模拟氨碱法制备纯碱
氨碱法生产纯碱的工艺过程
02
粗盐处理
对粗盐进行除杂、脱水和干燥等处 理，得到精盐。
废水处理
对生产过程中产生的废水进行处理 ，达到排放标准后排放。
04
母液回收与利用的设备
母液分离器
用于分离粗盐和二次母液。
二次母液回收设备
包括蒸发器、结晶器等设备，用于回收二次 母液中的氯化铵。
粗盐处理设备
包括过滤器、干燥器等设备，用于处理粗盐 。
盐水精制的工艺流程
石灰纯碱法
将石灰加入盐水中，使镁离子形成氢氧化镁沉淀，然后加入纯碱， 使钙离子形成碳酸钙沉淀，最后过滤分离，得到高纯度的盐水。
加压加灰法
将石灰和二氧化碳同时加入盐水中，使镁离子形成碳酸镁沉淀，然 后过滤分离，再对滤液进行蒸馏，得到高纯度的盐水。
膜过滤法
利用膜过滤技术，将盐水通过膜过滤器，使钙、镁等离子被截留，得 到高纯度的盐水。
沉淀与分离
在沉淀池中，碳酸氢钠晶体逐渐析出，与溶 液分离。
碳酸氢钠加热分解
将分离出的碳酸氢钠加热至一定温度，使其 分解成碳酸钠和水。
回收氯化铵
加热后的溶液回收氯化铵，作为副产品出售 。
氨盐水碳酸化的设备
混合器
用于将氨盐水与二氧化碳混合。
沉淀池
用于使碳酸氢钠晶体沉淀并分离。
加热器
用于加热碳酸氢钠溶液至分解温度。
废水处理设备
包括沉淀池、过滤器等设备，用于处理生产 过程中产生的废水。
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05
04
分离
将碳酸氢钠和氯化铵的混合溶液进行 分离，得到碳酸氢钠和氯化铵产品。
02
石灰石的破碎与消化
石灰石的破碎
石灰石破碎
将大块石灰石破碎成小块，以便 于后续的消化和溶出过程。
实验三氨碱法制纯碱
实验三：模拟氨碱法制纯碱一、实验目的1、了解氨碱法制纯碱的化学反应原理2、模拟练习氨碱法制纯碱的操作方法3、增强将化学知识应用与生活实践的意识，提高参与化学科技活动的热情，强化对化学学习的学习兴趣二、中学教学中存在的问题1、实验操作步骤复杂繁琐，实验耗时长2、教学资源的短缺，学生不能亲自操作实验3、不能把握对氨的通入率，过多减低氨的利用率，过少饱和食盐水分解不够完全三、实验原理氨碱法（又称索尔维法）以食盐（氯化钠）、石灰石（经过高温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四、实验任务1、查阅文献，了解氨碱法制取纯碱的实验装置和工作原理2、对比联合制碱法，改进实验装置，采取实际可行的实验方案，减少实验原料的应用3、结合本实验室的实验情况与本人情况，控制反应的条件。
4、明确本实验的注意事项与成功关键五、影响实验的因素及影响规律1、反应的温度控制：在30～40°C下通入氨气形成氨盐水，后加入二氧化碳形成碳酸氢钠，温度过高会使碳酸氢钠分解，过低反应速率低2、溶液达到饱和态，降温到10°C以下，因为氯化铵的溶解度比氯化钠小，析出晶体氯化铵，是一种化肥，节约药品3、氯化钠6g（0.1mol）、氨水4g(NH30.1mol)、碳酸钙10g(CO20.1mol),盐酸约0.2mol六、实验设计过程1、本实验采取盐酸与石灰石反应生成0.1molCO2,加热浓氨水收集0.1mol氨气，加入食盐水，水浴控制反应温度，使之反应充分，节约药品2、仪器选择与装置的思考：本实验选用带有三个导管口的集气瓶作为反应装置，装有冰水的大烧杯（便于控制反应温度），用分液漏斗和圆底烧瓶以及集气瓶制取并收集二氧化碳。
氨碱法制备纯碱的反应原理
氨碱法制备纯碱的反应原理宝子们，今天咱们来唠唠氨碱法制备纯碱这事儿。
纯碱啊，就是碳酸钠，在咱们生活里可老重要了。
你看，做玻璃得用它，洗衣服有时候也靠它，那这么有用的东西是咋做出来的呢？这氨碱法可就有大功劳啦。
氨碱法里呢，有几个特别关键的反应。
咱先来说说第一个反应。
原料里有个碳酸钙，这碳酸钙从哪儿来呢？像石灰石里就有好多碳酸钙。
这石灰石啊，就像一个装满宝藏的小仓库。
把石灰石加热，它就会发生反应啦，变成氧化钙和二氧化碳。
这个反应就像是石灰石在做变身魔法一样，“轰”的一下，变成了另外两种东西。
这时候的方程式是CaCO₃ = CaO + CO₂↑。
宝子们可以想象一下，石灰石就像一个小房子，加热之后，房子里的东西就分开跑出来啦，一个是氧化钙这个小“精灵”，还有二氧化碳这个小“气体泡泡”。
那这个二氧化碳有啥用呢？它可是个大忙人呢。
二氧化碳会和氨盐水发生反应。
氨盐水又是啥呢？就是把氨气溶到盐水里得到的。
这里面的氨气也是很有故事的。
氨气是一种有特殊气味的气体，就像一个调皮的小捣蛋鬼，到处乱窜。
当二氧化碳遇到氨盐水的时候，就会发生一个超级有趣的反应。
它们会生成碳酸氢钠和氯化铵。
这个反应方程式是NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O = NaHCO₃↓+ NH₄Cl。
你看，就这么一搅和，新的东西就产生了。
碳酸氢钠这个家伙呢，在这个反应里是个小沉淀，就像在溶液里睡着了一样，慢慢地就从溶液里掉下去了。
氯化铵呢，就还在溶液里继续待着，像个小透明一样。
那这个碳酸氢钠还不是咱们最后的纯碱呢。
接下来，碳酸氢钠还要再经历一次变身。
把碳酸氢钠加热，它就会变成碳酸钠、二氧化碳和水。
这个反应就像是碳酸氢钠在参加一场减肥大赛，把自己多余的部分甩掉，变成了碳酸钠这个大明星。
方程式就是2NaHCO₃ = Na₂CO₃+ H₂O + CO₂↑。
这时候，咱们心心念念的纯碱就诞生啦。
宝子们，氨碱法制备纯碱的过程是不是超级有趣呢？就像是一场化学世界里的奇妙冒险。
氨碱法纯碱生产工艺
氨碱法纯碱生产工艺
氨碱法纯碱生产工艺也称为索尔维法，是比利时科学家索尔维于1892年创立的。
其纯碱生产工艺主要包括以下步骤：
1.盐水精制：为了除去粗盐水中的钙、镁等杂质，需要进行盐水精制。
通过加入氢氧化钠、氯化钡等物质，使杂质成为沉淀物过滤除去。
然后将盐水加热，除去其中的溶解物，得到精制的饱和盐水。
2.吸氨：氨碱法的核心步骤之一是使盐水饱和氨化。
通过加压使氨气溶解在饱和盐水中，制成氨盐水。
3.碳酸化：将氨盐水与二氧化碳反应，生成碳酸氢钠结晶，然后经过滤、洗涤、煅烧等工序，得到纯碱产品。
此时的滤液中含有氯化铵，加入食盐使它结晶析出，经过滤、干燥即得氯化铵产品。
在整个工艺过程中，还需要对各个步骤产生的废液、废气等进行处理，以达到环保要求。
此外，氨碱法生产纯碱时，设备的选择和操作条件的控制也都十分重要，它们直接影响到产品的质量和产量。
氨碱法制备纯碱实验报告
一、实验目的1. 了解氨碱法制备纯碱的原理及过程；2. 掌握氨碱法制备纯碱的实验操作步骤；3. 熟悉实验仪器的使用方法；4. 分析实验过程中可能出现的问题及解决方法。
二、实验原理氨碱法（索尔维法）是一种制备纯碱（碳酸钠）的工业方法，其主要原理是利用氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到纯碱。
具体反应方程式如下：2NH3 + CO2 + H2O → (NH4)2CO3(NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O + Na2CO3三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：烧杯、试管、漏斗、玻璃棒、铁架台、加热装置、滤纸、滤液瓶等；2. 实验试剂：氨水、二氧化碳、饱和食盐水、碳酸氢铵、氢氧化钠、氢氧化钙等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查其是否完好；2. 将一定量的饱和食盐水倒入烧杯中；3. 向烧杯中加入适量的氨水，搅拌均匀；4. 将二氧化碳气体通入烧杯中的溶液中，观察溶液颜色变化；5. 当溶液颜色变为深蓝色时，停止通入二氧化碳气体；6. 将烧杯中的溶液过滤，收集滤液；7. 将滤液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；8. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；9. 将沉淀物过滤，收集滤液；10. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；11. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；12. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；13. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；14. 将沉淀物过滤，收集滤液；15. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；16. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；17. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；18. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；19. 将沉淀物过滤，收集滤液；20. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；21. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；22. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；23. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；24. 将沉淀物过滤，收集滤液；25. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；26. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；27. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；28. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；29. 将沉淀物过滤，收集滤液；30. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；31. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；32. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；33. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；34. 将沉淀物过滤，收集滤液；35. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；36. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；37. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；38. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；39. 将沉淀物过滤，收集滤液；40. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；41. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；42. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；43. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；44. 将沉淀物过滤，收集滤液；45. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；46. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；47. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；48. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；49. 将沉淀物过滤，收集滤液；50. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；51. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；52. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；53. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；54. 将沉淀物过滤，收集滤液；55. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；56. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；57. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；58. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；59. 将沉淀物过滤，收集滤液；60. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；61. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；62. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；63. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；64. 将沉淀物过滤，收集滤液；65. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；66. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；67. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；68. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；69. 将沉淀物过滤，收集滤液；70. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；71. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；72. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；73. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；74. 将沉淀物过滤，收集滤液；75. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；76. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；77. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；78. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；79. 将沉淀物过滤，收集滤液；80. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；81. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；82. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；83. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；84. 将沉淀物过滤，收集滤液；85. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；86. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；87. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；88. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；89. 将沉淀物过滤，收集滤液；90. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；91. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；92. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；93. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；94. 将沉淀物过滤，收集滤液；95. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；96. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；97. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；98. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；99. 将沉淀物过滤，收集滤液；100. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；101. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；102. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；103. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；104. 将沉淀物过滤，收集滤液；105. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；106. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；107. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；108. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；109. 将沉淀物过滤，收集滤液；110. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；111. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；112. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；113. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；114. 将沉淀物过滤，收集滤液；115. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；116. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；117. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；118. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；119. 将沉淀物过滤，收集滤液；120. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；121. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；122. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；123. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；124. 将沉淀物过滤，收集滤液；125. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；126. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；127. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；128. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；129. 将沉淀物过滤，收集滤液；130. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；131. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；132. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；133. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；134. 将沉淀物过滤，收集滤液；135. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；136. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；137. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；138. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；139. 将沉淀物过滤，收集滤液；140. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；141. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；142. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；143. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；144. 将沉淀物过滤，收集滤液；145. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；146. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；147. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；148. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；149. 将沉淀物过滤，收集滤液；150. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；151. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；152. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；153. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；154. 将沉淀物过滤，收集滤液；155. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；156. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；157. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；158. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；159. 将沉淀物过滤，收集滤液；160. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；161. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；162. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；163. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；164. 将沉淀物过滤，收集滤液；165. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；166. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；167. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；168. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；169. 将沉淀物过滤，收集滤液；170. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；171. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；172. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；173. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；174. 将沉淀物过滤，收集滤液；175. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；176. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；177. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；178. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；179. 将沉淀物过滤，收集滤液；180. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；181. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；182. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；183. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；184. 将沉淀物过滤，收集滤液；185. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；186. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；187. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；188. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；189. 将沉淀物过滤，收集滤液；190. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；191. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；192. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；193. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；194. 将沉淀物过滤，收集滤液；195. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；196. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；197. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；198. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；199. 将沉淀物过滤，收集滤液；200. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；201. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；202. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；203. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；204. 将沉淀物过滤，收集滤液；205. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；206. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；207. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；208. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；209. 将沉淀物过滤，收集滤液；210. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；211. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；212. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；213. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；214. 将沉淀物过滤，收集滤液；215. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；216. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；217. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；218. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；219. 将沉淀物过滤，收集滤液；220. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；221. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；222. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；223. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；224. 将沉淀物过滤，收集滤液；225. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；226. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；227. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；228. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；229. 将沉淀物过滤，收集滤液；230. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；231. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；232. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；233. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；234. 将沉淀物过滤，收集滤液；235. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；236. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；237. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；238. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；239. 将沉淀物过滤，收集滤液；240. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；241. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；242. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；243. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；244. 将沉淀物过滤，收集滤液；245. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；246. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；247. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；248. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；249. 将沉淀物过滤，收集滤液；250. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；251. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；252. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；253. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；254. 将沉淀物过滤，收集滤液；255. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；256. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；257. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；258. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；259. 将沉淀物过滤，收集滤液；260. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；261. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；262. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；263. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；264. 将沉淀物过滤，收集滤液；265. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；266. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；267. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；268. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；269. 将沉淀物过滤，收集滤液；270. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；271. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；272. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；273. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；274. 将沉淀物过滤，收集滤液；275. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；276. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；277. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；278. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；279. 将沉淀物过滤，收集滤液；280. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；28。
纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺参数
滤饼
受热
NaHCO3 H2O
NH4HCO3 NaCl
70～75% 14～18% 3.0～3.5% 0.3～0.4%
③分解 ①挥发游离水分 ②分解
Na2CO3
6～8%
3、NaHCO3过滤与煅烧工序
• NH4HCO3分解除消耗热量和增大氨耗外，对产品质量没有影响。 • 当滤饼中夹杂NH4Cl时，煅烧发生反应：NaHCO3＋NH4Cl→ NaCl＋CO2↑＋
氨碱法生产纯碱工艺参数
目前纯碱的生产基本都是采用两大制碱技术，即氨碱法或联碱法。氨碱法是将 煅烧石灰石得到的CO2通入氨盐水中，碳酸化析出NaHCO3晶体，再煅烧得到纯 碱的过程。而联碱法是将合成氨工艺与氨碱法工艺联合使用，并副产氯化铵的过 程。 下面主要学习氨碱法生产纯碱过程中氨盐水的制备、氨盐水的碳酸化、碳酸氢 钠的过滤与煅烧和氨的回收等工序的工艺参数。
1、氨盐水制备工序
氨气（来自蒸氨塔）
NH3 CO2
65% 12%
H2O
23%
吸氨过程
液相吸收NH3和CO2：氨溶于水的物理吸收、氨水 吸收CO2的化学吸收。 CO2与NH3在溶液中作用生成(NH4)2CO3 ，使氨分 压低于同一浓度氨水的氨平衡分压，有利于吸氨过程。
温度降低，有利于吸氨。但氨在盐水中的溶解度小于在清水中的溶解度，即相同氨摩尔分 数时，氨盐水上方氨的分压比纯氨水上方氨的平衡分压高，这不利于盐水吸氨。 盐水吸氨时，体积膨胀，密度减小，随氨气带来的水蒸气也冷凝，稀释饱和食盐水，使氨 盐水的体积有显著增大，比盐水体积增大约14% ～18%。
释程度。 温度不宜太低，否则会生成(NH4)2CO3·2H2O，NH4HCO3等结晶堵塞管道和
设备。 盐水进吸氨塔前用冷却水冷至25～30℃，氨气进吸收塔的气温控制在55～
纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺流程
✓没有结合氨； ✓消耗了最终产品纯碱。
常用石灰-碳酸铵法
3、氨盐水的制备
作用：制备碳酸化所要求浓度的氨盐水。吸氨用的氨来自蒸氨塔（用石灰乳处理碳酸 化后母液所回收的氨，含有CO2和水蒸气）。
NH3（g）＋H2O （l） ＝NH4OH （l）； 氨气中的CO2也会溶入溶液，并反应生成碳酸铵：
氨碱法生产纯碱工艺流程
氨碱法是以氨作为中间媒介生产纯碱的一种方法，该法原料价廉易得，产 品纯度较高，且部分二氧化碳和氨可循环使用；整个制作步骤简单，适用 大规模生产。 本节课学习氨碱法生产纯碱的工艺流程。
氨碱法生产纯碱的工艺流程
原盐：制备饱和食盐水，除去Mg2+， Ca2+ ，得精制食盐水。 精制食盐水送吸氨塔吸收氨气（氨 气来自蒸氨塔回收），得氨盐水，送 往碳酸化塔。 氨盐水吸收CO2得到NaHCO3和 NH4Cl，生成的NaHCO3经煅烧分解 为Na2CO3 、 CO2和H2O。
6、氨的回收
加入石灰乳时，结合氨分离成游离氨，并从液相驱出： 2NH4Cl＋Ca(OH)2=2NH3＋CaCl2＋2H2O 母液中存在NaCl和CaCl2，CaCl2与氨化合降低氨分压，NaCl可提高平衡氨 分压，两者的作用近似抵消。 蒸馏游离氨时，物系可简化为NH3—CO2—H2O体系，蒸馏结合氨时，物系 可简化为NH3—H2O体系。
1 • 石灰石煅烧及生石灰消化 2 • 食盐水的制备和精制 3 • 氨盐水的制备 4 • 氨盐水的碳酸化 5 • 碳酸氢钠的过滤与煅烧 6 • 氨的回收
1、石灰石煅烧及生石灰消化
作用：石灰石煅烧得到的CO2用于氨盐水的碳酸化；生石灰消化后用于回收氨。 石灰石内配入一定比例的无烟煤送入石灰窑内，在窑底送入空气供燃料燃烧。 石灰石在窑内被加热，分解生成CaO和CO2。 窑气经过泡沫塔冷却、除尘和静电除尘两级净化后送压缩工序。 生石灰在化灰机内加入海水使生石灰消化制成石灰乳，送往蒸氨塔。
模拟氨碱法制备纯碱实验条件优化
模拟氨碱法制备纯碱实验条件优化封享华丁世敏张杨长江师范学院化学化工学院，重庆涪陵408100文章编号：中图分类号：G633.8 文献标识码：B摘要：通过实验定量研究了多种因素对模拟氨碱法制纯碱的影响，优化了实验条件。
研究结果表明，吸收液浓度、吸收液温度、吸收液液面高度、通入CO2速率、吸收方式、吸收时间等因素都对NaCl的转化率产生较大的影响；条件优化后，能全面解决实验存在的问题，并使NaCl的转化率达49.2%。
关键词：氨碱法；纯碱；实验条件；优化氨碱法即索尔维制碱法[1]，是将NH3和CO2通入NaCl溶液，通气过程中不断析晶制得NaHCO3（溶液中共存NH4+、HCO3-、Na+、Cl-四种主要离子，由四种离子构成的四种物质NH4HCO3、NaCl、NH4Cl、NaHCO3中，以NaHCO3溶解度最小），再加热NaHCO3制备Na2CO3的方法。
工业生产中母液循环利用，NaCl转化率可达72~74%。
NH3 +CO2+H2O = NH4HCO3(1)NH4HCO3+NaCl = NaHCO3↓+NH4Cl(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O + CO2↑(3)氨碱法制备过程中涉及称量、溶液配制、固-液反应、气体洗涤、气体吸收、过滤、加热等操作及理论，含盖的知识内容丰富，在高校教育更加重视学生能力培养的背景下，“模拟氨碱法制纯碱”成为一些高等院校化学及相关专业的综合设计性实验。
氨碱法的工业生产工艺成熟，将其转化为设计性实验时，通常根据实验原理和相关理论，容易设计出实验操作的基本轮廓：按图1装配实验装置，以氨水（代替氨气）并溶解NaCl配成吸收液；用CaCO3与盐酸反应制备CO2，并用蒸馏水洗涤CO2，除去HCl气体；然后将CO2通入吸收液，制得NaHCO3晶体，过滤，洗涤，加热制备Na2CO3。
由于该实验的影响因素多，包括吸收液浓度、吸收液温度、吸收液液面高度、通入CO2速率、CO2吸收方式、吸收时间等，在进行实验设计时却难于确定其实验条件，致使实际操作中往往存在诸多问题：一是实验过程中气路堵塞，甚至导致气体回冲至滴液漏斗；二是实验时间长，通常需要3.5小时以上；三是NaCl转化率低。
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模拟氨碱法制备纯碱
一、实验目的
1.理解氨碱法制备纯碱的实验原理
2.学习实验设计的方法
3.掌握模拟氨碱法制备纯碱的实验操作
二、中学化学中存在的问题
1、对氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠的物理性质不了解
2、对实验原理不理解以及装置的气密性的检查
3、饱和溶液的定义理解
4、在制备碳酸氢铵时，加热的温度？
三、实验原理
1、碳酸钠又名苏打，工业上叫纯碱。
本次实验是向氨的氯化钠饱和溶液中加入二氧化碳，二氧化碳，水，氨反应生成碳酸氢铵，然后碳酸氢铵和氯化钠生成碳酸氢钠，然后加热碳酸氢钠至300℃，分解成碳酸钠。
主要反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
四、实验任务
1、查询所学药品的基本物理参且确定相关药品的用量
2、明白氨碱法制备纯碱的原理
五、影响实验的因素及其影响规律
1、盐酸的用量及其浓度；氯化钠的用量以及是否是饱和溶液
2、水浴加热的温度
3、装置的气密性
六、实验设计过程
1、原料选择
2、反应物用量
3、仪器选择与装置的选择
4、装置的组装
七、药品物理参数
八、仪器药品
仪器：铁架台、分液漏斗、天平、量筒、分液漏斗、烧杯、漏斗、玻璃管、试管、酒精灯、玻璃棒、药匙、
导管和橡皮塞若干、蒸发皿、温度计、铁圈、锥形瓶、洗气瓶 药品：氯化钠、稀盐酸、浓氨水、石灰石（碳酸钙）、蒸馏水
九、实验装置图
物质 相对分子质
量
熔点/℃ 沸点/℃ 密度g/cm 3
溶解度/g
备注
NaCl 58.45 800 1440 2.165 36 溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨
NH 3 17 -77.73 -33.5 0.69 89.9 无色液体，有强烈刺激性气味
NH 4HC 3 79 105 169.8 1.58 11.9 能溶于水 NaHCO 3 84.01 270 851 2.159 小苏打，白色粉末 Na 2CO 3
106
851
1600
2.532
纯碱，苏打，碱灰，易溶于水
NH 4Cl 53.49 340 100 1.52
CO 2 44 -78.46 -56.56 1.977 不可燃，不支持燃烧 CaCO 3 100.09 825 未知 2.70-2.95 灰石、大理石 HCl
36.46
158.8
187.9
1.447
72
无色
十、实验步骤
1、组装好装置并检查装置的气密性
将分液漏斗的活塞转动一下并涂点凡士林，关闭分液漏斗的活塞，向洗气瓶和试管内加水。
用酒精灯微热锤形瓶，待试管产生较多气泡时，并移走酒精灯。
关闭玻璃管前方的止水夹过一会玻璃管会出现一段水柱，洗气瓶有气泡则证明此装置气密性良好。
1、往分液漏斗注入10ml稀盐酸，锤形瓶放入18g石灰石、洗气瓶里装入水、试管里是浓氨水25ml和20ml 饱和食盐水
2、用水浴加热盛有NH3-NaCl溶液的试管，温度保持高在35-40℃。
打开分液漏斗的旋塞，向NH3-NaCl 溶液中快速的通入CO2。
一段时间后，形成细小的NaHCO3晶体，溶液变浑浊。
继续通入CO2生成大量的NaHCO3晶体。
再将试管移入冰水中冷却，并继续通入CO215min以降低NaHCO3的溶解度，提高产率。
将试管里的NaHCO3晶体和溶液倒入漏斗内，在NaHCO3晶体加入3ml用冰水冷却的蒸馏水冲洗。
再用冷却水冲洗操作一次。
将NaHCO3晶体转移到滤纸上吸干。
用托盘天平称重，计算NaHCO3的产率。
将制得NaHCO3晶体转移到已称重的瓷蒸发皿中加热至红热。
10min后，停止加热，冷却至室温并称重。
计算Na2CO3的产率。
十一、成功关键及注意事项
1、过滤和洗涤碳酸氢钠晶体的蒸馏水必须用冷却水冷却，洗涤时要量少且多次
2、为了提高产率，氯化钠溶液要达到饱和，加入过量的CO2
十二、参考文献
[1]陈学勤.氨碱法纯碱生产工艺[M].辽宁科学技术出版社，1989.
[2]大连化工研究设计院.纯碱工学[M].化学工业出版社，2004
[3]段长强等. 现代化学试剂手册(第一分册). 北京: 化学工业出版社, 1 98 8 . 1 53
[4]宋廷. 天然盐加工工业. 上海科学技术出版社, 19 59.7 ~ 81 , 12 ~ 42
[5]上海市化工轻工供应公司技术室等编. 化工商品检验方法, 北京: 化学工业出版社, 1 9 8 8 .6 03 一60
[6]江体乾主编. 化工工艺手册. 上海科学技术出版社, 1 9 9 2 . 1 3 4 ~ 1 38。