侯氏纯碱工艺能反应的原因是什么?
根据常温下NH4Cl的溶解度高于NaCl,低温下低于NaCl的原理,在278 K ~ 283 K (5℃ ~ 10℃)的温度下,向母液中加入细盐粉,使NH4Cl结晶分离,单独用作氮肥。
这种方法的优点:保留了氨碱法的优点,消除了其缺点,盐的利用率提高到96%;NH4Cl可用作氮肥;它可与合成氨装置联合,将合成氨原料气CO转化为CO2,省去了由CaCO3制备CO2的过程。
回答者:奥格斯基——七级同道学者6-11 21:16。
CO转化为CO2,省去了从CaCO3制备CO2的过程。
受访者:zjywly-魔法学徒一级6-11 21:17。
:(1)NH3+H2O+CO2 = NH 4h co 3(2)NH 4h co 3+NaCl = NH4Cl+nah co 3↓
不好意思,脚印不方便打字,只能这样了。不知道你能不能理解?
氨与水和二氧化碳反应生成一分子碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与卤化钠反应生成一分子卤化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠因溶解度低而沉淀。
根据常温下NH4Cl的溶解度高于NaCl,低温下低于NaCl的原理,在278 K ~ 283 K (5℃ ~ 10℃)的温度下,向母液中加入细盐粉,使NH4Cl结晶分离,单独用作氮肥。
这种方法的优点:保留了氨碱法的优点,消除了其缺点,盐的利用率提高到96%;NH4Cl可用作氮肥;它可与合成氨装置联合,将合成氨原料气CO转化为CO2,省去了由CaCO3制备CO2的过程。
受访者:woshippmma-学者二级6-11 21:35。
许多工业部门,特别是纺织、肥皂和造纸。玻璃、火药等工业需要大量的碱。从草木灰中提取碱液,从盐湖水中获取天然碱的古老方法已经远远不能满足需求。为此目的,
1775年,法国科学院为工业化制碱提供了65438+10万法郎的奖励。在1788中,热布林提出了以氯化钠为原料的制碱法。经过四年的努力,获得了完整的生产工艺。虽然热布林制碱工艺在推广应用中不断完善,但由于该方法主要采用固相反应,在高温下操作,存在生产不连续、劳动强度大、煤耗大、产品质量低等诸多缺陷。面对这些问题,许多人打算改革它。1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。因为这种新方法可以连续生产,产量大,质量高,节省劳动力。废物易于处理且成本低,很快取代了Reboulin方法。
为了独享这项技术成果,掌握苏威制碱工艺的资本家们采取了严格的保密措施,让外人对这项新技术一无所知。一些技术专家试图探索这一技术秘密,但大多以失败告终。没想到,这个秘密被一个有智慧的中国人发现了。这个人就是侯。
揭示苏威纯碱工艺的秘密
侯,
1890 8月9日出生于福建闽侯农村。少年时,他以1分的成绩努力学习,就是在水车上,脚不停地蹬水的时候,手里还能拿着书努力学习。后来,在姑姑的支持下,他独自一人去了福州华英书院和闽皖路矿学堂学习。毕业后在津浦铁路富力集站做工程实习生。工作后抓紧时间学习,1911年考入清华留美预科。经过三年的努力,他以10科目,1000分的优异成绩被送到美国留学。8年时间,先后在麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比亚大学学习化学工程,1921获得博士学位。
留学期间,他总是思念祖国,思念苦难深重的同胞。当时在纽约,他遇到了正在美国访问的陈提夫先生。受爱国实业家的委托,陈赴美为创办中国制碱工业物色人才。当陈先生介绍帝国主义国家不仅用技术封锁中国,而且利用中国缺碱扼杀我们民族工业的情况时,具有强烈爱国主义精神的侯当即表示:“你们可以放弃在美国的舒适生活,立即回到祖国,用自己的知识报效祖国。”
1921年10后回国后,成为创办的永利碱业公司的首席技术员(即总工程师)。他深深体会到创业的艰难。创业,首先需要努力的精神。他脱下白领西装,穿上蓝色工作服和胶鞋,带头和工人们一起干活。哪里有问题,他就出现在那里,经常全身冒汗,衣服有酸酸的氨味。他努力工作的作风赢得了工人甚至外国技术人员的赞赏和钦佩。在他的领导下,技术人员和工人团结一致,为建立中国自己的碱厂而奋斗。
虽然索威制碱法的原理很简单:先向盐水中通入氨气,再向氨盐水中通入二氧化碳,生成溶解度较小的碳酸氢钠。然后滤出碳酸氢钠,焙烧得到纯白色碳酸钠。但具体的生产工艺被国外公司垄断。因此,后很难独自掌握这种制碱方法。且不说工艺设计、材料选择、设备选型、安装都经历了一个又一个的难关,仅从试制过程就可见一斑。比如干锅结疤,圆形铁锅高温停止转动。时间长了后果很严重。技术人员都很紧张。这时,侯大胆地拿起一根粗在玉米棒子上的大铁棒,捅了下去。举重运动员用10-15公斤的铁棒举起杠铃并不容易。他的眼睛太累了,汗水湿透了。很快他就觉得单靠力量很难解决这个技术难题。经过讨论,他们最终通过添加干碱的方法将锅底的碱疤脱水,最终克服了困难。
侯投入生产,从更换碳化塔水管,分解炉单独设计,多次加强冷却设备,改造过滤器,处理连续生产故障。他用探险家的勇气、制片人的细心和科学家的严谨来对待。经过几次激烈而艰苦的斗争,侯终于掌握了苏威纯碱生产方法的技术要领。1924 8月13日,李咏碱厂正式投产。正当大家兴高采烈地等着白色的纯碱从干燥炉里出来的时候,出现在他们面前的却是暗红色的纯碱。这是怎么回事?这无形中给大家泼了一盆冰水。作为总工程师,侯冷静地寻找事故原因。经过分析,他很快发现纯碱的暗红色是铁锈污染造成的。然后,他们用少量的硫化钠接触该塔,在塔的内表面形成硫化铁的保护膜。苏打苏打在繁殖过程中变成纯白色。日产180吨纯碱的李咏碱厂终于屹立在中国的土地上。1926年,李咏碱厂生产的“红三角”牌纯还原在美国费城举行的世界博览会上荣获金奖。这袋纯碱是中华民族的骄傲,象征着中国人民的雄心和智慧。
探索苏尔维制碱工艺的奥秘,本可以高价出售其专利,大赚一笔,但侯和一样,主张将这个奥秘公之于众,让全世界人民都能享受到这一科技成果。于是,侯继续努力,用全部的技术和自己的实践经验写成了专著《制碱》,在美国以英文出版,1932。中国一位有骨气的人就是这样揭开了苏尔维制碱工艺的神秘面纱。
为之努力的中国化工。
辉绿岩三醋酸酯是化工的基础原料,只生产纯碱显然是不行的。永利碱厂投产后,永利计划建设永利硫酸铵厂。这家工厂能同时生产氨、硫酸、硝酸和硫酸铵。建厂的重担自然就落在了侯的肩上。
硫铵厂的建设与当年的李咏碱厂不同,不存在技术保密的问题。关键问题是如何引进国外技术和购买设备,争取投资少见效快。因此,侯不厌其烦地对整个计划进行彻底的调查研究。
铵厂的设计应是完备的、完整的、合理的,引进的技术应完全立足国情,而不是照搬国外成套设备。侯在购买设备时很小心。家里有什么能保证质量的,就自己在家解决。在引进国外设备时,他巧妙地利用各国厂商之间的竞争,选择了合适而廉价的设备,并利用好了一些关键设备;提倡最好的就更重要了。在与外国投资者谈判和购买设备时,侯相当机智。例如,硫酸生产的整套设备是从美国买来的。在购买这套设备时,侯顺便索要了硫酸铵的生产工艺图纸。转来转去,他以废钢的价格从另一家工厂买了一套硫酸铵生产设备(至今仍在运转)。这种精明是美国很多管理者所羡慕的。
硫铵装置的设备来自英国、美国、德国、瑞士等国的许多制造商,其中一些是国产的。最后,完成所有的装备并不容易。它充分显示了侯的学识、才干和以往的管理,显示了他崇高的事业和可贵的奉献精神。侯能如此出色地指挥和完成这个庞大的工程,是因为他精通业务,知识广博。正如他自己所说:“要做一个称职的化学工程师,至少要精通机电和建筑。”这也是他的座右铭。在一封给他朋友的假信中,他曾写道:“所有这些事情都令人讨厌。如果我们不能容忍他们,我们会做好每一件事。如果我们失败了,我们的人民将永远不再谈论化学工程,那么我们将成为中国的罪人。今天我们只有勇往直前,赴汤蹈火,但我们也在乎。其实目前所有的困难都已经提前看到了,所以我们从来没有一点乐观,只知道责任在哪里,拼命去做。”这是后进取精神的生动写照。
在后、员工和全厂员工的共同努力下,硫铵装置首次试车成功。侯的另一个原因是的“努力工作”获得了成功。
侯氏联合制碱法的发明
1937.日本侵华战争扩大到上海和南京。作为亚洲一流的化工厂,南京的硫酸铵厂让侵华日军垂涎三尺。侵华日军看到了永利公司的军事价值,年产1万吨硝酸,可生产数万吨烈性炸药。他们派人试图收买和侯。范和侯明确表示:“我宁愿为工厂举行追悼会,也不愿与侵略者合作。”入侵者增加了他们的压力。甚至派飞机轰炸汽水厂。随着战事临近,侯果断决策,安排技术骨干和老工人转移,并组织重要机械设备的拆解和运输西进。
1938年,侯带领西迁的全体员工在四川岷江岸边五通桥建设永利川西化工厂。新工厂应该采用什么技术是首先要考虑的。制碱的主要原料盐只能来自川西深井的卤水浓缩。卤水浓度低,所以盐的成本高。另外,苏威法的盐转化率不高(只有70%),进一步增加了制碱成本。因此,如果继续采用苏威纯碱生产方法,将很难维持生产。
经过考察后,决定改进苏威法,创造出一种制造纯碱的新方法。他总结了苏威法的优缺点,认为这种方法的主要缺点是只使用了两种原料的一半,即盐中的钠(NaC1)和石灰中的碳酸盐(CaCO3)化合生成纯碱(NaCO3),盐中的氯和石灰中的钙化合生成CaCl2,但没有用。
针对上述生产中难以克服的缺陷,侯创造性地设计了联合制碱新工艺。这种新工艺是将氨厂和碱厂合建一座,共同生产。合成氨厂提供碱厂所需的氨和二氧化碳。母液中的氯化铵通过加盐结晶,用作化工产品或肥料。盐溶液可以循环使用。
为了实现这一设计,在1941至1943抗日战争的恶劣环境下,在侯的严格指导下,经过500多次循环试验和2000多个样品的分析,决定了具体的工艺流程。这一新工艺将盐的利用率一下子从70%提高到96%,还将无用的氯化钙转化为氯化铵。这种方法把世界制碱技术水平推向了一个新的高度,赢得了国际化工界的高度评价。1943,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联碱工艺命名为“侯氏联碱工艺”。
1949年初,新中国即将成立时,侯还在印度指导工作。当他收到朋友周恩来的来信时,他立即克服各种障碍,于1949年7月带着更新的天气回到祖国,并作为科学家代表参加全国政协会议。从此,他开始投身于恢复和发展中国新化学工业的崭新工作。为了祖国的化工事业,他走遍了全国,长城内外。1960年前后,侯为了满足我国农业生产的需要,不顾70多岁高龄,与技术人员一起设计了碳化法制造碳酸氢铵的新工艺,为我国化肥工业的发展做出了巨大贡献。
侯先生对科学的态度始终是严肃的。在研究联合制碱的过程中,他要求每个实验要做30次以上。一开始有些人不理解,认为这是浪费时间和精力,多此一举。后来证明,大部分实验都进行了20多次,数据才稳定下来,这样得到的数据是可靠的。直到这时,人们才真正意识到侯一丝不苟、一丝不苟的科学态度是多么可贵。
侯一生谦虚谨慎,平易近人。创建永利汽水厂时是这样,在以后的长期工作中也是这样。和技术人员、工人、年轻一代在一起,他从来不把自己放在权威或高人一等的位置上讨论问题。他总是认真听取别人的意见,善于从大家的智慧中吸取积极因素来丰富和完善自己的思想。每个人都觉得和他一起工作特别舒服,能从他身上学到很多东西。
侯先生像一个勤劳的园丁,为中国化学工业的发展培养了一批又一批的技术骨干。这些骨干大多还活跃在我国化工领域的各个部门,相当一部分骨干已经成为厂长、总工程师。他们以侯先生为榜样,竭尽全力发展中国的化学工业。
1974年8月26日,侯先生因病去世,享年84岁。