侯德榜制碱法工艺流程

侯德榜制碱法工艺原理【情景】侯德榜制碱法工艺流程如下：1、将氯化钠溶于水制成饱和氯化钠溶液。2、先通入NH3达饱和3、再通入CO2至饱和4、过滤，得到碳酸氢钠固体.5、加热固体，得纯碱.6、滤液，主要是氯化铵。让其和碳酸钙分解生成的CaO(溶于水生成Ca(OH)2)反应重新放出NH3，循环使用。或在初始滤液中继续加固体NaCl还可以得到碳酸氢钠固体；或在初始滤液中通氨气得到氯化铵。【讨论】1、Na HCO3(s) = Na+(aq) + HCO3-(aq)这是一个“沉淀”溶解平衡。为了得到NaHCO3，只要Na+和HCO3-浓度足够高即可。因为我们需要饱和氯化钠溶液，这样Na+浓度最大。当然使用饱和NaOH溶液更好，因为可以得到的Na+可以更高，但工业成本太大，不现实。2、先通氨气后通二氧化碳显然为了得到最大浓度的HCO3-。假如先通二氧化碳，再通氨气，由于二氧化碳的溶解度很小，最后得到的HCO3-浓度很小，况且假如通入的氨气过量，则得到的HCO3-浓度更小，无法使NaHCO3(s) = Na+(aq) + HCO3-(aq)平衡往左移动，工业目的无法达到。相反，先通氨气再通过量的二氧化碳，则看保证都得到碳酸氢铵。在通二氧化碳一段时间以后，继续再通氨气，理论上可以得到的碳酸氢铵浓度更大，得到的HCO3-浓度更高，则越溶液得到NaHCO3(s)。3、分离碳酸氢钠固体显然使用过滤的方法，因为这是一个难溶于水和水溶液之间的混合物的分离。4、在初始滤液中继续加固体NaCl，显然是为了提高Na+浓度，使得Na HCO3(s)继续i析出；在初始滤液中通氨气得到氯化铵的道理也一样。5、摩尔盐的制备原理和碳酸氢钠制备的道理也一样。6、“沉淀”溶解平衡不仅仅局限在难溶物质，只是可溶或者易溶物质的Ksp更大而已。