侯德榜制碱法_世界未解之谜

侯德榜制碱法

未解之谜 2025-05-08 22:59www.bnfh.cn世界未解之谜

侯德榜制碱法是中国著名化工专家侯德榜于1939年独创的联合制碱工艺,巧妙地将合成氨与纯碱生产相结合,极大地提高了原料利用率。这一工艺背后蕴含着深奥的化学原理和精湛的工艺技术。

其核心化学反应可以简述为:在饱和食盐水中先后通入氨气和二氧化碳,生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体。这一反应方程式如下:

NH3 + CO2 + NaCl + H2O → NH4Cl + NaHCO3↓

随后,通过加热分解碳酸氢钠,我们可以得到纯碱、水以及二氧化碳。这个转化过程不仅产生了我们所需的纯碱,而且生成的二氧化碳还可以被循环利用,体现了侯德榜制碱法的环保与高效。

在生产流程上,侯德榜制碱法包括了几个关键步骤:首先是氨化盐水,通过通入氨气形成强碱性溶液,以提高对二氧化碳的吸收效率;接着进行碳化反应,通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体;然后在冰水浴(0~10℃)的条件下,提高晶体析出率;最后通过过滤和煅烧得到纯碱。母液中的氯化铵可以通过加食盐析出,作为氮肥加以利用。

与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法在原料利用率上表现出显著优势,食盐利用率高达约96%,而索尔维法则只有约70%。侯德榜制碱法的副产物氯化铵具有经济价值,可以用作化肥,而索尔维法的副产物氯化钙用途相对有限。侯德榜制碱法的工艺特点在于联合生产纯碱与氮肥,同时循环利用二氧化碳,实现了资源的最大化利用。

侯德榜制碱法也有其局限性和需要注意的事项。其工艺相对复杂,需要兼顾合成氨与制碱流程。氯化铵的酸性可能腐蚀设备,工业生产中还需增设浓硫酸洗气装置,以去除二氧化碳中的酸性杂质。在饱和食盐水的氨化过程中,顺序不可颠倒,以确保二氧化碳的溶解度。

尽管如此,侯德榜制碱法仍是纯碱工业的重要工艺。其高效、环保的联合生产模式,不仅减少了原料的浪费和生产成本,而且充分利用了资源,体现了侯德榜先生卓越的智慧和贡献。

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