侯氏制碱法简介

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(二) 第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。由于我 国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常 缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。 1920年,侯德榜先生毅然回国。他全身心地投入制 碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的 各项生产技术。1924年8月,塘沽碱厂正式投产。 1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城 的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内, 而且远销日本和东南亚。
侯德榜
侯氏制碱法
目录
* 侯德榜先生的简介 * 侯氏制碱法的产生 * 其基本原理 * 发明特点和发明原理 特点 * 显著优势
侯德榜先生的简介
(一) 侯德榜,字致本,名启荣,在 中国 化学工业史上,一位杰出 的科学家,英国皇家学会聘他 为名誉会员(亚洲仅中国、日 本两国各一名),主要著作有 《碱的制造》、《制碱》、 《制碱工学》等。他托起了中 国现代化学工业的大厦,被称 为“国宝”。
侯氏制碱法的产生
(一) 碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从 盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工 业生产的需要。1862年,比利时人索尔维 (Ernest Solvay 1838—1922)发明了以食盐、 氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制 碱法”(又称氨碱法)。此后,英、法、德、 美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并 组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技 术封锁。
(二)
第一步:氨气与水和二氧化 碳反应生成一分子的碳酸氢 铵。 第二步:碳酸氢铵与氯化钠反 应生成一分子的氯化铵和碳 酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所 以沉淀是因为它的溶解度较 小。 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, 在 278K ~ 283K(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。
(四) 他设计了好多方案,但是—一都被推翻了。后 来他终于想到,能否把索尔维制碱法和合成氨法结 合起来,也就是说,制碱用的氨和二氧化碳直接由 氨厂提供,滤液中的氯化铵加入食盐水,让它沉淀 出来。这氯化铵既可作为化工原料,又可以作为化 肥,这样可以大大地提高食盐的利用率,还可以省 去许多设备。设想有了,能否成功还要靠实践。于 是地又带领技术人员,做起了实验。l次、2次、10 次、100次……一直进行了500多次试验,还分析了 2000多个样品,才把试验搞成功,使设想成为了现 实。
其基本原理
(一) (1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ (3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2H4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
(三) 1937年日本发动了侵华战争,他们看中了南京 的硫酸铵厂,为此想收买侯德榜,但是遭到侯德榜 的拒绝。为了不使工厂遭受破坏,他决定把工厂迁 到四川。制碱的主要原料是食盐,而四川的盐都是 井盐,要用竹筒从很深很深的井底一桶桶吊出来。 由于浓度稀,还要经过浓缩才能成为原料,这样食 盐成本就高了。另外,索尔维制碱法的致命缺点是 食盐利用率不高,也就是说有30%的食盐要白白地浪 费掉,这样成本就更高了,所以侯德榜决定不用索 尔维制碱法,而另辟新路。
发明特点和发明原理特点
发明特点:针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低, 制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不 足。 发明原理:侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生 的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方 向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反 应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。
显著优势
最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上。 另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子, 同时,生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。 将氨厂的废气二氧化碳,转变为碱厂的主要原料来 制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳 的庞大的石灰窑;将碱厂的无用的成分氯离子(Cl -)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取 氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处,又难于 处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降 低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生 产的优越性。
(二) 他于1890年8月9日出生于福建省闽侯县坡尾村的农民 家庭。1907年以优异成绩毕业于福州英华书院。1913 年以特别优秀的成绩完成预科学业,公费派往美国留 学。1921年获博士学位,同年接受永利碱业公司的聘 请,回国发展我国的化学工业。曾任塘沽永利碱厂和 南京永利硫酸铵厂总工程师兼厂长、永利化学公司总 经理。为解决当时国内外市场急需纯碱,在较短的时 间掌握并改进了著名的索尔维制碱法,使工艺过程缩 短,而产量大增,1939年首先提出并自行设计的新的 联合制碱法的连续过程,使纯碱工业和氮肥工业得到 发展,这就是著名的“侯氏制碱法”。
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