侯德榜制碱法的原理和步骤

科普大全 2023-10-08 14:02:01

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侯德榜制碱法的原理和步骤

侯氏纯碱工艺是由中国化工专家侯(1890 ~ 1974)于1943年创立的。是一种氨碱法和合成氨法联合生产纯碱和氯化铵的方法。原料是盐、氨和二氧化碳，二氧化碳是氨厂从水和气体生产氢气时产生的废气。它的化学反应原理是:c+H2O = co+h2co+H2O = CO2+H2。

包括两个过程，第一个过程是将氨通入饱和盐水中形成氨盐水，然后通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，再经过滤、洗涤得到碳酸氢钠微晶，然后煅烧得到纯碱产品，滤液为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和沉淀氯化铵晶体。由于常温下氯化铵的溶解度大于氯化钠，低温下小于氯化钠，在氯化钠浓溶液中的溶解度远小于在水中的溶解度。因此，在低温条件下，向滤液中加入细粉氯化钠，并通入氨气，氯化铵可以独立结晶析出，经过滤、洗涤、干燥后得到氯化铵产品。此时氯化铵沉淀后得到的滤液已经基本饱和氯化钠，可以循环使用。

侯德榜制碱法的原理和步骤

侯氏纯碱法的核心步骤是将氨气通入饱和氯化钠溶液，待氨气饱和后再继续通入二氧化碳。此时溶液中有接近饱和的钠离子、氯离子、铵离子和碳酸氢根离子，其中碳酸氢钠的溶解度最小，会沉淀出来形成沉淀。收集的碳酸氢钠可以加热生产纯碱，产生的二氧化碳可以回收利用。

此时母液中有钠离子、氯离子和铵离子。当母液冷却后加入氯化钠，氯化钠接近饱和，氯化铵在溶液中的溶解度因温度下降而大大降低，从母液中析出。过滤净化后可直接作为合成氨厂的固氨产品。加入氯化钠后，剩余的母液可以循环使用。

侯先生创造性地将合成氨厂和碱厂的生产结合起来，进行了工艺集成。利用合成氨厂的氨气和副产二氧化碳作为碱厂的原料，利用碱厂的副产氯化铵作为合成氨厂的固氨产品，节省了近三分之一的工艺，大大提高了氯化钠的转化率，减少了污染，开创了制碱工艺的新篇章。

侯德榜制碱法的原理和步骤

1.将二氧化碳引入氨化饱和盐水中。

NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(沉淀)

2.加热碳酸氢钠得到碳酸钠。

碳酸氢钠=碳酸钠+H2O+二氧化碳

3.氢氧化钠是通过将石灰水引入碳酸钠中制备的。

碳酸钠+氢氧化钙= 2氢氧化钠+碳酸钙

4、焙烧碳酸钙，得到二氧化碳循环。