开创制碱工业的新纪元侯德榜发明联合制碱法
侯氏制碱法
联合制碱法(又称侯氏制碱法)它是我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,已基本上被氯化钠饱和,可回收循环使用。
其工业生产的简单流程如图所示。
联合制碱法与氨碱法比较,其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。
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。
[化学史料]纯碱工业近代史与侯氏制碱法
纯碱工业近代史与侯氏制碱法黄明建人类早期用碱主要有两个来源:一是天然碱,源于碱湖;二是植物碱,将植物(如海藻)烧成灰后,经水浸、过滤、浓缩结晶后的提取物。
18世纪中叶,由于玻璃、肥皂、皮革等工业生产规模的扩大,使纯碱的市场需求量也迅速增大。
正是在这一时期,英法七年战争(1756~1763)导致法国纯碱供应严重短缺。
1775年,法国科学院悬赏征求制碱方法。
直至1789年,法国医生路布兰(N.Lebelanc )终于发明了一种有实用价值的制碱法,并于1791年获得法国专利权。
路布兰制碱法路布兰以食盐、硫酸、煤及石灰石为原料制得纯碱。
食盐与硫酸作用生成硫酸钠(也有国家用芒硝代替硫酸和食盐),再同石灰石、煤混合,置于反射炉或旋转炉于950~1000℃下煅烧。
主要反应原理: 2NaCl + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + 2HClNa 2SO 4 + 2C == Na 2S + 2CO 2↑ (同时有CO 生成)Na 2S + CaCO 3 == Na2CO 3 + CaS 索尔维制碱法(氨碱法)1861年,比利时人索尔维(E.Solvay )在其父煤气厂从事稀氨水的浓缩工作时,发现用饱和食盐水吸收氨和二氧化碳时能制得重(chóng )碱——碳酸氢钠,继而可制得纯碱。
索尔维制碱法(或称氨碱法)就此产生,并获得利用海盐、氨和石灰石制取纯碱的专利。
1863年,索尔维正式筹资办厂,很快迫使路布兰法退出历史舞台。
其生产工艺的主要流程:高温高温高温主要反应原理:CaCO 3 == CaO + CO 2↑NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓+ NH 4Cl 2NaHCO 3 == Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O2NH 4Cl + Ca(OH)2 == CaCl 2 + 2NH 3↑+ H 2O生产中,先要精制饱和食盐水的原因,是为了除去混在食盐中的Mg 2+和Ca 2+,避免在后续工序中生成难溶的氢氧化物和碳酸盐,影响传热,甚至堵塞管道,还影响产品的质量。
侯德榜与联合制碱法
侯德榜与联合制碱法
侯德榜,中国著名化学家,化工、土建和机械工程专家。
早年留学美国,获哥伦比亚大学化学工程博士学位。
1 921年从美国回国,应邀作为技术人员筹建塘沽永利碱厂,建成后出任总工程师。
塘沽永利碱厂是中国第一家民族制碱企业,它打破了国际制碱托拉斯对中国制碱业的垄断,实现了苏尔维法(氨碱法)制碱工艺。
苏尔维法制碱工艺虽然优点很多,但其原料利用率低、流程长、排放大量废液等。
鉴于苏尔维法的缺点,曾有不少科学家进行过研究改进。
最理想的办法,是将氯化铵直接结晶出来作为产品。
20世纪初叶,德国人什赖布首先有此建议,之后,各国皆有人先后研究,均未获得满意结果。
1930-1931年间,德国人格鲁德及吕普曼获得初步成果,但生产过程是间断方法,产量低。
侯德榜先生从1938年起开始这方面的研究,1 94 2年提出了完整的工艺路线。
该方法连续化生产,生产规模大,不需要产生固体碳酸氢铵,也不需要任何辅助剂,与德国研究的方法有本质区别,因此称为“侯氏制碱法”。
此法将制碱工业与合成氨工业联合,既生产纯碱,又生产氯化铵,故又称为“联合制碱法”。
联合制碱法工艺在国际上引起了强烈反响,侯德榜先生也因此荣获英国皇家学会、美国化学工程学会、美国机械学会荣誉会员称号,成为美国机械工程师协会终身荣誉会员。
人教版九年级化学下册-侯氏联合制碱法的发明
侯氏联合制碱法的发明1937年。
日本侵华的战火伸向上海、南京。
位于南京的硫酸铵厂作为亚洲第一流的化工厂,令日本侵略者垂涎三尺,日本侵略者看到永利公司的军事价值,年产一万吨硝酸,可以制造几万吨烈性炸药。
他们派人企图收买范旭东和侯德榜。
范、侯明确地表示:“宁肯给工厂开追悼会,也决不与侵略者合作”侵略者加大压力。
甚至派飞机对碱厂进行狂轰滥炸。
在战火逼近的情况下,侯德榜当机立断,布置技术骨干和老工人转移,组织重要机件设备拆运西迁。
1938年,侯德榜率西迁的全部员工在四川岷江岸边的五通桥建设永利川西化工厂。
新厂采取什么工艺是首先要考虑的。
制碱的主要原料食盐,在川西只能来源于深井中的盐卤浓缩。
盐卤浓度低,所以食盐的成本很高。
加上索尔维法的食盐转化率不高(只有70%),这就进一步提高了制碱的成本。
固此继续采用索尔维制碱法,生产就难以维持。
侯德榜经过调查,决定改进索尔维法开创制碱新路,他总结了索尔维法的优缺点,认为这方法的主要缺点在于,两种原料组分只利用了一半,即食盐(NaC1)中的钠和石灰(CaCO3)中的碳酸根结合成纯碱(NaCO3)另一半组分食盐中的氯和石灰中的钙结合成了CaCl2,却没有用途。
针对以上生产中不可克服的种种缺陷,侯德榜创造性地设计了联合制碱新工艺。
这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起,联合生产。
由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。
母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。
食盐溶液又可以循环使用。
为了实现这一设计,在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中,在侯德榜的严格指导下,经过了500多次循环试验,分析了2000多个样品后,才把具体工艺流程定下来,这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。
这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。
1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。
初中化学化学家:侯氏制碱法的创造者侯德榜
初中化学化学家:侯氏制碱法的创造者侯德榜侯氏制碱法的创造者侯德榜侯德榜 (公元1890~1974)许多工业部门,尤其是纺织、肥皂、造纸。
玻璃、火药等行业都需要大量用碱。
古代那种从草木灰中提取碱液,从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。
为此, 1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
1788年,勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法,经过4年的努力,得到了一套完整的生产流程。
勒布兰制碱流程虽然在推广应用中不断地被完善,但是因为这方法主要是利用固相反应,又是高温操作,存在许多缺陷,生产不能连续,劳动强度大,煤耗量大,产品质量不高。
面对这些问题,许多人有意改革它。
到了1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。
由于这种新方法能连续生产,产量大,质量高,省劳动力。
废物容易处理,成本低廉,它很快取代了勒布兰法。
掌握索尔维制碱法的资本家为了独享此项技术成果,他们采取了严密的保密措施,使外人对此新技术一无所知。
一些技术专家想探索此项技术秘密,大都以失败告终。
不料这一秘密竞被一个中国人运用智慧摸索出来了。
这个人就是侯德榜。
披露索尔维制碱法的秘密侯德榜, 1890年8月9日生于福建闽侯农村。
少年时他学习十分刻苦,就是伏在水车上双脚不停地车水时,仍能捧着书本认真读书。
后来在姑母的资助下,他单身来到福州英华书院和闽皖路矿学堂读书。
毕业后曾在津浦铁路符离集车站做过工程练习生。
在工作之余,他抓紧时间学习,1911年考人清华留美预备学校。
经过3年的努力,他以10门功课1000分的优异成绩被保送到美国留学。
8年中,他先后在麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比亚大学攻读化学工程,1921年取得博士学位。
在国外留学时,他时刻怀念祖国,惦记着处于水深火热中的苦难同胞。
这时候,在纽约他遇到了赴美考察的陈调甫先生。
陈受爱国实业家范旭东委托,为在中国兴办碱业特地到美国来物色人才。
当陈先生介绍帝国主义国家不仅对我国采取技术封锁,而且利用我国缺碱而卡我国民族工业的脖子的情况时,具有强烈爱国心的侯德榜马上表示,“可以放弃在美国的舒适生活,立即返回祖国,用自己的知识报效祖国。
高考化学阅读1 侯氏制碱法简介
化学高考阅读资料(一侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年发明的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳。
合成氨厂用水煤气制取氨气时的废气。
该法是索尔维制碱法的改进,提高食盐利用率,,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。
变换气制碱的联碱工艺是我国独创,具有显著的节能效果,侯氏制碱法对我国的化学工业做出了巨大贡献,在世界上也享有盛誉。
1. 什么是纯碱纯碱(碳酸钠化学式为Na2CO3,俗名纯碱,又称苏打、碱灰,是一种重要的化工基本原料,纯碱的用途很广,一般都是利用它的碱性。
它可用于制造玻璃,如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和高级器皿;还可利用脂肪酸与纯碱的反应制肥皂;在硬水的软化、石油和油类的精制、冶金工业中脱除硫和磷、选矿、以及铜、铅、线、锡、铀、绍等金属的制备、化学工业中制取钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗漆剂、催化剂及染料等均要用到它,在陶瓷工业中制取耐火材料和釉也要用到纯碱。
纯碱是重要的化工原料之一,用于制化学品、清洗剂、洗漆剂、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,约占三分之二;其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。
2.纯碱生产的历史纯碱是人类最早制取和使用的化学物质之一。
7000多年以前,天然的碳酸钠首先是从幼发拉底河边生长的花的灰跟中提取的。
大约5500年以前埃及人也开始用一种从湖水蒸发中提取的天然纯碱,生产装饰玻璃和作为铅酸硅砂聚和肥皂的一种成份。
当人们从海藻类植物的灰中提取丰富的钠碱时,也从木材灰中得到了丰富的钾碱。
用天然植物生产钾碱的方法一直延续到1870年,德国JP始采含钾盐矿才结束。
1790年获得专利权的路布兰制碱法是人类历史上第一个大规模化学制碱法。
用此方法建成的碱厂曾遍布整个欧洲。
侯德榜和侯氏制碱法
“ 燎 原 计 划 ” 是 国 家教 委 于 1 9 8 年 5 月 4 日向 国务 院写 的 《关于 组织 实 施 “ 燎 原 计 划 ” 的 请示 》
文 件中提 出 来的。 国务 院 于 1 9 8 9 年 开 始 在 全 国 范围 内组 织 实施 这 一 计划 。 这 个 计 划立 足 于 培养人 , 使
姗 候德榜 和 侯 氏 制碱 法
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瞩 瞩氟a 一 喇 裁姗肠a 瘫
先 生 因 脑 溢 血 与世 长 辞 。 他 的 家 人 遵 照他 的 遗 嘱 将
他 最珍贵的 藏书捐赠给 国家。
侯 德榜 先 生是 我 国 化 学 工 业 不 屈 不挠的奠基人。
周 培源先 生 称他 “ 科技 泰斗 、 士 子 楷模” 。他 一生 艰 苦
个农民
。
家庭
6
岁入
。
学
19 11年他勇敢地考入北京
清 华 留美 预 备学 堂 , 因成 绩特 优 而 被 编 入 高等科 ,
以 考 试 十 门总 分 一 千 , 震 动了 清 华园 。 次 年被推荐
到著 名的 美国 麻 省理工 学院攻读化工 , 经 过 四 年 努力
以优 异成 绩 毕 业 , 获 硕 士 学 位 。 此 后 又 先后 获柏拉
“
燎原计
”
划
来 自农 村教育改 革 实 践 ,
是综合
改 革农村 教 育 的 社 会 工 程 , 是 农 村教 育 改革 的 组 成 部 分 , 也 是 推进 农 村教 育改 革 的 重 要措 施
工业 产 品从 城 市向 农 村转 移 ; 培 养专业 技 术人 才 ,
。
提高 劳动者的素质
“ 星 火 计 划 ” 的 投 资方 向是 重
侯德榜制碱法
侯德榜制碱法
侯德榜制碱法又称联合制碱法,系我国化学家侯德榜先生所创造。
将合成氨工艺与氨碱工艺相结合,同时制造纯碱和氯化铵。
侯德榜制碱法以食盐,氨,二氧化碳(合成氨的副产品)为原料。
将氨与二氧化碳先后通入饱和食盐水中,由于各物质溶解度不同,在一定温度下,碳酸氢钠溶解度最小从而变为沉淀,经过滤,洗涤,煅烧而得产品纯碱。
在滤液中,通入氨,冷冻和加食盐,使氯化铵析出,经过滤,沉淀,干燥而得氯化铵。
滤液中由于富含食盐,可再加氨和二氧化碳循环使用。
与氨碱法相比,该法能充分利用食盐中的钠和氯,避免产生大量含氯化钙的废液,并可减少石灰窑,蒸氨塔等设备。
侯氏制碱法具体反应过程及化学方程式如下:
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。
开创制碱工业的新纪元侯德榜发明联合制碱法
开创制碱工业的新纪元——侯德榜发明联合制碱法在化学工业中,纯碱是一种重要的化工原料,它的化学名称又叫“碳酸钠”,是一种白色的粉末。
别小看它,它的用途可大呢!制造肥皂、玻璃、纸张时要用它;纺纱织布时要用它;炼铁、炼钢过程中也少不了它。
用它还可以制造出好多好多的化工产品哩!它诞生在化工厂里,是用联合制碱法生产出来的。
这个方法由中国化学工业的先驱侯德榜首创,所以也叫“侯氏制碱法”。
那末侯德榜是在怎样情况下研究制碱法,又是怎样创立侯氏制碱法的呢?事情得从17世纪说起,当时人们在生产玻璃、纸张、肥皂等时已经知道要用纯碱,但那时的碱是从草木灰和盐湖水中提取的,人们还不知道可以从工厂中生产出来。
后来法国一位医师路布兰用了4年时间,在1791年首创了一种纯碱制造法,从此纯碱能源源不断地人工厂中生产出来,满足了当时工业生产的需要。
可惜这一方法并不完善,还存在着许多缺点,如生产过程中温度很高、工人劳动强度很大、煤用得很多、产品质量也不高等,因此很多人都想改进它。
1862年,比利时有一位化学家叫苏尔维,他提出了一种以食盐、石灰石、氨为主要原料的制碱方法,这方法叫“氨碱法”或“苏尔维制碱法”。
由于这个方法产量高、质量优、成本低、能连续生产,所以很快就替代了路布兰的方法。
但这个方法都被制造商严格控制住,一点也不让它泄露出来,被他人知道。
20世纪初,当时的中国工业生产也需要纯碱,但自己不会生产,只能依靠进口。
第一次世界大战时,纯碱产量大大减少,加上交通受阻,英国一家制造纯碱的公司乘机抬高碱价,甚至不供货给中国,致使中国以碱为原料的工厂只得倒闭、关门。
当时有一位在美国留学的中国学生侯德榜,他学飞很刻苦,成绩优异,在美国学习化学工程已有8年,1921年取得了博士学位,发他听说外车资本家如此卡中国人的脖子时,连肺都要气炸了,他发誓学成回国,以自己已学到的知识报效祖国,振兴中国的民族工业。
1921年10月侯德榜回国了,他任永利碱业公司总工程师,任务是要创建中国第一家制碱工厂。
候式制碱法的故事
候式制碱法的故事
侯氏制碱法是我国化学工程专家侯德榜于1943 年创立的,是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
20 世纪20 年代,比利时人索尔维发明了氨碱法制纯碱,使制碱工业发生了重大变化。
氨碱法在生产过程中,需要使用大量的氯化钠,同时会产生大量的氯化钙,氯化钙难以处理,会造成环境污染。
此外,氨碱法还需要消耗大量的石灰和煤炭,生产成本较高。
为了解决这些问题,侯德榜经过多年的努力,终于在1943 年发明了侯氏制碱法。
侯氏制碱法的主要原理是利用合成氨工业中的废气二氧化碳来代替氨碱法中的石灰,从而减少了氯化钙的生成,同时也降低了生产成本。
侯氏制碱法还可以利用氯化铵来回收氨,使氨得到循环利用,降低了氨的消耗。
侯氏制碱法的发明,是我国制碱工业的一项重大技术创新,为我国的制碱工业做出了重要贡献。
同时,侯氏制碱法的成功,也为其他国家的制碱工业提供了有益的借鉴和启示。
侯德榜为了探索制碱技术,曾远渡重洋到美国学习,回国后经过不断的摸索和试验,终于成功地发明了侯氏制碱法。
他的故事告诉我们,只要有坚定的信念和不懈的努力,就能够克服困难,取得成功。
侯德榜制碱法
侯德榜制碱法“改进制碱工艺,试制纯碱成功了!” 1935年7月15日,当一份《实业部告全国同胞书》公布了中国化学家侯德榜研制纯碱成功的消息后,他所属的天津永利碱厂职工们奔走相告,许多人喜极而泣,他们庆幸中国终于在千百次的失败之后获得了成功。
侯德榜作为一个时代的先锋,作为一名杰出的科学家,他给自己和国家都留下了极其宝贵的财富——侯氏制碱法。
1958年7月23日中午12时30分,李四光、钱学森等代表党中央、国务院向新成立的中国科学院赠送了一批建院十周年的最好纪念品——中国科学院中国十大科技成就纪念册。
这套大型纪念册中,有新中国10位科学家的传记,侯德榜赫然在列。
侯德榜入选中国十大科技成就的理由很简单,他发明了纯碱制造方法。
侯德榜还被称为“中国近代化学工业的奠基人”,曾经参与创建了中国第一座联合制碱厂——永利制碱厂。
该厂投产之初,就受到国内外用户的欢迎。
然而,仅仅几年之后,情况急转直下,因为当时的制碱方法采用硫酸和氨反应生成氯化铵,再结晶生产碳酸钠,这种制碱方法过程复杂,不易控制,设备投资大,且副产物多,环境污染严重,根本无法大规模推广。
20世纪40年代后期,侯德榜开始探索联合制碱的新工艺,他提出利用天然碱和硫化碱的原料直接制取纯碱的想法,试验获得成功,但是没有成本低廉的联碱原料,使侯德榜的制碱法未能实现工业化生产。
“科学技术是第一生产力。
”这句话至今仍被我们奉为圭臬。
20世纪90年代末,我国有不少企业意识到,要想继续占领市场,就必须生产高附加值的产品,但苦于没有核心技术。
但我国毕竟已经是一个拥有13亿人口的大国,又具有独特的文化底蕴和优越的区位条件,拥有13亿双勤劳的手,只要全国人民团结起来,掌握好先进的科学技术,将会创造出巨大的价值,带动中国经济社会发展。
目前,我国拥有1。
2万项专利,而且其中60%以上集中在中小企业和科研机构中,可见发展潜力是非常大的。
但科学研究并非唾手可得,需要投入大量的人力、物力和财力。
2024年安徽省中考化学试题+答案详解
2024年安徽省中考化学试题+答案详解(试题部分)一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。
每小题的4个选项中只有1个符合题意)1.下列展示我国古法酿酒的工序中,以发生化学变化为主的是A.捣碎酒曲B.谷曲混合C.发酵成酒D.泉水勾兑2.某校开展“采摘节”劳动实践活动,同学们收获了大豆、花生等作物。
下列说法错误的是A.大豆中含有丰富的蛋白质B.花生可用来获取油脂C.劳动时人体所需的能量主要来自维生素D.劳动出汗后应适当补充无机盐3.加快推动生态环境质量改善,建设美丽中国。
下列有关说法错误的是A.禁止使用化肥和农药,防止水体污染B.推广新能源汽车,减少汽车尾气排放C.发展废旧电池回收技术,促进资源循环利用D.提升石油化工水平,实现绿色低碳转型4.我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线,搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。
如图是钼元素在元素周期表中的相关信息。
下列说法错误的是A.钼的元素符号是MoB.钼属于金属元素C.钼的相对原子质量为95.96D.1个Mo2+中含有的电子数为445.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中,溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是A.酒精灯B.漏斗C.蒸发皿D.玻璃棒6.端午时节,粽叶飘香。
粽叶中的异荭草苷(C21H20O11)具有抗菌、抗病毒、增强免疫力等作用。
下列关于异荭草昔的说法错误的是A.属于有机物B.由52个原子构成C.由碳、氢、氧三种元素组成D.有益于人体健康7.青藏高原积雪冰川广布,冰雪融水是江河源头的重要补给水源。
下列说法正确的是A.水结冰时,水分子不再运动B.冰融化时,水分子种类发生了变化C.冰升华时,水分子间的间隔增大D.冰与水混合得到混合物阅读下列材料,完成下列小题。
杭州亚运会开幕式主火炬的燃料——“零碳甲醇(CH3OH)”备受瞩目,这是全球首次对“零碳甲醇”的实践应用。
目前,该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域。
“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氧气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的,其微观示意图如图。
侯德榜:“侯氏制碱法”的创造者
侯德榜:“侯氏制碱法”的创造者摘要:侯徳榜,我国重化学工业的开拓者匚他于上世纪20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘. 主持建成亚洲第一座纯碱厂;30年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸彼的联合企业:四五十年代又发明了连续生产纯碱与氯化彼的联合制碱新工艺,以及碳化法合成氨流程制碳酸氢彼化肥新工艺,并使之在60年代实现了工业化和大面积推广•侯徳榜一生在化工技术上有三大贡献。
第一,揭开了苏尔维法的秘密。
第二,创立了中国人自己的制碱工艺一一侯氏制碱法。
第三,是他为发展小化肥工业所作的贡献。
揭开索尔维制碱法的秘密留学预备学堂髙等科(编者:当年以10科1000分的好成绩被录取九1913年赴美国留学。
1916 年毕业于美国麻省理工学院化工专业,获学士学位o 1919年获美国哥伦比亚大学制革硕士学位o 1921年获博士学位。
在国外留学时,侯徳榜时刻怀念祖国,惦记着处于水深火热中的苦难同胞•这时候,他在纽约遇到了赴美考察的陈调甫先生。
陈受爱国实业家范旭东委托,为在中国兴办碱业特地到美国来物色人才。
当陈先生介绍一些列强不但对我国采取技术封锁,而且利用我国缺碱而卡我国民族工业“脖子”的情况时,具有强烈爱国心的侯徳榜马上表示,“能够放弃在美国的舒适生活, 立即返回祖国,用自己的知识报效祖国。
”1921年10月侯徳榜回国后,出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长(即总工程师)。
他深刻地体会到创业之艰难。
要创业首先需要实T的精神。
他脱下了白领西服,换上了蓝布工作服和胶鞋,身先士卒,同工人们一起操作。
哪里岀现问题,他就出现在哪里,经常干得浑身汗臭,衣服中散发出酸味、氨味。
他这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技师的赞赏和钦佩。
碱是很多工业部门,尤其是纺织、肥皂、造纸、玻璃、火药等行业大量采用的原料。
古代那种从草木灰中提取碱液,从盐湖水中取得天然碱的方法己远远不能满足现代化的需求。
1775 年,法国科学院曾用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
侯氏联合制碱法
侯氏联合制碱法在工业上纯碱用途极为广泛。
而在古代,人们虽曾先后学会了从草木灰提取碳酸钾和从盐碱地及盐湖等天然资源获得碳酸钠,但这远远不能满足工业生产的需要。
1791年和1862年,分别由法国医生路布兰和比利时人索尔维先后开创了以食盐为原料制取碳酸钠的“路布兰制碱法”和以食盐、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)。
“索尔维法”以其能连续生产、食盐利用率高(70%左右)、产品质量纯净且成本低廉等优点,逐渐取代了“路布兰法”,致使纯碱价格大大下降。
英、法、德、美等国相继建立大规模生产纯碱的工厂,并发起组织索尔维公会,对会员国以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞,我国所需纯碱由于均从英国进口,一时间纯碱非常短缺,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。
1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国造的纯碱。
并于1920年聘请当时正在美国留学的侯德榜出任总工程师。
为了发展我国的民族工业,侯德榜先生于1921年毅然回国就任。
他全身心地扑在制碱工艺和设备的改进上,最后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。
最为难能可贵的是,在范旭东先生赞同下,侯德榜先生毅然将他摸索出的制碱方法写成专著,公诸于世。
该书1933年由美国化学会出版,轰动了科学界,被誉为首创的制碱名著,为祖国争得了荣誉。
接着侯德榜先生为进一步提高食盐的利用率、改进索尔维制碱法在生产中生成大量CaCl2废弃物这一不足,继续进行工艺探索。
1940年完成了新的工艺路线,其要点是在索尔维制碱法的滤液中加入食盐固体,并在30 ℃~40 ℃下往滤液中通入氨气和二氧化碳气,使它达到饱和,然后冷却到10℃以下,结晶出氯化铵(一种化肥),其母液又可重新作为索尔维制碱法的制碱原料。
联合制碱法是谁发明的
发明联合制碱法的是侯德榜。
我国著名化学家侯德榜在1938年即对联碱开展了研究,1942年提出了完整的工业方法。
1961年在大连建成了我国第一座联碱车间,后来经过完善和发展,现在已经成为制碱工业的主要技术支柱和方法。
联碱法与氨碱法比较有较多优点。
联合法制碱是以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料, 制取纯碱过程。
纯碱是基本化工原料, 用量大, 在国民经济中占重要地位。
侯氏制碱法的意义:
侯氏联合制碱法为世界制碱技术谱写了新的篇章,在世界反响很大。
1943年10月22日,英国化工学会授予侯德榜名誉会员称号。
这是英国化工学会自1881年成立以来,获得名誉称号的第十二位有重大贡献的化学家,也是惟一的中国化学家。
这是中华民族的荣誉,是中国化工史最光辉的一页,永利制碱公司在化工界有许多成就,中国化工界跻身世界,侯德榜功不可没。
[化学史料]纯碱工业近代史与侯氏制碱法
纯碱工业近代史与侯氏制碱法黄明建人类早期用碱主要有两个来源:一是天然碱,源于碱湖;二是植物碱,将植物(如海藻)烧成灰后,经水浸、过滤、浓缩结晶后的提取物。
18世纪中叶,由于玻璃、肥皂、皮革等工业生产规模的扩大,使纯碱的市场需求量也迅速增大。
正是在这一时期,英法七年战争(1756~1763)导致法国纯碱供应严重短缺。
1775年,法国科学院悬赏征求制碱方法。
直至1789年,法国医生路布兰(N.Lebelanc )终于发明了一种有实用价值的制碱法,并于1791年获得法国专利权。
路布兰制碱法路布兰以食盐、硫酸、煤及石灰石为原料制得纯碱。
食盐与硫酸作用生成硫酸钠(也有国家用芒硝代替硫酸和食盐),再同石灰石、煤混合,置于反射炉或旋转炉于950~1000℃下煅烧。
主要反应原理:2NaCl + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + 2HCl Na 2SO 4 + 2C == Na 2S + 2CO 2↑(同时有CO 生成)Na 2S + CaCO 3 == Na 2CO 3 + CaS索尔维制碱法(氨碱法)1861年,比利时人索尔维(E.Solvay )在其父煤气厂从事稀氨水的浓缩工作时,发现用饱和食盐水吸收氨和二氧化碳时能制得重(ch óng )碱——碳酸氢钠,继而可制得纯碱。
索尔维制碱法(或称氨碱法)就此产生,并获得利用海盐、氨和石灰石制取纯碱的专利。
1863年,索尔维正式筹资办厂,很快迫使路布兰法退出历史舞台。
其生产工艺的主要流程:高温高温高温主要反应原理:CaCO 3 == CaO + CO 2↑NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓+ NH 4Cl 2NaHCO 3 == Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O 2NH 4Cl + Ca(OH)2 == CaCl 2 + 2NH 3↑+ H 2O生产中,先要精制饱和食盐水的原因,是为了除去混在食盐中的Mg 2+和Ca 2+,避免在后续工序中生成难溶的氢氧化物和碳酸盐,影响传热,甚至堵塞管道,还影响产品的质量。
01-拓展资源:实干兴邦——侯氏制碱法背后的故事令人动容
实干兴邦——侯氏制碱法背后的故事令人动容文章来源:广州萃英化学•化学加一、引言纯碱,化学名称碳酸钠(Na 2CO 3),俗名苏打,是许多工业部门例如纺织、肥皂、造纸、玻璃等行业的重要原料。
纯碱在食品工业也发挥了重要作用,常用作馒头、面包等面食的中和剂、膨松剂。
因而纯碱也曾是衡量一个国家工业水平的重要指标,然而制碱技术却在很长一段时间里被国外垄断并对中国实施技术封锁,严重影响国人的生活,也大大制约了民族工业的发展。
直到1943年,侯德榜创造性地将制碱和合成氨结合起来发明了“联合制碱法”,才打破了国外长期垄断的被动局面,实现了国人制碱的梦想。
二、制碱技术发展史碱的加工利用最先来自天然碱,主要包括从草木灰中提取碱液和从盐湖水中取得天然碱。
我国天然碱因产地不同有“口碱”和“泰康碱”之分,前者主要来源张家口和古北口,名满天下;后者产自河南泰康县,集中在邻近省份销售。
随着工业的发展,这种获得天然碱的方法显然是远远不能满足巨大市场需求的。
1791年,法国人勒布兰(Leblanc )以食盐为原料制得纯碱,该方法依赖硫酸,设备腐蚀严重并且纯度不高,后来被比利时化学家索尔维(Solvay )的方法取代。
索尔维的方法又称氨碱法,是以食盐、石灰石和氨为原料,同时制得纯碱和氯化钙。
氨碱法实现了连续性生产,食盐的利用率得到提高,产品也较为纯净,因而很快成为主流的生产工艺。
图1曾位于纽约州的索尔维制碱法工厂导读:央视的《朗读者》节目用平实的情感读出文字背后的价值,好评如潮。
最令笔者感动的是朗读嘉宾薛其坤、潘建伟、程不时等科学家甘于奉献、精忠报国,为祖国科学事业添光增彩的故事,他们堪称“国家脊梁”。
在中国化工史上,侯德榜也是这样一位杰出的科学家,他为祖国的化工事业奋斗终生,以独特的制碱工艺名扬世界,托起了中国现代化学工业的大厦。
前文已经提到,掌握索尔维制碱法的资本家们为了独享技术成果,采取了严格的保密措施,外人对此新技术一无所知,不少技术专家曾试图挖掘技术秘密,均以失败告终。
侯德榜联合制碱法的原理
侯德榜联合制碱法的原理
侯德榜联合制碱法,也称为Solway-Process,是一种工业制碱的方法,发明者为瑞典化学家卡尔·威尔海姆·侯德榜(Carl Wilhelm Scheele)和苏格兰工程师乔治·盖姆·斯沃伊(George Gamow Solway)。
这种方法是通过将氨气和二氧化碳进行反应,生成氢氧化铵,然后通过加热分解生成氨气和水,最终得到纯碱。
侯德榜联合制碱法的原理主要涉及到三个步骤,分别是氨气与二氧化碳的反应、氢氧化铵的分解和碱的析出。
1. 氨气与二氧化碳的反应
在侯德榜联合制碱法中,通过在容器中加入氨气和二氧化碳,使其进行下列反应:
NH3 + CO2 → NH4HCO3
这是一种酸碱反应,氨气是碱性物质,而二氧化碳则属于酸性物质,它们发生反应后生成了氢氧化铵氢碳酸盐(NH4HCO3)。
2. 氢氧化铵的分解
在生成NH4HCO3后,将其经过加热进行分解,从而生成氨气和水:
这是一种分解反应,交换了化学键,分子中的NH4和HCO3在加热过程中发生分解,生成了氨气、水和一氧化碳。
3. 碱的析出
分解反应的最终产物氨气,会随后冷却,并通过吸收二氧化碳的方式,生成了纯碱:
由于Na2CO3的溶解度比NH4Cl小得多,因此在反应过程中,Na2CO3析出而NH4Cl则留存在溶液中,最终得到纯碱作为产物。
以上三步反应实质上为一系列复杂的化学反应过程,其中顺序、温度、反应物浓度等条件都需要严格控制,以保证最终的产物质量和产量,经过这些反应过程,制碱的方法得到了重大的改进和提升,侯德榜联合制碱法也被广泛应用于工业生产中,成为当前工业制碱的主要方法之一。
侯德榜联合制碱法的原理
侯德榜联合制碱法的原理
侯德榜联合制碱法是一种制碱方法,它的原理是利用氯化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,再通过加热分解得到碳酸钠,最终得到纯碱。
这种制碱方法的优点在于,它可以利用廉价的氯化钠作为原料,而且制碱过程中产生的二氧化碳可以回收利用,减少了对环境的污染。
此外,这种方法还可以在较低的温度下进行,节约了能源。
侯德榜联合制碱法的具体步骤如下:
将氯化钠和二氧化碳混合,使它们充分反应生成碳酸氢钠。
这个反应式可以表示为:
NaCl + CO2 + H2O → NaHCO3 + HCl
接着,将碳酸氢钠加热分解,得到碳酸钠和水。
这个反应式可以表示为:
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
将得到的碳酸钠进行纯化,得到纯碱。
侯德榜联合制碱法的原理虽然简单,但是它的应用却非常广泛。
在化工、制药、纺织等行业中,碱是一种非常重要的原料,而侯德榜联合制碱法可以生产出高纯度的碱,满足各种行业的需求。
侯德榜联合制碱法是一种简单、环保、经济的制碱方法,它的原理是利用氯化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,再通过加热分解得到碳酸钠,最终得到纯碱。
这种方法的应用非常广泛,对于各种行业来说都是非常重要的。
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开创制碱工业的新纪元——侯德榜发明联合制碱法
在化学工业中,纯碱是一种重要的化工原料,它的化学名称又叫“碳酸钠”,是一种白色的粉末。
别小看它,它的用途可大呢!制造肥皂、玻璃、纸张时要用它;纺纱织布时要用它;炼铁、炼钢过程中也少不了它。
用它还可以制造出好多好多的化工产品哩!它诞生在化工厂里,是用联合制碱法生产出来的。
这个方法由中国化学工业的先驱侯德榜首创,所以也叫“侯氏制碱法”。
那末侯德榜是在怎样情况下研究制碱法,又是怎样创立侯氏制碱法的呢?
事情得从17世纪说起,当时人们在生产玻璃、纸张、肥皂等时已经知道要用纯碱,但那时的碱是从草木灰和盐湖水中提取的,人们还不知道可以从工厂中生产出来。
后来法国一位医师路布兰用了4年时间,在1791年首创了一种纯碱制造法,从此纯碱能源源不断地人工厂中生产出来,满足了当时工业生产的需要。
可惜这一方法并不完善,还存在着许多缺点,如生产过程中温度很高、工人劳动强度很大、煤用得很多、产品质量也不高等,因此很多人都想改进它。
1862年,比利时有一位化学家叫苏尔维,他提出了一种以食盐、石灰石、氨为主要原料的制碱方法,这方法叫“氨碱法”或“苏尔维制碱法”。
由于这个方法产量高、质量优、成本低、能连续生产,所以很快就替代了路布兰的方法。
但这个方法都被制造商严格控制住,一点也不让它泄露出来,被他人知道。
20世纪初,当时的中国工业生产也需要纯碱,但自己不会生产,只能依靠进口。
第一次世界大战时,纯碱产量大大减少,加上交通受阻,英国一家制造纯碱的公司乘机抬高碱价,甚至不供货给中国,致使中国以碱为原料的工厂只得倒闭、关门。
当时有一位在美国留学的中国学生侯德榜,他学飞很刻苦,成绩优异,在美国学习化学工程已有8年,1921年取得了博士学位,发他听说外车资本家如此卡中国人的脖子时,连肺都要气炸了,他发誓学成回国,以自己已学到的知识报效祖国,振兴中国的民族工业。
1921年10月侯德榜回国了,他任永利碱业公司总工程师,任务是要创建中国第一家制碱工厂。
当时要生产出碱,只能按苏尔维制碱法生产。
原理说说很简单,可真正要制造出来可就难了。
由于技术封锁,侯德榜只能靠自己不断研究、试验、摸索。
经过好长时间的努力,终于设计好了流程,安装好了设备,接著就开始试生不。
谁知一开始就碰到困难。
一天,刚试车不久,高高的蒸氨塔突然晃功得很厉害,并且发出巨响。
大家害怕极了,侯德榜见了马上喊停车。
一检查,原来所有的管道都被白色的沉淀物堵住了。
怎么办?开始他拿大铁钎捅,累得满头大汗,但也无济于事。
后来,他想出加干碱的办法,才使沉淀物慢慢掉了下来,终于转危为安。
类似这样的故障还有很多很多,每次都被他一一排除掉了。
经过几年的努力,1924年8月13日,中国第一家制碱厂正式投产了。
那天工人们早早地来到车间,都想亲眼目睹中国第一批纯碱的诞生。
几小时后,不知谁喊了一声:“出来了!”大家眼睛一齐朝出碱口望去。
咦?怎么出来的是红白
相间的碱?按理应该是雪白的呀!大家的心头一凉。
这时侯德榜仔细地检查了设备,原来纯碱出来时遇到了铁锈,才使产品变红了。
原因查出来了,大家都松了一口气,以后改进了设备,终于制得了纯白色的产品。
望著白花花的纯碱,侯德榜笑了,他笑得那么舒心,几年的辛苦没有白费,他终于摸索出苏尔维制碱法的奥秘,实现了自己报效祖国的誓言。
1937年日本帝国主义发动了侵华战争,他们看中了南京的硫酸铵厂,为此想收买侯德榜,但是遭到侯德榜的严正拒绝。
为了不使工厂遭受破坏,他决定把工厂迁到四川,新建一个永利川西化工厂。
制碱的主要原料是食盆,也就是氯化钠,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,苏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苏尔维制碱法,而另辟新路。
他首先分析了苏尔维制碱法的缺点,发现主要在于原料中各有一半的比分没有利用上,只用了食盐中的钠和石灰中碳酸根,二者结合才生成了纯碱。
食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙,这个产物都没有利用上。
那么怎祥才能使另一半成分变废为宝呢?他想呀想,设计了好多方案,但是—一都被推翻了。
后来他终于想到,能否把苏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,例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等。
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。
这个制碱新方法被命名为“联合制碱法”,它使盐的利用率从原来的70%一下子提高到96%。
此外,污染坏境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵,还可以减少1/3设备,所以它的优越性在大超过了苏尔维制碱法,从而开创了世界制碱工业的新纪元。