纯碱的工业制法
纯碱的工业制法
宜川中学汤群
[教学目标]
知识与技能：
1．理解纯碱工业制法中所应用的相关化学原理；
2．了解工业制纯碱的简单工艺流程；
3．了解化学原理应用于实际化工生产的方法；
4．进一步巩固溶解度、离子反应等有关概念。
过程与方法：
1．据纯碱的化学组成推测生产原料，掌握从原料转化为产品的化学反应原理，提高化学思维能力；
2．据化学原理对碳酸钠的工业制备流程进行设计，培养实验设计能力；3．对氨碱法和联氨法两种工艺优缺点进行评价，学会一些分析和解决问题的思路和方法。
情感态度与价值观：
1．通过对碳酸钠工业制备流程图的设计，培养严谨求实的科学精神；2．了解基础化学知识在生产实际中的应用，培养学以致用的意识和能力；3．通过相互讨论，培养主动探究问题的态度和合作精神；
4．通过学习纯碱的工业制法，体会绿色化学、体会化学学科对人类社会的重要意义。
5．通过了解索尔维和侯德榜，学习这两位化学家勤于钻研、勇于创新实践的精神。
[教学重点]与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程
[教学难点]化学原理与工业生产的结合分析
[教学方法]启发、引导、讲解、讨论等
[教具学具] 多媒体课件
[教学流程]
[课题引入]
[教师]同学们，大家好。今天能在高三12班上课，我感到很荣幸。今天我们上课的内容是:纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用量极大，被誉为“化工之母”。
纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯化钠和碳酸钙作为生产原料。
[投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3
[提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗?
[学生] 不能
[设问]不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？
[引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔
维通过努力，以碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸
钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做
索尔维制碱法。
[投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法)
[设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。
索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以及氨气。
碳酸氢钠的制备:
通
通
[设问]为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？[引导] 我们来分析一下。氨气是一种碱性气体，二氧化碳是酸性氧化物，这两者在溶液中反应吗？反应生成什么物质？
[学生] 生成碳酸氢铵
[引导]当NH4HCO3和NaCl这两种可溶性盐混合在一起时，溶液中大量存在的离子有哪几种？
[学生]NH4+,HCO3ˉ,Clˉ, Na+四种离子。
[提问]请大家析这四种离子两两结合可形成哪几种物质？
[学生] NH4HCO3 , NaCl,NaHCO3,NH4Cl
[教师]根据溶解性表，我们应该知道为什么碳酸氢钠可沉淀析出？
[投影]
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表
盐
溶
解
度
温度
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
35.7
11.9
6.9
29.4
35.8
15.8
8.1
33.3
36.0
21.0
9.6
37.2
27.0
11.1
41.4
36.336.6
12.7
45.8
①
37.0
14.5
50.4
37.3
16.4
55.3
39.8
77.3
①>35℃NH4HCO3会有分解
[学生] 因为NaHCO3溶解度较小，在溶液中含有较大浓度的钠离子和碳酸氢根时，就会有碳酸氢钠的晶体析出。析出的碳酸氢钠经洗涤煅烧就可形成碳酸钠产品。
[教师] 下面请同学们写一些对应的化学方程式：往饱和食盐水中通入氨气
和二氧化碳、煅烧碳酸氢钠制碳酸钠。所有学生练一练
[投影] 1.索尔维制碱法(氨碱法) 原理：（反应原料: NaCl ,CaCO 3,NH 3） ·往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳： NH 3+CO 2+H 2O →NH 4HCO 3
NH 4
HCO 3+NaCl →NaHCO 3↓+NaCl
·碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠2NaHCO Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O
[教师]写好的同学，跟屏幕上的对一对。以上三个反应就是索尔维制碱法的
化学反应原理。这里我要问一个小问题，在反应 NH 3+CO 2+H 2O →NH 4HCO 3 中要制备碳酸氢铵，必须什么物质过量？二氧化碳过量。
[教师总结]索尔维利用原料通过NH 4HCO 3和NaHCO 3得到纯碱，反应原料
除了利用 NaCl ,CaCO 3外还利用了NH 3 ，这种方法又叫氨碱法。
[教师] 在由反应原理转化为工业生产须进行工艺设计。
[提问]为制备更多的碳酸氢钠，在饱和氯化钠溶液中，应先通氨气还是二氧化碳？个别学生
[学生] 氨气和二氧化碳的溶解度不同。应先通入氨气，因为氨气极易溶于
水，通入氨气后的溶液呈碱性，碱性溶液能吸收更多地二氧化碳。
[提问]现在请同学们根据氨碱法的反应原理，动笔画出制备流程图。所有学生画一画
﹙以同桌为单位，共同讨论、画出流程图，让一个小组进行展示，由其他同学进行质疑及补充完整，在此过程中教师进行适当的引导。最后由教师把氨碱法完整的的工业生产流程进行投影。）
[投影]2.索尔维制碱法（氨碱法）的工业生产流程：
[设问] 氨碱法有什么优缺点?
[引导] 化学工艺的优缺点应从哪些方面评价？
原料是否廉价易得、制备过程是否简单、产品质量、原料利用率、环
境污染。
请大家从以上方面思考氨碱法制纯碱有什么优缺点。
[学生]个别学生回答
[投影]3.索尔维制碱法的优缺点:
优点：1、原料（食盐和石灰石）普遍易得、便宜；
2、产品纯碱的纯度很高；
3、副产品氨气和二氧化碳可回收循环使用；
4、投资少，制造步骤简单，适合大规模生产。
缺点：1、生成大量无用的氯化钙；
（两种原料的成分里都只利用了一半—食盐里的钠离
子和石灰石成分离的碳酸根离子结合成了碳酸钠，可
是氯离子和钙离子都结合成了没有多大用途的氯化
钙；
2、原料食盐的利用率只有70%左右,其余的食盐都随着氯
化钙溶液作为废液被抛弃了，这是很大的损失。
[教师] 现在我们提倡绿色化学，绿色化学要求最大限度利用原料、最大限度减少废物的排放。从这一点来看，在氨碱法中氨气和二氧化碳的回收循环符合绿色化学的思想；而生成大量无用的氯化钙和食盐的低利用率违背了绿色化学。
生产工艺有不足之处，我们就得生产工艺进行改良，如何改良？
我国化学家侯德榜靠自己不断研究、试验、摸索，成功地进行了工艺创新。侯德榜对氨碱法进行了两处工艺的改进。
1．把制碱和制氨的生产联合起来，制碱用的氨和二氧化碳直接由氨
厂提供，二氧化碳是合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；
2．对滤液的处理不同。他是在低温条件下，向滤液中加入细粉状的
氯化钠，并通入氨气，使氯化铵单独结晶析出，经过滤、洗涤和
干燥得氯化铵产品，制成化工原料或氮肥；滤出氯化铵以后的滤
液，基本被氯化钠饱和，可循环使用；
由于这种方法要跟制氨厂联合，又称联合制碱法；
［投影］二、侯氏制碱法(联合制碱法) (反应原料: 氨气、二氧化碳、氯化钠)
[提问]为什么在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，能使氯化铵单独结晶析出？
S（g/100g水）
t/℃
氯化铵和氯化钠的溶解度曲线
[教师]课本138页给了我们详细的答案，请大家齐读“主要原理是利用氯化铵的溶解度在常温时比食盐的溶解度大，而当温度降低时，溶解度却又比食盐在水里的的溶解度小这个特点。同时氯化铵在食盐浓溶液中溶解度要比在水里的溶解度小得多，可是氯化铵单独结晶出来。”另外通氨气是利用同离子效应，减小氯化铵在溶液中的溶解度。
［提问］和索尔维法比较，请同学们思考侯氏制碱法有什么优缺点。个别学生回答
[投影] 2.侯氏制碱法的优缺点:
优点：1.联合合成氨厂，变废（CO2）为宝；（体现了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。）
2.母液循环使用，大大提高了食盐的利用率（98%）；
3.操作简单、工厂设备简单、成本低。
（由于把制碱和制氨的生产联系起来，省去了制二氧化碳时石灰窑及蒸氨的设备，除去了处理氯化钙的麻烦，而且使食盐成分里的
氯离子也得到了充分的利用，生成了两种可贵的物质，节约了成
本）。
[教师]和氨碱厂比较，联合制碱法原料利用率高，变废为宝，对环境污染少，符合我们现在提倡的“绿色化学”的思想，这种思想正是化学工业发展的方向。
今天我们学习了工业制备纯碱的两种方法，氨碱法及联氨法，了解了它
们的反应原理以及工业生产流程，也对生产工艺进行了评价，学会一些分析和解决问题的思路和方法。也能感受到我们化学学科对人类社会的重要意义，同时接触了两位科学家----索尔维和侯德榜，他们勤于钻研、创新和勇于实践的精神是永远值得我们学习的。作为我国化学家的侯德榜，他的精神更为可贵。原来氨碱法是被严格保密的，侯德榜通过自身努力，不但摸索出了氨碱法，并且对氨碱法成功地进行工艺的改良，他完全可以以高价出售其专利而大发其财，但是他毫无保留的把这一奥秘公布于众，让世界各国人民共享这一科技成果。为我国争得了荣誉。。我们也希望有更多的同学能够投身于化学的世界，推动化学的发展。
[作业] 印发的相关练习
三酸两碱工业制法【仅供参考】
一.硫酸 1.制取二氧化硫（沸腾炉） 燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫 S+O2═点燃═SO2 4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫（接触室） 2SO2+O2═2SO3（用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应） 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4═H2S2O7（焦硫酸） 4.加水（吸收塔） H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染so2的废气排放导致酸雨 注意事项：在接触氧化阶段，SO2在一定温度（400～500℃）和催化剂存在的条件下，被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为 SO3的转化率已经很高，而且催化剂要求较高的反应温度，所 以一般不采用高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段，反应的本质是SO3与H2O化合生成 H2SO4。但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾， 所以工业上用98.3％的硫酸来吸收SO3，然后再稀释成所需浓 度的硫酸。 在制硫酸是，矿石需要粉碎：空气足量：沸腾炉出来的SO2需 经过除尘、洗涤、干燥等：接触式在工作过程中，利用热交换 器原理。 尾气处理：一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸,
工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为：4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下） 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]； 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]； 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。 三盐酸 原理主要方程 工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合， 然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。 H2+Cl2=2HCl（反应条件：点燃） 然后用水吸收 在合成塔内完成 环境污染 在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应 四纯碱制法 原理主要方程式 侯氏制碱法又名联合制碱法 （1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 （2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ （3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑ 即：①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2 五烧碱制法 原理主要方程式 （1）过滤海水 （2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤 Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓（Ca(OH)2微溶，可出现浑浊现象） Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓ （3）利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2- （4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤 Ca2++ CO32-==== CaCO3↓ Ba2++ CO32-==== BaCO3↓ （5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子 2H+ +CO32-==== CO2↑ + H2O
模拟氨碱法制备纯碱
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
氨碱法纯碱生产的主要原料概述讲课教案
氨碱法纯碱生产的主要原料概述
氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐（食盐） 1、原盐的物化性质及成份规格： 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠，化学分子式为NaCL，纯氯化钠为无色等轴晶体，但是由于原盐是由许多晶体机和而成，晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气，因而变成白色而且不透明体，同时又因含有泥沙等杂质，使原盐常呈现灰褐色，氯化钠晶体通常是正六面体。 （1）食盐的物化性质： 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质，容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水，其溶解热为——4.9KJ/mol，溶解过程为吸热反应，当制成饱和盐水时，可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化，这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同，所以其水溶液（卤水）在冷冻工业中被用作载冷体。 （2）食盐的质量标准： 作为制碱工业的原料，要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高，而泥沙及其他杂质，特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质，在盐水精制、吸氨、碳化过程中，会生成炭酸镁、碳酸钙及其他
复盐等，使塔器与管道堵塞，这些杂质如不能在碳化以前清除掉，就会较多地混入纯碱中，使产品的品位降低，因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准： NaCL% ≥ 90%；水分% ≤ 4.2%；Mg2+% ≤0.8%；SO 4 2-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程，可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO 3+2NaCL= CaCL 2 +Na 2 CO 3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量 X=58.45×2×1000/106=1103kg 所求出的X 是指生产每吨纯碱(含Na 2CO 3 100%) 所需要的纯的氯化钠(折 NaCL100%) 的量。实际生产中,由于食盐中只有90%左右的氯化钠,而且又只能有70-75%的NaCL可以转化为Na2CO3, Na+离子至少损失27%以上，加之过程中跑、冒、滴、漏等各项损失，实际耗用食盐的量远远超过上述理论用量，这样使每生产1吨工业纯碱所需耗用的原盐实物量高达1.6—1.7t之多。氨碱法制碱的食盐消耗量是很大的，纯碱工业从来就是用盐大户，因此必须保证有大量、廉价的原盐供应，才能维持生产并在经济上获益。就其纯度而言，矿盐多数要比海盐为高，并可以采用注入高压水压裂地下化盐方法进行开采，得到接近饱和的卤水，节省设备和人力，降低成本。十分适用于由湿法精制盐水的氨碱法生产，不过要铺设卤水输送管道或久盐矿附近建厂均存在其他制约因素，而我国又以盛产海盐为主，尽管其质量不如矿盐，也仍然是氨碱厂原料的天然宝库，所以我国大多数碱厂是以海盐为原料，临海发展纯碱生产。
纯碱生产工艺简介审批稿
纯碱生产工艺简介 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转
氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法
氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法 2008-10-13 15:17 索尔维制碱法与侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联碱法） 郭永斌发表于 2006-8-10 19:15:28 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 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。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
纯碱工业发展简史
纯碱工业发展简史 在很早以前，人们就开始使用天然碱湖中的碱以及海草灰中的碱供洗涤和制造玻璃之用，现在保存下来的最古老的埃及玻璃大约是公元前1800 年制造的。在我国1700 年前的著名药书“本草纲目”中记载“菜蒿蓼之属、晒干、烧灰、以原水淋汁，去垢发面。”可见当时对碱的制造和用途都有一定程度的了解。无论中外，在18 世纪中叶以前，碱的来源不外是植物灰或碱湖中的天然碱。到18 世纪末叶，随着生产力的发展，天然碱的产量已远不能满足玻璃、肥皂、皮革等工业需要。因此人工制碱的问题就被提出来了。在英法七年战争时法国所需的植物碱来源断绝，于是在1775 年法国科学院悬赏征求制碱方法。1787 年医生路布兰经四年多的研究获得var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120; 了成功。他的方法是先用硫酸和食盐互相作用得到硫酸钠，然后再将硫酸钠和石灰石、煤炭在900 ～1000 ℃共熔得碳酸钠。这一方法的成功，不仅为工业提供了纯碱，而且由于一种化学产品通过人工合成，因而对化学和化工的发展以及人类对客观世界的认识，都起了重要的作用。这一制碱方法，通常称为路布兰法或硫酸钠法。但是路布兰法存在着不少缺点：熔融过程系在固相中进行，并且需要高温；设备生产能力不充分；设备腐蚀程度严重；工人的劳动条件恶劣及所得到的纯碱质量不高。这些缺点促使人们去研究新的制碱方法。1861 年，比利时人索尔维原是一名工人，在煤气厂从事稀氨水的浓缩工作，发现用食盐水吸收氨和二氧化碳时可以得到碳酸氢钠，于是获得用海盐和石灰石为原料制取纯碱的专利，这种方法也就被称之为索尔维制碱法。因为在生产过程中需用氨起媒介作用，故又称为氨碱法。其主要过程是氨盐水吸收二氧化碳而得碳酸氢钠，然后将碳酸氢钠煅烧放出CO 2 和H 2 O 而成碳酸钠。1863 年建厂，1872 年获得成功。由于氨碱法可以连续生产，生产能力大，原料利
纯碱的工业制法(后)
纯碱的工业制法(后) 纯碱的工业制法 [重点] 与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的 基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用 量极大，被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得 找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们 共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是 ------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯 化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问] 不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？ [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设 立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔维通过努力，以 碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通[设问] 为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？
微专题-化工生产-纯碱工业(侯氏制碱法和索氏制碱法)
【纯碱工业】 索尔维制碱法与侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联碱法） 氨碱法：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???→ 煅烧Na 2CO3＋H2O＋CO2↑放出的CO2气体可回收循环使用。含有NH4Cl的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的NH3可回收循环使用。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Na＋和石灰石成分里的CO32 －结合成了Na 2CO3，可是食盐的另一成分Cl －和石灰石的另一成分Ca2＋却结合成了没有多大用途的CaCl 2，因此如何处理CaCl2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CaCl2溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。 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。
纯碱的工业制法(后)
纯碱的工业制法 [重点]与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对，是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的基础化工原料，主要应用于玻璃制造、化工、冶金，以及造纸、纺织、食品等轻工业，用量极大，被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要，工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢？要制备碳酸钠，得找生产原料。为适合大规模的生产，所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则，我们共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是------氯化钠，提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此，我们可利用氯化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问]不能直接生成碳酸钠，就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢？ [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设立10万法郎，用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔 维通过努力，以碳酸氢钠作为中间产物，再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸 钠，从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做 索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的？首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究，发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生 大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以 及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通 通 [设问]为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生？[引导] 我们来分析一下。氨气是一种碱性气体，二氧化碳是酸性氧化物，这两者在溶液中反应吗？反应生成什么物质？
第二章--氨碱法纯碱生产工艺概述资料
第二章氨碱法纯碱生产工艺概述 第一节氨碱法基本生产原理及总流程简述 一、氨碱法生产纯碱的特点及总流程 氨碱法生产纯碱的技术成熟，设备基本定型，原料易得，价格低廉，过程中的NH3循环使用，损失较少。能大规模连续化生产，机械化自动化程度高，产品的质量好，纯度高。 该法的突出缺点是：原料利用率低，主要是指NaCl的利用率低，废渣排放量大。严重污染环境，厂址选择有很大局限性，石灰制备和氨回收系统设备庞大，能耗较高，流程较长。 针对上述不足和合成氨厂副产CO2的特点，提出了氨碱两大生产系统组成同一条连续的生产线，用NaCl，NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品——即联碱法。 氨碱法生产纯碱的总流程见图5-19。 二、氨碱法制纯碱的生产工艺流程 1、氨碱法生产纯碱的流程示意如图5-1所示。其过程大致如下：
2、氨碱法纯碱生产工艺流程框图： 3、氨碱法纯碱生产工序的基本划分： (1)石灰工序:CO 2和石灰乳的制备，石灰石经煅烧制得石灰和CO 2，石灰经消化得石灰乳； (2)盐水工序:盐水的制备和精制； (3)蒸吸工序: 盐水氨化制氨盐水及母液中氨的蒸发与回收； 原盐 石灰石 无烟煤 CO 2 NH 3 废液 重质纯碱 轻质纯碱 盐水精制 盐水吸氨 氨盐水碳化 石灰煅烧 石灰乳制备 母液蒸馏 重碱过滤 重碱煅烧 水合
(4)碳滤工序: 氨盐水碳化制得重碱及其重碱过滤和洗涤； (5)煅烧工序:重碱煅烧得纯碱成品及CO2；和重质纯碱的生产； (6)CO2压缩工序:窑气CO2、炉气CO2的压缩工碳酸化制碱。 三、氨碱法纯碱生产原理及工艺流程叙述 氨碱法生产纯碱的原料是食盐和石灰石，燃料为焦炭(煤)。氨作为催化剂在系统中循环使用。原料盐(海盐、岩盐、天然盐水)经精制吸氨、碳化、结晶、过滤，再煅烧即为成品。母液经石灰乳中和后，氨蒸发并回收使用，氯化钙则排放。其化学反应为： 氨碱法具有原料来源丰富和方便，生产过程均在气液相间进行，可以大规模连续化生产及产品质量好、成本低等优点。但排出的氯化钙(CaCl2)废渣没有应用出路，造成大量堆积。因此，该生产方法在厂址选择方面相对较为苛求，否则引起公害。另外盐的总利用率低(<30%)，工艺流程较长且复杂。 （1）、氨碱法纯碱生产的基本原理及总流程叙述：氨碱法是当今世界大规模制造纯碱的工业方法之一。是以食盐、石灰石为主要原料，以氨作为中间辅助材料制取纯碱。总的化学反应方程式为：CaCO3+2NaCL=Na2CO3+CaCL2 这个化学反应实际上是不能直接进行的，它只是一系列中间反应的总和。这个反应的实际过程是由右向左进行的，因此要实现由左至右的反应，就必须通过复杂的中间途径，还必须导入氨，在系统中不断循环再用，这就使得氨碱法制碱成为一种很复杂的化学反应过程，其全过程需范围若干个步骤，各主要步骤及其主要化学反应如下： 1、石灰石煅烧以制取CO2及生石灰 CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）—178.27KJ/mol 燃料中的碳在空气流中燃烧生成CO2并放热 C（s）+O2=CO2（g）+395.4KJ/mol 氧化钙（生石灰）消化制成熟石灰 CaO（s）+H2O（l）=Ca(OH)2(s)+65.65KJ/mol 2、饱和盐水吸氨、碳酸化制成NaHCO3，叫做重碳酸钠（碳酸氢钠），或简称重碱。综合反应如下所示： NaCL（aq）+NH3（g）+CO2（g）+H2O（l）=NH4CL（aq）+NaHCO3（s）+114.5KJ/mol 或分布反应如下：
酸两碱工业制法完整版
酸两碱工业制法 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
一.硫酸 1.制取二氧化硫（沸腾炉） 燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫 S+O2═点燃═SO2 4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫（接触室） 2SO2+O2═2SO3（用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应） 3.用%硫酸吸收 SO3+H2SO4═H2S2O7（焦硫酸） 4.加水（吸收塔） H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染 so2的废气排放导致酸雨 注意事项：在接触氧化阶段，SO2在一定温度（400～500℃）和催化剂存在的条件下，被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为SO3的转 化率已经很高，而且催化剂要求较高的反应温度，所以一般不采用 高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段，反应的本质是SO3与H2O化合生成H2SO4。 但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾，所以工业上用％ 的硫酸来吸收SO3，然后再稀释成所需浓度的硫酸。 在制硫酸是，矿石需要粉碎：空气足量：沸腾炉出来的SO2需经过 除尘、洗涤、干燥等：接触式在工作过程中，利用热交换器原理。尾气处理：一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸, 工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为：4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下） 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]； 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]；
纯碱生产工艺简介
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于0.10％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化
纯碱工艺及控制方案
纯碱碳化过程的DCS控制方案 纯碱生产的方法主要有三种：天然碱加工、氨碱法、联合制碱法（侯氏制碱法）。而氨碱法（即索尔维制碱）是当今世界大规模制造纯碱的通用工业方法之一其生产工艺经过百多年的生产实践考验，工艺包的技术成熟，稳定可靠。 一.氨碱法纯碱生产流程概述： 氨碱法是一种复杂的化学制造工艺，它主要包括一系列的化工单元操作，共 分九个工序：盐水精制工序、盐水吸氨工序、碳化工序、过滤工序、蒸馏工序、压缩工序、石灰工序、煅烧工序、包装工序。氨碱法生产纯碱的主要原料：石灰石、食盐、焦碳、氨等。 氨碱法生产工艺流程： 首先用水将原盐溶解制成饱和粗盐水，再用石灰—纯碱法除去杂质得精盐水。 精盐水吸氨得氨盐水，冷却在吸收塔内与由蒸馏塔蒸出的氨逆流吸收制成氨盐水，冷却后氨盐水在碳化塔内与二氧化碳作用生成碳酸氢钠，带有结晶的悬浮液由塔低压出，经出碱液槽送往真空过滤机分离出重碱。 过滤得到的NaHCO3滤饼在煅烧工序经加热分解，制得轻质纯碱和炉气，轻质 纯碱通过运输设备送往水合机，采用固相水合法或液相水合法制得重质纯碱， 经干燥、包装得商品重质纯碱（重灰）；轻质纯碱经凉碱塔冷却，包装即为商 品轻质纯碱（轻灰）。 分解过程逸出的二氧化碳经分离、冷却、净化后，由压缩机抽吸和压缩返回碳化过程。 由真空过滤机抽出的过滤母液，被送往蒸馏塔与由石灰石煅烧分解和消化 所得的石灰乳兑和反应蒸出氨，返回吸收塔循环使用。 蒸馏废液则排入渣场。 石灰石用焦炭在石灰窑内煅烧制得生石灰，再通过化灰机与水反应制成石灰乳，分别送至蒸馏工序和盐水工序使用。 石灰窑产生含40%CO2的窑气与煅烧炉产生的含80%以上CO2的炉气通过压缩机 送碳化工序使用。 二系统配制 1系统配制图
纯碱的工业制法
课后练习 1．下面关于金属钠的描述中不正确的是 A ．钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以单质形式存在 B ．钠是电和热的良导体 C ．钠钾的合金于室温下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 D ．将一块钠放置在空气中最终会变成NaOH 2.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是 A.制取氨气 B. 制取NaHCO 3 C. 分离NaHCO 3 D. 干燥NaHCO 3 3.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A ．NaCl(aq)???→电解Cl 2(g)Fe(s)???→△ FeCl 2(s) B ．MgCl 2(aq) Mg(OH)2煅烧 C ．NaHCO 3 Na 2CO 3(s) NaOH(aq) D ．N 2(g)2H (g)??????→高温高压、催化剂 NH 3(g)2CO (g) aq)????→N aCl (Na 2CO 3(s) 4.下列关于Na 2CO 3和NaHCO 3的性质的比较中，不正确的是 A ．热稳定性Na 2CO 3＞NaHCO 3 B ．常温下在水中的溶解度Na 2CO 3＞NaHCO 3 C ．与稀盐酸反应的剧烈程度Na 2CO 3＞NaHCO 3 D ．等质量的固体与足量盐酸反应放出CO 2的质量Na 2CO 3＜NaHCO 3 5．元素X 、Y 、Z 、W 均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知Y 原子最外层电子数占核外电子总数的3/4，W －、Z +、X +的离子半径逐渐减小，化合物XW 常温下为气体，Z 是本周期中除稀有气体元素外，原子半径最大的元素。据此回答下列问题： （1）W 在元素周期表中的位置___________________，实验室制取W 单质的离子方程式是____________________________________________________________； （2）A 、B 均由上述四种元素中的三种组成的强电解质，A 是一种强碱，B 是某种家用消毒液的有效成分，则A 、B 的化学式分别为___________、____________； （3）C 是由Y 和Z 两种元素组成的一种化合物，其中Y 和Z 的原子个数比为1∶1，则C 的电子式是____________。
氨碱法纯碱生产地主要原料概述
氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐（食盐） 1、原盐的物化性质及成份规格： 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠，化学分子式为NaCL，纯氯化钠为无色等轴晶体，但是由于原盐是由许多晶体机和而成，晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气，因而变成白色而且不透明体，同时又因含有泥沙等杂质，使原盐常呈现灰褐色，氯化钠晶体通常是正六面体。 （1）食盐的物化性质： 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质，容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水，其溶解热为——4.9KJ/mol，溶解过程为吸热反应，当制成饱和盐水时，可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化，这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同，所以其水溶液（卤水）在冷冻工业中被用作载冷体。 （2）食盐的质量标准： 作为制碱工业的原料，要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高，而泥沙及其他杂质，特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质，在盐水精制、吸氨、碳化过程中，会生成炭酸镁、碳酸钙及其他复盐等，使塔器与管道堵塞，这些杂质如不能在碳化以前清除掉，就会较多地混入纯碱中，使产品的品位降低，因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准： NaCL% ≥ 90%；水分% ≤ 4.2%；Mg2+% ≤0.8%；SO42-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程，可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO3+2NaCL= CaCL2 +Na2CO3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量
纯碱的生产
- 1 - 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
纯碱工艺设备完整版
纯碱工艺设备 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
纯碱 纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、洗涤碱，化学式NaCO，属于盐类，含十个结 晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na 2CO 3 ，为强电解质， 具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料，很多工业都要用到纯碱。 关于纯碱的一些常识： 碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。
碱生产方法自路布兰法至今二百多年 来，已经有很多变革和进步。因原料的不同 而产生不同的新方法，例如原盐、天然碱、 钾石盐、芒硝等作原料，生产方法自然各不 相同。原料相同，因路线不同而变迁的有氨 碱法、联合制碱法（候氏制碱法）。新旭法 等，都是以食盐为原料，而工艺路线不同。 在天然碱加工方面也有不同的原料和工艺路 线，如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然 碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。 本课程重点讲联合制碱法，又名候氏制碱法（联合制碱这一专用名称，国际上尽管各不相同，其实质上是一样的）。所谓联合，就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进 工艺，在合成氨生产中有CO生成，我们是将其转化为CO 2 ,在进行排放等处理，但是排空 的CO 2 使原料利用不尽合理，而且对空气也有一定的污染，在联合制碱法中我们综合利用 了合成氨的原料CO 2和NH 3 ，用来生产纯碱，既充分利用了合成氨的原料，也减少环境污 染。
一、联合制碱法的原理总反应方程式： NaCl + CO 2+NH 3 +H 2 O=NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl（可作氮肥） 2NaHCO 3=加热=Na2CO 3 +H 2 O+CO 2↑ （CO 2 循环使用） (在反应中NaHCO 3 沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处） 即：①NaCl(饱和溶液)+NH 3（先加）+H 2 O（溶液中）+CO 2 （后加）=NH 4 Cl+NaHCO 3 ↓ （NaHCO 3 能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出） 先添加NH 3而不是CO 2 ：CO 2 在NaCl中的溶解度很小，先通入NH 3 使食盐水显碱性，能 够吸收大量CO 2气体，产生高浓度的HCO 3 -,才能析出NaHCO 3 晶体。） ②2NaHCO 3（加热）=Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑ 优点 保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 %； NH 4 Cl 可做 氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO 2，革除了 CaCO 3 制 CO 2 这一 工序，减少可能造成的环境污染。 注：纯碱就是碳酸钠（Na 2CO 3 ）
纯碱的生产(高中化学)教学设计方案
. 《纯碱的生产》翻转课堂教学设计方案 小组成员：徐颖欣周宝媚柳嘉欣刘济棠 一、教学内容 （一）、课程来源 教学内容选自人教版化学选修二第一章第三节课题《纯碱的生产》。 （二）、教学重难点 二、教学目标 （一）、知识与技能目标 ?识记制碱工艺的发展历程。 ?熟练掌握氨碱法的反应原理和化工流程，能正确写出每一步的反应方程式。 ?能利用实验室模拟氨碱法制碱的过程，正确选择仪器并进行组装，观察并记录实验现象。 （二）、过程与方法目标 ?利用flash课件的实验动画交互，激起学生强烈的探究动机。 ?学会运用观察、总结经验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳等方法对知识进行加工分析，逐步培养独立思考能力和提高自主学习化学的能力。 （三）、情感态度与价值观目标
?通过分析实验的原理和过程，树立学生的科学探究精神。 ?通过了解制碱工艺的发展历程，学习科学家锲而不舍的探索精神和创新精神。 ?通过师生和生生之间的交流，加强与人合作的能力，同时引发学生积极思考、独立思考、独立解决问题的能力。 三、学习者特征分析 （一）、学习起点水平分析 1一般特征 高中学生学习自觉性强，自学能力较高。经过高一一年的学习，高二学生基本上已经适应了高中的学习，具有一定的知识基础，对实验操作有一定的了解。 2 起点水平 （1）认知结构 ?在学习本课之前，学生已经学习了关于纯碱的课程，并且在经过一定量的练习之后，能够比较好的把握纯碱的相关性质。 ?学生已基本掌握纯碱的基本结构和性质，但对现实中的制碱工艺缺乏了解，无法将理论与实际应用结合起来。 ?学生已经掌握了鼠标和键盘的操作，对flash学习课件有了初步的认识，具有一定的自主学习的经验，对计算机操作熟练。 （2）认知能力 ?16-18岁的学生思维活跃，课堂上喜欢表现自己，愿意在课堂上与同学和老师进行交流，展示自己小组协作的成果。 ?学生自主学习能力强，能通过操作flash课件接收新的知识点。 ?学生对抽象的理论及相关知识点（如化工流程）理解能力较弱，而对具体直观的操作性知识技能的接受程度更高（如利用多媒体课件将化工流程以模拟实验 的形式进行展示）。 ?学生的自控能力不强，在课堂的协作讨论过程中仍需要教师做好引导和调控工作。 （3）学习态度