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  [图文]什么是侯氏制碱法?         ★★★ 【字体:
什么是侯氏制碱法?
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:4975    更新时间:2011-6-13    

     1943年,彼时的中国正处于对日抗战的艰苦岁月。那一年,中国化学工程师学会一致同意,将一种新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。
     一、索尔维法(又称氨碱法)
     它是比利时工程师索尔维于1892年发明的纯碱制法。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。
     先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,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。其化学反应原理是: 
     NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NH4HCO3
     将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。
     2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
     放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用。
     CaO+H2O= Ca(OH)2  
     Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
     氨碱法工业生产的简单流程图:
    
     氨碱法的优点是:原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。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——食盐中的钠离子和石灰石中的碳酸根离子结合成了碳酸钠,食盐中的氯离子和石灰石的钙离子却结合成了没有多大用途的氯化钙,如何处理氯化钙成为一个很大的负担。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%~74%,其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了,这是一个很大的损失。
     二、侯氏制碱法
     侯氏制碱法反应方程式
     NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
     NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 
     2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
    
    
侯氏制碱法的最大特点是,不从固体碳酸氢铵开始,而是用盐卤先吸收氨后碳酸化进行连续生产。其原理是:低温下用氨饱和了的饱和食盐水通入CO2可析出NaHCO3,此时母液中的Na+减少而Cl-则相当多。若加细盐末,因同离子效应,在低温下NH4Cl的溶解度陡减,而对NaCl的溶解度则影响不大,故NH4Cl析出,而食盐不析出。再用氨饱和后通CO2,结果是往返析出NaHCO3与NH4Cl,而氨可由空气中的氮与水中的氢化合制成,CO2则是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品。如此巧妙地把氮气工业与制碱工业联合起来,故又称“联合制碱法”。


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