侯氏制碱法与索尔维制碱法..docVIP

精品 侯氏制碱法与索尔维制碱法（也叫做氨碱法与联碱法）的比较 一、氨碱法（又称索尔维法） 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 ＋NH 3＋H2O ＋CO2 ＝NaHCO 3 ↓＋NH 4Cl 将经过滤、洗涤得到的 NaHCO 3 微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。 2NaHCO 3 ＝Na 2CO 3＋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 ， 2NH 4 Cl＋ Ca(OH) 2＝CaCl 2＋2NH 3 ↑＋2H 2 O。 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，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 ），因此 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、联合制碱法（又称侯氏制碱法） 将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来， 同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。 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。 其化学反应原理是： C＋H 2O ＝CO＋H 2 CO＋H2O＝CO2＋H2 联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成 氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得 NaHCO 3 微小晶体，再 煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。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。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要 大，低温时的溶解度则比氯化钠小， 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。所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气， -可编辑 - 精品 可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化 铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。 联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使食盐的利用率提高到 96 ％以上，应 用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。 另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯 离子，同时，生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。将氨厂的废气二氧化碳，转变 为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰 窑；将碱厂的无用的成分氯离子（ Cl － ）来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取 氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处， 又难于处理的氯化钙， 减少了对环境的污染， 并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。 由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。 母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它 结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。这个新工艺使食盐利 用率从 70 ％提高到 96 ％，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化 钙占地毁田、污染环境的难题。所谓“联合制碱法”中的“联合”，指该法将合成 氨工业与制碱工业组合在一起，利用了生产氨时的副产品 CO 2 ，革除了用石灰石分 解来生产，简化了生产设备。此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的 副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收，提高了食盐利用率，缩短了生产流 程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。 侯氏原理是依据离子反应发生的原理进行的， 离子反应会向着离子浓度减小的 方向进行。也就是所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。他要制 纯碱（ Na 2 CO 3 ），就利用 NaHCO 3 在溶液中溶液中溶解度较小，所以先制得 NaHCO 3 。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠 离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其 中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子，铵根离子，氯离子和碳酸氢根离 子，这其中 NaHCO 3 溶解度最小，所以析出，其余产品处理后可作肥料或循环使 用。所不同的是索氏法在整个制取过程中 NH3 是循环使用的： 2NH 4 Cl+Ca(O