ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прямые способы производства калиевой селитры из "Справочник азотчика том №2 " При низких концентрациях азотной кислоты и обычной температуре реакция (П-18) практически не протекает. При концентрации HNOa более 50% и температурах выше 50—60 °С, а также при использовании жидких окислов азота разложение хлористого калия сопровождается образованием хлористого нитрозила й хлора. [c.179] Если в качестве сырья применяется разбавленная азотная кислота, образующиеся маточные растворы, содержащие KNOs и НС1, п ерабатывают в калиевую селитру и хлористый аммоний, реже — в смешанные удобрения. При использовании жидких окислов азота и твердого КС1 получается калиевая селитра, содержащая значительное количество механических примесей и нитрата натрия, для удаления которых (в случае производства продукта для технических нужд) требуется двухстадийная перекристаллизация первичной соли. [c.179] В качестве катализатора этой реакции применяется хлористый калий, который загружается в контактный аппарат. Поскольку хлористый нитрозил окисляется лишь на 75%, газовую смесь по выходе из контактного аппарата разделяют на специальной установке. [c.179] Вследствие большой агрессивности сред, в которых проводятся процессы производства калиевой селитры прямыми способами, аппаратуру приходится выполнять из специальных коррозионностойких материалов (реактор — из ферросилида особой марки, футеровку — из диабаза и т. д.). [c.179] Хлористый калий подвергают сушке, дроблению, размолу и рассеву для получения порошкообразного продукта, который далее поступает в реакционный аппарат (конвертор), выполненный в виде шаровой мельницы или вращающегося барабана. Одновременно в конвертор подаются жидкие окислы азота с избытком 10—15% от сте-хиометрического количества. В конверторе поддерживается температура минус 5 — плюс 5 С, а поступающие в него окислы азота должны иметь температуру —15 °С. [c.179] Из конвертора калиевая селитра направляется в сушильный барабан, где высушивается воздухом при температуре 90—100 °С. Отсюда калиевая селитра подается на упаковку или на перекристаллизацию для получения продукта, пригодного для технических нужд. [c.179] После отделения окислов азота газы смешиваются с чистым кислородом, преходят два теплообменника и нагреваются до 240 °С. Далее газовая смесь направляется в контактный аппарат, где хлористый нитрозил разлагается в присутствии КС1 (катализатор). По выходе из контактного аппарата газы охлаждаются сначала в водяном, затем в рассольном холодильниках и при 20—22 °С поступают в ректификационную колонну. [c.180] В колонне газы разделяются на хлористый нитрозил (который возвращается в контактный аппарат), остаток жидких окислов азота (с примесью NO I), направляемых в конвертор, и хлор (с примесью кислорода), отводимый из верхней части колонны на сжижение или в цехи, вырабатывающие хлорорганические продукты. [c.180] В первичном продукте, как правило, содержатся также непрореагировавший КС1 и нитрат натрия, образующийся из хлорида натрия, всегда находящегося в исходном хлориде калия. Так как продукт загрязнен перечисленными примесями, он пригоден для применения только в качестве удо ения. При необходимости же выпуска калиевой селитры для промышленных потребителей первичный продукт следует подвергать перекристаллизации, а для этого требуется все технологическое оборудование солевых производств (выпарные аппараты, кристаллизаторы, центрифуги и др.). [c.180] В качестве сырья применяются 45—50%-ная азотная кислота и твердый хлористый калий. Процесс получения KNO3 проводится в реакторе с мешалкой при 20—30 °С. [c.180] При загрузке в реактор азотной кислоты, хлористого калия, промывных вод (см. ниже) и маточных растворов, содержащих KNO3 и NH4 I, продолжительность процесса составляет около 1 ч. В реакторе выпадает Уз калиевой селитры от образующегося количества ее, Чз выделяется из маточных растворов при их охлаждении. [c.180] Для более полного превращения КС1 в калиевую селитру в реакционном растворе должна поддерживаться концентрация ионов хлора на уровне 170 г/л. Концентрацию хлора в растворе регулируют добавлением в реактор парового конденсата или маточных растворов и промывных вод. [c.180] По окончании процесса конверсии взвесь кристаллов калиевой селитры в маточном растворе передается из реактора в промежуточный сборник с мешалкой, куда одновременно поступает из вакуум-холодильной установки охлажденная пульпа, состоящая на Vs из частиц калиевой селитры, выпавших в осадок из маточных растворов. Далее смесь кристаллов KNO3 и маточного раствора перекачивается на нутч-фильтр для отделения соли от жидкости. Отфильтрованную соль заливают слабым раствором каустической соды и затем промывают водой. Сушка соли проводится в сушильном барабане при 105—115 °С. [c.180] Промывные воды передаются в отдельный сборник, откуда возвращаются в реактор. Маточные растворы после отделения соли на нутч-фильтре направляются на охлаждение в вакуум-холодильную установку, состоящую из четырех последовательно соединенных вакуум-выпарных аппаратов. Здесь маточные растворы за счет самоиспа-рения охлаждаются с 30 до минус 5—7 °С. [c.180] Из выпарного аппарата охлажденные растворы, содержащие взвесь вьшавшей соли, сливаются в сборник, откуда перекачиваются в солеотделитель. Отсюда кристаллы с небольшим количеством маточного раствора направляются через промежуточный сборник на переработку в товарную калиевую селитру. [c.180] Маточные растворы ( конечные щелока ) и промывные воды (после промывки кристаллов хлористого аммония) направляются в реактор. Кристаллический хлористый аммоний поступает в цех производства смешанных азотсодержащих удобрений. На 1 т вырабатываемой калиевой селитры получается 0,645 т хлористого аммония. Содержание НН4С1 в продукте не превышает 90%. [c.181] По другому варианту этого способа калиевая селитра производится следующим образом (рис. П-42). В реактор 1, представляющий собой цилиндрический сосуд, футерованный двойным слоем диабазовой плитки, заливается 56—58%-ная азотная кислота (избыток 15% HNO3 по сравнению со стехиометрическим количеством), а также промывные воды и маточные растворы от предыдущих операций (см. ниже). Затем в реактор элеватором 2 отдельными порциями подается твердый хлористый калий, а для подогрева до 75—85 °С и перемешивания раствора — острый пар и сжатый воздух. В течение первого часа реакция разложения хлористого калия протекает сравни тельно быстро, затем скорость разложения замедляется полностью процесс заканчивается за 4 ч. Пары воды, горячий воздух и газы (в основном NO I), выделяющиеся в ходе реакции, отсасываются из реактора воздушным инжектором и направляются на переработку (здесь не описана). [c.181] Из центрифуги соль выгружается в вагонетку, откуда элеватором S подается в сушильный барабан 9, затем направляется на упаковку. [c.182] Вернуться к основной статье