『壹』 純鹼工業製作方法
純鹼即蘇打(soda),化學式為Na2CO3,是一種重要的化工原料,是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。
一:布蘭制鹼法: 古代,人們從草木灰中提取碳酸鉀,後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉,但量太小。遠不能滿足化工生產需求,1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利,以食鹽為原料制鹼,稱路布蘭制鹼法,該法分三布:
①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺點:; 該方法生產時需要高溫,硫酸對設備腐蝕嚴重,CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢,加之成本較高,後被氨鹼法代替。
二: 氨鹼法即索爾維制鹼法, 是1862年,比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法,其反應也分三步進行:
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反應生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣:
2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺點: 該法實現了連續化生產,食鹽利用率得到提高,使純鹼價格大大降低,並且產品質量純凈,故被稱純鹼。
三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進,此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3),而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產,此法的原理是:低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氫鈉(NaHCO3),此時母液中Na+減少而Cl-相對多,此時再加入細鹽末,因同離子效應,低溫氯化銨(NH4Cl)溶解度突然降低,而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大,所以氯化銨(NH4Cl)析出而食鹽不析出,再用氨飽和後通二氧化碳(CO2),結果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮與水中的氫化合製成,CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品,這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來,故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良,純白如雪,在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎」。具體是這樣的:
1 向已經氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(析出)
2 加熱碳酸氫鈉,得到碳酸鈉
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸鈉通入石灰水,製得氫氧化鈉
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培燒碳酸鈣,得到二氧化碳循環
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反應的母液中,加入過量食鹽,氯化銨結晶析出,製成化肥使用。
侯德榜先生經過上千次試驗,在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產,提高了食鹽利用率,縮短了生產流程,減少了對環境的污染,降低了純鹼的成本。
『貳』 純鹼的生產工藝流程是怎樣的
1、氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,如圖:
(2)工業純鹼怎麼製成擴展閱讀:
碳酸鈉 [497-19-8](Na2CO3),分子量105.99 。化學品的純度多在99.5%以上(質量分數),又叫純鹼,但分類屬於鹽,不屬於鹼。國際貿易中又名蘇打或鹼灰。
『叄』 工業如何制氫氧化鈉
『肆』 工業上氫氧化鈉製法
工業上生產燒鹼的方法有苛化法(也稱化學法)和電解法、離子交換膜法三種。
1、苛化法
苛化法即利用石灰乳與純鹼(Na2CO3)水溶液反應製得,由於此法製得的燒鹼純度低,經濟效益差,目前只在少數國家有小規模生產。
2、電解法
電解法又分水銀法、隔膜法和離子膜法,我國主要採用的是隔膜法和離子膜法。隔膜法生產中汲出的電解液,經過預熱、蒸發、分鹽、冷卻,得到液體燒鹼用中學化學的實驗操作描述就是:汲出的電解液中含有剩餘的NaCl和約10%左右的NaOH,經過加熱蒸發、除去一部分水。
使NaCl結晶析出而除去,得到較濃的NaOH溶液。離子膜法生產中,陰極室生成的高純度燒鹼溶液質量分數在30%~32%,可以直接做為燒鹼產品。
商品氫氧化鈉有固體和液體兩種,簡稱固鹼和液鹼(即燒鹼溶液),後者有73%、50%、45%、42%和30%等規格。
製取固鹼時,將各種方法生產的50%或73%氫氧化鈉溶液在降膜蒸發器內,用450℃熔融載熱體間接加熱,並加入蔗糖之類的還原劑,去除氯酸鹽雜質。
燒鹼溶液可進一步濃縮,也可以在含鎳鑄鐵鍋內用直火加熱,蒸發濃縮成為熔融的無水氫氧化鈉(NaOH的熔點為381.4℃)。
熔融的氫氧化鈉可直接加入鐵桶凝成為整塊固鹼,也可經結片機或造粒塔製成片狀或珠、粒狀固鹼。工業製得的氫氧化鈉中仍含有少量雜質,如需更高純度的氫氧化鈉,還需進行進一步提純精製。
3、離子交換膜法
將原鹽化鹽後按傳統的辦法進行鹽水精製,把一次精鹽水經微孔燒結碳素管式過濾器進行過濾後,再經螫合離子交換樹脂塔進行二次精製,使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下。
將二次精製鹽水電解,於陽極室生成氯氣,陽極室鹽水中的Na+通過離子膜進入陰極室與陰極室的OH生成氫氧化鈉,H+直接在陰極上放電生成氫氣。
電解過程中向陽極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH-,陰極室中應加入所需純水。在陰極室生成的高純燒鹼濃度為30%~32%(質量),可以直接作為液鹼產品,也可以進一步熬濃,製得固體燒鹼成品。
(4)工業純鹼怎麼製成擴展閱讀
氫氧化鈉的用途十分廣泛,在化學實驗中,除了用做試劑以外,由於它有很強的吸水性和潮解性,還可用做鹼性乾燥劑。氫氧化鈉在國民經濟中有廣泛應用,許多工業部門都需要氫氧化鈉。
使用氫氧化鈉最多的部門是化學葯品的製造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂製造業。另外,在生產染料、塑料、葯劑及有機中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產中,製取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒鹼。
『伍』 工業制鹼怎麼做
蒸發溶劑使溶液變成飽和溶液,多餘的溶質就會以晶體的形式析出,也就是結晶的一種方法
工業制鹼:
化學變化!
制純鹼:
氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱,碳酸氫鈉之所以沉澱是因為它的溶解度較小。
根據
NH4Cl
在常溫時的溶解度比
NaCl
大,而在低溫下卻比
NaCl
溶解度小的原理,在
278K
~
283K(5
℃~
10
℃
)
時,向母液中加入食鹽細粉,而使
NH4Cl
單獨結晶析出供做氮肥。
『陸』 工業制純鹼的化學方程式
工業制純鹼(侯氏制鹼法)的化學方程式如下:
NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃(首先向水中通入氨氣,然後再通入二氧化碳)
NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl(NaHCO₃溶解度最小,所以析出)
2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑(條件:加熱)
『柒』 工業上如何制純鹼
工業制純鹼(侯氏)
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3結晶析出)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反應條件:加熱)
6、工業制氨氣
3H2+N2=2NH3 (反應條件:高溫高壓催化劑作用下)
註:催化劑為鐵觸媒
中國工程師侯德榜(1890-1974)將制鹼廠與合成氨廠共建,從而將氨鹼法改造成了「聯合制鹼法」。兩種方法的區別主要體現在對母液的處理上。聯合制鹼法在母液中再次通入NH3並補充加入NaCl(而不是加入石灰乳),一方面利用沉澱平衡的移動原理迫使NH4Cl沉澱,一方面使NaHCO3轉化為溶解度較大的Na2CO3,從而得到較純的NH4Cl。
NH3·H2O+HCO3-→CO32-+NH4++H2O
NH4++Cl-→NH4Cl↓
(侯德榜聯合制鹼法流程圖)
同樣可以給出聯合制鹼法的「理論總結果」:
2NaCl+2NH3+CO2→Na2CO3+2NH4Cl
從中可見它與氨鹼法的基本區別:
1.NH3不再「相當於催化劑」,它是被完全消耗的原料,需要由合成氨廠不斷提供。
2.副產品是可作化肥的NH4Cl而不是CaCl2。
3.沒有Ca2+的干擾,母液被循環使用,NaCl等原料的利用率明顯提高。
碳酸鈉俗名純鹼或蘇打,是白色固體,常含結晶水(Na2CO3·10H2O)。我國北方的天然鹼礦中存在純鹼資源。它被廣泛用於玻璃製造、造紙、紡織等工業。
『捌』 工業上製取純鹼的原料是
原料是食鹽、氨和二氧化碳 聯合制鹼法(又稱侯氏制鹼法)
它是我國化學工程專家侯德榜(1890~1974)於1943年創立的。是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來,同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。其化學反應原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2
聯合制鹼法包括兩個過程:第一個過程與氨鹼法相同,將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉澱,經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體,再煅燒製得純鹼產品,其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉澱出氯化銨晶體。由於氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大,低溫時的溶解度則比氯化鈉小,而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水裡的溶解度小得多。所以在低溫條件下,向濾液中加入細粉狀的氯化鈉,並通入氨氣,可以使氯化銨單獨結晶沉澱析出,經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨產品。此時濾出氯化銨沉澱後所得的濾液,已基本上被氯化鈉飽和,可回收循環使用。其工業生產的簡單流程如圖所示。
『玖』 純鹼是用什麼東西製造出來的
人們使用純鹼比使用火鹼普遍,這是因為碳酸鈉便宜,鹼性適中,不燒手,製造也比較容易,原料又充足。那麼,純鹼是用什麼東西造出來的呢?它是用食鹽和石灰石再加上水、空氣和煤製造出來的。我國制鹼工業不但開始得較早,而且,我國化學家還對制鹼工業的發展作出過重要的貢獻呢!本世紀初,我國就有了制鹼業。那時,用的是德國人的老辦法,用這種辦法,雖然能得到碳酸鈉,但它的副產品氯化鈣用處不大。我國化工專家侯德榜經過多年苦心研究,改革了德國人的老辦法,創立了「聯合制鹼法」。這個方法不再使用石灰石,節省了運輸能力,降低了生產成本,它的副產品氯化銨又是一種很好的化肥。這個方法早已傳遍了世界各地,被國際上稱為「侯氏制鹼法」。