根據常溫下NH4Cl的溶解度高於NaCl,低溫下低於NaCl的原理,在278 K ~ 283 K (5℃ ~ 10℃)的溫度下,向母液中加入細鹽粉,使NH4Cl結晶分離,單獨用作氮肥。
這種方法的優點:保留了氨堿法的優點,消除了其缺點,鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可用作氮肥;它可與合成氨裝置聯合,將合成氨原料氣CO轉化為CO2,省去了由CaCO3制備CO2的過程。
回答者:奧格斯基——七級同道學者6-11 21:16。
CO轉化為CO2,省去了從CaCO3制備CO2的過程。
受訪者:zjywly-魔法學徒壹級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,腳印不方便打字,只能這樣了。不知道妳能不能理解?
氨與水和二氧化碳反應生成壹分子碳酸氫銨,這是第壹步。第二步是:碳酸氫銨與鹵化鈉反應生成壹分子鹵化銨和碳酸氫鈉沈澱,碳酸氫鈉因溶解度低而沈澱。
根據常溫下NH4Cl的溶解度高於NaCl,低溫下低於NaCl的原理,在278 K ~ 283 K (5℃ ~ 10℃)的溫度下,向母液中加入細鹽粉,使NH4Cl結晶分離,單獨用作氮肥。
這種方法的優點:保留了氨堿法的優點,消除了其缺點,鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可用作氮肥;它可與合成氨裝置聯合,將合成氨原料氣CO轉化為CO2,省去了由CaCO3制備CO2的過程。
受訪者:woshippmma-學者二級6-11 21:35。
許多工業部門,特別是紡織、肥皂和造紙。玻璃、火藥等工業需要大量的堿。從草木灰中提取堿液,從鹽湖水中獲取天然堿的古老方法已經遠遠不能滿足需求。為此目的,
1775年,法國科學院為工業化制堿提供了65438+10萬法郎的獎勵。在1788中,熱布林提出了以氯化鈉為原料的制堿法。經過四年的努力,獲得了完整的生產工藝。雖然熱布林制堿工藝在推廣應用中不斷完善,但由於該方法主要采用固相反應,在高溫下操作,存在生產不連續、勞動強度大、煤耗大、產品質量低等諸多缺陷。面對這些問題,許多人打算改革它。1862年,比利時化學家索爾維實現了氨堿法的工業化。因為這種新方法可以連續生產,產量大,質量高,節省勞動力。廢物易於處理且成本低,很快取代了Reboulin方法。
為了獨享這項技術成果,掌握蘇威制堿工藝的資本家們采取了嚴格的保密措施,讓外人對這項新技術壹無所知。壹些技術專家試圖探索這壹技術秘密,但大多以失敗告終。沒想到,這個秘密被壹個有智慧的中國人發現了。這個人就是侯。
揭示蘇威純堿工藝的秘密
侯,
1890 8月9日出生於福建閩侯農村。少年時,他以1分的成績努力學習,就是在水車上,腳不停地蹬水的時候,手裏還能拿著書努力學習。後來,在姑姑的支持下,他獨自壹人去了福州華英書院和閩皖路礦學堂學習。畢業後在津浦鐵路富力集站做工程實習生。工作後抓緊時間學習,1911年考入清華留美預科。經過三年的努力,他以10科目,1000分的優異成績被送到美國留學。8年時間,先後在麻省理工學院、柏拉圖學院、哥倫比亞大學學習化學工程,1921獲得博士學位。
留學期間,他總是思念祖國,思念苦難深重的同胞。當時在紐約,他遇到了正在美國訪問的陳提夫先生。受愛國實業家的委托,陳赴美為創辦中國制堿工業物色人才。當陳先生介紹了帝國主義國家不僅對中國采取技術封鎖,而且利用中國缺堿的情況來堵塞我們民族工業的脖子時,具有強烈愛國主義精神的侯當即表示:“妳們可以放棄在美國的舒適生活,立即回到祖國,用自己的知識報效祖國。”
1921年10後回國後,成為創辦的永利堿業公司的首席技術員(即總工程師)。他深深體會到創業的艱難。創業,首先需要努力的精神。他脫下白領西裝,穿上藍色工作服和膠鞋,帶頭和工人們壹起幹活。哪裏有問題,他就出現在那裏,經常全身冒汗,衣服有酸酸的氨味。他努力工作的作風贏得了工人甚至外國技術人員的贊賞和欽佩。在他的領導下,技術人員和工人團結壹致,為建立中國自己的堿廠而奮鬥。
雖然索威制堿法的原理很簡單:先向鹽水中通入氨氣,再向氨鹽水中通入二氧化碳,生成溶解度較小的碳酸氫鈉。然後濾出碳酸氫鈉,焙燒得到純白色碳酸鈉。但具體的生產工藝被國外公司壟斷。因此,後很難獨自掌握這種制堿方法。且不說工藝設計、材料選擇、設備選型、安裝都經歷了壹個又壹個的難關,僅從試制過程就可見壹斑。比如幹鍋結疤,圓形鐵鍋高溫停止轉動。時間長了後果很嚴重。技術人員都很緊張。這時,侯大膽地拿起壹根粗在玉米棒子上的大鐵棒,捅了下去。舉重運動員用10-15公斤的鐵棒舉起杠鈴並不容易。他的眼睛太累了,汗水濕透了。很快他就覺得單靠力量很難解決這個技術難題。經過討論,他們最終通過添加幹堿的方法將鍋底的堿疤脫水,最終克服了困難。
侯投入生產,從更換碳化塔水管,分解爐單獨設計,多次加強冷卻設備,改造過濾器,處理連續生產故障。他用探險家的勇氣、制片人的細心和科學家的嚴謹來對待。經過幾次激烈而艱苦的鬥爭,侯終於掌握了蘇威純堿生產方法的技術要領。1924 8月13日,李詠堿廠正式投產。正當大家興高采烈地等著白色的純堿從幹燥爐裏出來的時候,出現在他們面前的卻是暗紅色的純堿。這是怎麽回事?這無形中給大家潑了壹盆冰水。作為總工程師,侯冷靜地尋找事故原因。經過分析,他很快發現純堿的暗紅色是鐵銹汙染造成的。然後,他們用少量的硫化鈉接觸該塔,在塔的內表面形成硫化鐵的保護膜。蘇打蘇打在繁殖過程中變成純白色。日產180噸純堿的李詠堿廠終於屹立在中國的土地上。1926年,李詠堿廠生產的“紅三角”牌純還原在美國費城舉行的世界博覽會上榮獲金獎。這袋純堿是中華民族的驕傲,象征著中國人民的雄心和智慧。
探索蘇爾維制堿工藝的奧秘,本可以高價出售其專利,大賺壹筆,但侯和壹樣,主張將這個奧秘公之於眾,讓全世界人民都能享受到這壹科技成果。於是,侯繼續努力,用全部的技術和自己的實踐經驗寫成了專著《制堿》,在美國以英文出版,1932。中國壹位有骨氣的人就是這樣揭開了蘇爾維制堿工藝的神秘面紗。
為之努力的中國化工。
輝綠巖三醋酸酯是化工的基礎原料,只生產純堿顯然是不行的。永利堿廠投產後,永利計劃建設永利硫酸銨廠。這家工廠能同時生產氨、硫酸、硝酸和硫酸銨。建廠的重擔自然就落在了侯的肩上。
硫銨廠的建設與當年的李詠堿廠不同,不存在技術保密的問題。關鍵問題是如何引進國外技術和購買設備,爭取投資少見效快。因此,侯不厭其煩地對整個計劃進行徹底的調查研究。
銨廠的設計應是完備的、完整的、合理的,引進的技術應完全立足國情,而不是照搬國外成套設備。侯在購買設備時很小心。家裏有什麽能保證質量的,就自己在家解決。在引進國外設備時,他巧妙地利用各國廠商之間的競爭,選擇了合適而廉價的設備,並利用好了壹些關鍵設備;提倡最好的就更重要了。在與外國投資者談判和購買設備時,侯相當機智。例如,硫酸生產的整套設備是從美國買來的。在購買這套設備時,侯順便索要了硫酸銨的生產工藝圖紙。轉來轉去,他以廢鋼的價格從另壹家工廠買了壹套硫酸銨生產設備(至今仍在運轉)。這種精明是美國很多管理者所羨慕的。
硫銨裝置的設備來自英國、美國、德國、瑞士等國的許多制造商,其中壹些是國產的。最後,完成所有的裝備並不容易。它充分顯示了侯的學識、才幹和以往的管理,顯示了他崇高的事業和可貴的奉獻精神。侯能如此出色地指揮和完成這個龐大的工程,是因為他精通業務,知識廣博。正如他自己所說:“要做壹個稱職的化學工程師,至少要精通機電和建築。”這也是他的座右銘。在壹封給他朋友的假信中,他曾寫道:“所有這些事情都令人討厭。如果我們不能容忍他們,我們會做好每壹件事。如果我們失敗了,我們的人民將永遠不再談論化學工程,那麽我們將成為中國的罪人。今天我們只有勇往直前,赴湯蹈火,但我們也在乎。其實目前所有的困難都已經提前看到了,所以我們從來沒有壹點樂觀,只知道責任在哪裏,拼命去做。”這是後進取精神的生動寫照。
在後、員工和全廠員工的共同努力下,硫銨裝置首次試車成功。侯的另壹個原因是的“努力工作”獲得了成功。
侯氏聯合制堿法的發明
1937.日本侵華戰爭擴大到上海和南京。作為亞洲壹流的化工廠,南京的硫酸銨廠讓侵華日軍垂涎三尺。侵華日軍看到了永利公司的軍事價值,年產1萬噸硝酸,可生產數萬噸烈性炸藥。他們派人試圖收買和侯。範和侯明確表示:“我寧願為工廠舉行追悼會,也不願與侵略者合作。”入侵者增加了他們的壓力。甚至派飛機轟炸汽水廠。隨著戰事臨近,侯果斷決策,安排技術骨幹和老工人轉移,並組織重要機械設備的拆解和運輸西進。
1938年,侯帶領西遷的全體員工在四川岷江岸邊五通橋建設永利川西化工廠。新工廠應該采用什麽技術是首先要考慮的。制堿的主要原料鹽只能來自川西深井的鹵水濃縮。鹵水濃度低,所以鹽的成本高。另外,蘇威法的鹽轉化率不高(只有70%),進壹步增加了制堿成本。因此,如果繼續采用蘇威純堿生產方法,將很難維持生產。
經過考察後,決定改進蘇威法,創造出壹種制造純堿的新方法。他總結了蘇威法的優缺點,認為這種方法的主要缺點是只使用了兩種原料的壹半,即鹽中的鈉(NaC1)和石灰中的碳酸鹽(CaCO3)化合生成純堿(NaCO3),鹽中的氯和石灰中的鈣化合生成CaCl2,但沒有用。
針對上述生產中難以克服的缺陷,侯創造性地設計了聯合制堿新工藝。這種新工藝是將氨廠和堿廠合建壹座,共同生產。合成氨廠提供堿廠所需的氨和二氧化碳。母液中的氯化銨通過加鹽結晶,用作化工產品或肥料。鹽溶液可以循環使用。
為了實現這壹設計,在1941至1943抗日戰爭的惡劣環境下,在侯的嚴格指導下,經過500多次循環試驗和2000多個樣品的分析,決定了具體的工藝流程。這壹新工藝將鹽的利用率壹下子從70%提高到96%,還將無用的氯化鈣轉化為氯化銨。這種方法把世界制堿技術水平推向了壹個新的高度,贏得了國際化工界的高度評價。1943,中國化學工程師學會壹致同意將這壹新的聯堿工藝命名為“侯氏聯堿工藝”。
1949年初,新中國即將成立時,侯還在印度指導工作。當他收到朋友周恩來的來信時,他立即克服各種障礙,於1949年7月帶著更新的天氣回到祖國,並作為科學家代表參加全國政協會議。從此,他開始投身於恢復和發展中國新化學工業的嶄新工作。為了祖國的化工事業,他走遍了全國,長城內外。1960年前後,侯為了滿足我國農業生產的需要,不顧70多歲高齡,與技術人員壹起設計了碳化法制造碳酸氫銨的新工藝,為我國化肥工業的發展做出了巨大貢獻。
侯先生對科學的態度始終是嚴肅的。在研究聯合制堿的過程中,他要求每個實驗要做30次以上。壹開始有些人不理解,認為這是浪費時間和精力,多此壹舉。後來證明,大部分實驗都進行了20多次,數據才穩定下來,這樣得到的數據是可靠的。直到這時,人們才真正意識到侯壹絲不茍、壹絲不茍的科學態度是多麽可貴。
侯壹生謙虛謹慎,平易近人。創建永利汽水廠時是這樣,在以後的長期工作中也是這樣。和技術人員、工人、年輕壹代在壹起,他從來不把自己放在權威或高人壹等的位置上討論問題。他總是認真聽取別人的意見,善於從大家的智慧中吸取積極因素來豐富和完善自己的思想。每個人都覺得和他壹起工作特別舒服,能從他身上學到很多東西。
侯先生像壹個勤勞的園丁,為中國化學工業的發展培養了壹批又壹批的技術骨幹。這些骨幹大多還活躍在我國化工領域的各個部門,相當壹部分骨幹已經成為廠長、總工程師。他們以侯先生為榜樣,竭盡全力發展中國的化學工業。
1974年8月26日,侯先生因病去世,享年84歲。