ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перхлораты других металлов из "Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов" Из всех солей хлорной кислоты наибольшее распространение получил перхлорат аммония, используемый в качестве окислителя и составляющий около 75 вес. % смесевых твердых ракетных топлив [5, 7]. [c.448] Перхлорат аммония кристаллизуется из водных растворов в виде бесцветных, безводных кристаллов орто- и ромбической структуры. Он стабилен, малогигроскопичен и в чистом виде безопасен. [c.448] Растворимость NH4 IO4 в воде и совместная растворимость NH4 IO4 с Na lOi и Na l приведена в табл. 8-10—8-12. [c.448] Примечание В скобках приведены данные [132]. [c.448] Маточные растворы после упаривания также возвращаются на кристаллизацию. [c.449] После охлаждения раствора выделяются кристаллы NH4 IO4, а хлорид натрия остается в растворе. При упаривании маточных растворов Na l отделяется в виде кристаллов и после промывки от NH4GIO4 может быть возвращен в производственный цикл. [c.450] Получаемый в качестве отхода Na I не может быть использован в качестве товарного продукта, так как даже после промывки загрязнен перхлоратом аммония. При совмещении производств перхлората и хлората хлорид натрия может быть использован в производстве хлората, что позволяет иметь производство без неиспользуемых отходов. [c.450] Предложено проводить обменное разложение перхлората натрия с бикарбонатом аммония [139]. [c.450] Процесс может проводиться также с карбонатом аммония в атмо- jiepe СО 2 под давлением до 20 ат [140]. [c.450] Вместо бикарбоната аммония двойное разложение растворов Aa lOj может проводиться газообразной двуокисью углерода и аммиаком [141]. [c.450] После отделения кристаллов перхлората аммония маточные растворы обрабатывают Oj и образующийся бикарбонат выпадает в осадок. Преимуществом всех методов обмена с карбонатами аммония является получение в качестве отхода кальцинированной соды, однако масштабы производства перхлората аммония несоизмеримы с масштабами производства кальцинированной соды. Поэтому при сравнительно малом масштабе производства дополнительные затраты, связанные с использованием карбонатной схемы, не окупаются стоимостью получаемой кальцинированйой соды. [c.451] Взаимодействие между перхлоратом натрия и солью аммония, например сульфатом аммония, можно проводить в безводном растворителе, например в жидком аммиаке [143], с получением безводного NH4GIO4. В жидком аммиаке можно получать перхлорат аммония взаимодействием перхлората калия с хлористым аммонием [144]. При этом хлористый калий выпадает в осадок, а перхлорат аммония выделяют из раствора. [c.451] Из многочисленных вариантов проведения обменного разложения перхлоратов щелочных металлов с солями аммония промышленное применение получил только обмен с хлористым аммонием, а также обработка перхлората натрия соляной кислотой и аммиаком. Разделению продуктов реакции — NH4 IO4 и Na l — способствует более сильная температурная зависимость растворимости NH4 IO4 в воде по сравнению с зависимостью растворимости поваренной соли [133]. [c.451] Принципиальная схема производства перхлората аммония обменной реакцией между перхлоратом натрия, аммиаком и соляной кислотой приведена на рис. 8-13 [5]. При проведении процесса особые требования предъявляются к чистоте исходных реагентов и растворов во избежание накопления загрязнений в производственном цикле. Растворы перхлората натрия, поступающие на обменное разложение, подвергаются тщательной очистке от примеси хроматов, тяжелых металлов и хлоратов. [c.451] К чистоте соляной кислоты и аммиака также предъявляются повышенные требования. [c.451] При обменной реакции получают раствор, содержащий примерно 30% перхлората аммония и 15% хлористого натрия. Температура в реакторе поднимается за счет тепла нейтрализации соляной кислоты аммиаком. Для регулирования температуры и предотвращения ее чрезмерного повышения применяют рециркуляцию маточных растворов после кристаллизации через реактор. Температуру в реакторе поддерживают на таком уровне, чтобы не достигалось насыщение раствора по перхлорату аммония и он не выпадал в осадок. Значение pH растворов после реактора поддерживается на уровне 5,5. [c.451] Применяется двухступенчатое регулирование pH., на первой ступени — изменением количества подаваемой в реактор соляной кислоты, на второй ступени — корректировкой pH в промежуточном сборнике, подачей нужного количества аммиака. [c.452] В кристаллизаторе. При применении непрерывной схемы кристаллизации для этой цели регулируют температуру кристаллизации, скорость рециркуляции жидкости и высоту слоя кристаллов при периодическом способе кристаллизации — изменяют скорость охлаждения. Применяются разные типы кристаллизаторов. В литературе имеются указания на применение вакуум-кристаллизаторов с рециркуляцией жидкости [5]. [c.452] Предложены разнообразные методы и конструкции аппаратов для получения перхлоратов аммония и калия в виде округлых кристаллов [145]. Округлые кристаллы имеют преимущества перед обычными кристаллами в производстве смесевых ракетных топлив. Они улучшают технологические свойства топливных смесей. [c.452] Маточный раствор после первой кристаллизации поступает на выпарку, где по мере удаления из раствора воды выпадает хлористый натрий. Процесс выпарки регулируется так, чтобы перхлорат аммония оставался в растворе, вновь возвращаемом на первую кристаллизацию. При центрифугировании кристаллов хлористого натрия нельзя охлаждать растворы до температуры начала кристаллизации 1ЧН4С1О4. Иначе выделяемый хлорид натрия содержит большое количество КН4СЮ4. [c.453] Вернуться к основной статье