侯氏制碱法PPT课件.ppt

1、联联 合合 制制 碱碱 法法（侯氏制碱法）（侯氏制碱法）1饱饱和和食食盐盐水水氨氨盐盐水水沉淀沉淀NaHCO3滤液滤液NH4Cl、NaCl石灰石石灰石Ca(OH)2石灰乳石灰乳通通NH3过滤过滤洗涤洗涤通通CO2煅烧煅烧CO2(循环使用）循环使用）Na2CO3产品产品煅烧煅烧CO2CaONH3(循环使用）循环使用）废液废液CaCl2、NaClCa(OH)2l流程图流程图2 活动一：活动一： 3 先在饱和食盐水中通先在饱和食盐水中通NHNH3 3至饱和，制得至饱和，制得氨化的饱和食盐水氨化的饱和食盐水，再与，再与COCO2 2反应反应措施措施1 1：思考：思考： 使使 CO CO2 2 和和“氨

2、化的饱和食盐水氨化的饱和食盐水”怎样怎样接触才能提高反应效率呢？接触才能提高反应效率呢？4 改进了气体反应物（改进了气体反应物（ CO CO2 2 ）和液体反应物）和液体反应物（氨化的饱和食盐水氨化的饱和食盐水）的接触方式）的接触方式措施措施2 2：5母液与熟石灰作用重新生成氨母液与熟石灰作用重新生成氨 2 NH2 NH4 4Cl +Cl + Ca(OH)Ca(OH)2 2= 2NH= 2NH3 3+ 2H2H2 2O O +CaCl+CaCl2 2措施措施3 3：6结论：结论： 1 1、先制得氨化的饱和食盐水，再与、先制得氨化的饱和食盐水，再与COCO2 2反应反应2 2、使、使COCO2

3、2与氨化的饱和食盐水在合成塔中与氨化的饱和食盐水在合成塔中 逆流接触逆流接触3 3、母液与熟石灰作用重新生成氨、母液与熟石灰作用重新生成氨7索氏索氏制碱原理：制碱原理：NHNH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2ONHONH4 4HCOHCO3 3NaCl + CONaCl + CO2 2 + H + H2 2O + NHO + NH3 3 NaHCONaHCO3 3 + NH + NH4 4ClCl2NaHCO2NaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O+O+COCO2 2（CO2CO2循环使用）循环使用）NHNH4 4ClCl又可以与又可以与熟石灰熟石灰反应，产生反应，

4、产生NHNH3 3，重新作为原料使用：，重新作为原料使用： 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 22NH2NH3 3+CaCl+CaCl2 2+2H+2H2 2O O （NHNH3 3循环循环使用使用）NHNH4 4HCOHCO3 3+NaCl+NaClNaHCONaHCO3 3+NH+NH4 4ClCl8活动二活动二 联合制碱法联合制碱法 思考思考2 2 “侯氏制碱法侯氏制碱法”在在“索尔维制碱法索尔维制碱法” 基础上进行了哪些方面的改进？基础上进行了哪些方面的改进？原料来源原料来源母液的处理母液的处理 9在联合制碱中，所用原料在联合制碱中，所用原料COCO2 2和和N

5、HNH3 3是由合成是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，所以，称为和合成氨联合在一起，所以，称为“联合制联合制碱法碱法”。原料来源原料来源102022-5-2611母液的处理母液的处理（1 1）向母液中通氨气）向母液中通氨气（3 3）降温至）降温至5 5 左右左右（2 2）向母液中加食盐细粒）向母液中加食盐细粒12 侯德榜侯德榜18901890年年8 8月月9 9日出生日出生于福建的一个农民家庭于福建的一个农民家庭, ,就读于就读于福州英华书院和沪皖两省路矿福州英华书院和沪皖两省路矿学堂，学堂，19101910年考入清华留美预

6、备年考入清华留美预备学堂，学堂，19131913年公费赴美留学，年公费赴美留学，1917191719211921年先后获得麻省理工学院化学工程学学士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。学位、哥伦比亚大学硕士学位和博士学位。13 19351935年荣获中国工程师学会金质年荣获中国工程师学会金质奖章。奖章。19431943年，接受英国皇家学会名年，接受英国皇家学会名誉会员荣衔（当时国外会员仅誉会员荣衔（当时国外会员仅1212人）人） 19491949新中国成立之后，侯德榜新中国成立之后，侯德榜被任命为中国化学会会长、中国化工被任命为中国化学会会长、中国化工学会

7、理事长、中国科学院院士中国科协副学会理事长、中国科学院院士中国科协副主席、化工部副部长等职。主席、化工部副部长等职。 19731973年获美国机械工程学会荣誉会员年获美国机械工程学会荣誉会员称号。称号。14合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(aq)母液母液Na2CO3NH4ClCOCO2 2NHNH3 3细小的细小的NaClNaCl颗粒颗粒COCO2 2151、相同点：NaClNaClNHNH3 3H H2 2O OCOCO2 2NaHCONaHCO3 3NHNH4 4ClCl 2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO

8、+CO2 2 原理相同三、侯氏制碱法与索氏制碱法的异同点：16 索氏制碱法（氨碱法）索氏制碱法（氨碱法） 侯氏制碱（联合制碱法）侯氏制碱（联合制碱法）滤 液 处滤 液 处理方法理方法原 料 来原 料 来源源循 环 物循 环 物质质优缺点优缺点优点：优点：缺点：缺点： 2、不同点：Ca(OH)Ca(OH)2 2+2NH+2NH4 4Cl Cl 2NH2NH3 3+CaCl+CaCl2 2+2H+2H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2来源：来源：CaCOCaCO3 3CaO+COCaO+CO2 2CaO+HCaO+H2 2O O Ca(OH)Ca(OH)2 21 1、通入、通入NHNH3

9、3：a a、增大、增大NHNH4 4+ +的浓度，使的浓度，使NHNH4 4ClCl更多地析更多地析出出b b、使、使NaHCONaHCO3 3转化为转化为NaNa2 2COCO3 3，提高析，提高析出出NHNH4 4ClCl的纯度的纯度2 2、降温、降温, ,并加入过量并加入过量NaClNaCl： 低温时低温时NHNH4 4Cl Cl 溶解度比溶解度比NaClNaCl小，所以可小，所以可以使以使NHNH4 4ClCl析出，同时补充析出，同时补充NaNa+ +COCO2 2 NH NH3 3COCO2 2 NaCl NaCl1 1、原料（食盐和石灰石）便宜；、原料（食盐和石灰石）便宜；2 2、

10、产品纯碱的纯度高；、产品纯碱的纯度高；3 3、副产品氨和二氧化碳都可以回收、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；循环使用；4 4、制造步骤简单，适合于大规模生、制造步骤简单，适合于大规模生产。产。COCO2 2 ：石灰石的煅烧：石灰石的煅烧 NHNH3 3 ：Ca(OH)Ca(OH)2 2与与NHNH4 4ClCl的反应的反应COCO2 2 ：高温下焦炭与水蒸气的反应：高温下焦炭与水蒸气的反应NHNH3 3 ：工业合成氨的反应：工业合成氨的反应1 1、 NaCl NaCl利用率低利用率低 2 2、生成用途不大的、生成用途不大的CaClCaCl2 2优点优点：1 1、提高了、提高了NaClNa

11、Cl利用率利用率 2 2、产生了有用的化工原料、产生了有用的化工原料 和肥和肥料料 NHNH4 4ClCl 17课堂练习1： 我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下CO2Na2CO3X食盐水循环II循环I母液(提取副产品)煅烧炉煅烧炉合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池NH3NH3(1) (1) 上述生产纯碱的方法称上述生产纯碱的方法称-， 副产品的一副产品的一种用途为种用途为。(2) (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是沉淀池中发生的化学反应方程式是。(3) (3) 写出上述流程中写出上述流程中X X物质的分子式物质的分子式。 联合制碱法或侯德榜制碱法作氮肥NHNH3 3 +

12、 CO + CO2 2 + H+ H2 2O + NaCl NHO + NaCl NH4 4Cl + NaHCOCl + NaHCO3 3COCO2 218(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是。(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。(a)增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出(b)使NaHCO3更多地析出(c)使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度I过滤稀硝酸和硝酸银溶液a、cCO2Na2CO3X食盐水循环II循环I母液(提取副产品)煅烧炉煅烧炉合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池NH3NH3192022-5-2620