纯碱的生产工艺(侯氏制碱法)
侯氏制碱法流程
侯氏制碱法流程
侯氏制碱法是一种用来生产纯碱（氢氧化钠）的化学工艺流程。
以下是侯氏制碱法的流程：
1. 石灰消化：将氯化钠（食盐）和石灰（氧化钙）混合，并在高温和高压下反应。
反应式为：CaO + 2NaCl → CaCl2 +
Na2O。
这个步骤产生氯化钙和氧化钠。
2. 石碱法制碱：将石灰消化反应产生的氧化钠与水反应生成氢氧化钠。
反应式为：Na2O + H2O → 2NaOH。
这样就得到了
纯碱的主要成分氢氧化钠。
3. 碱液沉淀：将氢氧化钠溶液经过多次沉淀和过滤操作，去除杂质，得到较为纯净的氢氧化钠溶液。
4. 蒸发结晶：将纯净的氢氧化钠溶液进行蒸发，使溶液中的水分逐渐减少，从而导致氢氧化钠结晶沉淀。
最后，将结晶的氢氧化钠进行分离和烘干，得到纯碱（氢氧化钠）固体。
5. 后续处理：对于工业生产出的氢氧化钠或纯碱，还需要进行后续的加工和处理，以满足不同的市场需求。
例如，可以通过冷却结晶来获得更细小的氢氧化钠颗粒，或者将其溶解再结晶来获得更高质量的纯碱。
需要注意的是，侯氏制碱法是一种比较古老的制碱工艺流程，现代化的制碱工艺已经有了更高效、节能、环保的方法。
侯氏制碱法原理
侯氏制碱法原理
侯氏制碱法是一种将淡水或海水中含有二氧化碳和钙离子的水，通过碳酸
钙的化学反应制取纯碱（碳酸钠）的方法。
该方法是侯吉尧于1960年发明的，因其成本低廉、生产效率高、环保等优点而被广泛应用。
该方法的原理是将气态的二氧化碳与氢氧化钠溶液进行反应，生成碳酸钠
和水。
这一反应可以通过下式表示：
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
由于制取碳酸钠的主要原料是二氧化碳，且二氧化碳既可以使用纯净氧气
气瓶中提供的，也可以通过空气中过滤得到，因此制法相当简便，而且成本较低，适合大规模生产。
此外，使用侯氏法可以同时制取配合水溶液使用的氢氧化钠，而且该方法
使用的反应釜容积相对较小，不同于古老的盐卤提纯碱法需要使用庞大的设备，不存在污染环境的问题。
该方法操作简单，易于掌握，且适用于较小规模生产；相较于其他制碱方法，侯氏法的生产效率较高，可以大规模应用于工业生产。
但是该方法也存在一些缺点。
由于使用的是二氧化碳气体，其来源以及处理成本需考虑到，且该方法生产的碳酸钠纯度不够高（一般在90至95%之间），需要进行精炼才能用于工业生产中。
总之，侯氏制碱法以其成本低廉、省时省力、生产效率高、环保等优点，在工业制碱中占有重要的地位，同时也因是针对二氧化碳来制碱因而在环保方面得到了广泛应用。
纯碱的生产工艺(侯氏制碱法)
纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
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0.2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。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验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。
要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
侯氏制碱法
甲乙
丙
1甲装置的作用是 吸收空气中的二氧化碳；
丙装置的作用是 吸收二氧化碳中的水蒸气
2乙装置反应前先通数分钟空气的作用是 排出装置中的二氧化,碳气体
甲装置反应的离子方程式是
CO2+2OH-
CO. 32-+H2O
甲乙 丙
3若去掉丙装置,测得的CO2质量会 偏小.
偏大填偏大或
4若取ng样品装入广口瓶,且反应前填满碱石灰的干燥
原料： CO2 、 NaCl、 NH3
产物的生成：2NaHCO3
△
Na2CO3 + CO2 + H2O
滤液的处理 （ NH4Cl、NaCl） Ca(OH)2 NH3 + CaCl2
索尔维法的优点： 1、原料食盐和石灰石便宜；
2、产品纯碱的纯度高； 3、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用； 4、制造步骤简单,适合于大规模生产.
2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑CO2循环使用
NH4Cl又可以与熟石灰反应,产生NH3,重新作为原料使用：
2NH4Cl+CaOH2→2NH3↑+CaCl2+2H2O NH3循环使用
思考：为什么在饱和食盐水中先溶解度如下表所示
溶解性体积比
溶液的密度 g ·cm-3
滴加
稀硝酸和硝酸银溶液
.
6 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的
作用有
a、c.
(a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出 (b)使NaHCO3更多地析出
c使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度
课堂练习2：工业生产的纯碱中常含有少量的NaCl杂质.某校研究 性学习活动小组为了测定混合物中纯碱的质量分数,拟使用下图实 验装置,先测定一定量的样品和酸反应放出二氧化碳的质量,再计 算混合物中纯碱的质量分数.
侯氏制碱法
侯氏制碱法侯氏制碱法是一种利用天然矿物质（纯碱石）制备碳酸钠的传统方法。
该方法源于中国的侯坑，侯坑位于江苏省姜堰市，是中国最早的纯碱产地之一。
侯氏制碱法在我国有着悠久的历史，传承至今已有1000多年的历史。
它是中国古代制造碳酸钠的重要方法之一，对中国古代的冶金、纺织等行业产生了重要影响。
侯氏制碱法的原理是将纯碱石（碳酸钠）和石灰石（氧化钙）混合，加水反应生成碳酸钙和氢氧化钠，接着加热分解碳酸钙，生成碳酸气和氧化钙。
碳酸钠与氢氧化钠混合后，经过少量的加热蒸发浓缩，然后冷却结晶，就可以得到纯净的碳酸钠晶体。
该过程中，碳酸钠和石灰石的比例取决于纯碱石的成分。
1.取适量的纯碱石和石灰石，按比例将两者混合均匀。
2.将混合后的物料加入水中搅拌均匀，使其全部溶解。
3.煮沸搅拌，保持沸腾状态1-2小时，让反应更加充分。
4.过滤去除杂质和沉淀。
5.将过滤后的液体慢慢地倒入容器中，在适当的温度下烘干，直至水分全部蒸发。
6.将干燥后的产物加入锅中，用木炭或牛粪等物燃烧，将其加热至500-800℃左右，煅烧1-2小时，分解碳酸钙，释放碳酸气和氧化钙。
7.熄火后，将灰渣捞出。
8.将灰渣溶入水中，加热浓缩，然后降温结晶即可得到纯净的碳酸钠晶体。
侯氏制碱法具有以下几个优点：1.原材料来源广泛，取材容易。
2.设备简单，工艺易学易掌握。
3.工艺流程简单，生产周期短。
4.制造的碳酸钠纯度高，质量稳定。
1.碳酸钠的产量低，而且需要大量的木炭或牛粪等物才能完成烧制。
2.浪费能源，制备碳酸钠需要大量的燃料和能源。
3.环保不可持续，该方法产生的烟尘、二氧化碳等物，对环境污染严重。
总体而言，侯氏制碱法具有传统特色，但对环境污染较大，不适应现代生产要求，所以在现代社会中已经逐渐被淘汰。
当前，更多的生产企业选择采用氯碱法、氨碱法等先进新型的制碱技术。
5.3化工生产--侯氏制碱法1-lu
a、c
（a）增大NH4＋的浓度，使NH4Cl更多地析出
（b）使NaHCO3更多地析出
（c）使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的 NH4Cl纯度
侯德榜制碱法 原料： CO2 、NH3、NaCl
2NaHCO3 产物的生成： △
Na2CO3 + CO2 + H2O
滤液：NaCl 滤渣：NH4Cl
1、通入NH3： a、增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析 出 b 、使 NaHCO3 转化为 Na2CO3 ，提高析 出NH4Cl的纯度 2 、 降 温 , 并 加 入 过 量 NaCl ： 低 温 时 NH4Cl 溶解度比NaCl小，所以可 以使NH4Cl析出，同时补充Na+
CO2 ：高温下焦炭与水蒸气的反应 NH3 ：工业合成氨的反应
22 n
原料来 源 循环物 质 优缺点
CO2 ：石灰石的煅烧 NH3 ：Ca(OH)2与NH4Cl的反应
CO2
NH3
CO2
NaCl
优点： 1、原料（食盐和石灰石）便宜； 2、产品纯碱的纯度高； 3、副产品氨和二氧化碳都可以回收循 环使用； 4、制造步骤简单，适合于大规模生产。 1、 NaCl利用率低 缺点： 2、生成用途不大的CaCl2
索尔维制碱法
原料： CO2 、 NaCl、 NH3
△ 产物的生成： 2NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O
Ca(OH)2 NH3 + CaCl2 滤液的处理（ NH4Cl、NaCl）
索尔维法的优点： 1、原料（食盐和石灰石）便宜；
2、产品纯碱的纯度高； 3、副产品氨和CO2都可循环使用； 4、步骤简单，适合于大规模生产。
侯氏制碱法过程
侯氏制碱法过程1. 引言侯氏制碱法是一种用于生产纯碱（氢氧化钠）的化学工艺。
它是由中国化学家侯德榜在20世纪70年代开发的，经过多年的改进和优化，成为了一种高效、环保的制碱工艺。
本文将详细介绍侯氏制碱法的过程和原理。
2. 原理侯氏制碱法是基于电解反应原理的。
它利用电解质溶液中的电解过程将氯气和氢气分离出来，从而制取纯碱。
具体来说，侯氏制碱法包括以下几个步骤：2.1 饱和盐水制备首先，将饱和盐水制备好。
饱和盐水是指在常温下，溶液中已经溶解了最大量的氯化钠。
这可以通过加热普通盐水并不断搅拌来实现。
2.2 电解槽接下来，将饱和盐水倒入电解槽中。
电解槽是一个大型容器，内部分隔成多个小隔间，每个小隔间都有正极和负极。
正极通常是钢网，负极则是钢板。
2.3 电解反应在电解槽中，通过施加电流，将盐水分解成氯气和氢气。
具体的电解反应如下：2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻（在正极上发生） 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻（在负极上发生）其中，氯气会通过正极的钢网排出，而氢气则会通过负极的钢板排出。
而在负极上生成的氢氧化钠则会溶解在电解质溶液中。
2.4 碱液处理经过一段时间的电解反应，电解槽中的电解质溶液中会积累足够的氢氧化钠。
此时，将溶液转移到另一个容器中，进行碱液处理。
碱液处理的目的是通过加热和过滤去除杂质，以得到纯碱。
3. 优点和应用侯氏制碱法相比传统的制碱工艺有以下几个优点：•高效：侯氏制碱法采用电解反应原理，可以在较短的时间内大量制取纯碱。
•环保：侯氏制碱法不使用化学试剂，只需要盐水和电流，不会产生有害废物和气体。
•低能耗：侯氏制碱法的电解反应需要的能量相对较低，可以降低生产成本。
侯氏制碱法广泛应用于化工、玻璃、纺织等行业。
纯碱是这些行业的重要原料之一，用于制造玻璃、纤维、肥皂等产品。
4. 结论侯氏制碱法是一种高效、环保的制碱工艺。
通过电解反应原理，可以在较短的时间内制取纯碱，不会产生有害废物和气体。
侯氏制碱的工业流程
侯氏制碱的工业流程## Industrial Flow of the Hou Process for Alkali Production.Introduction.The Hou process is an industrial process developed in China in the early 20th century to produce sodium carbonate (soda ash) from salt. It is based on the Solvay process, which is the main industrial process for producing soda ash worldwide. However, the Hou process has some advantages over the Solvay process, such as lower energy consumption and no production of ammonium chloride as a by-product.Process Flow.The Hou process consists of the following steps:1. Brine preparation.Seawater or natural brine is purified to remove impurities such as calcium and magnesium ions. This is done by adding lime (calcium oxide) to the brine, which precipitates the impurities as insoluble carbonates. The clarified brine is then concentrated by evaporation.2. Ammoniation.The concentrated brine is cooled and then saturated with ammonia gas. This forms ammonium bicarbonate, which precipitates out of solution.3. Carbonation.The ammonium bicarbonate is heated in a reactor with carbon dioxide gas under pressure. This converts the ammonium bicarbonate to sodium bicarbonate, which is insoluble in water and precipitates out of solution.4. Calcination.The sodium bicarbonate is filtered out of the solutionand then calcined in a kiln at high temperature. This drives off the carbon dioxide and water, leaving behind sodium carbonate.5. Causticization.The sodium carbonate is dissolved in water to form a solution of sodium hydroxide (caustic soda). This solution is then concentrated by evaporation.Advantages of the Hou Process.The Hou process has several advantages over the Solvay process, including:Lower energy consumption.The Hou process requires less energy than the Solvay process because it does not require the production of ammonium chloride.No production of ammonium chloride as a by-product.Ammonium chloride is a by-product of the Solvay process, and it can be difficult to dispose of. The Hou process does not produce ammonium chloride, so this problem is avoided.Higher purity of the sodium carbonate product.The sodium carbonate produced by the Hou process is of higher purity than that produced by the Solvay process.This is because the Hou process does not produce any ammonium chloride, which can contaminate the sodium carbonate product.Disadvantages of the Hou Process.The Hou process also has some disadvantages, including:Higher capital cost.The Hou process requires a more complex reactor thanthe Solvay process, which increases the capital cost.Longer production time.The Hou process takes longer to produce sodium carbonate than the Solvay process.Overall, the Hou process is a viable alternative to the Solvay process for the production of sodium carbonate. It has several advantages, but it also has some disadvantages. The choice of which process to use depends on the specific needs of the producer.## 侯氏制碱工业流程。
侯氏制碱法
侯氏制碱法概述侯氏制碱法是一种重要的化学工艺，用于生产纯度较高的碱性物质，特别是碳酸钠。
该工艺以其高效、低成本和环保的特点而受到广泛关注和应用。
本文将介绍侯氏制碱法的原理、工艺步骤和应用领域。
原理侯氏制碱法是基于碳酸氢钠（重碳酸钠）和氢氧化钠（纯碱）之间的化学反应。
该反应式如下：2 NaHCO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 + H2O碳酸氢钠和氢氧化钙在适当的温度和压力条件下反应生成氢氧化钠、碳酸钙和水。
通过适当的分离和纯化步骤，可以得到纯度较高的碱性物质。
工艺步骤侯氏制碱法包括以下主要步骤：1.原料准备：碳酸氢钠和氢氧化钙是主要的原料，需要事先进行准备和处理。
2.反应装置：将溶剂和原料放入反应装置，通常是一种连续流动的反应器。
3.反应条件：控制适当的温度、压力和反应时间，以促使反应的进行。
4.分离和纯化：通过蒸馏、结晶、过滤等操作，将产物中的杂质分离出来，得到纯度较高的碱性物质。
5.产品收集和储存：将得到的碱性物质收集起来，并进行适当的包装和储存。
应用领域侯氏制碱法广泛应用于以下领域：1.玻璃制造：氢氧化钠是制作玻璃的重要原料之一，侯氏制碱法可以生产出高纯度的氢氧化钠，适用于玻璃行业的需求。
2.清洁剂制造：碱性物质常用于制作清洁剂，如洗衣粉、洗洁精等。
侯氏制碱法可提供具有较高纯度的碱性物质，提高清洁剂的质量。
3.化学合成：碱性物质在有机合成中起着重要的催化和中和作用。
侯氏制碱法可以生产出高纯度的碱性物质，适用于化学合成领域的需求。
4.食品加工：碱性物质在食品加工中有多种应用，如面包的发酵剂、调整食品pH值等。
侯氏制碱法可以生产出适用于食品加工的纯度较高的碱性物质。
总结侯氏制碱法是一种高效、低成本和环保的化学工艺，用于生产纯度较高的碱性物质，特别是碳酸钠。
通过控制适当的反应条件和进行分离纯化操作，可以得到适用于不同领域需求的碱性物质。
侯氏制碱法在玻璃制造、清洁剂制造、化学合成和食品加工等领域广泛应用。
侯氏制碱法
热稳定性不同 和酸反应生成气体的速率的差异
BaCl2或CaCl2(稀溶液) 思考：能不能用Ba(OH)2 、 Ca(OH)2 区别?
2NaHCO3＋ Ba(OH)2 （不足） ＝BaCO3↓ ＋ Na2CO3
＋2H2O NaHCO3＋ Ba(OH)2（过量） ＝BaCO3↓ ＋ NaOH ＋H
思 向饱和Na2CO3溶液中通CO2有什么现象？ 考
现象：有晶体析出
Na2CO3 （饱和）＋H2O ＋CO2＝＝2NaHCO3
解释：
①在相同温度条件下，NaHCO3的溶解 度比Na2CO3大
②在反应的过程中要消耗溶剂水 ③生成的NaHCO3的质量比Na2CO3的 质量大
讨论 ２、如何鉴别Na2CO3和NaHCO3
俗 名 色 态 溶解性
热稳定性
NaHCO3
小苏打 细小白色晶体
苏打、纯碱 白色粉末
Na2CO3 10H2O
是无色晶体
在空气中会失去结晶水 变为无水碳酸钠
Na2CO3 10H2O Na2CO3 10H2O
Na2CO3
俗 名 色 态 溶解性
热稳定性
NaHCO3
小苏打 细小白色晶体
苏打、纯碱 白色粉末
４、侯氏制碱法(联合制碱法)
侯氏制碱法(联合制碱法)原理：
NH3＋CO2＋H2O = NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl = NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3 = Na2CO3＋H2O＋CO2↑
改进：在 5℃～10℃时，向母液中通人氨 气并加入食盐细粒，析出可做氮肥的 NH4Cl结晶，过滤后的滤液再循环使用。
与酸 反应 与碱 烧 反应
碱
不反应
与ＣＯ２ 反应
Na2CO3＋H2O ＋CO2＝＝2NaHCO3
侯氏制碱法化学式
侯氏制碱法化学式
侯氏制碱法是一种制备纯碱的化学方法，该方法最初由中国的侯
宗濂先生在明朝中叶发明。
它的化学式为Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3，下面来详细介绍一下这种方法。
侯氏制碱法的最基本原理是利用氢氧化钠和氢氧化钙的相互反应
来制备纯碱。
在这个过程中，首先需要准备好适量的氢氧化钠和氢氧
化钙，然后将它们混合在一起，开始反应。
反应会生成纯碱和碳酸钙
两种物质，其中碳酸钙会沉淀在底部。
整个制碱过程通常分为两步，首先是碳酸钠与石灰石反应生成碳
酸钙和氧气，这个反应是酸碱反应，化学方程式为Na2CO3 + CaCO3 → 2NaOH + CO2↑。
接着，氢氧化钙与剩余的碳酸钠生成二氧化碳和水，
化学方程式为Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH。
在这个过程中，我们可以得到纯碱，而碳酸钙则可以被丢弃。
侯氏制碱法的优点是它可以在较低的温度下进行，使用上也不需
要特别复杂的操作条件，同时，这个过程还有助于减少环境污染和资
源浪费。
而且，这种方法生产出来的纯碱质量也很高，符合不同场合
的要求。
总之，侯氏制碱法因其简单易行、效果显著而被广泛应用于纯碱
制备的领域。
通过这种方法制备的纯碱品质较高、成本较低，有着广
泛的应用前景和推广价值。
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。
高考化学 “工业制碱“(侯氏制碱法)原理和注意
高考化学|“工业制碱“（侯氏制碱法）原理和注意事项复习！侯氏制碱法1. 制备原理：侯氏制碱法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（实质为勒夏特列原理）．制备纯碱（Na2CO3），主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小，所以先制得NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱．要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用．2. 化学反应原理：侯氏制碱法原理（又名联合制碱法）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl （在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号）总反应方程式：NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）注意：NaCl（饱和溶液）+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（后加）=NH4Cl+NaHCO3↓（溶解度一般，因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀）（先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO3-，才能析出NaHCO3晶体．）3. 侯氏制碱法的优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序．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年创立的。
不仅对我国的化学工业做出了巨大贡献，在世界上也享有盛誉。
值得注意的是：”侯氏制碱法“中所制得的“碱” 并不是我们熟知的------”烧碱“氢氧化钠NaOH，而是--------”纯碱“Na2CO3。
侯氏制碱法的方程式
侯氏制碱法的方程式
侯氏制碱法（Soda- Lime Process）是一种把氢氧化钠（碱）、硫酸钙（石灰）和石灰岩（石灰）一起混合，以获得纯碱的化学处理过程。
这项处理发明于19世纪末，由William Henry Perkin首次提出。
该方法被认为是在现代工业规模上提取碱的成本最低的方式，用于制造和提纯碱。
侯氏制碱法涉及将少量的硫酸钙（石灰）和大量的石灰岩（石灰）加入少量的氢氧化钠（碱）溶
液中；这种反应很可能是以下方程式：
NaOH + H2O + CaSO4 + CaCO3 → Na2SO4 + Ca(OH)2
碱和石灰反应形成钙离子和钠离子，并且碱溶液通过过滤系统进行分离，最终得到纯净的碱。
然而，由于石灰需要一定的时间反应，因此在碱的提取过程中，会降低碱的质量。
侯氏制碱法是当今现代化工行业的一大支柱，它在数量上都可以精准控制，完善提纯方案，大大提高了钠的提纯效率。
同时，该工艺可以提高质量，提高食品、全球各个国家及地区标准要求的碱的使用，确保食品安全性并拥有更长的保存期。
由于侯氏制碱法能够提供高碱质量以及快速有效地实现碱提取，所以已经成为现代化工业
生产钠所必需的经济方法。
同时，它也为食品加工提供了良好的支持，为许多产品的生产
和使用提供了更安全和更高的质量。
侯氏制碱法制备纯碱方程式
侯氏制碱法制备纯碱方程式侯氏制碱法是一种用于制备纯碱（氢氧化钠）的化学方法。
这种方法是由中国化学家侯德榜于1941年发现并发明的，因此得名。
侯氏制碱法基于氯化钠和氨水反应生成氢氧化钠的原理，通过一系列的化学反应和工艺步骤，可以得到高纯度的氢氧化钠产品。
侯氏制碱法需要将氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液。
然后，在加热的条件下，将氯化钠溶液与氨水进行反应。
这个反应过程可以用以下方程式表示：NaCl + NH3 + H2O -> NH4Cl + NaOH在这个反应中，氯化钠和氨水反应生成氯化铵和氢氧化钠。
氯化铵是反应副产物，可以通过蒸发和结晶的方法分离出来。
而氢氧化钠则是所需的纯碱产品。
接下来，纯碱溶液需要经过一系列的提纯步骤。
首先，通过过滤等方法去除杂质和悬浮物。
然后，将纯碱溶液进行浓缩，使得其中的水分含量减少。
浓缩后的纯碱溶液经过蒸发和结晶，可以得到固体的氢氧化钠晶体。
这些晶体可以进一步进行干燥和粉碎，得到纯度更高的氢氧化钠产品。
侯氏制碱法的核心原理是利用氯化钠和氨水的反应生成氢氧化钠。
氯化钠是一种常见的盐类化合物，而氨水是一种含有氨气溶解于水的溶液。
在反应过程中，氨水提供了氢氧根离子（OH-），而氯化钠则提供了钠离子（Na+）。
这些离子在反应中重新排列，形成了氯化铵和氢氧化钠。
而氯化铵可以通过结晶的方法从反应溶液中分离出来，从而得到纯碱产品。
侯氏制碱法具有一定的优点。
首先，这种方法可以利用常见的化学试剂进行制备，成本相对较低。
其次，侯氏制碱法可以得到高纯度的氢氧化钠产品，适用于一些特殊领域的应用，如制造玻璃、肥皂和洗涤剂等。
此外，该方法还可以通过控制反应条件和工艺步骤，调整氢氧化钠的纯度和颗粒度，以满足不同需求。
总结起来，侯氏制碱法是一种用于制备纯碱的化学方法，通过氯化钠和氨水的反应生成氢氧化钠，并经过一系列的提纯步骤得到高纯度的纯碱产品。
这种方法具有成本低、纯度高等优点，适用于多种领域的应用。
侯氏 制碱法
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年创立的。
该方法是以氯化钠、氨和二氧化碳为原料，制取纯碱和氯化铵两种产品。
其化学反应原理是：NH3+H2O+CO2=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑。
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。
侯氏制碱法
侯氏制碱法NH3与H2O和CO2反应生成一分子的NH4HCO3，这是第一步。
第二步是：NH4HCO3与NaCl 反应生成一分子的NH4Cl和NaHCO3沉淀。
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。
侯氏制碱法化学原理总反应方程式：NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（可作氮肥）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）(以加热作为反应条件)(在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处）即：①NaCl(饱和溶液)+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（后加）=NH4Cl+NaHCO3↓ （NaHCO3能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出）（先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验)，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。
）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑侯氏制碱法优点保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96 %；NH4Cl 可做氮肥(氮肥不可与碱性物质混用，但可用草木灰检验其纯度)[2]；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO 转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序，减少可能造成的环境污染。
两个循环：一：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）(以加热作为反应条件)二：向母液中加入食盐细粉，从而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
第二个循环的具体操作：①通入氨气，冷却后，加入NaCl，使得NH4Cl沉淀。
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纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
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0.2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。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验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。
要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
四、实验步骤1、向100 mL锥形瓶中加入用量筒量取的浓氨水25 mL，再加入10 mL蒸馏水。
用电子天平称取10.0 g的粉状氯化钠，加入到氨溶液中，再塞紧塞子，振荡几分钟，使溶解并达到饱和。
若全部溶解，再加入少许直至饱和后，过滤未溶解的氯化钠。
2、实验装置如下图所示，照图安装好仪器。
{实验装置手绘）用水浴加热盛氨水的饱和氯化钠溶液的锥形瓶，温度保持在35~40°C。
打开启普发生器的活塞，向溶液中快速地通入二氧化碳，60 min后，形成细小的晶体，溶液变浑浊。
继续通入二氧化碳20 min后生成大量的晶体，再将锥形瓶移入冷水中冷却，并继续通入二氧化碳15 min，以降低的溶解度，提高产率。
3、将锥形瓶中的晶体和溶液进行抽滤。
当全部溶液流入吸滤瓶后，停止抽气。
在晶体上加入3 mL的蒸馏水，10s后抽气，再重复蒸馏水淋洗操作一次。
又在晶体上加5 mL95%的乙醇，10 s后抽气，再重复乙醇淋洗操作一次。
抽干后将晶体转移到干滤纸上再次吸干，用电子天平称重，计算碳酸氢钠的产率。
4、碳酸钠的制备:将制得的晶体转移到已称重的陶瓷坩埚中，加热至红热。
10 min 后，停止加热。
冷却到室温并称重。
计算的产率。
5、氨的回收：在每10 mL母液中加入3 .0g氯化钠，充分搅拌，使其溶解。
然后，在冰盐冷却剂中冷却，则析出晶体。
五、实验注意事项1．制取气体的仪器要装配严密，要求气密性良好。
2．移动启普发生器时，必须双手紧握葫芦形容器的球体下部，以防损坏仪器。
3．提高产率的措施：（1）NaCl溶液要饱和。
（2）通入要充足。
（3）过滤、洗涤晶体的蒸馏水必须用冰水冷却，淋洗时要少量多次。
六、思考题1.如果在制得的产品中含有水或杂质，那么分解后所得的质量与其理论值有什么偏差？2.为什么在低温条件下，在母液中加入粉状氯化钠，使氯化铵的晶体析出？备用实验方案纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
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0.2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。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验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。
要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇、浓盐酸（2mol/L）、石灰石、饱和碳酸氢钠、氢氧化钠固体；仪器设备：分液漏斗2个，广口瓶1个，洗气瓶一个，三口烧瓶一个，铁夹1个，导气管和橡皮塞若干、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
四、实验步骤1、向100 mL三口烧瓶中加入用量筒量取的浓氨水25 mL，再加入10 mL蒸馏水。
用电子天平称取10.0 g的粉状氯化钠，加入到氨溶液中，再塞紧塞子，振荡几分钟，使溶解并达到饱和。
若全部溶解，再加入少许直至饱和后，过滤未溶解的氯化钠。
2、实验装置如下图所示，照图安装好仪器。
用水浴加热盛氨盐水的三口瓶，温度保持在35~40°C。
向广口瓶中加入200mL的浓盐酸和20g的石灰石,待有气泡产生时打开铁夹a，向氨盐水溶液中快速地通入二氧化碳，60 min后，形成细小的晶体，溶液变浑浊。
继续通入二氧化碳20 min后生成大量的晶体，再将锥形瓶移入冷水中冷却，并继续通入二氧化碳15 min，以降低的溶解度，提高产率。
3、将锥形瓶中的晶体和溶液进行抽滤。
当全部溶液流入吸滤瓶后，停止抽气。
在晶体上加入3 mL的蒸馏水，10s后抽气，再重复蒸馏水淋洗操作一次。
又在晶体上加5 mL95%的乙醇，10 s后抽气，再重复乙醇淋洗操作一次。
抽干后将晶体转移到干滤纸上再次吸干，用电子天平称重，计算碳酸氢钠的产率。
4、碳酸钠的制备:将制得的晶体转移到已称重的陶瓷坩埚中，加热至红热。
10 min 后，停止加热。
冷却到室温并称重。
计算的产率。
5、氨的回收：在每10 mL 母液中加入3 .0g 氯化钠，充分搅拌，使其溶解。
然后，在冰盐冷却剂中冷却，则析出晶体。
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g 水）表：名称 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃ NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 NH 4CO 3 11.9 15.8 21.0 27.0 — — — — NaHCO 3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 — NH 4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3实验装置如下图：五、实验注意事项1．制取气体的仪器要装配严密，要求气密性良好。
2．移动启普发生器时，必须双手紧握葫芦形容器的球体下部，以防损坏仪器。
3．提高产率的措施：（1）NaCl 溶液要饱和。
（2）通入要充足。
（3）过滤、洗涤晶体的蒸馏水必须用冰水冷却，淋洗时要少量多次。
六、思考题1.如果在制得的产品中含有水或杂质，那么分解后所得的质量与其理论值有什么偏差？2.为什么在低温条件下，在母液中加入粉状氯化钠，使氯化铵的晶体析出？浓盐酸碳酸钙 饱和碳 酸氢钠 氨盐水x x x 学院实验报告实验课程：化工工艺方向专业实验实验项目：纯碱的生产工艺（候氏制碱法）实验日期：院系：xxxxxxx学院班级：姓名：学号：同组人：指导教师：【实验概述】侯氏制碱法，又名联合制碱法，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。
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”。
所谓“联合制碱法”中的“联合”，指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，利用了生产氨时的副产品CO2，革除了用石灰石分解来生产，简化了生产设备。
此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收，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。
联合制碱法很快为世界所采用。
【实验目的】(1)探索侯氏制碱法的原理；(2)学习侯德榜的科学，创新精神；(3)训练无机制备实验的操作技能。
【实验设备、药品、器材】氯化钠(化学纯)、浓氨水、稀硫酸(1：5)、氢氧化钠、酚酞试液、石灰石、圆底烧瓶、分液漏斗、试管、玻璃导管、乳胶管、研钵、铁架台、瓷坩埚、石棉网、酒精灯、过滤装置(漏斗、滤纸、玻璃棒)、烧杯、双孔橡皮塞、火柴、药匙、坩埚钳、泥三角。
【实验原理（装置）】本实验是向含氨的氯化钠饱和溶液中，通入二氧化碳，CO2，H2O和NH3反应，生成碳酸氢铵：NH3+CO2+H2O == NH4HCO3NH4HCO3与NaCl反应生成碳酸氢钠：NH4HCO3 + NaCl == NaHCO3↓ + NH4Cl总反应：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2 == NH4Cl+NaHCO3↓NH4HCO3，NaCl，NaHCO3和NH4Cl同时存在于水溶液中，是一个复杂的四元交互体系。