ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия хлорида калия серной кислотой из "Переработка природных солей и рассолов" Получение сульфата калия путем сернокислотного разложения хлорида калия осуществляется за рубежом в виде небольших производств. В основном применяется способ Мангейма, по которому взаимодействие хлорида калия и серной кислоты происходит в муфельных печах при 600—700 °С. Суммарная мощность установок, работающих по этому методу во Франции, Бельгии и Испании, составляет порядка 700 тыс. т в год [35, 50]. Побочный продукт процесса — соляная кислота — используется для разложения апатита, а также в производстве поливинилхлорида. [c.90] Недостатками способа Мангейма являются сравнительно низкая производительность печей (0,5—0,6 т/ч), сложность их изготовления и эксплуатации. Конструктивно муфельные печи подробно описаны в работе [51]. В последнее время способ Мангейма постепенно вытесняют новые способы Хиссо и Клаймэкс, в которых эти трудности в известной мере преодолены. [c.91] Способ Хиссо заключается в следующем [34, т. 27]. Измельченный хлорид калия (90 % фракции 100 меш.) смешивают с 98 %-й контактной серной кислотой в горизонтальном аппарате, футерованном поливинилхлоридом, при 80 °С. При этом происходит образование бисульфата калия. Взаимодействие бисульфата с хлоридом калия осуществляется в муфельной печи при 550 °С. Продукт содержит 1—2 % КС1 и 2-3 % H2SO4. [c.91] Способ Клаймэкс основан на принципиально новом аппаратурном оформлении процесса с использованием реактора о псевдоожиженным слоем [34, т. 31]. Серную кислоту предварительно нагревают и в виде паров потоком горячих газов, вместе с измельченным хлоридом калия, вдувают в нижнюю часть реактора. Температуру реагирующих веществ поддерживают в пределах 500—540 °С. Укрупненные частицы сульфата калия непрерывно выгружают из нижней части реактора, а уносимые отходящими из аппарата газами тонкие частицы хлорида и сульфата калия выводят из верхней части реактора, отделяют в циклонах и снова возвращают в реактор путем смешения с потоком исходных веществ. Полученный по этому методу сульфат калия отличается высоким качеством — содержание серной кислоты и хлорида калия в готовом продукте не превышает 0,5 %. [c.91] Термодинамические расчеты показывают, что это взаимодействие возможно даже при 0°С, но степень завершения реакции в этих условиях крайне мала. Реакция проходит до конца (до образования сульфата калия) лишь при повышении температуры до 700 °С. Использование разбавленной серной кислоты увеличивает расход теплоты на реакцию за счет дегидратации кислоты. Поэтому в про-извдостве сульфата калия этим методом целесообразно использовать концентрированную серную кислоту (93—98 % H2S04). [c.91] По данным Д. М. Корфа и Л. Н. Шатровской, растворимость хлористого водорода в концентрированной серной кислоте при 25 °С и атмосферном давлении весьма незначительна. Повышение температуры до 200 °С и выше приводит к полному переходу хлористого водорода в газовую фазу. [c.91] Растворимость сульфата калия в безводной серной кислоте (рис. П1.26) е повышением температуры сильно возрастает, достигая 75,3 % при 373 °С. Взаимодействие хлорида калия с серной кислотой происходит по стадиям через кристаллизацию и плавление кислых сульфатов калия. Поэтому для предупреждения преждевременного затвердевания реакционной массы необходимо, чтобы температура на каждой стадии процесса была не ниже той, при которой исчезает жидкая фаза вследствие кристаллизации промежуточных кислых сульфатов калия. [c.91] Технология взаимодействия хлорида калия и серной кислоты. Одностадийная схе-м а. Схема, осуществленная по разработкам ВНИИГа на Константиновском химическом заводе им. XXV съезда КПСС с использованием муфельных печей, позволила сделать следующие выводы [52, 53]. [c.92] Двухстадийная схема. Существующие в сульфат-соляных цехах муфельные печи из-за своей низкой производительности не могут быть приняты в качестве основного оборудования для крупнотоннажного производства сульфата калия. [c.92] Выполненные нами исследования позволили обосновать оптимальные условия осуществления всех стадий технологического процесса. [c.93] По стандартным методикам определены насыпная масса, гигроскопичность и угол естественного откоса сульфата калия, трикалийгидродисульфата и эквимолекулярной смеси хлорида калия и трикалийгидродисульфата (табл. 1П. 18). [c.93] Технологическая схема двухстадийного получения сульфата калия из хлорида калия и серной кислоты представлена на рис. П1. 27 Серную кислоту с концентрацией не ниже 92 % и часть готового продукта — сульфата калия — в мольном отношении 3 1 подают в электропечь /О —где при 150—200°С в течение 10 мин происходит образование трикалийгидродпсульфата. Трикалийгидродисульфат и хлорид калия из бункера 6, предварительно нагретый дымовыми газами в сушильно.м барабане 5 до 200 °С, совместно измельчают и перемешивают в шаровой мельнице 9, после чего направляют в электропечь 8 на первую стадию конверсии. Время пребывания реакционной массы в электропечи составляет 5— 10 мин степень превращения хлорида калия в сульфат при 350—400 °С равна 0,6. [c.93] Вернуться к основной статье