工业制纯碱课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,纯碱的工业制法,纯碱的用途,纯碱是重要的化工原料之一,绝大部分用于工业，一小部分为民用。主要应用于轻工、建材（每吨玻璃消耗纯碱0.2吨）、化工、冶金、印染、制革、石油、国防、医药、洗涤等。少量食用级纯碱用于生产味精、面食等，用量极大，被誉为“化工之母”。,1,精品课件,思考1：,从物质组成、构成的角度，要合成Na,2,CO,3,，需要哪些原料？,Na,2,CO,3,CO,3,2-,Na,+,NaCl,CaCO,3,NaHCO,3,2,精品课件,一、索尔维制碱法,（氨碱法）,饱和食盐水,NH,3,CO,2,NaHCO,3,过滤,母 液,（NH,4,Cl、NaCl、NaHCO,3,）,3,精品课件,思考2：,为什么饱和食盐水中通入氨气和CO,2,能有碳酸氢钠沉淀产生？,（1）体系有几种物质？,（2）哪些物质相互间会反应？,NaCl+H,2,O+NH,3,+CO,2,H,2,O+NH,3,+CO,2,（3）NaCl+NH,4,HCO,3,混合液中有哪些离子？,可能会形成哪些物质？,Na,+,，Cl,，NH,4,+,，HCO,3,NaCl，NH,4,Cl，NH,4,HCO,3,，NaHCO,3,（4）为什么NaHCO,3,会以沉淀的形式析出？,4,精品课件,四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表,0,10,20,30,40,50,60,100,NaCl,35.7,35.8,36.0,36.6,36.6,37.0,37.3,39.8,NH,4,Cl,29.4,33.3,37.2,41.4,45.8,50.4,55.3,77.3,NH,4,HCO,3,11.9,15.8,21.0,27.0,NaHCO,3,6.9,8.1,9.6,11.1,12.7,14.5,16.4,35时NH,4,HCO,3,会有分解,思考：通过以上溶解度表，你得到什么结论？,同温下NaHCO,3,是四种物质中溶解度最小的,。,5,精品课件,1.生产原料：,氯化钠、石灰石、氨气,2生产原理：,（1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳：,NH,3,+CO,2,+H,2,O NH,4,HCO,3,；,NH,4,HCO,3,+NaCl NaHCO,3,+NH,4,Cl,（2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠：,2NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,（3）原料CO,2,、NH,3,的生产与循环：,CaO+H,2,O Ca(OH),2,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,CaCl,2,+2NH,3,+H,2,O,CaO,+CO,2,CaCO,3,6,精品课件,思考讨论：为确保反应的顺利进行，生产上要注意哪些问题？,1.物质的量的问题,2.加料顺序的问题,3.原料循环的问题,NaCl要饱和，提高Na,+,的浓度,CO,2,要过量,先通NH,3,，加压后通CO,2,2NaCl+,CaCO,3,Na,2,CO,3,+CaCl,2,7,精品课件,3.生产工艺：,8,精品课件,思考讨论：,：,根据工艺流程图，请说说氨碱法有什么优缺点?,关注每个环节：原料、产品、生产过程、经济效益和社会效益,（1）优点：,1.原料（食盐和石灰石）价廉易得；,2.产品纯碱的纯度高、质量好；,3.步骤较简单，适合大规模生产；,4.循环使用氨气和二氧化碳、成本较低,（2）缺点：,1.原料食盐的利用率低，仅为72%74%；,2.产生大量氯化钙、氯化钠的废液，生成的氯化钙基本无用,9,精品课件,1.针对上节课分析的两个缺点问题，关键是原料的利用率问题。追根求源，原料的利用率低出现在工艺的哪个环节？能否进行改进？,？,讨论：,10,精品课件,2.石灰石的作用是什么？,提供原料气CO,2,和NH,3,3.能否不用石灰石CaCO,3,？,寻找CO,2,和NH,3,的新途径,合成氨厂,二、侯氏制碱法,（联碱法）,11,精品课件,思考：,如何把NaCl、NH,4,Cl混合液进行分离？,77.3,55.3,50.4,45.8,41.4,37.2,33.3,29.4,NH,4,Cl,39.8,37.3,37.0,36.6,36.3,36.0,35.8,35.7,NaCl,100,60,50,40,30,20,10,0,温度,物质,12,精品课件,1.生产原料：,氯化钠、氨气、二氧化碳,2生产原理：,（1）往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳：,NH,3,+CO,2,+H,2,O NH,4,HCO,3,；,NH,4,HCO,3,+NaCl NaHCO,3,+NH,4,Cl,（2）过滤出碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠：,2NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,13,精品课件,3.生产工艺：,合成氨工厂,CO,2,NH,3,通NH,3,加NaCl细粒,冷却,14,精品课件,思考讨论：,：,根据工艺流程图，请说说联碱法有什么优缺点?,1.优点：,（1）联合合成氨厂，原料易得，节约成本；,（2）母液循环使用，大大提高了食盐的利用率（96%），避免产生大量含CaCl,2,的废液，对环境污染少，符合“绿色化学”的思想；,2.缺点：,由于工艺所限（剩余饱和食盐水循环使用），产品的盐分等杂质含量要高于氨碱法,；,（3）操作过程、工厂设备简单，投资少、成本低。,15,精品课件,表3 近几年三种纯碱生产工艺产能比例变化趋势（%）,年份,氨碱,联碱,天然碱,2005,51.64,42.62,5.78,2006,53.1,40.52,6.36,2007,50.64,42.21,7.15,2008,48.42,45.19,6.39,2009,46.32,48.17,5.51,16,精品课件,氨碱法,联碱法,发明者,生产原料,生产工艺,循环物质,产品,优点,缺点,索尔维（比利时）,侯德榜（中国）,氯化钠、石灰石、氨气,氯化钠、氨气、二氧化碳,生产,原理,NaC,l利用率,（1）NH,3,+CO,2,+H,2,O NH,4,HCO,3,；,NH,4,HCO,3,+NaCl NaHCO,3,+NH,4,Cl,（2）2NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,CaO+H,2,O Ca(OH),2,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,CaCl,2,+2NH,3,+H,2,O,NH,3,、CO,2,均来自合成氨厂,CaCO,3,CaO+CO,2,盐水制备,氨盐水制备及碳酸化,重碱分离与煅烧,氨的回收,一次碳化,两次吸氨,一次加盐,低温盐析,CO,2,、NH,3,NaCl,Na,2,CO,3,Na,2,CO,3,、NH,4,Cl,72%74%,96%,原料价廉易得、产品质量好、成本较低,设备简单，投资少；食盐的利用率高；耗能少、对环境污染少,原料利用率低、产生氯化钙多、耗能多,产品纯度相对氨碱法差,17,精品课件,侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺侯氏制碱法。第三，他为发展小化肥工业所做的贡献。1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后，怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，毅然回到祖国。,索尔维(E.Ernest Solvay 1838-1922)，比利时工业化学家。1861年他又用氨溶液、二氧化碳与食盐混合制成碳酸钠（称为氨碱法）。1863年创办一个正式的制碱工厂，实现了氨碱法的工业化，使制碱生产实现了连续化，食盐的利用率也提高了很多。产品由于质量纯净,而被称为纯碱。,18,精品课件,三、化工生产的一些基本原理,1.充分利用原料：,2.充分利用能量：,3.保护环境：,（1）循环使用原料,（2）利用保持较廉价原料过量来提高相对昂贵原料的转化率,绿色化学的理念，原子利用率100%，尽可能减少污染,利用,热交换器,预热原料气,19,精品课件,20,精品课件,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,