工业制纯碱课件.pptVIP

纯碱的工业制法 纯碱的用途 纯碱是重要的化工原料之一,绝大部分用于工业，一小部分为民用。主要应用于轻工、建材（每吨玻璃消耗纯碱0.2吨） 、化工、冶金、印染、制革、石油、国防、医药、洗涤等。少量食用级纯碱用于生产味精、面食等，用量极大，被誉为“化工之母”。 * 思考1： 从物质组成、构成的角度，要合成Na2CO3，需要哪些原料？ Na2CO3 ① ② CO32- Na+ NaCl CaCO3 NaHCO3 ③ * 一、索尔维制碱法 （氨碱法） 饱和食盐水 NH3 CO2 NaHCO3 过滤 母 液 （NH4Cl、NaCl、NaHCO3） * 思考2： 为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2能有碳酸氢钠沉淀产生？ （1）体系有几种物质？ （2）哪些物质相互间会反应？ NaCl+H2O+NH3+CO2 H2O+NH3+CO2 （3）NaCl+NH4HCO3混合液中有哪些离子？ 可能会形成哪些物质？ Na+，Clˉ，NH4+，HCO3ˉ NaCl，NH4Cl，NH4HCO3，NaHCO3 （4）为什么NaHCO3会以沉淀的形式析出？ * 四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃ NaCl 35.7 35.8 36.0 36.6 36.6 37.0 37.3 39.8 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 —① — — — NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 — ① 35℃时NH4HCO3会有分解 思考：通过以上溶解度表，你得到什么结论？ 同温下NaHCO3是四种物质中溶解度最小的 。 精品课件资料 * 1.生产原料： 氯化钠、石灰石、氨气 2．生产原理： （1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳： NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3； NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓+ NH4Cl （2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠： 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O （3）原料CO2、NH3的生产与循环： CaO + H2O → Ca(OH)2 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ H2O CaO + CO2↑ CaCO3 精品课件资料 * 思考讨论：为确保反应的顺利进行，生产上要注意哪些问题？ 1.物质的量的问题 2.加料顺序的问题 3.原料循环的问题 NaCl要饱和，提高Na+的浓度 CO2要过量 先通NH3，加压后通CO2 2NaCl+ CaCO3 → Na2CO3+ CaCl2 精品课件资料 * 3.生产工艺： 精品课件资料 * 思考讨论： ： 根据工艺流程图，请说说氨碱法有什么优缺点? 关注每个环节：原料、产品、生产过程、经济效益和社会效益 （1）优点： 1.原料（食盐和石灰石）价廉易得； 2.产品纯碱的纯度高、质量好； 3.步骤较简单，适合大规模生产； 4. 循环使用氨气和二氧化碳、成本较低 （2）缺点： 1.原料食盐的利用率低，仅为72%~74%； 2.产生大量氯化钙、氯化钠的废液，生成的氯化钙基本无用 精品课件资料 * 1.针对上节课分析的两个缺点问题，关键是原料的利用率问题。追根求源，原料的利用率低出现在工艺的哪个环节？能否进行改进？ ？ 讨论： 精品课件资料 * 2.石灰石的作用是什么？ 提供原料气CO2和NH3 3.能否不用石灰石CaCO3？ 寻找CO2和NH3的新途径 → 合成氨厂 二、侯氏制碱法 （联碱法） 精品课件资料 * 思考： 如何把NaCl、NH4Cl混合液进行分离？ 77.3 55.3 50.4 45.8 41.4 37.2 33.3 29.4 NH4Cl 39.8 37.3 37.0 36.6 36.3 36.0 35.8 35.7 NaCl 100℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃ 10℃ 0℃ 温度 物质 精品课件资料 * 1.生产原料： 氯化钠、氨气、二氧化碳 2．生产原理： （1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳： NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3； NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓+ NH4Cl （2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠： 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O 精品课件资料 * 3.生产工艺： 合成氨工厂 CO2 NH3 ①通NH3 ②加NaCl细粒 ③冷却 精品课件资料 * 思考讨论： ： 根