纯碱生产

侯氏制碱法是怎么回事?

  低温时的溶解度则比氯化钠小,已基本上被氯化钠饱和,联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,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。俗名纯碱、苏打。再加热煅烧制得纯碱产品。其工业生产的简单流程如图所示。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。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%~74%,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。向滤液中加入细粉状的氯化钠,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。制造步骤简单,含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,

  由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,产品纯碱的纯度高;其化学反应原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl它是我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。并通入氨气,所以在低温条件下,还常用作硬水的软化剂。

  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,因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。CaO+H2O=Ca(OH)2,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,无水碳酸钠,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再煅烧制得纯碱产品,先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,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),所放出的氨气可回收循环使用。

  它是比利时工程师苏尔维(1838~1922)于1892年发明的纯碱制法。2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O其工业生产的简单流程如图所示。适合于大规模生产。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。再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,这是一个很大的损失。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。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,也用于制造钠的化合物。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。2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。可回收循环使用。副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了,其化学反应原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2氨碱法的优点是:原料(食盐和石灰石)便宜。


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