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聯合制鹼法實驗裝置圖

發布時間:2022-01-16 08:29:48

Ⅰ 氨鹼法和聯合制鹼法的詳細步驟及區別,謝謝

一、氨鹼法(又稱索爾維法)

它是比利時工程師蘇爾維(1838~1922)於1892年發明的純鹼製法。他以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來製取純鹼。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。其化學反應原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體,再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳氣體可回收循環使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱,所放出的氨氣可回收循環使用。CaO+H2O=Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O其工業生產的簡單流程如圖所示。

氨鹼法的優點是:原料(食鹽和石灰石)便宜;產品純鹼的純度高;副產品氨和二氧化碳都可以回收循環使用;製造步驟簡單,適合於大規模生產。但氨鹼法也有許多缺點:首先是兩種原料的成分里都只利用了一半——食鹽成分里的鈉離子(Na+)和石灰石成分里的碳酸根離子(CO32-)結合成了碳酸鈉,可是食鹽的另一成分氯離子(Cl-)和石灰石的另一成分鈣離子(Ca2+)卻結合成了沒有多大用途的氯化鈣(CaCl2),因此如何處理氯化鈣成為一個很大的負擔。氨鹼法的最大缺點還在於原料食鹽的利用率只有72%~74%,其餘的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了,這是一個很大的損失。

二、聯合制鹼法(又稱侯氏制鹼法)

它是我國化學工程專家侯德榜(1890~1974)於1943年創立的。是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來,同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。其化學反應原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2

聯合制鹼法包括兩個過程:第一個過程與氨鹼法相同,將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉澱,經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體,再煅燒製得純鹼產品,其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉澱出氯化銨晶體。由於氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大,低溫時的溶解度則比氯化鈉小,而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水裡的溶解度小得多。所以在低溫條件下,向濾液中加入細粉狀的氯化鈉,並通入氨氣,可以使氯化銨單獨結晶沉澱析出,經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨產品。此時濾出氯化銨沉澱後所得的濾液,已基本上被氯化鈉飽和,可回收循環使用。其工業生產的簡單流程如圖所示。

聯合制鹼法與氨鹼法比較,其最大的優點是使食鹽的利用率提高到96%以上,應用同量的食鹽比氨鹼法生產更多的純鹼。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和鹼廠的氯離子,同時,生產出兩種可貴的產品——純鹼和氯化銨。將氨廠的廢氣二氧化碳,轉變為鹼廠的主要原料來製取純鹼,這樣就節省了鹼廠里用於製取二氧化碳的龐大的石灰窯;將鹼廠的無用的成分氯離子(Cl-)來代替價格較高的硫酸固定氨廠里的氨,製取氮肥氯化銨。從而不再生成沒有多大用處,又難於處理的氯化鈣,減少了對環境的污染,並且大大降低了純鹼和氮肥的成本,充分體現了大規模聯合生產的優越性。

Ⅱ [選修一化學與技術]聯鹼法(候氏制鹼法)和氨鹼法的生產流程簡要表示如下圖: (1)沉澱池中發生反應的

(1)依據流程圖分析可知,生產流程聯鹼法和氨鹼法生產流程中沉澱池中發生的反應是氨氣、二氧化碳、水、氯化鈉反應生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨,所以反應的化學方程式為:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl,故答案為:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;
(2)聯鹼法生產流程圖中分析循環Ⅱ中是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體;氨鹼法的生產流程中循環Ⅰ是氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣與銨鹽反應生成的氨氣可以循環使用,故答案為:CO 2 ;NH 3
(3)依據兩個過程中的物質發生的反應分析,聯鹼法母液主要是氯化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉;Z中除了溶解的氨氣、食鹽外,其它溶質還有氯化銨、碳酸鈉;氨鹼法排出液中的溶質除了氫氧化鈣外,還有氫氧化鈣和氯化銨反應生成的氯化鈣,氯化鈉,故答案為:Na 2 CO 3 、NH 4 Cl;CaCl 2 、NaCl;
(4)從理論上分析,氨鹼法生產過程中,母液中加入氧化鈣反應生成氫氧化鈣會和銨鹽生成氨氣,反應過程中氨氣轉化為銨鹽,銨鹽轉化為氨氣,氨氣循環使用,不需要補充氨氣;
NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;CaCO 3 ═CaO+CO 2 ↑;CaO+H 2 O═Ca(OH) 2 ;Ca(OH) 2 +2NH 4 Cl═CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O;2NaHCO 3 ═Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑合並得到總化學方程式為:CaCO 3 +2NaCl═Na 2 CO 3 +CaCl 2 ,故答案為:不需要;CaCO 3 +2NaCl═Na 2 CO 3 +CaCl 2
(5)聯鹼法中從母液中提取氯化銨晶體的過程中;
a、溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉大,故a錯誤;
b、通氨氣作用有增大NH 4 + 的濃度,使NH 4 Cl更多地析出和使NaHCO 3 轉化為Na 2 CO 3 ,提高析出的NH 4 Cl純度,故b正確;
c、加入食鹽細粉目的是提高Cl - 的濃度,促進氯化銨結晶析出,故c錯誤;
故答案為:b;
(6)聯鹼法中發生的反應為:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;2NaHCO 3 ═Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑;每當通入NH 3 44.8L(巳摺合成標准狀況下)物質的量為2mol;生產過程中得到純鹼100.0g,物質的量為
100g
106g/mol
=
50
53
mol;需要氨氣的物質的量為
50
53
×2 =
100
53
mol;則NH 3 的利用率=
100
53
mol
2mol
×100%=94.3%;
聯合制鹼法與氨鹼法比較,其最大的優點是使食鹽的利用率提高到96%以上,應用同量的食鹽比氨鹼法生產更多的純鹼.另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和鹼廠的氯離子,同時,生產出兩種可貴的產品--純鹼和氯化銨.將氨廠的廢氣二氧化碳,轉變為鹼廠的主要原料來製取純鹼,這樣就節省了鹼廠里用於製取二氧化碳的龐大的石灰窯;將鹼廠的無用的成分氯離子(Cl - )來代替價格較高的硫酸固定氨廠里的氨,製取氮肥氯化銨.從而不再生成沒有多大用處,又難於處理的氯化鈣,減少了對環境的污染,並且大大降低了純鹼和氮肥的成本,充分體現了大規模聯合生產的優越性,
故答案為:94.3%;不產生無用的CaCl 2 ,提高了食鹽的轉化率.

Ⅲ 求聯合制鹼法(候氏制鹼法)化學式 好像是4個

NH3+CO2+H20=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl(飽和食鹽水)=NaHCO3(沉澱)+NH4Cl
2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2(氣體)

Ⅳ 聯鹼法(侯氏制鹼法)和氨鹼法的生產流程簡要表示如下圖: (1)沉澱池中發生反應的化學方程式為___________

(1)NaCl+NH 3 +H 2 O+CO 2 =NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl(2)CO 2 NH 3
(3)NaHCO 3 、NH 4 ClCaCl 2 、NaCl(4)不需要(5)b(6)不產生無用的CaCl 2 (或提高了食鹽的轉化率等)。

Ⅳ 如圖是侯氏制鹼法在實驗室進行模擬實驗的生產流程示意圖,則下列敘述正確的是()A.A氣體是CO2,B氣

A.氨氣極易溶於水,二氧化碳在水中的溶解度較小,依據侯德榜制鹼的原理:向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳氣體析出碳酸氫鈉,加熱反應制備,A為氨氣,B為二氧化碳,故A錯誤;
B.第Ⅱ步反應方程式為NH3?H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,過濾是把不溶於溶液的固體和液體分開的一種分離混合物的方法,從沉澱池中分離沉澱NaHCO3晶體,所以第Ⅲ步得到的晶體是NaHCO3,故B錯誤;
C.第Ⅱ步發生反應NH3?H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,一水合氨為弱鹼,碳酸氫鈉為沉澱,所以離子反應為Na++NH3?H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4+,故C正確;
D.第Ⅳ步操作是將晶體碳酸氫鈉直接加熱分解得到碳酸鈉固體,發生反應2NaHCO3

.

Ⅵ 聯合制鹼法是什麼

聯合制鹼法是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來,同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。

聯合制鹼法也稱為侯氏聯合制鹼法,我國化學家侯德榜於1938年到1940年用倆年時間,成功研製出聯合制鹼法,後來定名「侯氏聯合制鹼法」。原料是食鹽、氨和二氧化碳,合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。

聯合制鹼法的原理及起源:

侯氏聯合制鹼法的反應原理和氨鹼法相同,不同的是,生成的氯化銨不與生石灰反應回收氨,而是在分離出碳酸氫鈉的濾液里加入食鹽,使氯化銨成晶體析出,分離出氯化銨後,繼續通氨氣又製得碳酸氫鈉,食鹽得到充分利用,氨是由合成氨廠供給,即把純鹼廠和合成氨廠聯合起來,既生產純鹼又製得化肥。而且無素爾維法氯化鈣毀佔耕田問題。

在用氨鹼法生產純鹼以前,我國華北一帶純鹼的供給依賴於內蒙一帶的鹼湖。河北省張家口是華北地區著名的純鹼集散地,所以也有人把純鹼叫做「口鹼」。口鹼約含碳酸鈉50%~77%,另外還含有碳酸氫鈉、氯化鈉和硫酸鈉等。我國第一個鹼廠於1922年在塘沽建成,但由於官僚資本主義的排擠,幾次瀕於倒閉。

侯德榜回國,在侯德榜的領導下,自行研究,經過三年的時間將純鹼生產和化肥生產相結合實驗成功,1943年中國化工學會在重慶開會,將此法定名為「侯氏制鹼法」。但這僅是萌芽並沒有大量生產。日產純鹼和氯化銨各15 t的中間試驗廠是解放後,1952年在大連化工廠內建起來的。1964年通過國家技術鑒定,投入大規模生產。

Ⅶ 聯合制鹼法中制氨工藝流程及原理是什麼

氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱,碳酸氫鈉之所以沉澱是因為在該溫度下它的溶解度較小。
最後一步,加熱析出的碳酸氫鈉得到純鹼
原理(方程式):
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3(加熱)=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(飽和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(後加)=NH4Cl+NaHCO3↓
(溶解度一般,因為不斷添加原料達到溶液飽和才沉澱)
②2NaHCO3(加熱)=Na2CO3+H2O+CO2↑
優點
保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到
96
%;
NH4Cl
可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣
CO
轉化成
CO2
,革除了
CaCO3

CO2
這一工序。

Ⅷ 聯合制鹼法原理是什麼

(聯合制鹼法) (1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ (3)2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑ 即:①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑ 氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱,碳酸氫鈉之所以沉澱是因為他的溶解度較小。 根據NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 時,向母液中加入食鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。 此法優點:保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序。

Ⅸ 聯合制鹼法

聯合制鹼法
中國著名化學家侯德榜發明。將合成氨與氨鹼法制鹼兩工藝聯合起來同時生產純鹼和氯化銨的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳。包括兩個過程。第一過程與氨鹼法制鹼工藝相同,即將氨通入飽和鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳,生成碳酸氫鈉沉澱,經過濾、洗滌和煅燒即得純鹼。濾液是含氯化銨的母液I。第二過程是在母液I中通入氨、冷凍和加細粉狀食鹽使氯化銨析出,經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨。析出氯化銨後的母液Ⅱ已被食鹽飽和,可再通入氨和二氧化碳循環制鹼。與氨鹼法比較,優點是:(1)氯化鈉的利用率達96%以上;(2)綜合利用了合成氨廠的二氧化碳;(3)節省了蒸氨塔、石灰窯等設備;(4)沒有由蒸氨塔出來的難以處理的氯化鈣廢料。但需用洗滌過的食鹽粉末。
氨鹼法
又稱蘇爾維法它是比利時工程師蘇爾維 (1 838~ 1 92 2 )於 1 892年發明的純鹼製法。以食鹽 (氯化鈉 )、石灰石 (經煅燒生成生石灰和二氧化碳 )、氨為原料來製取純鹼。先使氨通入飽和食鹽水中而成氨鹽水 ,再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。NaCl+NH3+H2 O +CO2 =NaHCO3↓ +NH4Cl將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體 ,再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3煅燒 Na2 CO3+H2 O +CO2 ↑放出的二氧化碳氣體可回收循環使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳 [Ca(OH) 2 ]混合加熱 ,所放出的氨氣可回收循環使用。CaO +H2 O =Ca(OH) 2 (石灰乳 )2NH4Cl+Ca(OH) 2△ CaCl2 +2NH3↑ +2H2 O

Ⅹ 聯合制鹼法是怎麼制鹼的

氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱。 根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 時,向母液中加入食鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。

化學原理
總反應方程式:
NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循環使用)(以加熱作為反應條件)
(在反應中NaHCO3沉澱,所以這里有沉澱符號,這也正是這個方法的便捷之處)
即:①NaCl(飽和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(後加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3能溶於水,但是侯氏制鹼法向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣,由於氯化鈉溶液飽和,生成的碳酸氫鈉溶解度小於氯化鈉,所以碳酸氫鈉以沉澱析出)
(先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水顯鹼性(用無色酚酞溶液檢驗),能夠吸收大量CO2氣體,產生高濃度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶體。)
2NaHCO3(加熱)=Na2CO3+H2O+CO2↑

優點
保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥(氮肥不可與鹼性物質混用,但可用草木灰檢驗其純度)[2] ;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序,減少可能造成的環境污染。
兩個循環:
一:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循環使用)(以加熱作為反應條件)
二:向母液中加入食鹽細粉,從而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。
第二個循環的具體操作:
①通入氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到較純凈的NH4Cl晶體(產物),濾液為 飽和食鹽水(含有氨氣分子),經處理後方可回到第一步循環利用;
②不通氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到NH4Cl晶體(產物),濾液為飽和食鹽 水,可直接回到第一步循環利用。
原理:低溫時,氯化銨的溶解度低於氯化鈉的溶解度,而由於之前加入氯化鈉(氨氣)使得氯離子(銨根 離子)濃度提高,所以再根據勒夏特列原理,氯化銨將最先析出。

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