工业制碳酸钠工业上如何制纯碱

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工业制碳酸钠工业上如何制纯碱

2020-05-27 06:41:40 来源：朵拉利品网

1, 工业上如何制纯碱

工业制纯碱（侯氏）
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（反应条件：加热）
6、工业制氨气
3H2+N2=2NH3 （反应条件：高温高压催化剂作用下）
注：催化剂为铁触媒
中国工程师侯德榜（1890-1974）将制碱厂与合成氨厂共建，从而将氨碱法改造成了“联合制碱法”。两种方法的区别主要体现在对母液的处理上。联合制碱法在母液中再次通入NH3并补充加入NaCl（而不是加入石灰乳），一方面利用沉淀平衡的移动原理迫使NH4Cl沉淀，一方面使NaHCO3转化为溶解度较大的Na2CO3，从而得到较纯的NH4Cl。
NH3·H2O+HCO3-→CO32-+NH4++H2O
NH4++Cl-→NH4Cl↓
（侯德榜联合制碱法流程图）
同样可以给出联合制碱法的“理论总结果”：
2NaCl+2NH3+CO2→Na2CO3+2NH4Cl
从中可见它与氨碱法的基本区别：
1.NH3不再“相当于催化剂”，它是被完全消耗的原料，需要由合成氨厂不断提供。
2.副产品是可作化肥的NH4Cl而不是CaCl2。
3.没有Ca2+的干扰，母液被循环使用，NaCl等原料的利用率明显提高。
碳酸钠俗名纯碱或苏打，是白色固体，常含结晶水（Na2CO3·10H2O）。我国北方的天然碱矿中存在纯碱资源。它被广泛用于玻璃制造、造纸、纺织等工业。

2, 碳酸钠的工业制法？

实验室制取碳酸钠：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.存在于自然界（如盐水湖）的碳酸钠称为天然碱，在古代便被用作洗涤剂和用于印染。1791年开始用食盐、硫酸、煤、石灰石为原料生产碳酸钠，是为吕布兰法，此法原料利用不充分、劳动条件恶劣、产品质量不佳，逐渐为索尔维法代替。1859年比利时索尔维用食盐、氨水、二氧化碳为原料，于室温下从溶液中析出碳酸氢钠，将它加热，即分解为碳酸钠，此法被沿用至今。用于生产玻璃、造纸、纺织、洗涤剂。1943年中国侯德榜结合中国内地缺盐的国情，对索尔维法进行改进，将纯碱和合成氨两大工业联合，同时生产碳酸钠和化肥氯化铵，大大地提高了食盐利用率，是为侯氏制碱法。
索氏制碱法和侯氏制碱法的主要化学反应式均为：
NaCl + CO2 + NH3 + H2O ==== NaHCO3↓+ NH4Cl ,NaHCO3（碳酸氢钠）可溶只是在这种条件下，碳酸氢钠溶解的量大于该条件下的溶解度，所以析出了碳酸氢钠固体，经过滤，得到碳酸氢钠固体。
2NaHCO3==Δ== Na2CO3+ CO2↑+ H2O
所不同的是索氏法在整个制取过程中NH3是循环使用的：
2NH4Cl + Ca(OH)2==Δ== 2NH3↑+ CaCl2+ 2H2O
而侯氏法在整个制取过程中，NH4Cl直接作为纯碱的副产品----肥料。
碳酸钠用于肥皂、造纸、洗涤剂、玻璃生产，用作冶金工业的助熔剂、软水剂。

名词解释

碳酸钠

苏打（学名：无水碳酸钠，俗名：石碱、纯碱、洗涤碱）是一种重要的化工基本原料。苏打化学式为Na₂CO₃，易溶于水，其水溶液呈碱性。苏打形态为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，因此普通情况下为白色粉末，为强电解质，具有盐的通性和热稳定性。

碳酸氢钠

碳酸氢钠（Sodium Bicarbonate）是一种无机化合物，化学式为NaHCO₃，俗称小苏打，白色细小晶体，在水中的溶解度小于碳酸钠，呈弱碱性。碳酸氢钠是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐，溶于水时呈现弱碱性。此特性可使其作为食品制作过程中的膨松剂。碳酸氢钠在作用后会残留碳酸钠，使用过多会使成品有碱味。

CO2

二氧化碳（carbon dioxide）是一种碳氧化合物，是空气中常见的化合物。常压下为无色、无味、不助燃、不可燃。略溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。研究表明：低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。