霍夫制堿法的原理是基於離子反應的原理,離子反應會降低離子濃度。也就是說,很多初高中課本上提到的復分解反應,應該有沈澱,有氣體,有難以電離的物質。他想制造純堿(Na2CO3),於是利用了NaHCO3在溶液中溶解度低的特點,於是先制造NaHCO3,再利用碳酸氫鈉不穩定分解得到純堿。要制備碳酸氫鈉,必須有大量的鈉離子和碳酸氫根離子,所以在飽和鹽水中通入氨氣,形成飽和氨鹽水,再通入二氧化碳,所以溶液中有大量的鈉離子、銨離子、氯離子和碳酸氫根離子,其中NaHCO3的溶解度最小,所以沈澱出來,剩下的產物可以做肥料或處理後回收利用。
分析整個過程。
原料是NH3、CO2和鹽水。
反應為:NaCl+NH3+CO2 +H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl。
進入沈澱池後,得到的NaHCO3進入分解爐,煆燒後得到Na2CO3和CO2,CO2進入循環II,所以X為CO2。
沈澱池中的母液是鹽溶液、NH3、Na2CO3和NH4Cl的混合物。
所以它可以再次進入沈澱池,鹽水在其中循環使用。
NH4Cl是通過鹽細粉的同離子作用沈澱出來的。
得到銨肥,由於NH3被消耗,需要再次補充氨。
因此,在侯氏制堿工藝中,二氧化碳和鹽水被循環利用。
優點是在生產純堿的同時,生產銨肥,氯化鈉利用率較高。
索格利特過程
分析整個過程:
原料也是NH3、NH3和鹽水。
反應為:NaCl+NH3+CO2 +H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl。
煆燒CaCO3得到CO2,產品中還含有CaO。
母液中包含的成分是NaCl、NH3、Na2CO3和CaCl2。
其中排斥液w含有CaCl2和NaCl。
CaO與母液中的NH4Cl結合生成NH3。
可以循環使用,即Y是NH3。
主要區別:
索維爾純堿工藝= = =原料利用率低,還有CaCl2副產物,幾乎沒用。
以及侯氏制堿法——原料利用率高,副產品氯化銨,肥料