化工生产纯碱的制备ppt课件

为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3 化工生产化工生产为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、联合制碱工业二、联合制碱工业为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能玻璃玻璃制制 皂皂纺织纺织食品食品造纸造纸纯碱的用途纯碱的用途为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能自然界中有纯碱吗？自然界中有纯碱吗？鄂尔多斯天然碱厂鄂尔多斯天然碱厂内蒙古鄂尔多斯内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖合同查汗淖碱湖 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能纯碱的制法纯碱的制法天然盐湖制碱法天然盐湖制碱法索尔维法索尔维法(氨碱法氨碱法)侯氏制碱法侯氏制碱法(联合制碱法联合制碱法)目前纯碱的生产方法有索尔维法目前纯碱的生产方法有索尔维法（氨碱法）、联碱法及天然碱法。美（氨碱法）、联碱法及天然碱法。美国是世界纯碱生产第一大国，纯碱全国是世界纯碱生产第一大国，纯碱全部来自天然碱。亚洲纯碱以合成碱为部来自天然碱。亚洲纯碱以合成碱为主，主要生产国家为中国、印度和日主，主要生产国家为中国、印度和日本。本。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能比利时化学家比利时化学家索尔维索尔维（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 1862年比利时人索尔维以年比利时人索尔维以NaCl、CaCO3、NH3和和H2O为主要原料，制得纯净的碳酸钠，叫为主要原料，制得纯净的碳酸钠，叫索尔维制索尔维制碱法碱法。其主要操作是：。其主要操作是：在氨化饱和食盐水中通入二氧化碳，制得在氨化饱和食盐水中通入二氧化碳，制得 小苏打；小苏打；索尔维制碱法（氨碱法）索尔维制碱法（氨碱法）NaCl+NH4HCO3 NaHCO3+NH4ClNH3+CO2+H2O NH4HCO3NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl把小苏打在把小苏打在250下焙烧以制得碳酸钠，下焙烧以制得碳酸钠，2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2CO2循环利用循环利用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能问题问题1：20时，由时，由NH4HCO3、NaCl和和H2O配配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20，首先析出的物质是什么？，首先析出的物质是什么？20时一些物质在水中的溶解度时一些物质在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.7为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能问题问题2：在纯碱的生产中饱和食盐水中先通入：在纯碱的生产中饱和食盐水中先通入氨气还是先通入二氧化碳？原因是什么？氨气还是先通入二氧化碳？原因是什么？在工业生产流程中，将饱和的食盐溶液在冷却后在工业生产流程中，将饱和的食盐溶液在冷却后通入足量的通入足量的 氨气氨气 ，然后在加压条件下通入，然后在加压条件下通入 二二氧化碳氧化碳 。原因是：先通氨气使溶液碱性增强，能溶解更多原因是：先通氨气使溶液碱性增强，能溶解更多的二氧化碳，生成较多的碳酸氢钠，使碳酸氢钠的二氧化碳，生成较多的碳酸氢钠，使碳酸氢钠晶体析出。晶体析出。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能CaCO3CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2OCa(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O产品产品副产品副产品（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）NaClNaClNaCl为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能优点：优点：原料便宜易得，产品纯度高，氨和部原料便宜易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。缺点：缺点：副产物氯化钙的处理，食盐的利用率副产物氯化钙的处理，食盐的利用率不高，大约只有不高，大约只有70%。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 如何进一步如何进一步提高食盐的利用率提高食盐的利用率，不生成无用，不生成无用的的CaCl2是必须要解决的问题。是必须要解决的问题。1939年，侯德榜改良了索尔维制碱法，年，侯德榜改良了索尔维制碱法，摒弃了氨碱法的缺点，被称为摒弃了氨碱法的缺点，被称为侯德榜制碱法。侯德榜制碱法。侯德榜侯德榜为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、候氏制碱法、候氏制碱法联合制碱法联合制碱法原理：同索尔维法原理：同索尔维法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能氨碱法制纯碱氨碱法制纯碱产生用途不大的产生用途不大的CaCl2NaCl利用率低利用率低为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能饱和食盐水饱和食盐水通氨气通氨气氨盐水氨盐水通通CO2过滤过滤洗涤洗涤碳酸氢钠碳酸氢钠煅烧煅烧纯碱（产品）纯碱（产品）二氧化碳二氧化碳(循环使用循环使用)滤液滤液:NH4Cl NaCl合成氨工厂合成氨工厂二氧化碳二氧化碳氨气氨气氯化铵（产品）氯化铵（产品）饱和饱和NaCl(循环使用循环使用)加氯化加氯化钠细粉、钠细粉、通氨气通氨气冷却、冷却、过滤、过滤、洗涤、洗涤、干燥干燥侯德榜制碱法侯德榜制碱法使使NH4Cl单独结晶出来单独结晶出来由合成氨厂提供由合成氨厂提供为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能如何使如何使NH4Cl从含有从含有NH4Cl和和NaCl的母液中的母液中结晶析出结晶析出，且，且不夹带不夹带NaHCO3固体？固体？NH4Cl(s)NH4+Cl-10403020100203040温度温度()S(克克/100克水克水)NH4ClNaCl措施：措施：1、通入、通入NH33、降温至、降温至(010)分析：分析：2、加入磨细的食盐、加入磨细的食盐1)增大增大NH4+的浓度，使的浓度，使NH4Cl更多地析出更多地析出2)使使NaHCO3转化为转化为Na2CO3，提高析出提高析出NH4Cl的纯度的纯度同离子效应，使同离子效应，使NH4Cl沉降，沉降，在降温至在降温至t1以下分离析出更以下分离析出更多的多的NH4Cl沉淀，同时又补充沉淀，同时又补充了下一过程中所要的了下一过程中所要的Na+NaHCO3(s)Na+HCO3-HCO3-H+CO32-为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能联合制碱法二氧化碳来源？氨来源？联合制碱法二氧化碳来源？氨来源？C+H2O(g)CO +H2CO+H2O(g)CO2 +H2二氧化碳、氨均来自合成氨厂，故称为二氧化碳、氨均来自合成氨厂，故称为“联合联合制碱法制碱法”。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能侯德榜制碱法的侯德榜制碱法的优点优点：1、提高了氯化钠的、提高了氯化钠的利用率利用率2、同时得到了、同时得到了纯碱纯碱和和氯化铵氯化铵两种产品两种产品3、综合利用了氨厂的废弃物、综合利用了氨厂的废弃物 CO2，工厂设，工厂设备比氨碱法简单备比氨碱法简单联合制碱法联合制碱法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、氨碱法和联合制碱法比较、氨碱法和联合制碱法比较化工生产基本原理化工生产基本原理氨碱法（索氏）氨碱法（索氏）联合制碱法（候氏）联合制碱法（候氏）优优 点点原料低廉，成本降低，原料低廉，成本降低，氨循环利用；产品纯度氨循环利用；产品纯度高；制造步骤简单高；制造步骤简单原料利用率高，充分利原料利用率高，充分利用能量，几乎无污染，用能量，几乎无污染，生产碳酸钠和氯化铵两生产碳酸钠和氯化铵两产品，降低了生产成本产品，降低了生产成本缺缺 点点氯化钠未能充分利用，氯化钠未能充分利用，耗能大，产生氯化钙废耗能大，产生氯化钙废弃物弃物工艺不同之处工艺不同之处联合制碱法联合制碱法:析出碳酸析出碳酸氢钠后母液中继续加入食氢钠后母液中继续加入食盐，通入氨气，使氯化铵析出，得到碳酸钠和氯盐，通入氨气，使氯化铵析出，得到碳酸钠和氯化铵两种产品化铵两种产品不同之处不同之处联合制碱法将氯化铵作为一种化工产品，不再联合制碱法将氯化铵作为一种化工产品，不再生产氨循环使用；生产氨循环使用；对分离出碳酸氢钠和氯化铵后含氯化钠的溶液对分离出碳酸氢钠和氯化铵后含氯化钠的溶液循环使用。循环使用。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、下图为纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：、下图为纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1）上述生产纯碱的方称）上述生产纯碱的方称 ，副产品的一种用途为副产品的一种用途为 。侯德榜制碱法侯德榜制碱法化化 肥肥（2）沉淀池中发生的化学反应方程式）沉淀池中发生的化学反应方程式:（3）写出上述流程中）写出上述流程中X物质的分子式物质的分子式 。CO2NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（4）使原料氯化钠的利用率从）使原料氯化钠的利用率从70%提高到提高到90%以以 上，主要是设计了上，主要是设计了_（填上述流程中的编号）（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的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是_。过过 滤滤（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量）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，再滴加试样溶于水后，再滴加_。稀硝酸和硝酸银溶液稀硝酸和硝酸银溶液为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、中国化学家侯德榜发明的、中国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法侯氏制碱法”大大提高了原料的利用率。化学实验大大提高了原料的利用率。化学实验室利用有关原理制备碳酸氢钠，模拟工业流程。其方法是：把固体氯化钠溶解室利用有关原理制备碳酸氢钠，模拟工业流程。其方法是：把固体氯化钠溶解在浓氨水里制成饱和溶液，再通入二氧化碳气体，即有碳酸氢钠析出。有关方在浓氨水里制成饱和溶液，再通入二氧化碳气体，即有碳酸氢钠析出。有关方程式为：程式为：NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3+NH4Cl+Q（1）实验室制取浓氨水选用的仪器装置是）实验室制取浓氨水选用的仪器装置是；有关化学方程式为；有关化学方程式为。（2）制取碳酸氢钠所用的仪器装置接口的连接顺序是（）制取碳酸氢钠所用的仪器装置接口的连接顺序是（）（）（）（）。）。（3）各装置中盛放的试剂是）各装置中盛放的试剂是AB CD。（4）D装置试管中应有的现象是装置试管中应有的现象是；用烧杯中的冰水；用烧杯中的冰水 来冷却试管的目的和原因是来冷却试管的目的和原因是（5）如何验证）如何验证D中试管中的产物？中试管中的产物？123456ABCDEA、ECa(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O2345Ca(OH)2 NH4ClHCl CaCO3饱和饱和NaHCO3溶液溶液冰水冰水产生白色沉淀产生白色沉淀正反应是放热，降低温度平衡向右移动正反应是放热，降低温度平衡向右移动为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3、已知纯碱试样中含有、已知纯碱试样中含有NaCl杂杂质。为测定纯碱的质量分数，可质。为测定纯碱的质量分数，可用图中装置进行实验。用图中装置进行实验。主要实验步骤如下：主要实验步骤如下：按图组装仪器，并检查装置的气密性按图组装仪器，并检查装置的气密性 将将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 称量盛有碱石灰的称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到型管的质量，得到 b g 从分液漏斗滴入从分液漏斗滴入6 mol/L的硫酸，直到不再产生气体时为止的硫酸，直到不再产生气体时为止 从导管从导管A处缓缓鼓入一定量的空气处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量盛有碱石灰的再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到型管的质量，得到c g 重复步骤重复步骤和和的操作，直到的操作，直到U型管的质量基本不变，为型管的质量基本不变，为d g1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明：）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明：2）装置中干燥管）装置中干燥管B的作用是：的作用是：3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果：）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果：4）步骤）步骤的目的是：的目的是：5）步骤）步骤的目的是的目的是6）该试样中纯碱的质里分数的计算式为）该试样中纯碱的质里分数的计算式为7）设计）设计种不同的实验方法测定试样中纯碱的质量分数。种不同的实验方法测定试样中纯碱的质量分数。样品重，砝码轻样品重，砝码轻防止空气中的防止空气中的CO2和是进入和是进入U型管中型管中偏高偏高把反应产生的把反应产生的CO2全部导入全部导入U型管中型管中判断反应产生的判断反应产生的CO2是否全部排出，并被是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收型管中的碱石灰吸收106(d-b)/44a为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能化工生产的一些基本原理化工生产的一些基本原理一、充分利用原料一、充分利用原料1、原料的循环利用、原料的循环利用是使化工生产降低成本、提高产量、增加是使化工生产降低成本、提高产量、增加经济效益的关键。经济效益的关键。2、利用廉价的空气来提高预料气的转化率、利用廉价的空气来提高预料气的转化率二、充分利用能量二、充分利用能量1、利用放出的热量对需加热的物料进行预热、利用放出的热量对需加热的物料进行预热 （热交换器）（热交换器）既降低能耗，又提高生产效率既降低能耗，又提高生产效率为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2、设计充分燃烧燃料和充分利用能量的生产、设计充分燃烧燃料和充分利用能量的生产 工艺、生产设备工艺、生产设备三、保护环境三、保护环境“绿色化学绿色化学”是指工业生产的过程中没有有毒、是指工业生产的过程中没有有毒、有害物质排放，合成产品的原子利用率尽量达有害物质排放，合成产品的原子利用率尽量达到百分之百。到百分之百。1、用氨水吸收制硫酸的尾气中的、用氨水吸收制硫酸的尾气中的SO22、用、用NaOH溶液吸收制硝酸的尾气中的溶液吸收制硝酸的尾气中的NOx