纯碱的生产
纯碱的生产工艺(侯氏制碱法)
纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品，绝大部分用于工业，一小部分为民用。
在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。
玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。
冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。
印染工业用作软水剂。
制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。
还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验原理侯氏制碱法的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。
要制得纯碱（Na2CO3），就要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，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
纯碱工业制法
纯碱工业制法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纯碱，化学名为碳酸氢钠，也称碳酸钠，是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、肥料、洗涤剂等行业。
纯碱工业制法主要分为两种，一种是氢氧化钠法，另一种是自然碱法。
本文将重点介绍氢氧化钠法制备纯碱的工艺流程及相关知识。
氢氧化钠法制备纯碱的工艺流程包括若干步骤，主要包括矿石选矿、石灰石碳化、氢氧化钠提取、碳酸化及回收利用等。
首先是矿石选矿，通常采用天然碱矿石，如矿石中含有氯化钠、氯化钾、硫酸钠等。
选矿过程中，将含碱物质的矿石从其他杂质中分离出来，以确保最终产品的纯度。
接下来是石灰石碳化，将选矿得到的碱矿石和石灰石研磨混合，并在高温下进行反应，生成氢氧化钠。
这一步骤是制备纯碱的关键环节，影响着产品的质量和产量。
然后是氢氧化钠提取，将碳化生成的氢氧化钠进行提取分离，得到高纯度的氢氧化钠溶液。
在纯碱工业制法中，氢氧化钠是十分重要的中间体，它不仅是制备纯碱的关键原料，也广泛应用于其他化工领域，如造纸、皮革、食品等。
氢氧化钠的生产工艺和技术水平也直接影响着纯碱的制备质量和成本。
除了氢氧化钠法，纯碱的另一种制备方法是自然碱法。
自然碱是指天然产生的碳酸盐矿石，如矿砂、矿泉水等。
自然碱法制备纯碱的工艺流程相对简单，主要是通过碳酸盐矿石的热分解、碱液处理等步骤获得纯碱产品。
与氢氧化钠法相比，自然碱法的纯碱产量较低，且质量也不如氢氧化钠法制备的产品。
纯碱工业制法是一个复杂而重要的化工过程，其工艺流程和技术水平直接影响着产品的质量和生产效率。
随着科技的不断进步和发展，纯碱工业制法也在不断创新和改进，以满足市场需求和提高生产效益。
希望通过本文的介绍，读者可以更加全面地了解纯碱的制备工艺及相关知识，进一步推动纯碱工业的发展和进步。
第二篇示例：纯碱，即氢氧化钠，是一种重要的化工产品，广泛用于制造玻璃、肥料、皂类、造纸、化纤等行业。
纯碱工业制法主要是通过电解食盐溶液，制取氢氧化钠和氯气，再通过碱液处理，得到纯碱产品。
联碱法生产纯碱的原理及过程
联碱法生产纯碱的原理及过程联碱法是一种常用的生产纯碱的方法，其原理是通过氨气与二氧化碳的反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到氨气和二氧化碳，最后通过吸收二氧化碳生成纯碱。
下面将详细介绍联碱法生产纯碱的过程。
通过氨气发生器产生氨气。
氨气发生器中加入氨气原料，如氨水和石灰石，经过加热分解反应产生氨气。
该反应可表示为：CaO + NH3 → Ca（OH）2 + NH3↑。
然后，将产生的氨气与二氧化碳进行反应生成碳酸氢铵。
氨气和二氧化碳在一定的温度和压力下反应，生成固体碳酸氢铵。
该反应可表示为：2NH3 + CO2 → (NH4)2CO3。
接着，将碳酸氢铵进行加热分解。
碳酸氢铵在高温下分解为氨气和二氧化碳，生成氨气和二氧化碳的反应可表示为：(NH4)2CO3 → 2NH3↑ + CO2↑ + H2O。
将产生的二氧化碳通过吸收剂吸收，生成纯碱。
吸收剂通常使用饱和的氢氧化钠溶液。
氢氧化钠溶液中的NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠溶液，该反应可表示为：NaOH + CO2 → NaHCO3。
通过上述过程，最终得到的产物为纯碱（碳酸钠）。
纯碱的纯度取决于各个步骤中的反应条件和操作技术。
联碱法生产纯碱的过程中需要注意以下几个问题。
首先，氨气和二氧化碳的反应需要在一定的温度和压力下进行，通常在300-350°C 和30-50 atm条件下反应。
其次，碳酸氢铵的加热分解需要控制适当的温度和时间，以避免过度分解或不完全分解。
此外，吸收二氧化碳的过程中需要控制饱和度和温度，以保证产物的纯度。
总的来说，联碱法生产纯碱的原理是通过氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到氨气和二氧化碳，最后通过吸收二氧化碳生成纯碱。
这种方法在工业生产中广泛应用，能够高效地生产出高纯度的碳酸钠。
通过不断的优化和改进，联碱法生产纯碱的工艺已经相当成熟，为工业生产提供了可靠的方法。
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～
纯碱工业制法
纯碱工业制法
氯化钠、石灰石（经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。
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。
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。
氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子和石灰石成分里的碳酸根离子结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子和石灰石的另一成分钙离子却结合成了没有多大用途的氯化钙，因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。
氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。
NaCl ＋NH3＋H2O ＋CO2＝NaHCO3＋NH4Cl 。
2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O ＋CO2。
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。
工业生产纯碱的工艺流程
工业生产纯碱的工艺流程
《工业生产纯碱的工艺流程》
纯碱，也称为碳酸氢钠，是一种重要的化工原料，在工业生产中具有广泛的应用。
工业生产纯碱的工艺流程通常包括矿石采矿、原料准备、生产反应、分离制备、精制和包装等多个环节。
首先，矿石采矿。
纯碱的主要原料是石灰石和苏打矿，在采矿过程中需要先进行采集和分选，将所需的矿石材料进行分离和筛选，确保原料的优质。
接着是原料准备。
采集到的矿石材料需要经过破碎和研磨处理，将其破碎成适当大小的颗粒，以便后续的生产反应能够进行。
然后是生产反应。
将已经准备好的石灰石和苏打矿原料进行混合，放入反应釜中，通过高温高压的反应条件，进行碳化反应，生成碳酸氢钠。
接着是分离制备。
将反应产物中的固体杂质和未反应的原料通过过滤、沉淀、离心等方法进行分离，得到的纯碱溶液可以进入下一个工序。
然后是精制。
对分离得到的纯碱溶液进行精制处理，包括脱色、脱盐、浓缩等工艺步骤，以确保最终产品的纯度和质量。
最后是包装。
经过精制的纯碱产品进行包装，符合标准规格的包装容器，做好产品的印记和质量检验等相关工作。
以上就是工业生产纯碱的主要工艺流程，通过严格的工艺控制和技术手段，可以生产出高品质的纯碱产品，满足市场需求。
氨碱法生产纯碱生产工艺
氨碱法生产纯碱生产工艺氨碱法是一种常用的纯碱生产工艺，下面将介绍氨碱法生产纯碱的工艺流程和主要设备。
氨碱法是以氯化钠为原料，通过氨法和碱法两个反应过程，制取氯碱化工产品。
纯碱是其中的一种重要产品。
氨碱法生产纯碱的主要工艺流程如下：1. 氨法反应：首先将氯化钠和氨气送入气化炉，反应生成氯化钾和氯化氢。
氯化钾经过粉碎和浸泡蒸馏，得到氯化钾溶液。
2. 氨法反应：将氯化钾溶液和氨气通过混合器混合，在反应器中进行反应，生成氯化铵。
氯化铵经过离心和干燥，得到氯化铵固体。
3. 氨法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钙和氯化铵。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
4. 氨法反应：将氯化铵溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氯化铵溶液。
浓缩的氯化铵溶液经过结晶、离心和干燥，得到氯化铵固体。
5. 碱法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钠。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
6. 碱法反应：将氢氧化钠溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氢氧化钠溶液。
浓缩的氢氧化钠溶液经过结晶、离心和干燥，得到纯碱固体。
氨碱法生产纯碱的主要设备包括气化炉、混合器、反应器、蒸发器、结晶器、离心机和干燥机等。
这些设备需要具备耐腐蚀性能和高效传热传质能力，以确保反应过程的稳定性和产品的质量。
同时，氨碱法生产纯碱的过程中还需要控制反应温度、压力和反应物的投料速度等参数，以确保反应过程的安全性和经济性。
总之，氨碱法生产纯碱是一种成熟的工艺，通过多道反应步骤，可高效、稳定地制取纯碱产品。
但在实际应用中，还需根据具体情况进行工艺优化和设备改进，以提高生产效益和产品质量。
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走进化学工业
纯碱的生产
[课堂练习]
1、盛放NaOH 溶液的试剂瓶口部，时间长了会有白色固体附着，这固体的成分是 B
A.NaOH
B.Na 2CO 3
C.NaHCO 3
D.Na 2CO 3·10H 2O
2.下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是CD
A.饱和石灰水中加入少量NaOH 固体
B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO 2
C.氯化钙溶液中通入少量CO 2
D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液
3.下列关于NaHCO 3的叙述，不正确的是AD
A ．它是一种白色粉末，溶解度大于Na 2CO 3
B ．加热至200℃左右，可完全分解，利用这种性质，可由NaHCO 3制取纯碱
C ．与Na 2CO 3相似，当质量相同，分别跟足量盐酸反应后，NaHCO 3可得到较多的二氧化碳
D ．其分子为NaHCO 3·10H 2O 在空气中会风化
4.下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是A
A.碳酸钠
B.氢氧化钠
C.氧化钠
D.碳酸钡
5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的说法正确的是C
A.分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小 苏打
D.先将两样品配成溶液，分别加入石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
6.某学生拟用NaOH 溶液吸收2CO 气体，制备32CO Na 溶液，为了防止通入的2CO 气 体过量生成3NaHCO ，他设计了如下的实验步骤：
用25mL NaOH 溶液吸收过量的2CO 气体，至2CO 气体不再溶解；
小心煮沸溶液1～2分钟；
●在 得到的溶液中加入25mL 相同的 NaOH 溶液，使溶液充分混合。
按他的设计，第 步实验装置如下图：
A B C。