CN100558636C - 硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法 - Google Patents

硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法，特点是反应罐内氯化钾和硝酸钠的配比为：1∶1.3～1.6，加水量为反应物重量的30%，反应罐内升温到65℃—95℃，反应罐内的料液送入浓密机处理，温度保持为65℃—85℃，再进入离心机，进行固液分离。对料液进行调浆，使料液中的氯化钠处于不饱和状态，对料液进行三级闪蒸，第三级闪蒸罐出来的料液送入另一个离心机，并进行固液分离，干燥、造粒，得到成品硝酸钾固体，分离出的母液和洗液循还使用。本发明能耗低、用水少、操作简单，生产条件温和，易于实现连续化、自动化和大规模化生产。

Description

硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法
一、技术领域
本发明涉及硝酸钾的生产方法，尤其涉及硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法。
二、背景技术
硝酸钾是一种化工原料。通常采用硝酸钠与氯化钾复分解反应转化生产硝酸钾。其方法是：将主要原料氯化钾和硝酸钠按NaNO3∶KCl＝100∶85的配比加入反应罐，然后加入适量的水，用蒸汽加热到110℃--119℃，不断搅拌，当加热蒸发浓度达到45°Be/--48°Be/时，氯化钠首先析出。经固液分离，用少量热水洗涤氯化钠晶体，以减少硝酸钾的损失，滤液送入结晶器，用滤液量10～15％的水稀释，边搅拌，边冷却，到25℃--30℃，经24小时后，硝酸钾呈晶体析出，再经固液分离、水洗，控制Cl-含量在0.5％以下。干燥，即得成品。为了缩短生产时间，有一些厂家对滤液采取热交换强制冷却，但无法克服结垢，从而造成换热器传热效率大大下降，不得不停产对换热器进行清洗后再使用。由于上述工艺技术存在不足和缺陷，因此，现有生产方法只能间歇生产，无法实现连续化、自动化生产。另一方面，能耗高，洗涤用水量大，钾收率低。
三、发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术之不足，提供一种新的硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法，该方法能耗低、用水少、钾收率高，可以连续化且易实现自动化生产。
本发明硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾方法，将原料氯化钾和硝酸钠按一定比例加入到反应罐，并加入适量的水，加热、搅拌、过滤，水洗，分离出氯化钠，滤液送入结晶器，用少量的水稀释，边搅拌，边冷却，过滤，水洗，析出硝酸钾晶体，经离心机固液分离，气流干燥，得到硝酸钾成品，其特点是：
(1)反应罐内氯化钾和硝酸钠的配比为：KCl∶NaNO3＝1∶1.3～1.6，加水量为反应物重量的30％，将反应罐内料液的温度升到65℃--95℃，保持该温度，并使料液在上述反应罐内停留0.5～1小时，
(2)将上述反应罐内的料液送入浓密机处理，并保持浓密机内的料液温度为65℃--85℃，
(3)将上述浓密机内的料液输送至离心机，进行固液分离，生成的氯化钠晶体排出，并对离心机内产生的固体进行水洗喷淋，喷淋水量为固体量的5～10％，然后，将洗液和分离出的料液混合，并加入该混合料液量5～10％的水进行调浆，使料液中的氯化钠处于不饱和状态，
(4)将上述调好浆的料液进行三级闪蒸，一级闪蒸罐内料液温度为65--55℃，压力为0.1452～0.096kg/cm2，二级闪蒸罐内料液温度为53--40℃，压力为0.1256～0.043kg/cm2，三级闪蒸罐内料液温度为36--23℃，压力为0.0323～0.0126kg/cm2，
(5)上述第三级闪蒸罐出来的料液送入另一个离心机，并进行固液分离，同时对该离心机内的硝酸钾固体进行清水喷淋洗涤，洗夹带在固体表面的Cl-，分离出的硝酸钾固体经干燥、造粒，得到成品硝酸钾固体，分离出的母液和洗液，经泵输送，返回上述反应罐配料，循还使用。
本发明的优点是：能耗低、用水少、操作简单，生产条件温和，易于实现生产的连续化、自动化和大规模化，并且钾收率高，产品品质优，生产成本低。
四、具体实施方式
采用硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾，将原料氯化钾和硝酸钠按一定比例加入到反应罐，并加入适量的水，加热、搅拌、过滤，水洗，分离出氯化钠，滤液送入结晶器，用少量的水稀释，边搅拌，边冷却，过滤，水洗，析出硝酸钾晶体，料液经离心机进行固液分离，气流干燥，得到硝酸钾成品，具体做法是：
(1)反应罐内氯化钾和硝酸钠的配比为：KCl∶NaNO3＝1∶1.5，加水量为反应物重量的30％，将反应罐内料液的温度升到80℃，保持该温度，并使料液在上述反应罐内停留0.7小时，
(2)将上述反应罐内的料液送入浓密机处理，并保持浓密机内的料液温度为70℃，
(3)将上述浓密机内的料液进入离心机，进行固液分离，生成的氯化钠晶体排出，并对离心机内产生的固体进行水洗喷淋，喷淋水量为固体量的7％，然后，将洗液和分离出的料液混合，并加入该混合料液量7％的水进行调浆，使料液中的氯化钠处于不饱和状态，
(4)将上述调好浆的料液进行三级闪蒸，一级闪蒸罐内料液温度为60℃，压力为0.12kg/cm2，二级闪蒸罐内料液温度为45℃，压力为0.08kg/cm2，三级闪蒸罐内料液温度为30℃，压力为0.02kg/cm2，
(5)上述第三级闪蒸罐出来的料液送入另一个离心机，并进行固液分离，同时对该离心机内的硝酸钾固体进行清水喷淋洗涤，洗夹带在固体表面的Cl-，分离出的硝酸钾固体经干燥、造粒，得到成品硝酸钾固体，分离出的母液和洗液，经泵输送，返回上述反应罐配料，循还使用。

Claims (1)

1、硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法，将原料氯化钾和硝酸钠按一定比例加入到反应罐，并加入适量的水，加热、搅拌、过滤，水洗，分离出氯化钠，滤液送入结晶器，用少量的水稀释，边搅拌，边冷却，过滤，水洗，析出硝酸钾晶体，经离心机进行固液分离，气流干燥，得到硝酸钾成品，其特征在于：
(1)反应罐内氯化钾和硝酸钠的配比为：KCl∶NaNO3＝1∶1.3～1.6，加水量为反应物重量的30％，将反应罐内料液的温度升到65--95℃，保持该温度，并使料液在上述反应罐内停留0.5～1小时，
(2)将上述反应罐内的料液送入浓密机处理，并保持浓密机内的料液温度为65--85℃，
(3)将上述浓密机内的料液加入离心机，进行固液分离，生成的氯化钠晶体排出，并对离心机内产生的固体进行水洗喷淋，喷淋水量为固体量的5～10％，然后，将洗液和分离出的料液混合，并加入该混合料液量5～10％的水进行调浆，使料液中的氯化钠处于不饱和状态，
(4)将上述调好浆的料液进行三级闪蒸，一级闪蒸罐内料液温度为65--55℃，压力为0.1452～0.096kg/cm2，二级闪蒸罐内料液温度为53--40℃，压力为0.1256～0.043kg/cm2，三级闪蒸罐内料液温度为36--23℃，压力为0.0323～0.0126kg/cm2，
(5)上述第三级闪蒸罐出来的料液送入另一个离心机，并进行固液分离，同时对该离心机内的硝酸钾固体进行清水喷淋洗涤，洗夹带在固体表面的Cl-，分离出的硝酸钾固体经干燥、造粒，得到成品硝酸钾固体，分离出的母液和洗液，经泵输送，返回上述反应罐配料，循还使用。
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转化法制备硝酸钾实验中的产率和纯度. 张瑞英，张晓明，刘永峰.阴山学刊，第20卷第3期. 2006
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