从“洋碱”到纯碱的制取

从“洋碱”到纯碱的制取


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-11-16 编辑:xuzhiping 浏览次数: 5631

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摘要: 1861年,比利时人苏尔维发明了以氨水、二氧化碳和食盐为原料的制碱方法,并获得了专利,称为“氨碱法”。氨碱法也分三步进行: 1.用炼焦厂的副产品粗氨水,以及石灰窑中产生的二氧化碳,合成碳酸氢铵。 2.碳酸氢铵与食盐反应,生成碳酸氢钠。 3.碳酸氢钠加热,使其转...

1861年,比利时人苏尔维发明了以氨水、二氧化碳和食盐为原料的制碱方法,并获得了专利,称为“氨碱法”。氨碱法也分三步进行:

1.用炼焦厂的副产品粗氨水,以及石灰窑中产生的二氧化碳,合成碳酸氢铵。

2.碳酸氢铵与食盐反应,生成碳酸氢钠。

3.碳酸氢钠加热,使其转化为碳酸钠。

苏尔维的成功还在于他改进了生产工艺。例如,他设计了反应塔(能使二氧化碳从塔底慢慢上升,并与从塔顶流下的氨和食盐水相遇而反应)、转动过滤器(能使生成的NaHC03迅速转移)等,提高了生产效率,并最终形成连续生产工艺。

英、法等国曾利用苏尔维的氨碱法大量生产碳酸钠,并出口到我国,国人称它为“洋碱”。后因第一次世界大战阻断了欧亚交通,洋碱进口困难,致使我国一些以洋碱为原料的民族工业纷纷倒闭,甚至出现了食用碱供不应求的现象。

1917年,我国化学家、著名实业家范旭东集资创建了“天津塘沽永利制碱公司”。四年以后,他又聘用刚从美国学成归来的侯德榜博士担任公司的技师长。1923年永利制碱厂正式投产,这是世界上第31家采用氨碱法生产纯碱的工厂,也是当时远东和亚洲第一家制碱工厂。范旭东董事长看到自己工厂生产出的雪白、纯洁的产品,心情十分激动。他为了使自己的产品有别于土法生产的石碱和进口的洋碱,提议将它称为“纯碱”。从此,以“红三角”为商标的纯碱畅销国内外,并成为中国民族工业进步的象征。

1934年,永利制碱公司扩建并改名为永利化学工业公司,后又在南京建厂(简称“永利宁厂”)生产合成氨、硫酸、硫酸铵和硝酸等产品。后因抗日战争爆发迁入四川重新办厂。1939年至1942年,在“永利川厂”筹备生产的过程中,侯德榜先生对苏尔维制碱法进行了重大改革,并创立了全新的“联合生产纯碱和氯化铵的连续操作方法”,范旭东董事长亲自提议将这一新的制碱方法命名为“侯氏制碱法”(Hou’sprocess)。其主要反应如下:

1.用水、空气和焦炭为原料合成氨和二氧化碳。

2.氨、二氧化碳与食盐、水反应生成碳酸氢钠和氯化铵。

3.母液中滤出碳酸氢钠以后,冷却至5~10°C,加入食盐粉末,使其中的氯化铵再以结晶形式析出(过去处理废液是加入石灰水,使之生成氯化钙并排放掉氨)。

4.碳酸氢钠加热转化为纯碱(碳酸钠)。

侯氏制碱法的最大优点是:原料价廉易得,食盐利用率高(可达95%,比氨碱法提高约25个百分点),并实现了利用一套工艺流程生产两种产品(纯碱和氯化铵)的理想。

以上讲述了有关天然碱、石碱、洋碱以及纯碱的一些故事。值得一提的是,碳酸钠并不是真正的碱,它是一种盐。只因它的水溶液具有很强的碱性,因此人们习惯称它为“碱”,甚至与烧碱相提并论,称为“两碱”。

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