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《《純堿的生產(chǎn)》文字素材1(人教版選修2)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、(新人教選修2)1..3純堿的生產(chǎn)示范教案一、純堿的性質(zhì)純堿化學(xué)名為碳酸鈉,分子式Na2CO3,相對分子質(zhì)量106,系白色單斜體結(jié)晶,比重為2.533;熔點為840~852℃。純堿易溶與水。在35.4℃是溶解度最大,100克水可以溶解49.7克碳酸鈉。純堿易吸潮,在空氣中吸收水蒸氣和二氧化碳而結(jié)塊,生成重堿:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3純堿加熱至400℃時開始分解,生成氧化鈉和二氧化碳:Na2CO3Na2O+CO2↑純堿與酸類反應(yīng)生成鹽,并放出二氧化碳:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O純堿
2、與石灰水作用生成氫氧化鈉------苛化燒堿的反應(yīng):Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓純堿與鹽類起復(fù)分解反應(yīng)-----氯化鈉精制反應(yīng)之一:Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+Na2SO4二、制堿工業(yè)的發(fā)展遠在幾千年前,勞動人民就有使用堿的知識,在沒有工業(yè)方法生產(chǎn)堿以前人們所需要的堿都取自天然堿和草木灰。至于應(yīng)用化學(xué)方法制取純堿,還只是近兩百年的事情。1、路步蘭法1791年,法國人路步蘭成功地研究出以食鹽為原料的制堿法,即路步蘭法,該發(fā)首先用硫酸和食鹽制取硫酸鈉、石灰石和炭,按100:100:35.5的重量
3、比混合,在反射爐或回轉(zhuǎn)爐內(nèi)煅燒(950~1000°C),生成熔塊(黑灰),再經(jīng)浸取、蒸發(fā)、短少等過程而得到純堿。產(chǎn)品中含碳酸鈉約為95%左右。該法的主要化學(xué)反應(yīng)為:H2SO4+2NaCl=Na2SO4+2HClNa2SO4+CaCO3+2CNa2CO3+CaS+2CO2制取硫酸鈉時產(chǎn)生的氯化氫氣體,經(jīng)水吸收制成或用氧化法制成氯氣。浸取“黑灰”后的廢渣,經(jīng)與二氧化碳作用可得到硫化氫;從硫化氫中可回收硫磺。路步蘭法盛行一時。但其放的主要生產(chǎn)過程系在固相中進行,并且需要高溫,生產(chǎn)不能、連續(xù),原料利用不充分,設(shè)備腐蝕嚴重。因此,人們除了
4、改進路步蘭法之外,又在探索新的制堿方法。2、氨堿法(索爾維法)1861年,比利時人索爾維綜合前人的工作并實現(xiàn)了改進,于1863年實現(xiàn)索爾維法制堿,即氨堿法。該法以食鹽、石灰石為原料,借氨的媒介作用,經(jīng)石灰石煅燒,鹽水精制、吸氨、碳酸化,碳酸氫鈉過濾、煅燒,母液蒸餾等工序制得純堿。氨堿法生產(chǎn)過程主要工序的基本化學(xué)反應(yīng)如下:(1)石灰乳的制備:CaCO3CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2(2)鹽水吸氨、碳酸化,生成碳酸氫鈉和氯化銨:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(3)碳酸氫鈉(重堿)煅燒制得
5、純堿;分解出二氧化碳循環(huán)使用:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O(4)氯化銨母液加石灰乳蒸餾,回收氨:2NH4Cl+Ca(OH)2=2CaCl2+2NH3↑+H2O高考學(xué)習(xí)網(wǎng)-中國最大高考學(xué)習(xí)網(wǎng)站Gkxx.com
6、我們負責(zé)傳遞知識!氨堿法生產(chǎn)純堿其主要化工過程:以氨和二氧化碳與氯化鈉(食鹽)水溶液反應(yīng),生成碳酸氫鈉和氯化銨,將碳酸氫鈉結(jié)晶煅燒制得純堿;氯化銨母液蒸餾回收氨循環(huán)使用。氨堿法具有原料普遍易得,價格低廉,生產(chǎn)連續(xù),產(chǎn)品純度高(含碳酸鈉98.5%以上),適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。但仍然存在兩個缺點:其一,氯化鈉的
7、利用率低,氯化鈉的轉(zhuǎn)化率在理論上可以達到84%,實際生產(chǎn)中由于氯化鈉在氨水中的溶解度和碳酸化反應(yīng)速率的限制,工業(yè)上一般只能達到72%~76%氯化鈉只利用了其中的部分鈉離子,24%~28%的鈉離子和全部的氯離子被廢棄。氯化鈉的總利用率不足30%。其二,廢液的處理問題。每生產(chǎn)1噸堿約有10米3左右的廢液排除,難以處理。因此,此法生產(chǎn)純堿成本太高。3、聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法)在創(chuàng)新中不斷提升對于氨堿法中所存在的缺點,長期以來國內(nèi)外科學(xué)工作者,不遺余力地合理的解決辦法。一種比較理想的方法是將氨、堿兩大工業(yè)聯(lián)合生產(chǎn),以氯化鈉、合成氨及生產(chǎn)
8、合成氨的副產(chǎn)物二氧化碳為原料,同時生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品。稱為“聯(lián)合生產(chǎn)純堿和氯化銨的方法”或“聯(lián)合制堿法”。1942年我國化學(xué)家侯德榜同志綜合了我國實驗研究的結(jié)果,結(jié)合他多年的實踐經(jīng)驗,提出了比較完整的聯(lián)合制堿流程,科學(xué)地把合成氨工藝與制堿工藝聯(lián)合起來,同時生產(chǎn)純堿和氯化銨,稱“聯(lián)合制堿法”,但是,在本帝國主義和國民黨反動派的破壞下,這項技術(shù)沒有得到發(fā)展,直到解放后才得以大力的推廣,于1964年經(jīng)國家技術(shù)鑒定后投入大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。下面重點介紹這種方法:三聯(lián)合制堿工藝優(yōu)勢???當前國際純堿市場逐漸形成了美國、中國、歐洲三分天
9、下的格局。美國天然堿資源得天獨厚,生產(chǎn)規(guī)模大,技術(shù)水平高。歐洲氨堿法技術(shù)成熟,勞動生產(chǎn)率高。而中國聯(lián)堿法形成自己鮮明的特色。氨堿法生產(chǎn)純堿雖然具有原料普遍易得,產(chǎn)品純度高,適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點,而聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿則有更大的優(yōu)勢:一是原料的利用率高。聯(lián)堿生產(chǎn)中母