工業(yè)制純堿課件

純堿的工業(yè)制法純堿的用途

純堿是重要的化工原料之一,絕大部分用于工業(yè)，一小部分為民用。主要應用于輕工、建材（每噸玻璃消耗純堿0.2噸）、化工、冶金、印染、制革、石油、國防、醫(yī)藥、洗滌等。少量食用級純堿用于生產(chǎn)味精、面食等，用量極大，被譽為“化工之母”。1ppt課件完整思考1：從物質(zhì)組成、構(gòu)成的角度，要合成Na2CO3，需要哪些原料？Na2CO3①

②

CO32-

Na+NaCl

CaCO3

NaHCO3

③2ppt課件完整一、索爾維制堿法（氨堿法）飽和食鹽水NH3CO2NaHCO3過濾母液（NH4Cl、NaCl、NaHCO3）3ppt課件完整思考2：

為什么飽和食鹽水中通入氨氣和CO2能有碳酸氫鈉沉淀產(chǎn)生？（1）體系有幾種物質(zhì)？

（2）哪些物質(zhì)相互間會反應？

NaCl+H2O+NH3+CO2H2O+NH3+CO2（3）NaCl+NH4HCO3混合液中有哪些離子？可能會形成哪些物質(zhì)？Na+，Clˉ，NH4+，HCO3ˉ

NaCl，NH4Cl，NH4HCO3，NaHCO3（4）為什么NaHCO3會以沉淀的形式析出？

4ppt課件完整四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCl35.735.836.036.636.637.037.339.8NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3NH4HCO311.915.821.027.0—①———NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4—①>35℃時NH4HCO3會有分解

思考：通過以上溶解度表，你得到什么結(jié)論？同溫下NaHCO3是四種物質(zhì)中溶解度最小的

。5ppt課件完整1.生產(chǎn)原料：氯化鈉、石灰石、氨氣2．生產(chǎn)原理：（1）往飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳：NH3+CO2+H2O→NH4HCO3；

NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl（2）過濾出碳酸氫鈉經(jīng)煅燒制碳酸鈉：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O（3）原料CO2、NH3的生產(chǎn)與循環(huán)：CaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2OCaO

+CO2↑

CaCO36ppt課件完整思考討論：為確保反應的順利進行，生產(chǎn)上要注意哪些問題？

1.物質(zhì)的量的問題2.加料順序的問題3.原料循環(huán)的問題NaCl要飽和，提高Na+的濃度CO2要過量先通NH3，加壓后通CO22NaCl+

CaCO3→Na2CO3+CaCl27ppt課件完整3.生產(chǎn)工藝：8ppt課件完整思考討論：

：根據(jù)工藝流程圖，請說說氨堿法有什么優(yōu)缺點?關(guān)注每個環(huán)節(jié)：原料、產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、經(jīng)濟效益和社會效益

（1）優(yōu)點：

1.原料（食鹽和石灰石）價廉易得；2.產(chǎn)品純堿的純度高、質(zhì)量好；3.步驟較簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)；4.循環(huán)使用氨氣和二氧化碳、成本較低（2）缺點：

1.原料食鹽的利用率低，僅為72%~74%；2.產(chǎn)生大量氯化鈣、氯化鈉的廢液，生成的氯化鈣基本無用9ppt課件完整1.針對上節(jié)課分析的兩個缺點問題，關(guān)鍵是原料的利用率問題。追根求源，原料的利用率低出現(xiàn)在工藝的哪個環(huán)節(jié)？能否進行改進？

？討論：10ppt課件完整2.石灰石的作用是什么？提供原料氣CO2和NH3

3.能否不用石灰石CaCO3？

尋找CO2和NH3的新途徑

→合成氨廠

二、侯氏制堿法（聯(lián)堿法）

11ppt課件完整思考：如何把NaCl、NH4Cl混合液進行分離？

77.355.350.445.841.437.233.329.4NH4Cl39.837.337.036.636.336.035.835.7NaCl100℃60℃50℃40℃30℃20℃10℃0℃溫度物質(zhì)12ppt課件完整1.生產(chǎn)原料：氯化鈉、氨氣、二氧化碳2．生產(chǎn)原理：（1）往飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳：NH3+CO2+H2O→NH4HCO3；

NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl（2）過濾出碳酸氫鈉經(jīng)煅燒制碳酸鈉：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O13ppt課件完整3.生產(chǎn)工藝：合成氨工廠CO2NH3①通NH3②加NaCl細粒③冷卻14ppt課件完整思考討論：

：根據(jù)工藝流程圖，請說說聯(lián)堿法有什么優(yōu)缺點?1.優(yōu)點：

（1）聯(lián)合合成氨廠，原料易得，節(jié)約成本；（2）母液循環(huán)使用，大大提高了食鹽的利用率（>96%），避免產(chǎn)生大量含CaCl2的廢液，對環(huán)境污染少，符合“綠色化學”的思想；2.缺點：

由于工藝所限（剩余飽和食鹽水循環(huán)使用），產(chǎn)品的鹽分等雜質(zhì)含量要高于氨堿法

；（3）操作過程、工廠設備簡單，投資少、成本低。

15ppt課件完整表3近幾年三種純堿生產(chǎn)工藝產(chǎn)能比例變化趨勢（%）年份氨堿聯(lián)堿天然堿200551.6442.625.78200653.140.526.36200750.6442.217.15200848.4245.196.39200946.3248.175.5116ppt課件完整氨堿法聯(lián)堿法發(fā)明者生產(chǎn)原料

生產(chǎn)工藝循環(huán)物質(zhì)產(chǎn)品優(yōu)點缺點

索爾維（比利時）侯德榜（中國）氯化鈉、石灰石、氨氣氯化鈉、氨氣、二氧化碳生產(chǎn)原理NaCl利用率（1）NH3+CO2+H2O→NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl（2）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OCaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2ONH3、CO2均來自合成氨廠CaCO3CaO+CO2↑鹽水制備→氨鹽水制備及碳酸化→重堿分離與煅燒→氨的回收

一次碳化→兩次吸氨→一次加鹽→低溫鹽析CO2、NH3NaClNa2CO3Na2CO3、NH4Cl72%~74%>96%原料價廉易得、產(chǎn)品質(zhì)量好、成本較低設備簡單，投資少；食鹽的利用率高；耗能少、對環(huán)境污染少原料利用率低、產(chǎn)生氯化鈣多、耗能多

產(chǎn)品純度相對氨堿法差17ppt課件完整侯德榜一生在化工技術(shù)上有三大貢獻。第一，揭開了蘇爾維法的秘密。第二，創(chuàng)立了中國人自己的制堿工藝——侯氏制堿法。第三，他為發(fā)展小化肥工業(yè)所做的貢獻。1921年，他在哥倫比亞大學獲博士學位后，懷著工業(yè)救國的遠大抱負，毅然放棄自己熱愛的制革專業(yè)，毅然回到祖國。

索爾維(E.ErnestSolvay1838-1922)，比利時工業(yè)化學家。1861年他又用氨溶液、二氧化碳與食鹽混合制成碳酸鈉（稱為氨堿法）。1863年創(chuàng)辦一個正式的制堿工廠，實現(xiàn)了氨堿法的工業(yè)化，使制堿生產(chǎn)實現(xiàn)了連續(xù)化，食鹽的利用率也提高了很多。產(chǎn)品由于質(zhì)量純凈,而被稱為純堿。18ppt課件完整三、化工生產(chǎn)的一些基本原理