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
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;
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