- •1. Характеристика технологической схемы получения химического продукта.
- •1.1. Характеристика основного и вспомогательного сырья.
- •Азотная кислота.
- •1.2. Физико-химические характеристики основных стадий процесса.
- •1.3. Характеристика используемых химических реакторов.
- •1.4. Характеристика конечных продуктов.
- •Расчет материального баланса.
- •1. Стадия кристаллизации.
1.1. Характеристика основного и вспомогательного сырья.
Природные калийные соли.
Важнейшими солями калия являются хлорид и сульфат и образуемые ими минералы.
Физико-химические свойства.
Хлорид и другие галогениды калия кристаллизуются из водных растворов по типу NаСl. Выше 0о (за исключением KF*2H2O) кристаллизуются безводные соли. Существует кристаллогидрат КСl*H2O, плавящийся при -5,30о; эвтектическая температура КСl*H2O+лед -9,80о.
Плотность кристаллов К 1,99 г/см2 ; теплота плавления 6,41 ккал/моль; теплота сублимации (КСlкр – КСlг) 53,4 ккал/моль. Температуры плавления и кипения галогенидов калия повышаются в ряду I – F.
Т. плав, оС Т. кип, оС
КI………………………… 628 1330
KBr……………………… 728 1376
КСl……………………… 768 1417
КF………………………. 856 1505
Калий также образует полигалогениды, например КI3*3 H2O, КIСl4 и др.
Насыщенные водные растворы галогенидов калия содержат следующие количества растворенного вещества ( в вес. %)
0о 25о 100о
КI………………………… 56,2 59, 8 67,35
KBr……………………… 34,93 40,7 51,2
КСl……………………… 21,9 26,45 35,9
КF………………………. 30,7 48,9 59,8
Давление водяного пара над насыщенными растворами при 100о для КСl – 567,8 мм. рт. ст., для К2SО4 – 732,8 мм. рт. ст.
Применение
Калийные соли применяют главным образом в качестве минеральных удобрений. Основным видом продукции калийной промышленности является хлористый калий, около 95% которого используют в качестве минерального удобрения, а остальные 5% перерабатывают на едкое кали и другие соединения калия.
Из общего количества калийных удобрительных солей 8 – 10% вырабатывают в виде сульфата калия и двойной соли сульфатов калия и магния (К2SО4*MgSO4), калимагнезии, используемых для удобрений почв под хлорфобные культуры (табак, цитрусовые и др.), качество которых ухудшается под влияние иона хлора.
Качество хлористого калия регламентируется ГОСТ4568 – 65; в зависимости от способа производства, выпускается хлористый калий двух марок: К – получаемый кристаллизацией из раствора и Ф – флотационным обогащением калийных руд.
Хлористый калий (КСl): в пересчете на сухое вещество в %, не менее …………… в пересчете на К2О в %, не менее…. Влага в %, не более Хлористый натрий (NаСl) в пересчете на сухое вещество в %, не более Не растворимый в воде остаток в пересчете на сухое вещество в %, не более |
Марка К |
Марка Ф |
|||
Сорт |
Сорт |
||||
Высший |
Первый |
Второй |
Второй |
Третий |
|
99,0
- 0,3
0,9
0,1 |
98,0
- 1,0
1,4
0,15 |
95,0
60,0 1,0
4,5
Не |
95,0
60,0 1,0
4,5
нормиру- |
92,0
58,1 1,0
7,0
ется |
|
Хлористый калий, поставляемый сельскому хозяйству, должен быть не слеживающимся; в целях устранения слеживаемости, допускается обработка его аминами или другими реагентами.
Наряду с выпуском мелкокристаллического хлористого калия предусматривается также производство гранулированного или крупнокристаллического продукта, получаемого кристаллизацией из растворов и флотационным обогащением; для 3 и 2 сортов содержание класса 4 - 2 мм должно составлять не менее 80% и класса 1 – 2 мм – не более 20%.
Хлористый калий, производимый в зарубежных странах, выпускается с содержанием не менее 60 -61% К2О в виде так называемого, стандартного (мелкокристаллического с минимальным содержанием пылевидных фракций), крупнокристаллического, со средним размером зерен (0,5 – 2,3 мм) и гранулированного – (0,8 – 3,3 мм). По специальным заказам вырабатывают мелкий хлористый калий (0,1 – 0,2 мм).
Хлористый калий, производимый для технический целей, используют для получения едкого кали, хлората и перхлората калия, применяемых в качестве отбеливающих препаратов и в производстве взрывчатых веществ, бромида и иодида калия, используемых
