Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом кальция | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Рахматов Х. Б., Самадий М. А., Джураева Ш. Д. Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом кальция // Молодой ученый. — 2015. — №19. — С. 67-71. — URL https://moluch.ru/archive/99/22301/ (дата обращения: 16.10.2018).

Для экспериментов использовали хлорид калия Тюбегатанского месторождения и нитрат кальция, полученного из промышленных отходов азотно-туковых заводов [1 и 2].

Опыты по конверсии нитрата калия из хлорида калия и нитрата кальция проводили в лабораторной установке, состоящей из стеклянного кварцевого реактора с мешалкой и электрическим подогревом. Температуру конверсии в реакторе поддерживали с помощью контактного термометра ТК-300, с точностью ±1°С. Скорость вращения и температура непрерывно регулировались.

Для исследования использовали кристаллический хлорид калия и нитрат калия. Опыты проводили в круглодонной колбе, на мешалке с подогревом, в которую загружали 20,54 г KCI, 24,59 г Ca(NO3)2 и 54,86 г H2O. Колбу с хлоридом калия и водой растворяли в магнитной мешалке при 660С, потом добавляли нитрат кальция. Конверсию проводили в течение 60 мин. После конверсии раствор охлаждали с целью извлечения из раствора нитрата калия. По полученному нитрату калия проводили анализы химического состава жидкой и твердой фаз. Из результатов анализов следует, что степень конверсии хлорида калия с нитратом кальция зависит от температуры и увеличивается с ее ростом.

Эксперименты по конверсии нитрата калия из хлорида калия и нитрата кальция проводили при больших температурных интервалах. По экспериментальным данным установили оптимальную температуру 660С. Процесс в основном заканчивается в течение 60 минут: при этом степень конверсии при 25, 40, 66 и 1000С составляет соответственно 52,0, 72,6, 96,7 97,1 %. Оптимальная температура 660С и дальнейшее увеличение продолжительности процесса практически не приводит к повышению степени конверсии. При 660С выход по калию достигает 33,45 %.

Таблица 1

Влияние соотношение KCI: Ca(NO3)2 на плотность суспензии при различных температурах

 

20

40,2

60

80

0,9; 1

1,557

1,540

1,527

1,506

1; 1,19

1,488

1,467

1,453

1,438

1; 23

1,420

1,400

1,382

1,367

1; 2

1,351

1,331

1,314

1,300

1; 5

1,289

1,276

1,263

1,256

 

Рис. 1. Влияние температуры конверсии на плотность суспензии при различных соотношениях KCI: Ca(NO3)2

 

Рис. 2. Влияние температуры конверсии на плотность суспензии при различных соотношениях KCI: Ca(NO3)2.

 

Соотношение KCI: Ca(NO3)2 играет ключевую роль в конверсии нитрата калия. Нами было проведено детальное изучение, влияние и соотношение в широком интервале. В соотношении KCI: Ca(NO3)2 1: 0,3 в осадок упал до 5,6 г.

Таблица 2

Влияние соотношения KCI: Ca(NO3)2 на плотность суспензии при различных температурах. Влияние соотношения KCI: Ca(NO3)2 на вязкость суспензии

 

20

40

60

80

1; 23

5,410

4,700

4,010

3,340

1; 2

4,570

3,900

3,290

2,670

1; 5

3,780

3,240

2,660

2,040

1; 1,19

2,980

2,500

1,950

1,430

0,9; 1

2,160

1,720

1,270

0,810

Рис. 3. Влияние температуры конверсии на плотность суспензии при различных соотношениях KCI: Ca(NO3)2

 

Таблица 3

Влияние соотношения KCI: Ca(NO3)2 на плотность суспензии при различных температурах. Влияние соотношения KCI+Ca(NO3)2 на плотность маточника

 

20

40

60

80

1; 23

1,527

1,512

1,507

1,494

1; 2

1,450

1,436

1,427

1,414

1; 5

1,382

1,365

1,355

1,340

1; 1,19

1,323

1,306

1,289

1,279

0,9; 1

1,270

1,260

1,245

1,231

 

Рис. 4. Влияние температуры конверсии на плотность суспензии при различных соотношениях KCI: Ca(NO3)2

 

Таблица 4

Влияние соотношения KCI: Ca(NO3)2 на плотность суспензии при различных температурах. Влияние соотношения KCI+Ca(NO3)2 на вязкость маточника

 

20

40

60

80

1; 23

4,000

3,350

2,710

2,090

1; 2

3,510

2,890

2,280

1,700

1; 5

3,000

2,450

1,900

1,370

1; 1,19

2,560

2,040

1,550

1,050

0,9; 1

2,190

1,700

1,210

0,750

 

По лабораторным данным была разработана принципиальная блок-схема технологии производства нитрата калия и составлен материальный баланс на производство 1-ой тонны нитрата калия конверсионным методом.

Технологическая схема получения нитрата калия включает следующие операции:

1. Растворение хлористого калия в горячем растворе.

2. Фильтрация полученного раствора с целью отделения нерастворимых примесей.

3. Обменное разложение между KCI и Ca(NO3)2 с получением раствора KNO3.

2KCI + Ca(NO3)2 = 2KNO3 +CaCI2

4. Охлаждение полученного раствора в целях кристаллизации нитрата калия.

5. Отделение кристаллов нитрата калия методом центрифугирования.

6. Сушка полученного нитрата калия.

7. Маточный раствор после отделения нитрата калия подвергается упарке с целью отделения от маточника хлорида аммония.

8. Выделение из маточного раствора выпавших кристаллов CaCI2.

9. Сушка выделенного хлорида кальция.

Рис. 3. Принципиальная блок-схема технологии производства нитрата калия конверсионным методом.

 

Материальный баланс конверсии нитрата калия с хлоридом калия и нитратом кальция на 1 т. готовой продукции.

Рис. 4. Материальный баланс получения нитрата калия конверсионным методом из хлорида калия и нитрата кальция.

 

Литература

 

1.                  Безотходная технология получения нитрата калия на основе растворов. Дормешкин О. Б., Воробев Н. И., Новек Д. М. Белорусский государственный технологический университет. Хим.пром-сть, 2005. № 8. с375–381.

2.                  Самадий М., Мирзакулов Х. Ч., Кучаров Б., Хужамкулов С. Разработка технологии получения нитрата калия конверсионным методом на основе местного сырья. // Аналитик киме фанининг долзарб муаммолари- 2010: III-Республиканская научно-техническая конференция. 31–23 апреля 2010. — Термиз, 2010. с.226–227.

Основные термины (генерируются автоматически): KCI, плотность суспензии, нитрат кальция, влияние соотношения, хлорид калия, влияние температуры конверсии, конверсионный метод, конверсия нитрата калия, соотношение, маточный раствор.


Похожие статьи

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

хлорид калия, нитрат аммония, KCI, нитрат калия, конверсия, минута конверсии, калийно-аммиачная селитра, конверсионный метод, обменное разложение, хлористый аммоний.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Влияние температуры конверсии на плотность суспензии глазерита при Ж: Т = 1: 1.

Оптимальная температура конверсии первой стадии получилась 50–60 ºС. По разработанной нами технологии можно не проводить дополнительную стадию охлаждении до 0 ºС для...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Теоретический анализ систем, обосновывающих получения...

На основе производства нитрата калия конверсионным способом лежит физико-химические свойства многокомпонентных водных систем хлорид-нитратного типа.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

По второму варианту для получения натриевых солей нитрит- нитратный раствор кальция подвергается конверсии сульфатом натрия с получением нитрит-нитратного...

Изучение плотности и вязкости суспензии в конверсии сульфата...

вязкость суспензии, температура, плотность суспензии, дополнительный хлорид калия, конверсия, стадий, стадий до, время конверсии, повышение температуры, стадий конверсии.

Влияние объемной скорости исходной газовой смеси на выход...

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом кальция.

Формамидные координационные соединения ацетата кальция. Получение соединений магния и кальция из их нитратного раствора.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

хлорид калия, нитрат аммония, KCI, нитрат калия, конверсия, минута конверсии, калийно-аммиачная селитра, конверсионный метод, обменное разложение, хлористый аммоний.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Влияние температуры конверсии на плотность суспензии глазерита при Ж: Т = 1: 1.

Оптимальная температура конверсии первой стадии получилась 50–60 ºС. По разработанной нами технологии можно не проводить дополнительную стадию охлаждении до 0 ºС для...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Теоретический анализ систем, обосновывающих получения...

На основе производства нитрата калия конверсионным способом лежит физико-химические свойства многокомпонентных водных систем хлорид-нитратного типа.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

По второму варианту для получения натриевых солей нитрит- нитратный раствор кальция подвергается конверсии сульфатом натрия с получением нитрит-нитратного...

Изучение плотности и вязкости суспензии в конверсии сульфата...

вязкость суспензии, температура, плотность суспензии, дополнительный хлорид калия, конверсия, стадий, стадий до, время конверсии, повышение температуры, стадий конверсии.

Влияние объемной скорости исходной газовой смеси на выход...

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом кальция.

Формамидные координационные соединения ацетата кальция. Получение соединений магния и кальция из их нитратного раствора.

Задать вопрос