时间:2023-08-24 05:48:16来源:
侯氏制碱法是我国著名化学家侯德榜先生改进了传统的氨碱法制碱工艺,创造性的将制氨厂与制碱厂进行联合生产,大大提高了食盐转化率,减少了接近三分之一的工序,极大降低了成本。
因侯德榜先生的巨大贡献,他创造的制碱工艺被称为侯氏制碱法,也叫做联合制碱法。
侯氏制碱法最大的改进是将制氨工艺与制碱工艺相结合,制氨厂生产的氨气,以及合成氨产生的副产品二氧化碳可以作为制碱厂的原料,这一步省去了制碱厂原来以石灰石生产二氧化碳的石灰窑,精简了工序并避免了污染。
侯氏制碱法的核心工序是先向氯化钠饱和溶液中通入氨气,待氨气饱和后继续通入二氧化碳,利用溶液中同时存在铵离子,钠离子,氯离子,以及碳酸氢根离子,而碳酸氢钠的溶解度最小的原理,生成碳酸氢钠沉淀,经过滤收集后,高温加热,碳酸氢钠分解为纯碱碳酸钠,生成的二氧化碳可以重复使用。
母液经过降温,利用氯化铵溶解度随温度下降而急剧下降,氯化钠溶解度基本不变的原理,将氯化铵沉淀出来。
剩余母液则可以循环使用。
侯氏制碱法的另一个重大改进就是对氯化铵的处理。
传统工艺是用生石灰与氯化铵反应生成氨气来循环使用,而侯氏制碱法则将氯化铵直接作为制氨厂的成品。
这样即节省了工序,又避免生成无用且难处理的氯化钙,大大提高氯化钠转化率的同时又避免了污染。
同时制氨厂以氯化铵代替了传统的硫酸铵作为产品,避免使用强腐蚀性的硫酸。
侯德榜先生对氨碱法的改进前后经过了近30年时间,改进后的工艺,氯化钠利用率由70%直接提高至96%,工艺精简了近三分之一,避免了副产品氯化钙及石灰窑对环境的污染。
侯氏制碱法开创了制碱工艺的新篇章,为我国民族工业做出了巨大贡献,也为世界制碱行业开创了先河。
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制CO2这一工序。
先通二氧化碳生成的是碳酸,不稳定,又会变成水和二氧化碳氨气的溶解度远远大于二氧化碳,先通入氨气会生成一个碱性的环境,容易吸收较难溶解的CO2.所以侯氏制碱法先通氨气再通二氧化碳。
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侯氏制碱法又名联合制碱法
步骤和方程式如下(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↓