工业制纯碱课件

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”。1ppt课件完整思考1：从物质组成、构成的角度，要合成Na2CO3，需要哪些原料？Na2CO3①

②

CO32-

Na+NaCl

CaCO3

NaHCO3

③2ppt课件完整一、索尔维制碱法（氨碱法）饱和食盐水NH3CO2NaHCO3过滤母液（NH4Cl、NaCl、NaHCO3）3ppt课件完整思考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+CO2H2O+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？

4ppt课件完整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℃NaCl35.735.836.036.636.637.037.339.8NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3NH4HCO311.915.821.027.0—①———NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4—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

。5ppt课件完整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：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O（3）原料CO2、NH3的生产与循环：CaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2OCaO

+CO2↑

CaCO36ppt课件完整思考讨论：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CO22NaCl+

CaCO3→Na2CO3+CaCl27ppt课件完整3.生产工艺：8ppt课件完整思考讨论：

：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9ppt课件完整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：10ppt课件完整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）

11ppt课件完整思考：如何把NaCl、NH4Cl混合液进行分离？

77.355.350.445.841.437.233.329.4NH4Cl39.837.337.036.636.336.035.835.7NaCl100℃60℃50℃40℃30℃20℃10℃0℃温度物质12ppt课件完整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：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O13ppt课件完整3.生产工艺：合成氨工厂CO2NH3①通NH3②加NaCl细粒③冷却14ppt课件完整思考讨论：

：根据工艺流程图，请说说联碱法有什么优缺点?1.优点：

（1）联合合成氨厂，原料易得，节约成本；（2）母液循环使用，大大提高了食盐的利用率（>96%），避免产生大量含CaCl2的废液，对环境污染少，符合“绿色化学”的思想；2.缺点：

由于工艺所限（剩余饱和食盐水循环使用），产品的盐分等杂质含量要高于氨碱法

；（3）操作过程、工厂设备简单，投资少、成本低。

15ppt课件完整表3近几年三种纯碱生产工艺产能比例变化趋势（%）年份氨碱联碱天然碱200551.6442.625.78200653.140.526.36200750.6442.217.15200848.4245.196.39200946.3248.175.5116ppt课件完整氨碱法联碱法发明者生产原料

生产工艺循环物质产品优点缺点

索尔维（比利时）侯德榜（中国）氯化钠、石灰石、氨气氯化钠、氨气、二氧化碳生产原理NaCl利用率（1）NH3+CO2+H2O→NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl（2）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OCaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2ONH3、CO2均来自合成氨厂CaCO3CaO+CO2↑盐水制备→氨盐水制备及碳酸化→重碱分离与煅烧→氨的回收

一次碳化→两次吸氨→一次加盐→低温盐析CO2、NH3NaClNa2CO3Na2CO3、NH4Cl72%~74%>96%原料价廉易得、产品质量好、成本较低设备简单，投资少；食盐的利用率高；耗能少、对环境污染少原料利用率低、产生氯化钙多、耗能多

产品纯度相对氨碱法差17ppt课件完整侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三，他为发展小化肥工业所做的贡献。1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后，怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，毅然回到祖国。

索尔维(E.ErnestSolvay1838-1922)，比利时工业化学家。1861年他又用氨溶液、二氧化碳与食盐混合制成碳酸钠（称为氨碱法）。1863年创办一个正式的制碱工厂，实现了氨碱法的工业化，使制碱生产实现了连续化，食盐的利用率也提高了很多。产品由于质量纯净,而被称为纯碱。18ppt课件完整三、化工生产的一些基本原理