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联合制碱法实验装置图

发布时间:2022-01-16 08:29:48

Ⅰ 氨碱法和联合制碱法的详细步骤及区别,谢谢

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。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。其工业生产的简单流程如图所示。

联合制碱法与氨碱法比较,其最大的优点是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。

Ⅱ [选修一化学与技术]联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图: (1)沉淀池中发生反应的

(1)依据流程图分析可知,生产流程联碱法和氨碱法生产流程中沉淀池中发生的反应是氨气、二氧化碳、水、氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,所以反应的化学方程式为:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl,故答案为:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;
(2)联碱法生产流程图中分析循环Ⅱ中是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体;氨碱法的生产流程中循环Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与铵盐反应生成的氨气可以循环使用,故答案为:CO 2 ;NH 3
(3)依据两个过程中的物质发生的反应分析,联碱法母液主要是氯化铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠;Z中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有氯化铵、碳酸钠;氨碱法排出液中的溶质除了氢氧化钙外,还有氢氧化钙和氯化铵反应生成的氯化钙,氯化钠,故答案为:Na 2 CO 3 、NH 4 Cl;CaCl 2 、NaCl;
(4)从理论上分析,氨碱法生产过程中,母液中加入氧化钙反应生成氢氧化钙会和铵盐生成氨气,反应过程中氨气转化为铵盐,铵盐转化为氨气,氨气循环使用,不需要补充氨气;
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 ↑合并得到总化学方程式为:CaCO 3 +2NaCl═Na 2 CO 3 +CaCl 2 ,故答案为:不需要;CaCO 3 +2NaCl═Na 2 CO 3 +CaCl 2
(5)联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程中;
a、温时氯化铵的溶解度比氯化钠大,故a错误;
b、通氨气作用有增大NH 4 + 的浓度,使NH 4 Cl更多地析出和使NaHCO 3 转化为Na 2 CO 3 ,提高析出的NH 4 Cl纯度,故b正确;
c、加入食盐细粉目的是提高Cl - 的浓度,促进氯化铵结晶析出,故c错误;
故答案为:b;
(6)联碱法中发生的反应为:NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O═NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;2NaHCO 3 ═Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑;每当通入NH 3 44.8L(巳折合成标准状况下)物质的量为2mol;生产过程中得到纯碱100.0g,物质的量为
100g
106g/mol
=
50
53
mol;需要氨气的物质的量为
50
53
×2 =
100
53
mol;则NH 3 的利用率=
100
53
mol
2mol
×100%=94.3%;
联合制碱法与氨碱法比较,其最大的优点是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,
故答案为:94.3%;不产生无用的CaCl 2 ,提高了食盐的转化率.

Ⅲ 求联合制碱法(候氏制碱法)化学式 好像是4个

NH3+CO2+H20=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl(饱和食盐水)=NaHCO3(沉淀)+NH4Cl
2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2(气体)

Ⅳ 联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图: (1)沉淀池中发生反应的化学方程式为___________

(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)不产生无用的CaCl 2 (或提高了食盐的转化率等)。

Ⅳ 如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是()A.A气体是CO2,B气

A.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,依据侯德榜制碱的原理:向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠,加热反应制备,A为氨气,B为二氧化碳,故A错误;
B.第Ⅱ步反应方程式为NH3?H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,过滤是把不溶于溶液的固体和液体分开的一种分离混合物的方法,从沉淀池中分离沉淀NaHCO3晶体,所以第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,故B错误;
C.第Ⅱ步发生反应NH3?H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,一水合氨为弱碱,碳酸氢钠为沉淀,所以离子反应为Na++NH3?H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4+,故C正确;
D.第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体,发生反应2NaHCO3

.

Ⅵ 联合制碱法是什么

联合制碱法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。

联合制碱法也称为侯氏联合制碱法,我国化学家侯德榜于1938年到1940年用俩年时间,成功研制出联合制碱法,后来定名“侯氏联合制碱法”。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。

联合制碱法的原理及起源:

侯氏联合制碱法的反应原理和氨碱法相同,不同的是,生成的氯化铵不与生石灰反应回收氨,而是在分离出碳酸氢钠的滤液里加入食盐,使氯化铵成晶体析出,分离出氯化铵后,继续通氨气又制得碳酸氢钠,食盐得到充分利用,氨是由合成氨厂供给,即把纯碱厂和合成氨厂联合起来,既生产纯碱又制得化肥。而且无素尔维法氯化钙毁占耕田问题。

在用氨碱法生产纯碱以前,我国华北一带纯碱的供给依赖于内蒙一带的碱湖。河北省张家口是华北地区著名的纯碱集散地,所以也有人把纯碱叫做“口碱”。口碱约含碳酸钠50%~77%,另外还含有碳酸氢钠、氯化钠和硫酸钠等。我国第一个碱厂于1922年在塘沽建成,但由于官僚资本主义的排挤,几次濒于倒闭。

侯德榜回国,在侯德榜的领导下,自行研究,经过三年的时间将纯碱生产和化肥生产相结合实验成功,1943年中国化工学会在重庆开会,将此法定名为“侯氏制碱法”。但这仅是萌芽并没有大量生产。日产纯碱和氯化铵各15 t的中间试验厂是解放后,1952年在大连化工厂内建起来的。1964年通过国家技术鉴定,投入大规模生产。

Ⅶ 联合制碱法中制氨工艺流程及原理是什么

氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为在该温度下它的溶解度较小。
最后一步,加热析出的碳酸氢钠得到纯碱
原理(方程式):
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(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)
②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
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
%;
NH4Cl
可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气
CO
转化成
CO2
,革除了
CaCO3

CO2
这一工序。

Ⅷ 联合制碱法原理是什么

(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↑ 氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为他的溶解度较小。 根据NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。 此法优点: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 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。

Ⅸ 联合制碱法

联合制碱法
中国著名化学家侯德榜发明。将合成氨与氨碱法制碱两工艺联合起来同时生产纯碱和氯化铵的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳。包括两个过程。第一过程与氨碱法制碱工艺相同,即将氨通入饱和盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳,生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤和煅烧即得纯碱。滤液是含氯化铵的母液I。第二过程是在母液I中通入氨、冷冻和加细粉状食盐使氯化铵析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵。析出氯化铵后的母液Ⅱ已被食盐饱和,可再通入氨和二氧化碳循环制碱。与氨碱法比较,优点是:(1)氯化钠的利用率达96%以上;(2)综合利用了合成氨厂的二氧化碳;(3)节省了蒸氨塔、石灰窑等设备;(4)没有由蒸氨塔出来的难以处理的氯化钙废料。但需用洗涤过的食盐粉末。
氨碱法
又称苏尔维法它是比利时工程师苏尔维 (1 838~ 1 92 2 )于 1 892年发明的纯碱制法。以食盐 (氯化钠 )、石灰石 (经煅烧生成生石灰和二氧化碳 )、氨为原料来制取纯碱。先使氨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。NaCl+NH3+H2 O +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 Na2 CO3+H2 O +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 +H2 O =Ca(OH) 2 (石灰乳 )2NH4Cl+Ca(OH) 2△ CaCl2 +2NH3↑ +2H2 O

Ⅹ 联合制碱法是怎么制碱的

氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀。 根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。

化学原理
总反应方程式:
NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)(以加热作为反应条件)
(在反应中NaHCO3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)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3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NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。)
2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑

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 %; NH4Cl 可做氮肥(氮肥不可与碱性物质混用,但可用草木灰检验其纯度)[2] ;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序,减少可能造成的环境污染。
两个循环:
一:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)(以加热作为反应条件)
二:向母液中加入食盐细粉,从而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
第二个循环的具体操作:
①通入氨气,冷却后,加入NaCl,使得NH4Cl沉淀。过滤后,得到较纯净的NH4Cl晶体(产物),滤液为 饱和食盐水(含有氨气分子),经处理后方可回到第一步循环利用;
②不通氨气,冷却后,加入NaCl,使得NH4Cl沉淀。过滤后,得到NH4Cl晶体(产物),滤液为饱和食盐 水,可直接回到第一步循环利用。
原理:低温时,氯化铵的溶解度低于氯化钠的溶解度,而由于之前加入氯化钠(氨气)使得氯离子(铵根 离子)浓度提高,所以再根据勒夏特列原理,氯化铵将最先析出。

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