课题3-纯碱的生产-(3)VIP免费

2018-2019年度“一师一优课、一课一名师”参赛课例人教版高二化学选修二第一章第三节《纯碱的生产》授课教师：梁炳元学校：甘肃山丹马场总场中学高中部每吨玻璃消耗纯碱0.2吨利用脂肪酸与纯碱的反应制肥皂造纸生产中,纯碱作为缓冲剂溶出木素纯碱在纺织工业中应用广泛““冬捞碱冬捞碱,,夏晒盐夏晒盐””茶卡盐湖学习目标：1.了解纯碱的生产及发展过程。2.了解体验纯碱的生产过程与化工生产技术的发展过程。3.掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法）原理。一、索尔维制碱法(氨碱法)1.索尔维制碱法(氨碱法)原理：往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳：NH3+CO2+H2O→NH4HCO3NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl碳酸氢钠经煅烧制碳酸钠：NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O索尔维利用原料通过NH4HCO3和NaHCO3得到纯碱，反应原料除了利用NaCl,CaCO3外还利用了NH3，这种方法又叫氨碱法。2.原料:NaCl、CaCO3、NH33.索尔维制碱法（氨碱法）的工业生产流程：饱和食盐水通NH3氨盐水过滤洗涤通CO2沉淀NaHCO3滤液NH4ClNaClCa(OH)2NH3(循环使用)废液CaCl2,NaCl煅烧CO2(循环使用)Na2CO3产品石灰石煅烧CO2CaOCa(OH)2石灰乳焙烧煅烧炉煅烧沉淀纯碱沉淀池索尔维制碱法排出液石灰窑石灰石食盐水NH3CO2NH3CO2CaONH4Cl、NaHCO3蒸氨塔索尔维制碱法原料：CO2、NH3、NaCl、产物：NaHCO3Na2CO3+CO2滤液中CaONH3+CaCl2Na2CO3CaCl24.索尔维制碱法的优缺点:优点：（1）原料（食盐和石灰石）普遍易得、便宜；（2）产品纯碱的纯度很高；（3）副产品氨气和二氧化碳可回收循环使用；（4）投资少，制造步骤简单，适合大规模生产；缺点：（1）生成大量无用的氯化钙；两种原料的成分里都只利用了一半，食盐里的钠离子和石灰石成分中的碳酸根离子结合成了碳酸钠，氯离子和钙离子都结合成了没有多大用途的氯化钙；（2）原料食盐的利用率只有70%左右,其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是很大的损失。二、联合制碱法（侯氏制碱法）1．原理：联合制碱法是将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺。(1)将NH3和CO2通入饱和NaCl中获得晶体：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl(2)将析出的NaHCO3晶体分离后煅烧，即得Na2CO3；2NaHCO3=Na2CO3＋CO2↑＋H2O联合制碱法的原理和氨碱法相似，但真真不同的地方在第三步，我们来看侯氏制碱法的精妙之处。(3)侯氏制碱是根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理（5℃～10℃）时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。同时再向NH4Cl溶液中通入NH3，这样析出晶体后的溶液主要含NH3·H2O和NaCl溶液又可以回收作原料，提高了原料的利用率。2．原料：(1)来自于合成氨工业的NH3和CO2；(2)精制食盐水3．工艺：滤液不再加Ca(OH)2回收NH3，而是加固体食盐，使NH4Cl析出，除去NH4Cl后的母液循环使用制Na2CO3。不但使原料食盐得到充分利用，还生产出了化肥。问题：1.原料不用石灰石，二氧化碳来源？2.氨不回收，氨来源？二氧化碳、氨均来自合成氨厂，故称为“”联合制碱法。4．侯氏制碱法的优点侯氏制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产。(1)一是原料的利用率高。侯氏制碱法生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96％以上。而氨碱法钠的利用率仅70％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外侯氏制碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。(节约资源)(2)二是废物排放少。联合制碱法在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。(减少排放，减少污染)(3)三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联合制碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。(节约能源)(4)四是成本低，联合制碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此单位成本较低。(降耗)煅烧炉纯碱沉淀池NH4Cl、NaHCO3排出液石灰窑石灰石食盐水NH3合成氨工厂NH3CO2CO2NH4Cl母液侯氏（联合）制碱法NH3侯德榜制碱法原料：CO2、NH3、NaCl、产物：NaHCO3Na2CO3+CO2滤液中NH4ClNH3和NaCl•总原...