索爾維制鹼法與侯氏制鹼法（也叫做氨鹼法與聯鹼法）
guoyongbin 發表於 2006-8-10 19:15:28
無水碳酸鈉，俗名純鹼、蘇打。它是玻璃、造紙、肥皂、洗滌劑、紡織、製革等工業的重要原料，還常用作硬水的軟化劑，也用於製造鈉的化合物。它的工業製法主要有氨鹼法和聯合制鹼法兩種。
一、氨鹼法（又稱索爾維法）
它是比利時工程師蘇爾維（1838～1922）於1892年發明的純鹼製法。他以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來製取純鹼。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。其化學反應原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl
將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳氣體可回收迴圈使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收迴圈使用。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O其工業生產的簡單流程如圖所示。
氨鹼法的優點是：原料（食鹽和石灰石）便宜；產品純鹼的純度高；副產品氨和二氧化碳都可以回收迴圈使用；製造步驟簡單，適合於大規模生產。但氨鹼法也有許多缺點：首先是兩種原料的成分裡都只利用了一半——食鹽成分裡的鈉離子（Na＋）和石灰石成分裡的碳酸根離子（CO32－）結合成了碳酸鈉，可是食鹽的另一成分氯離子（Cl－）和石灰石的另一成分鈣離子（Ca2＋）卻結合成了沒有多大用途的氯化鈣（CaCl2），因此如何處理氯化鈣成為一個很大的負擔。氨鹼法的最大缺點還在於原料食鹽的利用率只有72％～74％，其餘的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了，這是一個很大的損失。
二、聯合制鹼法（又稱侯氏制鹼法）
它是中國化學工程專家侯德榜（1890～1974）於1943年創立的。是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來，同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。其化學反應原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2
聯合制鹼法包括兩個過程：第一個過程與氨鹼法相同，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉澱，經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體，再煅燒製得純鹼產品，其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉澱出氯化銨晶體。由於氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大，低溫時的溶解度則比氯化鈉小，而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液裡的溶解度要比在水裡的溶解度小得多。所以在低溫條件下，向濾液中加入細粉狀的氯化鈉，並通入氨氣，可以使氯化銨單獨結晶沉澱析出，經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨產品。此時濾出氯化銨沉澱後所得的濾液，已基本上被氯化鈉飽和，可回收迴圈使用。其工業生產的簡單流程如圖所示。
聯合制鹼法與氨鹼法比較，其最大的優點是使食鹽的利用率提高到96％以上，應用同量的食鹽比氨鹼法生產更多的純鹼。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和鹼廠的氯離子，同時，生產出兩種可貴的產品——純鹼和氯化銨。將氨廠的廢氣二氧化碳，轉變為鹼廠的主要原料來製取純鹼，這樣就節省了鹼廠裡用於製取二氧化碳的龐大的石灰窯；將鹼廠的無用的成分氯離子（Cl－）來代替價格較高的硫酸固定氨廠裡的氨，製取氮肥氯化銨。從而不再生成沒有多大用處，又難於處理的氯化鈣，減少了對環境的汙染，並且大大降低了純鹼和氮肥的成本，充分體現了大規模聯合生產的優越性。
索爾維制鹼法與侯氏制鹼法（也叫做氨鹼法與聯鹼法）
guoyongbin 發表於 2006-8-10 19:15:28
無水碳酸鈉，俗名純鹼、蘇打。它是玻璃、造紙、肥皂、洗滌劑、紡織、製革等工業的重要原料，還常用作硬水的軟化劑，也用於製造鈉的化合物。它的工業製法主要有氨鹼法和聯合制鹼法兩種。
一、氨鹼法（又稱索爾維法）
它是比利時工程師蘇爾維（1838～1922）於1892年發明的純鹼製法。他以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來製取純鹼。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。其化學反應原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl
將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳氣體可回收迴圈使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收迴圈使用。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O其工業生產的簡單流程如圖所示。
氨鹼法的優點是：原料（食鹽和石灰石）便宜；產品純鹼的純度高；副產品氨和二氧化碳都可以回收迴圈使用；製造步驟簡單，適合於大規模生產。但氨鹼法也有許多缺點：首先是兩種原料的成分裡都只利用了一半——食鹽成分裡的鈉離子（Na＋）和石灰石成分裡的碳酸根離子（CO32－）結合成了碳酸鈉，可是食鹽的另一成分氯離子（Cl－）和石灰石的另一成分鈣離子（Ca2＋）卻結合成了沒有多大用途的氯化鈣（CaCl2），因此如何處理氯化鈣成為一個很大的負擔。氨鹼法的最大缺點還在於原料食鹽的利用率只有72％～74％，其餘的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了，這是一個很大的損失。
二、聯合制鹼法（又稱侯氏制鹼法）
它是中國化學工程專家侯德榜（1890～1974）於1943年創立的。是將氨鹼法和合成氨法兩種工藝聯合起來，同時生產純鹼和氯化銨兩種產品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣製取氫氣時的廢氣。其化學反應原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2
聯合制鹼法包括兩個過程：第一個過程與氨鹼法相同，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉澱，經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體，再煅燒製得純鹼產品，其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉澱出氯化銨晶體。由於氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大，低溫時的溶解度則比氯化鈉小，而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液裡的溶解度要比在水裡的溶解度小得多。所以在低溫條件下，向濾液中加入細粉狀的氯化鈉，並通入氨氣，可以使氯化銨單獨結晶沉澱析出，經過濾、洗滌和乾燥即得氯化銨產品。此時濾出氯化銨沉澱後所得的濾液，已基本上被氯化鈉飽和，可回收迴圈使用。其工業生產的簡單流程如圖所示。
聯合制鹼法與氨鹼法比較，其最大的優點是使食鹽的利用率提高到96％以上，應用同量的食鹽比氨鹼法生產更多的純鹼。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和鹼廠的氯離子，同時，生產出兩種可貴的產品——純鹼和氯化銨。將氨廠的廢氣二氧化碳，轉變為鹼廠的主要原料來製取純鹼，這樣就節省了鹼廠裡用於製取二氧化碳的龐大的石灰窯；將鹼廠的無用的成分氯離子（Cl－）來代替價格較高的硫酸固定氨廠裡的氨，製取氮肥氯化銨。從而不再生成沒有多大用處，又難於處理的氯化鈣，減少了對環境的汙染，並且大大降低了純鹼和氮肥的成本，充分體現了大規模聯合生產的優越性。