纯碱生产工艺综述论文参考文献

纯碱即苏打(soda)，化学式为Na2CO3，是一种重要的化工原料，是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。 一:布兰制碱法: 古代，人们从草木灰中提取碳酸钾，后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠，但量太小。远不能满足化工生产需求，1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐为原料制碱，称路布兰制碱法，该法分三布： ①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl； ②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑ ③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 缺点:; 该方法生产时需要高温，硫酸对设备腐蚀严重，CaS废弃物长期堆积臭气四溢，加之成本较高，后被氨碱法代替。 二: 氨碱法即索尔维制碱法， 是1862年，比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法，其反应也分三步进行： ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反应生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气： 2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O 缺点: 该法实现了连续化生产，食盐利用率得到提高，使纯碱价格大大降低，并且产品质量纯净，故被称纯碱。 三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进，此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3)，而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产，此法的原理是：低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氢钠(NaHCO3)，此时母液中Na+减少而Cl-相对多，此时再加入细盐末，因同离子效应，低温氯化铵（NH4Cl）溶解度突然降低，而食盐(NaCl)的溶解度变化不大，所以氯化铵（NH4Cl）析出而食盐不析出，再用氨饱和后通二氧化碳（CO2），结果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮与水中的氢化合制成，CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品，这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来，故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良，纯白如雪，在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的： 1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出） 2 加热碳酸氢钠，得到碳酸钠 2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2 3 利用碳酸钠通入石灰水，制得氢氧化钠 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 4 培烧碳酸钙，得到二氧化碳循环 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 5向1步反应的母液中，加入过量食盐，氯化铵结晶析出，制成化肥使用。 侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。 我只找到氨碱法即索尔维制碱法的流程图：

主要有氨碱法和联碱法两种，氨碱法是目前工业生产纯碱的主要方法之一。其特点是原料廉价易得，氨可以循环( 损失较少;适用于大规模生产，易于机械化和自动化)。但该法原料利用率低，尤其NaCl 用率不高。主要生产过程包括盐水制备、石灰石煅烧、氨盐水制备、及其碳酸化、重碱的分离与煅烧、氨的回收等。其反应过程如下：CaCO3 ＝CaO+CO2↑－QCaO+H2O= Ca(OH)2＋QNaCl+NH3+H2O+CO2＝NaHCO3 ↓+NH4Cl＋QNaHCO3 ＝Na2CO3+CO2↑+H2O↑＋QNH4Cl+ Ca(OH)2 = Ca Cl 2 +NH3 +H2O＋Q联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯碱与氯化铵，简称"联合制碱"或称"联碱"主要反应为：NaCl+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4ClNaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制碱有多种工艺流程。我国多采用：一次碳化，两次吸氨，一次加盐，低温析铵流程。

1、氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，如图：

2、第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体：

3、这两步总的化学方程式是：

4、加热分解碳酸氢钠，生成水、二氧化碳和碳酸钠即我们要的纯碱：

5、将第二步中副产的氯化铵和熟石灰混合加热，得到的氨气可循环利用：

扩展资料：

碳酸钠 [497-19-8]（Na2CO3），分子量 。化学品的纯度多在以上（质量分数），又叫纯碱，但分类属于盐，不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。

参考资料：碳酸钠_百度百科

是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品。 绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱吨。化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染工业用作软水剂。制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。