三酸两碱工业课件.ppt

三酸两碱工业三酸两碱工业 硫酸 盐酸 硝酸 烧碱 纯碱 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2+Q 煅烧 2SO2 + O2 2SO3＋Ｑ V2O5 400～500℃ SO3 + H2O  H2SO4＋Ｑ 原料：空气，硫或金属硫化物（FeS2) 一、硫酸工业 沸腾炉、接触室、吸收塔 二、盐酸工业 氢气在氯气中燃烧 氯化氢被水吸收 H2+Cl2 2HCl 点燃 三、硝酸工业 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO 氧化炉 吸收塔 四、烧碱工业 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑ 溶解度数据 NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl 30℃36.327.011.141.1 (1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法) 五、纯碱工业制法 18621862年比利时人年比利时人索尔维索尔维发明了发明了氨碱法氨碱法制备碳酸制备碳酸 钠其原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气钠其原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气 至饱和，然后在加压下通入至饱和，然后在加压下通入COCO 2 2 CaCO3 CaO CO2 Ca (OH) 2 水 CO2 +H2O +NaCl + NH3 → NaHCO3 +NH4Cl +NH4Cl 2 NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O 煅烧 氨碱法制纯碱流程 Ø 索尔维制碱法 原料：CO2 、NH3、NaCl、 产物：NaHCO3Na2CO3 + CO2 滤液 CaO NH3 + CaCl2 Na2CO3 CaCl2 (1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法) 五、纯碱工业制法 1、原料：食盐，石灰石 氨（部分循环） CaO + H2O → Ca (OH) 2 2NH4Cl + Ca (OH) 2 → 2NH3↑ +CaCl2 +2H2O 2、原理：CaCO3 CaO + CO2↑ NH3 +CO2 +H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 ↓+ NH4Cl 2 NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O 优点： 不足： 原料便宜 成品纯度高 氯化钠利用率低 氨和部分二氧化碳可循环使用 制作步骤简单 产生了大量无用的氯化钙 18621862年比利时人年比利时人索尔维索尔维发明了发明了氨碱法氨碱法制备碳酸钠。

其制备碳酸钠其 原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加原理是：向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加 压下通入压下通入COCO 2 2 （由（由CaCOCaCO 3 3 煅烧而得），因煅烧而得），因NaHCONaHCO 3 3 溶解度溶解度 较小，故有下列反应发生：较小，故有下列反应发生： NHNH 3 3 ＋＋COCO 2 2 ＋＋HH 2 2 O = NHO = NH 4 4 HCOHCO 3 3 NHNH 4 4 HCOHCO 3 3 ＋＋NaClNaCl = NaHCO = NaHCO 3 3 ↓ ↓＋＋NHNH 4 4 ClCl 2NaHCO2NaHCO 3 3 = Na = Na 2 2 COCO 3 3 ＋＋HH 2 2 OO＋＋COCO 2 2↑ ↑ 2NH2NH 4 4 Cl(Cl(母液中母液中) )＋＋CaOCaO = 2 = 2NHNH 3 3 ↑ ↑＋＋CaClCaCl 2 2 ＋＋HH 2 2 O O 优点：优点：原料经济，能原料经济，能 连续生产，连续生产，COCO 2 2 和和NHNH 3 3 能回收使用能回收使用 缺点：缺点：大量大量CaClCaCl 2 2 用途不大，用途不大，NaClNaCl利用率只有利用率只有7070﹪ ﹪ ﹪ ﹪ ，约有，约有 3030﹪ ﹪ ﹪ ﹪ 的的NaClNaCl留在母液中。

留在母液中 侯氏制碱法的主要步骤： ①向饱和的NaCI溶液中通入NH3至饱和 ，再通入 过量CO2得到固体NaHCO3 ②再将所得NaHCO3焙烧制得纯碱 ③向析出小苏打的母液中加入研细的NaCI，还得到 另一产品NH4CI固体 (2)侯氏制纯碱 根据根据NHNH 4 4 ClCl在常温时的溶解度比在常温时的溶解度比 NaClNaCl大，而在低温下却比大，而在低温下却比NaClNaCl溶解溶解 度小的原理，在度小的原理，在 5 5℃℃～～1010℃℃时，向母时，向母 液中加入食盐细粉，而使液中加入食盐细粉，而使NHNH 4 4 ClCl单独单独 结晶析出供做氮肥结晶析出供做氮肥 NaCI ①NH3 ②CO2 Na+ 、NH4+ CI-、HCO3- NaHCO3 Na+、NH4+、 CI-、HCO3- 焙烧 CO2 NH4CI NaCI Na+、NH4+、 CI-、HCO3- CO2 +H2O +NaCl + NH3 → NaHCO3 +NH4Cl 合成氨厂 的废气 合成氨厂 提供 结晶析出， 制成氮肥 纯碱生产中生成的CaCl2是目前无用的物质我国 化学家候德榜1941年研究完成了候氏制碱法。

提高 了食盐的利用率 侯氏制碱法侯氏制碱法( (联合制碱法联合制碱法) )原理与索尔维法原理与索尔维法( (氨碱法氨碱法) )基基 本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产没有副本相同，其优点在于制碱与合成氨进行联合生产没有副 产物产物------氯化钙，而且还得到有用的氯化铵氯化钙，而且还得到有用的氯化铵 NHNH 3 3 ＋＋COCO 2 2 ＋＋HH 2 2 O = NHO = NH 4 4 HCOHCO 3 3 NHNH 4 4 HCOHCO 3 3 ＋＋NaClNaCl = NaHCO = NaHCO 3 3 ↓ ↓＋＋NHNH 4 4 ClCl 2NaHCO2NaHCO 3 3 = Na = Na 2 2 COCO 3 3 ＋＋HH 2 2 OO＋＋COCO 2 2↑ ↑ 优点：优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的 利用率提高到利用率提高到9696﹪ ﹪ ﹪ ﹪ ；；NHNH 4 4 ClCl可做氮肥；可做氮肥； 可与合成氨厂联合，利用了合成氨制原料气时产生的废气可与合成氨厂联合，利用了合成氨制原料气时产生的废气 ，将其转化成，将其转化成COCO 2 2 ，，革除了革除了CaCOCaCO 3 3 制制COCO 2 2 这一工序。

这一工序 实验室中，用侯氏制碱原理制实验室中，用侯氏制碱原理制NaNa 2 2 COCO 3 3 和和NHNH 4 4 ClCl的步骤为：的步骤为： ⑴⑴ ③③过滤所得晶体过滤所得晶体1 1的名称是的名称是__________________滤液1 1中主要中主要 含有的溶质是含有的溶质是__________________ 操作操作③③中使用玻棒的作用是中使用玻棒的作用是 ________________________________________________ ⑵⑵ 操作 操作①②①②的顺序的顺序______________（填能或不能）颠倒，（填能或不能）颠倒， 其原其原 因为因为 ________________________________________________________________________________ ⑶⑶连续化生产的循环步骤是连续化生产的循环步骤是 __________（填操作序号）（填操作序号） 碳酸氢钠碳酸氢钠 NHNH 4 4 ClCl 引流引流 不能不能 COCO 2 2 在水中溶解度比在水中溶解度比NHNH 3 3 在水中溶解度小得多在水中溶解度小得多 ，而，而COCO 2 2 在氨水中被吸收的量比在水中大。

在氨水中被吸收的量比在水中大 请回答：请回答： ⑥⑥ (1) 副产品的一种用途为 (2)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上 ，主要是设计了 的循环 2、我国化学家侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表 示如下： （提取副产品） 合成氨厂 煅烧炉 母液 Na2CO3 沉淀 池 食盐 水 NH3 CO2 X NH3 (3)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 (4)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，提高析出的NH4Cl纯度 （提取副产品） 合成氨厂 煅烧炉 母液 Na2CO3 沉淀 池 食盐 水 NH3 CO2 X NH3 。