与化工专业大学生谈创新.ppt

文档介绍：创新成就事业与化工专业大学生谈创新
主讲:邬德琦
2011年9月14日
主要内容
从侯氏制碱法看创新
1
2
创新----中国当务之急
3
突破创新的桎梏
4
创新成就事业
从侯氏制碱法看创新
制碱法的发展历程:
1、古代,人们从草木灰中提取碳酸钾;
2、后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠,但由于量太小,远不能满足化工生产需求。
3、路布兰制碱法:1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐为原料制碱;
4、索尔维制碱法: 1862年,比利时人索尔维发明的以食盐、氨、二氧化碳为原料的制碱法;
5、侯氏制碱法: 1943年,我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
从侯氏制碱法看创新
一、路布兰制碱法(反应原理) :
布兰制碱法分三步:
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:
NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl (120℃)
NaCl+NaHSO4=Na2SO4+HCl (600--700℃)
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:
Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑(反射炉中强热到1000℃)
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:
Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS (1000℃)
从侯氏制碱法看创新
一、路布兰制碱法(工艺流程):
两步反应:
℃
-700 ℃
1000℃煅烧
1000℃煅烧
NaCl
H2SO4
Na2SO4
CO ↑
Na2S
C
CaCO3
HCl ↑
Na2CO3
CaS
从侯氏制碱法看创新
一、路布兰制碱法(缺点):
1、该方法硫酸对设备腐蚀严重;
2、第②③步均在固相间进行,需要高温,造成生产成本高、人工消耗大,生产过程难于连续作业等;
3、收率低,成本进一步被推高;
4、产品纯度差、CaS废弃物长期堆积臭气四溢,污染环境。
从侯氏制碱法说起
二、索尔维制碱法(反应原理):
其反应也分三步进行:
① NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
辅助反应:
④CaCO3=CaO+CO2 ↑(940—1200℃)
⑤CaO+H2O=Ca( OH )2
从侯氏制碱法说起
二、索尔维制碱法(工艺流程):
从侯氏制碱法看创新
溶解度数据
T
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
NaCl






NH4HCO3


——
——
——
——
NaHCO3





——
NH4Cl






从侯氏制碱法说起
二、索尔维制碱法(优点):
1、原料(食盐和石灰石)便宜;
2、产品纯碱的纯度高;
3、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;
4、制造步骤简单,适合于大规模生产;
5、除石灰石煅烧外不需要高温反应, 能耗低。