氢氧化钠

工业上生产烧碱有电解法和苛化法,电解法又分隔膜电解法和水银电解法,分述如下:

(1)隔膜电解法:除去杂质后中性的饱和食盐水溶液在隔膜电解槽中进行电解生成氢氧化钠和氯气,主要反应如下:

在阳极上的反应2Cl--2e→Cl2↑

在阴极上的反应Na++e→Na

2Na+2H2O→2NaOH+H2↑

饱和食盐水溶液经电解后得到的电解液中含有110~130g/L氢氧化钠,180~200g/L氯化钠。电解液经蒸发浓缩,将溶液中的氯化钠分离出去,经蒸发浓缩后得到30%或42%的商品液体烧碱。继续把碱液浓缩到45%,送入固碱锅中进一步熬浓可制得隔膜法固体烧碱。该法制得的烧碱含氯化钠较高,一般用于肥皂、造纸、制药、印染、农药等工业上。

(2)水银电解法:除去杂质后中性的饱和食盐水溶液在以水银为阴极,钛钌为阳极的电解槽中进行电解生成氯气和钠汞齐,发生如下的反应:

2NaCl+2nHg→Cl2+↑+2NaHgn

液体钠汞齐从电解槽泵入解汞室与水反应生成氢氧化钠和氢气,发生以下反应:

2NaHgn+2H2O→2NaOH+H2↑+2nHg

钠汞齐分解后又变为水银,再泵回电解槽中循环使用,自解汞室出来的碱液含NaOH为45~50 %,不需浓缩可直接作为商品液体烧碱。也可以将碱液送入固碱锅中进一步熬浓制得水银法固体烧碱。此法制得的烧碱纯度高,含氯化钠及其它杂质均较低。主要用于合成纤维工业上 。

(3)苛化法:纯碱溶液与石灰乳发生以下化学反应生成氢氧化钠。

Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓

澄清碱液蒸发浓缩后,再经澄清分离出去碳酸钙后可制得苛化法液体烧碱,也可将浓缩后的碱液送入固碱锅中进一步熬浓制得苛化法固体烧碱。此法制得的烧碱与隔膜法烧碱相比,含氯化钠较低,含碳酸钠较高。

㈡ 纯碱工业制作方法

纯碱即苏打(soda),化学式为Na2CO3,是一种重要的化工原料,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。
一:布兰制碱法: 古代,人们从草木灰中提取碳酸钾,后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠,但量太小。远不能满足化工生产需求,1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐为原料制碱,称路布兰制碱法,该法分三布:
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺点:; 该方法生产时需要高温,硫酸对设备腐蚀严重,CaS废弃物长期堆积臭气四溢,加之成本较高,后被氨碱法代替。
二: 氨碱法即索尔维制碱法, 是1862年,比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法,其反应也分三步进行:
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反应生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气:

2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺点: 该法实现了连续化生产,食盐利用率得到提高,使纯碱价格大大降低,并且产品质量纯净,故被称纯碱。
三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进,此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3),而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产,此法的原理是:低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氢钠(NaHCO3),此时母液中Na+减少而Cl-相对多,此时再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵(NH4Cl)溶解度突然降低,而食盐(NaCl)的溶解度变化不大,所以氯化铵(NH4Cl)析出而食盐不析出,再用氨饱和后通二氧化碳(CO2),结果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮与水中的氢化合制成,CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品,这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来,故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良,纯白如雪,在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的:
1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(析出)
2 加热碳酸氢钠,得到碳酸钠
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸钠通入石灰水,制得氢氧化钠
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培烧碳酸钙,得到二氧化碳循环
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反应的母液中,加入过量食盐,氯化铵结晶析出,制成化肥使用。
侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。

㈢ 在纯碱工业中,有哪几种主要原料

在纯碱工业中,主要原料有盐,合成氨,二氧化碳。
首先,合成氨气和二氧化碳,反应形成碳酸氢铵,碳酸氢铵和饱和食盐水进行反应,因为碳酸氢钠的溶解度最小,而沉淀出来,离心后的碳酸氢钠,煅烧,得到纯碱和二氧化碳。二氧化碳返回氨化工段,制备碳酸氢铵,氯化铵溶液蒸馏结晶出氯化铵。这是侯氏制碱法的主要流程。如果采用联碱生产工艺,还需要石灰,石灰乳和氯化铵反应,回收氨气,用于制备碳酸氢铵。

㈣ 制碱工业的原理 详细过程

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。
原理简介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。)
(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。

㈤ 工业制碱怎么做

蒸发溶剂使溶液变成饱和溶液,多余的溶质就会以晶体的形式析出,也就是结晶的一种方法
工业制碱:
化学变化!
制纯碱:
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它的溶解度较小。
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。

㈥ 工业碱粉是怎么制作的

1859年,比利时人索尔维,用食盐、氨水、二氧化碳为原料,于室温下从溶液中析出碳酸氢钠,将它加热,即分解为碳酸钠,人们将此方法称为索氏制碱法,此法一直沿用至今

㈦ 液碱生产厂家是如何生产液碱的大致的工艺流程是什么

我来给你回答吧:

氯碱工业生产液碱(NaOH)主要有两种方法隔膜法和离子膜法,第一种已经基本淘汰,第二种为现在氯碱工业主要的生产方法。下面主要讲讲第二种离子膜法:
离子膜法也称离子膜电解法,是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室,使电解产品分开的方法,通俗点解释就是利用电解盐水的方法取得液碱和其副产品(主要是32%的NaOH、氯气和氢气)。
工艺流程:
大致可以分为一次盐水工序、二次盐水工序、氯氢处理工序、Hcl合成工序、氯气液化工序、液氯充装工序。虽然每个厂的生产工序流程会有不同,但大致区别不大。其中最主要的是二次盐水工序也就是用离子膜电解槽电解盐水的部分。 下面我对每个工序略做介绍希望对你有所帮助。
一次盐水工序是通过化学方法和物理方法,把盐水中的Ca2+、Mg2+ 及SO42- 、游离氯、有机物等杂质除去,制成符合工艺要求的一次盐水,供二次盐水及电解工序使用。
二次盐水工序是将一次盐水工序送来的合格一次盐水经离子交换树脂进行二次精制,合格的二次盐水送离子膜电解槽进行电解生产32%NaOH、氯气和氢气。其中电解后的淡盐水进行真空脱氯和化学脱氯后送一次盐水工序。
氯氢处理工序分为两部分氢气处理和氯气处理。氢气处理主要是将电解来的高温湿氢气冷却、加压输送,保证生产安全,并输送至下一工序;氯气处理是将电解来的高温湿氯气洗涤、冷却、除雾、干燥、加压输送出下工序,保证上下工序的生产安全。
Hcl合成工序是将氯氢处理工序来的氯气和氢气在二合一石墨合成炉内合成氯化氢气体,供下工序使用(提一提这一部分所讲下一工序的意思,它主要是供PVC生产所需要的Hcl气体,若是工厂只是生产液碱这部分可以除去);将氯气液化岗位来的液化尾氯与氯氢处理工序来的氢气经二合一合成炉合成为氯化氢气体,再经一、二级降膜吸收器、尾气吸收塔,用纯水吸收制备高纯盐酸。
氯气液化工序是将经过处理后的压力约为0.15MPa的干燥氯气,经压缩提压、冷却液化成液体后进行存贮。
液氯充装工序是将氯气液化工序液化的液氯进行存贮及充装,以便于销售。

㈧ 工业如何制烧碱

工业上生产烧碱的方法有苛化法、电解法和离子交换膜法三种。

1、苛化法

将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳,于99~101℃进行苛化反应,苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上,制得液体烧碱。将浓缩液进一步熬浓固化,制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤,洗水用于化碱。

Na₂CO₃+Ca(OH)₂= 2NaOH+CaCO₃↓

2、隔膜电解法

将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和,盐水经预热后送去电解,电解液经预热、蒸发、分盐、冷却,制得液体烧碱,进一步熬浓即得固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。[13]

2NaCl+2H₂O[电解] = 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

3、离子交换膜法

将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制,把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后,再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制,使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下,将二次精制盐水电解,于阳极室生成氯气,阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的OH生成氢氧化钠。

H+直接在阴极上放电生成氢气。电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-,阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可以直接作为液碱产品,也可以进一步熬浓,制得固体烧碱成品。

2NaCl+2H₂O= 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

(8)工业碱如何生产扩展阅读:

氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。

另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。

同时氢氧化钠是生产聚碳酸酯、超级吸收质聚合物、沸石、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。

㈨ 纯碱是用什么东西制造出来的

人们使用纯碱比使用火碱普遍,这是因为碳酸钠便宜,碱性适中,不烧手,制造也比较容易,原料又充足。那么,纯碱是用什么东西造出来的呢?它是用食盐和石灰石再加上水、空气和煤制造出来的。我国制碱工业不但开始得较早,而且,我国化学家还对制碱工业的发展作出过重要的贡献呢!本世纪初,我国就有了制碱业。那时,用的是德国人的老办法,用这种办法,虽然能得到碳酸钠,但它的副产品氯化钙用处不大。我国化工专家侯德榜经过多年苦心研究,改革了德国人的老办法,创立了“联合制碱法”。这个方法不再使用石灰石,节省了运输能力,降低了生产成本,它的副产品氯化铵又是一种很好的化肥。这个方法早已传遍了世界各地,被国际上称为“侯氏制碱法”。

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