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侯氏制堿法與索爾維制堿法（也叫做氨堿法與聯(lián)堿法）的比較
一、氨堿法（又稱(chēng)索爾維法）
以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來(lái)制取純堿。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。其化學(xué)反應(yīng)原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl
將經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收
2、循環(huán)使用。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
氨堿法的優(yōu)點(diǎn)是：原料（食鹽和石灰石）便宜；產(chǎn)品純堿的純度高；副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用；制造步驟簡(jiǎn)單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。但氨堿法也有許多缺點(diǎn)：首先是兩種原料的成分里都只利用了一半—食鹽成分里的鈉離子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根離子（CO32－）結(jié)合成了碳酸鈉，可是食鹽的另一成分氯離子（Cl－）和石灰石的另一成分鈣離子（Ca2＋）卻結(jié)合成了沒(méi)有多大用途的氯化鈣（CaCl2），因此如何處理氯化鈣成為一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)。氨堿法的最大缺點(diǎn)還在于原料食鹽的利用率只有72％～74
3、％，其余的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了，這是一個(gè)很大的損失。
二、聯(lián)合制堿法（又稱(chēng)侯氏制堿法）
將氨堿法和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來(lái)，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳—合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣。其化學(xué)反應(yīng)原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2
聯(lián)合制堿法包括兩個(gè)過(guò)程：第一個(gè)過(guò)程與氨堿法相同，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌得NaHCO3微小晶體，再煅燒制得純堿產(chǎn)品，其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液。第二個(gè)過(guò)程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結(jié)晶沉淀出氯化銨晶體。由于氯
4、化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大，低溫時(shí)的溶解度則比氯化鈉小，而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低溫條件下，向?yàn)V液中加入細(xì)粉狀的氯化鈉，并通入氨氣，可以使氯化銨單獨(dú)結(jié)晶沉淀析出，經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥即得氯化銨產(chǎn)品。此時(shí)濾出氯化銨沉淀后所得的濾液，已基本上被氯化鈉飽和，可回收循環(huán)使用。
聯(lián)合制堿法與氨堿法比較，其最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96％以上，應(yīng)用同量的食鹽比氨堿法生產(chǎn)更多的純堿。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時(shí)，生產(chǎn)出兩種可貴的產(chǎn)品——純堿和氯化銨。將氨廠的廢氣二氧化碳，轉(zhuǎn)變?yōu)閴A廠的主要原料來(lái)制取純堿，這樣就節(jié)省了堿廠里用于
5、制取二氧化碳的龐大的石灰窯；將堿廠的無(wú)用的成分氯離子（Cl－）來(lái)代替價(jià)格較高的硫酸固定氨廠里的氨，制取氮肥氯化銨。從而不再生成沒(méi)有多大用處，又難于處理的氯化鈣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并且大大降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性。
由氨廠提供堿廠需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化銨用加入食鹽的辦法使它結(jié)晶出來(lái)，作為化工產(chǎn)品或化肥。食鹽溶液又可以循環(huán)使用。這個(gè)新工藝使食鹽利用率從70％提高到96％，也使原來(lái)無(wú)用的氯化鈣轉(zhuǎn)化成化肥氯化銨，解決了氯化鈣占地毀田、污染環(huán)境的難題。所謂“聯(lián)合制堿法”中的“聯(lián)合”，指該法將合成氨工業(yè)與制堿工業(yè)組合在一起，利用了生產(chǎn)氨時(shí)的副產(chǎn)品CO2，革除了
6、用石灰石分解來(lái)生產(chǎn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)設(shè)備。此外，聯(lián)合制堿法也避免了生產(chǎn)氨堿法中用處不大的副產(chǎn)物氯化鈣，而用可作化肥的氯化銨來(lái)回收，提高了食鹽利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對(duì)環(huán)境的污染，降低了純堿的成本。
侯氏原理是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進(jìn)行的，離子反應(yīng)會(huì)向著離子濃度減小的方向進(jìn)行。也就是所說(shuō)的復(fù)分解反應(yīng)應(yīng)有沉淀，氣體和難電離的物質(zhì)生成。他要制純堿（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得到純堿。要制得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余產(chǎn)品處理后可作肥料或循環(huán)使用。所不同的是索氏法在整個(gè)制取過(guò)程中NH3是循環(huán)使用的：2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O，而侯氏法在整個(gè)制取過(guò)程中，NH4Cl直接做為純堿的副產(chǎn)品----肥料。
專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)
侯氏制堿法與索爾維制堿法(共3頁(yè))
