内容正文:
课题3 纯碱的生产
环节一:侯德榜与纯碱生产历史
史料:近代中国工业艰难起步,氨碱法被西方国家垄断。
史料:1926年,氨碱法技术的破解给中国制碱工业带来巨大贡献。
史料:1937年抗战爆发,永利制碱厂内迁四川。氨碱法在四川很不适用。制碱技术亟待革新。
永利制碱厂总工程师
侯德榜
从化学学科角度认识这段历史,可以提出哪些问题?
永利川厂旧址
史料:1943年,侯氏制碱法创立。
什么是氨碱法?
氨碱法的不足之处是什么?
什么是侯氏制碱法?
侯氏制碱法有何优势之处?
环节一:侯德榜与纯碱生产历史
史料:1862年,索尔维发明氨碱法(亦称索尔维制碱法),使纯碱大规模连续生产成为可能。
环节二:氨碱法的研究与应用
2NaHCO3 ══ Na2CO3+CO2↑+H2O↑
△
NaCl+NH4HCO3 ══ NaHCO3↓+NH4Cl
NH3+CO2+H2O ══ NH4HCO3
氨碱法反应原理
(1)向5 mL饱和食盐水中加入1药匙NH4HCO3粉末,搅拌,观察现象,并尝试给出原因。
(2)请给出氨碱法反应的实验流程。
一、氨碱法反应原理
二、化工生产中的“放大效应”
实验室模拟氨碱法反应的流程图
先通NH3再通CO2
能源
副产品
原料
NaCl+NH3+CO2+H2O ══ NaHCO3↓+NH4Cl
106
44
44
18
18
17
58.5
2NaHCO3 ══ Na2CO3+CO2↑+H2O ↑
△
168
84
53.5
106t
44t
18t
168t
117t
34t
88t
36t
168t
107t
资料:
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)
△H=+214.7 kJ/mol
Q=2.147×108kJ
结合对化工生产中的“放大效应”的认识,完善该流程图。
环节二:氨碱法的研究与应用
核心反应
CO2来源
碳酸钙分解
NH3来源:
炼焦
食盐水来源:
粗盐提纯
三、氨碱法生产流程细化
饱和
食盐水
NaHCO3
Na2CO3
NH3
CO2
过滤
灼烧
母液
(NH4Cl、NaCl……)
CaCO3
CO2、H2O
灼烧
CaO
H2O
Ca(OH)2
炉渣
循环
循环
环节二:氨碱法的研究与应用
排出液
环节二:氨碱法的研究与应用
可以从流程图中提炼哪些基本要素呢?
除核心反应外,整个过程还涉及到哪些反应?