侯氏制碱法与索尔维制碱法的比较
侯氏制碱法与索尔维制碱法
侯氏制碱法与索尔维制碱法（也叫做氨碱法与联碱法）的比较一、氨碱法（又称索尔维法）以食盐（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。
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含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
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（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），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。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
多学科理解两种制纯碱工业差异
多学科理解两种制纯碱工业差异摘要：本文从历史、地理、化学等学科多维度分析了索尔维制碱法和侯德榜制碱法的区别。
关键词：纯碱工业多学科工业差异纯碱工业是高中化学中一个非常重要的知识点，因为涉及索尔维制碱法和侯德榜制碱法两种制碱方法的比较，很多学生很难进行区分，导致这块失分严重。
要清楚这两种制碱工业的区别，笔者认为可从多个学科角度进行分析，一方面提升学生的综合能力，一方面能较为清晰地掌握制碱工业的背景，从而理顺制碱工业流程。
首先我们来看看两种制碱工业的异同：相同点：反应原理相同。
NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3 +Na2CO3+CO2↑+H2O主要差异：接下来我们就从以下几个学科来谈谈索尔维制碱和侯德榜制碱二者存在差异的原因：一、历史欧内斯特·索尔维(E.Ernest Solvay，1838-1922)，比利时工业化学家。
1860年索尔维到其叔父的煤气厂工作，研究煤气废液的用途。
他想从废液中提取碳酸铵，但实验失败。
1861年他又用氨溶液、二氧化碳与食盐混合制成碳酸钠(称为氨碱法)，1863年创办了一个正式的制碱工厂，实现了氨碱法的工业化，使制碱生产实现了连续化，食盐的利用率也提高了很多。
产品由于质量纯净，而被称为纯碱。
很容易推测出，索尔维制碱法中氨气主要来源于煤干馏产生的粗氨水，二氧化碳用的是煅烧石灰石。
总体来说，氨碱法的成本还是相对比较低的，同时也易于大规模生产。
那么为什么侯德榜还要进行改进呢？起初，侯德榜通过破解“氨碱法”于1926年生产出首批高质量纯碱。
但“七七事变”之后，制碱厂被迫从天津迁至四川。
四川的食盐多为井盐，氨碱法食盐利用率不足75%，成本很高。
此时合成氨工业(20世纪初期形成)已经相对成熟，可以将合成氨厂产生的二氧化碳和氨气作为制碱的原料，既能降低原料成本，同时还节省了石灰窑、蒸氨塔等设备。
二、地理比利时是个沿海国家，食盐相对比较便宜；氨气是通过煤干馏所得，比较昂贵。
侯德榜制碱法
备战高考：索尔维法和侯氏制碱法的比较
索尔维法和侯氏制碱法的比较无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。
它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。
它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。
一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（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。
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其工业生产的简单流程如图所示。
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（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），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。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
微项目 探秘索尔维制碱法和侯氏制碱法-高二上学期章节复习必杀题(新鲁科版)(原卷版)
微项目探秘索尔维制碱法和侯氏制碱法单元复习·必杀20题1.(2020·全国高二课时练习)下列关于索尔维制碱法的描述正确的是( )A.使用的原料只有食盐、CO2B.在饱和食盐水中应先通入CO2再通入过量的NH3C.析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4ClD.索尔维制碱法的缺点是食盐的利用率只有72%～74%，生成的CaCl2难处理2.(2020·海口市灵山中学高一期中)提出联合制碱法(侯氏制碱法)的中国化工专家是( )A.路布兰B.索尔维C.侯徳榜D.徐光宪3.(2020·上海市建平中学高三月考)下列化工生产中未使用催化剂的是( )A.索尔维制碱法B.合成氨C.乙烯水化D.SO2转化为 SO34.(2019·全国高二课时练习)与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是A.原料利用率高B.设备少C.循环利用的物质多D.原料易得5.(2020·上海高三)某纯碱工业的生产流程如图，判断错误的是A.该流程是索尔维法制碱B.X是NaClC.Y是Na2CO3D.Z是NH4Cl6.(2020·山东高一期中)以下发明或发现属于化学史上中国对世界做出重大贡献的是( )①烧制陶瓷②提出氧化学说③指南针④火药⑤人工合成结晶牛胰岛素⑥合成有机高分子材料⑦索尔维制碱A.①③⑤B.④⑥⑦C.①④⑤D.③④⑤7.(2019·全国高二课时练习)如图所示是实验室模拟索尔维制碱法的流程示意图：下列叙述错误的是( )A.气体A 是NH 3，气体B 是CO 2B.把第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉C.纯碱可广泛用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶8.(2019·上海高三)工业制纯碱的化学史上，侯德榜使用而索尔维法没有使用的反应原理的化学方程式是( )A.CO 2+NaCl+NH 3+H 2O→NaHCO 3↓+NH 4ClB.2NaHCO 3−−−→煅烧Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑ C.CaO+2NH 4Cl→CaCl 2+2NH 3↑+H 2OD.NaHCO 3+NH 3+NaCl→Na 2CO 3+NH 4Cl↓9.(2020·全国高二课时练习)索尔维制碱法以NaCl 、CO 2、NH 3、H 2O 为原料制Na 2CO 3，该法又称氨碱法，其主要工艺流程如图：下列有关说法不正确的是( )A.从理论上看，循环生产时不需要再补充NH 3B.从绿色化学的角度看，该方法有两个明显的缺点：氯化钠未能充分利用、产生CaCl 2废弃物C.该方法将NH 4Cl 作为一种化工产品，不再生产NH 3来循环使用D.从理论上看，每生产1 mol Na 2CO 3，需再补充2 mol NaCl 和1 mol CO 210.(2019·上海高三)对比索维尔制碱法，侯德榜制碱法中没有的化学反应是A.2NH 4Cl+CaO→CaCl 2+2NH 3↑+H 2OB.NH 3+CO 2+H 2O→NH 4HCO 3C.NaCl+NH 4HCO 4→NaHCO 3+NH 4ClD.2NaHCO 3−−−→煅烧Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑ 11.(2015·海南高二学业考试)提出联合制碱法的科学家是A.卢布兰B.索尔维C.侯德榜D.哈伯12.(2020·广东高二学业考试)下列物质不是索尔维制碱法的原料的是( )A.石灰石B.食盐C.碳酸钠D.水13.(2020·全国高一单元测试)图片中的科学家在化学上的贡献是( )A.编制了元素周期表B.改进了索尔维制碱法C.研究得出物质是由分子和原子构成的D.在定量分析的基础上得出质量守恒定律14.(2018·上海高二竞赛)如图是1861年索尔维发明的制碱法中物质转化关系图，其中Ⅰ~Ⅳ代表四个主要化学反应，a~i代表除H2O以外不同的物质。
阅读材料：侯氏制碱法与索尔维制碱法的比较
侯氏制碱法与索尔维制碱法的比较一、索尔维制碱法（氨碱法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（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。
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。
优点：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。
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（Na+）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32-）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl-）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2+）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），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。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
索尔维制碱法与侯氏制碱法
NH4Cl
索尔维制碱法与 侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联
碱法）
无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。 它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤 剂、纺织、制革等工业的重要 原料，还常用作硬水的软化剂， 也用于制造钠的化合物。它的 工业制法主要有氨碱法和联合 制碱法两种。
一、氨碱法（又称索尔维法） 制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同， 将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生 成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体， 再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠 的溶液。第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液 中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶 解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小， 而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里 的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入 细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结 晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。 此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化 钠饱和，可回收循环使用。其工业生产的简单流程如 图所示。
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（Na＋）和石灰石成 分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可 是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成 分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化 钙（CaCl2），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。
侯氏制碱法勒布朗制碱法索尔维制碱法
四、侯氏制碱法与索氏制碱法的异同点： 1、相同点： 原理相同
NaCl＋NH3＋H2O＋CO2→NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
2、不同点：
索氏制碱法（氨碱法）
滤液处
理方法 Ca(OH)2+2NH4Cl →2NH3+CaCl2+2H2O
Ca(OH)2来源： CaCO3→CaO+CO2
NH4Cl又可以与熟石灰反应，产生NH3，重新作为原料使用：
2NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3↑+CaCl2+2H2O （NH3循环使用）
思考：为什么在饱和食盐水中先通入氨气？
标准状况下CO2和NH3在水中的溶解度如下表所示
溶解性（体积比）
溶液的密度 （g ·cm-3）
饱和溶液的物质的量 浓度（mol ·L-1）
缺点：1、 NaCl利用率低
2、生成用途不大的CaCl2
三、侯氏制碱（联合制碱法） 侯氏制碱法的流程图(联合制碱法）
1、合成氨工厂的反应：
N2的制取：空气液化
高温
高温
H2、CO2的制取： C+H2O(g)→ H2+CO 、CO+H2O(g) → H2+CO2
NH3的合成： N2+3H2 → 2NH3
CO2 1 : 1.7
~1
~0.076
NH3 1 : 700
0.88
~18
❖ 即：NaCl(饱和溶液)+NH3（先加）+H2O （溶液中）+CO2（后加） =NH4Cl+NaHCO3↓ （溶解度一般，因为不 断添加原料达到溶液饱和才沉淀）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
侯氏制碱法与索尔维制碱法的比较
一、索尔维制碱法（氨碱法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（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。
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。
优点：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。
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（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），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。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2 联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。
与氨碱法比较，最大的优点使食盐的利用率提高到96％以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。
另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。
将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯离子（Cl－）来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵。
从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。