侯氏制碱法

侯氏制碱法Hou,sSodaProcess北京八十中梁京梅内蒙古鄂托克旗碱湖?天然碱(Na2CO3·NaHCO3·nH2O)碱湖纯碱（Na2CO3)氨碱法的反应原理NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NaCl（饱和）+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2加热思考：“氨碱法”制备NaHCO3的反应温度应控制在什么范围内？为什么？25⁰C左右分析：索尔维采取了怎样的措施提高了氨的利用率？先在饱和食盐水中通NH3至饱和，制得氨化的饱和食盐水，再与CO2反应措施1：思考：为什么不能先在饱和食盐水中通CO2至饱和，再与氨反应？改进了气体反应物（CO2）和液体反应物（氨化的饱和食盐水）的接触方式措施2：思考：使CO2和“氨化的饱和食盐水”怎样接触才能提高反应效率呢？母液与熟石灰作用重新生成氨2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+2H2O+CaCl2措施3：结论：索尔维采取了以下措施以提高氨的利用率？1、先制得氨化的饱和食盐水，再与CO2反应2、使CO2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触3、母液与熟石灰作用重新生成氨侯氏制碱法的诞生1918~1921年，范旭东先生在天津塘沽筹办永利碱业公司。同年10月侯德榜接受了的聘请，毅然从美国回国。1924年，用索尔维制碱法成功制得纯碱1927年，中国制造的纯碱出口朝鲜、日本等国1926年8月，在美国费城进行的纪念美国独立150周年的万国博览会上,中国生产的“红三角”纯碱荣获大会金质奖。1937年，抗日战争爆发，日本入侵天津。永利碱厂迁往川西1938~1941年，侯德榜先生自己开发制碱新工艺，期间分析了2000多个样品，经过600多次研究实验。1942年，发明并创立了举世闻名的“侯氏制碱法”。讨论：“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不同在母液的处理上。1、“侯氏制碱法”采取了怎样的方式对母液进行处理？从化学原理上分析采取这些处理措施的原因。（1）向母液中加食盐细粒（3）降温至5℃左右（2）向母液中通氨气2、侯德榜先生是在碱厂迁往川西后下决心改进“索尔维制碱法”的，“侯氏制碱法”（又称联合制碱法）至今仍为全世界绝大多数碱厂采用，试从历史的和现实的两个角度分析“侯氏制碱法”的意义。1、符合现在提倡的“绿色化学的要求：提高了原料（NaCl）的利用率，不产生无用的CaCl2。2、体现了大规模联合生产的优越性：利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2，可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl-，可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。降低了成本，提高了综合经济效益侯德榜1890年8月9日出生于福建的一个农民家庭,就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学堂，1910年考入清华留美预备学堂，1913年公费赴美留学，1917～1921年先后获得麻省理工学院化学工程学学士学位、哥伦比亚大学硕士学位和博士学位。1935年荣获中国工程师学会金质奖章。1943年，接受英国皇家学会名誉会员荣衔（当时国外会员仅12人）1949新中国成立之后，侯德榜被任命为中国化学会会长、中国化工学会理事长、中国科学院院士中国科协副主席、化工部副部长等职。1973年获美国机械工程学会荣誉会员称号。作业：请同学们模拟设计“侯氏制碱法”流程图模拟设计流程示范：流程示意硫酸工业简易设计图硫铁矿空气净化SO2、O2冷却98.3%硫酸发烟硫酸合成氨厂沉淀池煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(aq)母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的NaCl颗粒CO2设计实验模拟“氨碱法”制备NaHCO3：可以在装置流程中标注原料和产物，以及相关操作。装置示意图中仪器的表示方法：敞口容器：密闭容器：玻璃漏斗：分液漏斗：玻璃导管：溶解度数据T0℃10℃20℃30℃40℃50℃NaCl29.433.336.036.336.637.0NH4HCO335.735.821.027.0————NaHCO311.915.89.611.112.714.5NH4Cl6.98.1537.241.145.850.4溶解度数据NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl30℃36.327.011.141.1NaHCO3Na2CO330℃11.150.540℃12.748.560℃16.446.4诸位：我们总算制出合格的中国碱。这是我们多少年来的夙愿，为此我们支付多少辛苦，尝尽人间辛酸。用索尔维法制碱我们永利是第31家，而在亚洲、在远东我们则是第一家。今天看见这雪白、纯洁的产品，心里无比激动和喜悦。为了使我们的产品区别于土法生产的口碱和进口的卜内门公司的洋碱，我提议取名为纯碱。——范旭东SO3发烟H2SO498.3%H2SO4母液CO2氨化的饱和食盐水NaHCO3固体范旭东先生侯德榜先生“侯氏制碱法”流程图纯碱即苏打，化学组成为Na2CO3。碳酸钠用途非常广泛。是一种重要的化工原料，虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。