Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat.
Es ist bekannt, daß eich Kaliumnitrat in fester form
gewinnen
läßt,-wenn man Kaliunchlorid in verdünnter Salpetersäure bei
erhöhter Temperatur beispielsweise bis zu 75C:: löst und das
Ksliumnitrat durch Abkühlen auskristallisieren läßt, Um bei
diesem Verfahren gute Ausbeizten an Kaliumnitrat zu erzielen;
wurde empfohlen, die Waeserstoffionenkonzeneration in einem
bestimmten Verhältnis zu den Kalium- und Chlorionen zu halten
und zwar soll die hraeser$toffionenkonzentratiun mindestens
gleich
der Summe an Kalium- und Chlorionen sein Da andererseito_ be-
kannt ist, daß Kaliumchlorid durch Salpetersäure höherer Kon-
zentration unter Bildung von Nitroeylehlorid und Chlor oxydiert
wird,
ist der Konzentration der Säure nach oben eine Grenze gesetzt,
wenn
die Oxrdetioüereaktion vermieden' ,erden soll. Die Ausbeute
an -
Kaliumnitrat ist ferner von der Kristalliaationstemperätur
ab-
hängig, wobei eine solche zwischen r70 und -.10°0 als optimal
ange-
sehen wurde. _
Bei dieser Reaktion fällt nach der Abtrennung des Kaliumnitrate
eine geoö,ttigte Kaliumnitratlöanng an. die außerdem noch Chlor-
innen, zur Hauptsache aus der bei der Uneetzung gebildeten
Salz-
säure, und Salpei;sreäure enthält. Dm diene Lösung wieder in
den
Prozeß zurückführen zu körnen, muß die Salzsäure abgetrennt
werden.
Es wurde vcrgesc:i.agen, <fiese ^alzsääre du-r cn Destillation
aua der
Lösung zu sntfarnerz, doch ist dazu vsrhältniemäßig viel
Energie
notwendig und es tritt dabei als Nebenreaktion
eine Oxydation der
Salzsäure durch Salpetersäure auf, bei der Nitroeylchlorid
und
Chlor entstehen, wodurch einerseits Salpetersäure verbraucht
und
andererseits die abdeetillierte Salzsäure verunreinigt wird.
Be ist auch bekannt, daß sowohl Kaliumchlorid als auch Salzsäure
mit A204 zu Kaliumnitrat bzw. Salpetersäure und Nitrosylchlorid
umgesetzt werden können. Pedingt durch die Grenze, die der
als
Auegangematerial verwendeten Salpetersäure hinsichtlich
ihrer
Konzentration gegeben ist, fallen die Lösungen noch der Kriatalli-
eation des Kaliumnitrats i_n einer Verdünnung an, daB neben
der er-
wUnschten Umsetzung der Chlorzonen mit N20,4 eire unerwünschte
Nebenreaktion zwi3ehen N2C4 und Wasser unter Bildung von Salpeter-
säure und NO Platz greift; die zu einem starken Mehrverbrauch
an
N204 und -einer unerwünschten Erhöhung der Konzentration der
Sal-
petersäure bzw o z u einem unerwünschten Mehranfall an verdünnter
Salpetersäure führt, ®odaP Salpetersäure ausgeschleust Werden
mUBte, was das Verfahren wirtschaftlich stark belasten wUrdea
Überraschendsrweiee konnte nun gefunden weiden, daß die
Konkurrens-
reaktion zwischen N204 und Wasser unterdrückt und die
AufarbeituM '
der nach dƒr Kristallisation anfallenden Mutterlaugen
durch Uasats-,
der darin enthaltenen paleeäurs mit Nitroeylohlorid doch
möslioh:
19t, wenn in der Mischung Kaliumnitrat in einer beatimäten
Kindeät-
konzentra%ion zugegen ist. Diese Mindestkonzentration
wird nicht
erreicht, wenn, wie bisher Ublich, die Kaliu»nitratkrietallieation
bei 40 bis .-100Q durchgeführt wird, sie reicht aber
aua, wenn
bei der Kristallisation eine Temperatur von 25°C nicht unter-
schritten wird, d:h. die Lösung bei mindestens 250C an Kalium-
nitrat gesättigt ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist
demnach ein Verfahren
zur Herstellung von Kaliumnitrat durch Lösen
von galiumchlorid
in verdünnter Salpetersäure bei erhöhter Temperatur, Abkühlen
der Lösung, Isolieren des festen Kaliumnitrate und Kreislauf-
führung der Mutterlauge nach Entfernen der gebildeten Salzsäure:
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischung nach
Auflösen
des Kaliumnitrats mauf Temperaturen nicht unter 250C
abgekühlt
und das fest ausgefallene Kaliumnitrat isoliert wird, während
in
der neben Salzsäure und Salpetersäure gelöstes Kaliumnitrat
ent-
haltenden Mutterlauge die Salzsäure durch Umsetzung
mit flU®eigem
oder gaoffwigem N204 unter Nitroeylchloridbildung umgesetzt
und
die dabei anfallende, praktisch chlorionenfreie, kaliumnitrathäl-
D
tage Salpetersäure in den Auflösungeprozeß zurückgeführt
wird
Das ausgeschiedene feste Kaliumnitrat kann dabei nach üblichen
Methoden, beispielsweise durch Zentrifugieren oder Filtrieren
ab-
getrennt werden. Das als Ltieunp. darüberetehende Salpetersäure
und
Salzsäure enthaltende Gemisch ist allerdings sehr korrosiv,
eoda8
die hiezu nötigen Apparate aus Spezialmaterial, z.D. aus
Titan ge-
fertigt sein müssen: Es ist daher zweckmäßig, vor der Trennoparation
die ohlorionenhältige Mutterlauge au entfernen; wga
zweckmäßig
durch Waschen mit chlorionenfreier Salpetersäure in
Gegenstrom ge--
®chehen kann. Die resultierende, festes Kaliumnitrat enthaltende
Mibchung kann dann auf der. üblichen Apparaten aus rostfreiem
Steht
getrennt worden.
Zur praktischen Durchführung des VerfCrens wird fentea Kalium-
chlor id bei Temperaturen von 35 .-- 9dcC in Salpetersäure,
die
eins Konzentration von 50 O:' nicht überschreiten darf, bis
zur
Sättigung gelöst. Dabei wird die Roaktionetemperatur durch
die
Konzentration der Salpetersäure bestimmt. Verwendet man Salpeter-
säure einer Koiiz3ntration von 50 %, so darf die Temperatur,
die
bei der Lösung angewendat wird< 4000 nicht wesentlich übereehreiten,
da sonst die unerwUneohte Oxydation von KaiiiAmehlorid
durch 8a1#.
pstereäure zu NOCI und Ohlor,cinnetzt. Dagegen#geeehieht
dien
bei. ®erweadung einer 40 Agen Salpetersäure erbt be i
: etwa 700109
bi 30 Eiger bei etwa 900C. Die-Löeetemperatur kann also
u*no
,höher sein, je geringer die Säurekonzentration ist.
Im allgemeinen
""lit,.ie Verwendung einer verdUnnteren Salpetersäurd;'
etwa von 25
'35 @, wenn sie von einer früheren Reaktion her KNUD
enthält bzw.
etwa 30 - 40 %, wenn sie frisch eingenetzt wird und.
eine entsprechend
.höhere löoetemperatnr bevorzugt.
Die so erhaltene warme Meung wird nun abgekühlte wobei die
Tem-
pe=etur von 253C nicht unterschritten Werden soll, dm die nötige
Kaliumnitratkonzentration in der Mutterlauge zu erhalten. Palla
das
Kaliumnitrat in Zentrifugen oder Filtern üblichen Hateriale'abge-
schieden werden soll, schließt sieh die Geger_etromwägehe
mit chlori-
on6nfreier Balpetereäure an, die beispielsweise
in einem Spttebehäl-
ter vergenomen werden kann, um Verluste an
festem Naliumnitrat au
vermeiden. Ui.e ('regenstroiawäeohe kann aber auch,
in einer aufeteigm:.*
den Schnecke durchgeführt Werden, wobei die feetetoffhältige
und
chlorionenhältige Mischung durch aiooe Schnecke aus dem
Behälter
ausgetragen und die zum Waschen verwendete chlorionenfreie
Sal--
peterieäure etwa im oberen Drittel der Schnecke aufgegeben
wird.
;n der Schnecke findet dann der Austausch zwischen der oalzaäure-
hältigen Mutterlauge 'und der reir:en Salpetersäure @ ata-tt..
A.m
oberen Ende der Schnecke läuft dann praktisch eine von Chlorionen
.freie Miac hung ab, die der Zentrifuge oder dem Filter zugeführi:
wird.
Die chlorinnenhältige Mutterlauge wird gemeinsam mit den
öaungen der Gsgenstromwdsche zur Beseitigung des GehaltES 2r.
Chlorionen mit N204 umgesetzt. Die Reaktionstemperatur soll.
dabei
unter 7000 gehalten werden, eine Umsetzunggtempiratur
unter -1OoC
ist natürlich möglich, jedooh nicht Voraussetzung für das Ge-
langen des Verfahrens. las N204 kann dabei in flüssiger oder
gas-
förmiger Form eingesetzt werden. Weiche der beiden.
Formen gewählt
wird richtet eich nach der gewüneohten Reaktionstemperatur.
Ver-
wender man f:iüssigee R204 eo bedingt die Verdampf,mg desselben
im
Reaktionsbehälter eine Temperaturerniedrigung. Das gebildete
Nitro-
sylchlorxd entweicht gasförmig. Da die Raktionmischung jedoch
ge-
wisse Mengen an Nitrosy'1 chlorid zurückhält. muß zur Erzielung
der
erforderlichen Preyheit der recultiorenden ka'iiumnitrathältigen
Salpetersäure an Chlorionen das restliche liitrosy? dhlorid
durch
einen :i.ir e c tgaeetrom ausgeblasen ;erden. Als solches
i.n.ertgaa .kann.
Stickstoff.' vorzugcsweiee aber Sauerstoff verwendet werden,
da ja
das Nitrosylehlorid in der Regel anschließend oxydiert wird
und
dazu mit Sauerstoff gemischt werden muS.. .
Ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung
des Vasfahreng ".
kann der Figur I entnommen werden. In dieser bedeutet '
den Bunker.
.für Kaliumehloriü; 2 den Behälter zur Auflösung desselben
in Sal-- -.
petereäure und 3 der dazugehörende Wärmetaueeher. 4 ist
der
Krietallisator, versehen mit dem Wärmetauscher 6,@ und 5
die
zur Aufrechterhaltung des Kretalaufes nötige Pumpe. 7-ist
der
Abeitsbehälter, versehen mit der Auetrage®ohnecke 8 und
den
Ablauf 11, 10 die Zentrifuge zur Abtrennung des Kaliumnitrate.
13 bedeutet die Reaktionskolonne für die Umsetzung mit 1i204
samt
Wärmetauscher 14: wobei die Pumpen 12 und 15 für Zu- und
Ablauf
sorgen. Mit 16 und 17 sind die Stellen bezeichnet,
an denen Sal-
petersäure für die Wäsche und die Umsetzung abgenommen werden.
Hei
18 wird festee' üt03 entnommen, während an 19 ein
Gemisch von OZ
und ä001 als weiteres Verfahkensprodukt absieht, Bei 20
wird
3204 in die Kolonne 13 eingeführt.
Der Verfahrensablauf in dieser Vorriebtung gestaltet sich
dann
beispielsweise wie folgt s
Aue dem Kaliumchloridbunker (1) wird dsn feste Kaliumchlorid
@ in
den Lösebehälter 2 eingetragen, Wo an durch Kreislaufsalpetersäure
die von 1? her über den Wärmetauscher 3 1n vorgewärmten
Zustand
in das Lösegefäß 2 gelangt, aufgelöst wird. Die klare Lösung
wird
dann in den Krintallieator 4 eingetragen, wo nie mit der
Pumpe 5
über den Wärmetaueoher 6 im Kreislauf geführt und dabei
abge-
kühlt wird, bis die gewünschte Krietallieationatemperatur,
nicht
unter 2500,serreicht ist. Sie wird dann in den Abeitzbehälter
7
übergeführt., aus dem das Kristallieat samt Mutterlauge
durch die
Schnecke 8 ausgetragen wird, die zur Gegenstromwäsche bei
9 mit
ohlorionenlreier, von 16 her bezogener Kreielauf®nlpetersäure
be.-
aufschlagt wird .'Die überlaufende, chlorionenhältige, mit
Wa®oh-
ealpetereäure vermischte Mutterlauge wird aus dem Abeitsbehälter
über 11 abgezogen. Das gewe -1 -@:)
zeno, chlorionenfreie Gemisch kommt
in die Zentrifuge 10, wo das zeiltrifugenfeuchi;e Kaliumnitrat
bei
18 gewonnen wird, während die in der Zentrifuge-anfallende
Mutter-
lauge mit der Mutterlauge, die bei 11 den Abditzbehglter
verläßt,
-vereinigt wird, Die yeeeinigton Mutterlaugen werden durch
die
,>umpe 12 zu Kolonne '+3 gebracht. wo sie am,Kopf dieser Kolonne
aufgegeben werden. Diese Kolonne wird etwa in der Mitte
von 20
her mit N204 beaufrchlag3, das im Wärmetaucher 14 ganz oder
teil-
weise verdampft wurde. In diene Kolonne 13 wird sm Sumpf
te:. Z' Sauer
etoff zugesetzt. um das dich bei der Reaktion zwischen
11C1 bzw.
KCl und N204 eich bildende Nitrody:.chlorid vollständig auszu-
treiben: Das Gemisch von Nitroeylchlorid und Iiiertgae zieht
Uber
I
19 ab und wird der Oxydation zu N02 und Chlor
zugefUhrt. Ion Sumpf
der Kolonne wird die dort. anfallende von Chlorjonen
befreite
kaliumnitra.,hältigƒ Salpetersäure Ufer die pumpe
15 t@`;sez c@ge:, cri
telle als Säure zum Ideen, teile als Waschsäure in den i't-oze2
zu.-
rückgeführt.
D:e nachfolgenden Beispiele sollen das erfiri;iunwogexäL4e
Verfahren
noch näher erläutern-.
Beispiel j:
TEihniechee Kaliumchlorid mit einem Gehalt a.n K"-Ionen ;ich
49 ?.
uni einem solchen an C1`-Ionen von 45,6 'i werden in einer,
aus
einer .vorhergehenden Umsatzung stamendert, kaliurraiitrathältil;en
Salpetersäure beotehend aus 28 üI10m, 0,1 @ IiCl:
5,45 @: h'
(entsprechend einem Gehalt an gN03 von 14,1 !e) und
56,9 9# H20
bei 750C gelöst, wobei pro Stunde 260 kg Kal.iumchlorid
und '000 kg
kaliuanitrathältige Bßlpetereäure zum Einsatz gelangen.
Die klare
,höaung wirft vom Lösebehälter 2 in den Kristalligator 4
übergeführt
und auf 2500 abgekühlt. Hach Überführen der dabei entstandenen
Mischung in den Spitzbehälter 7, wird äse am Boden abgesetzte
Krietallieat durch die aufsteigende Schnecke 8 ausgetragen.
lach
zwei. Drittel der Schnaokenlänge worden pro Stunde 500 kg einer
auf einer Temperatur von 2500 befindlichen, praktisch ahlori.onen-
freien Balpetereäure der gleichen Zucammensetzung wie
die zum
bösen verwendete Salpeternäure. als Waschlösung aufgegeben.
Am
oberen Ende der Schnecke 8 nimmt man pro Stunde 428;6 kg eines
praktisch von Chlorionen befreiten Kriatallbreiec der Zusammenr-
eetzung 79,8 4 Kaliumnitrat (rerunreinigt mit Inertstorfen),
0,1
HCl,, 7,05 % HXC3 und 13,09 %»H20 3b. Aua dieser Mischung wird
In
der Zentrifuge 10 pro Stunde 350 kg feuchtes Kßliumnitrat erhalten,
das einen Kaliumnitrßtgehalt von 94;5 g6 besitzt und daneben
0,01 yG
KC1, 1,4 % H103, 2,6 % H20 und 1,5 % Iriertstoffe enthält.
Die ohlorionenhältige Mutterlauge ergibt pro StÜnde gemeinsam
mit
der Waechläeung der Schnecke 8 und dem Zentrifugen-ablaui
'i406 kg
einer chlorionWältigen und kaliumnitrathUltigen Salpetereäuree'
die in der .hoeh@a@enlr"Olonn@ 13 bei 300C mit 312
kg -Dletiokatoff- .
tetroxyd pro Stunde umgesetzt wird. Während der Reaktion
wird durch
diene Kolonne 13 ein Bauoretoffstrom von 34 N1 pro Stunde
durchge-
,
blßeen, der dau gebildete Nitronylohlorid aus
dem Reaktionegemiach
restlos entfernt und mit diesem gueammen an Kopf der
Kolonne ab-
zieht. Dabei erholt man im Sumpf der Kolonne pro*8tunde 1490
kg
praktisch ehlorionenfreier Salpetersäure der Zusammensetzung
29,1
H003, 56,6,C820, 5,48 % e (entsprechend einem
Gehau von 14,2 % .
EN03) und 0,1 % O1". Diese Säure wird
wieder zum Auflösen von
friechem Kalituachlorid verwendet. Jene Menge, die dadurch
verloren-
Seht, d08 dem Zentrifugenprodukt noch gewieee Mengen
Flüssigkeit an-
haften wirä duroh Zugabe von 35 %iger Salpetersäure
ergänzt.
Das am Kopf der Kolonne 1 3 In Gemisch mit Sauerstoff
anfallende
Ritroeylchlarid wird durch Oxydatiön in Chlör und Stiokatoftdioryd
umgewandelt, das Gemisch durch Destillation getrennt und,lae
da-
bei anfallende Dietickstofftetroxrd zur Umsatzung in
die Kolonne 13
zurückgeführt.
Beispiel 2t
Technisches.Kaliumehlorid mit einem Gehalt an KV-Ionen von
4922 %
tuend einem Gehalt an Ohloriondn von 45,6 96 werden bei 7000
in einer
kaliumnitrathaltigen Salpetersäure aua $änem vorhergehenden
Umsatz
mit folgender Zusammensetzung gelöst: 32,6 4 EN03, 6,68
% K-1' (ent-
epreeend 17s3 % KN 03) 0,1 % HC1 und 49,8 % 8?G;
wobei pro Stunde
261 kg K01 und 1213 kg sriure zum Einsatz kommen Nach Erzielung
einer klaren Lösung wird diese vom Lösebehälter in den Krietallisator
übergeführt und dort auf 2500 abgekühlt. Der dabei entstehende
Kristallbrei läuft in den Spitzbehglter ab, der ioa unten her
in
der Btunda mit 558 kg. Wasehaäure der gleichen Zusammensetzung
wie
die zum Auflösen v4rwandete 'Säure beschickt wird. Die chlorionen-
haltige Mutterlauge läuft dann oben aus dem Spitzbehälter äue.-Aus
dem Spitz den Behälters werden stündlich 702 kg gewaschene
und
prakiisoh ohlorionontreie Maische über eine waagrecht angeordnete
Schnecke anegetrageu und der Zentrifuge zugeführt. Nach Zentrifugieren
erhält man pro Stunde 347 kg feuchtes Kaliumnitrat mit einem
Kalium-.
nitratgehalt von 94:5 i: neben 0,01 gt KCl, 1,4 % HN03,
2D6 % i20
und 1,5 % Inertstoffe. Der Überlauf' des gpitzbehälterd und
des
Zentrifugenablauf werden gemeinean einer lochbodenkolonne
zuge-
führtf-wo sie pro Stunde mit 315 kg verdampftem Dietickstofftmtrosyd
bei. 600C umgesetzt werden. Während der Umsetzung wird ein
-8auer-
dtoffetron von 34 A1 pro Stunde durchgeleitet. Man erhält so
im
Sumpf der Kolonne pro #tunda 1750 kg einer kaliumnitrathältigen
selpetereäure der Zueammenaetaung 32,8 % NI03, 49,7
% H20, 17,4
1303 und 0,1 % HCl, die nach Ergänzung den Abgangee durch
das
feuchte ICaliumaitrat durch (rieche, 40 %ige HR03 wieäe;
in die
Auflösung von Kaliumnitrat zurückgeführt wird, Das am Kopf
der
Kolonne abziehende Gemi®ch von Sauerstoff und Nitroeylehlorid
wird wiederum der Oxydation zu Chlor und Stickstoffdioxyd
zuge--
führt. Daa nach der deatillativen Auftrennung erhaltene
Die,cioketoit-
tetroxyd wird wieder zur Umsetzung der ehlorionenhältigen
Mutter-
lauge verwendet
Process for the production of potassium nitrate. It is known that potassium nitrate calibration gain solid:
leaves, -when you add potassium chloride in dilute nitric acid
increased temperature, for example up to 75C :: and that
Ksliumnitrat can crystallize out by cooling, To at
to achieve good pickling of potassium nitrate with this method;
it was recommended to use the hydrogen ion concentration in one
to maintain a certain ratio to the potassium and chlorine ions
namely the Hraeser $ toffionenkonzentratiun should be at least equal
the sum of potassium and chlorine ions.
is known that potassium chloride is caused by nitric acid of higher concentrations
centration is oxidized to form nitroyl chloride and chlorine,
there is an upper limit to the concentration of the acid, if
the Oxrdetioüereaktion avoided ', should ground. The yield of -
Potassium nitrate is also different from the crystallization temperature
pending, with a value between r70 and -.10 ° 0 being optimal .
would see. _
In this reaction, after the separation of the potassium nitrate, falls
a geoö, made potassium nitrate solution. which also contain chlorine
inside, mainly from the salt formed during the wetting
acid, and nitric acid. Put the solution back into the
To be able to return the process, the hydrochloric acid must be separated off.
It was said that <nasty alzsääre du-r cn distillation also
Solution to distraction, but there is comparatively little energy to do so
necessary and it occurs as a side reaction of oxidation
Hydrochloric acid by nitric acid, with the nitroeyl chloride and
Chlorine is formed, which on the one hand consumes nitric acid and
on the other hand, the distilled hydrochloric acid is contaminated.
It is also known that both potassium chloride and hydrochloric acid
with A204 to potassium nitrate or nitric acid and nitrosyl chloride
can be implemented. Pedingt by the limit that the as
Auegangematerial used nitric acid for their own purposes
Concentration is given, the solutions still fall
eating of the potassium nitrate in a dilution, that in addition to the
Desired conversion of the chlorine zones with N20.4 eire undesirable
Side reaction between N2C4 and water with formation of nitric
acid and NO space takes hold; which lead to a strong increase in consumption
N204 and an undesirable increase in the concentration of the saline
pitric acid or an undesirable excess of dilute
Nitric acid leads to ®odaP nitric acid being discharged
What would have to be a major economic burden on the process
Surprisingly, it could now be found that the competitive
reaction between N204 and water suppressed and the work-up
of the mother liquors obtained after crystallization by Uasats-,
the paleeäurs contained therein with Nitroeylohlorid but möslioh:
19t, if in the mixture potassium nitrate in a ventilated child
concentration is present . This minimum concentration will not
achieved when , as usual, potassium nitrate crystallization
is carried out at 40 to.-100Q, but it is sufficient if
do not fall below 25 ° C during crystallization.
is stepped, i.e. the solution at at least 250C of potassium
is saturated with nitrate.
The present invention accordingly relates to a method
for the production of potassium nitrate by dissolving galium chloride
in dilute nitric acid at elevated temperature, cooling
the solution, isolation of the solid potassium nitrate and circulatory
Execution of the mother liquor after removing the hydrochloric acid formed:
which is characterized in that the mixture after dissolving
of the potassium nitrate must be cooled to temperatures not below 250C
and the precipitated potassium nitrate is isolated while in
the potassium nitrate dissolved in addition to hydrochloric acid and nitric acid
holding mother liquor, the hydrochloric acid by reaction with liquid
or gaoffwigem N204 reacted with formation of nitroeyl chloride and
the resulting, practically chlorine ion-free, potassium nitrate
D.
days nitric acid is returned to the dissolution process
The excreted solid potassium nitrate can be used according to the usual
Methods, for example by centrifugation or filtration,
be separated. That as Ltieunp. overlying nitric acid and
However, a mixture containing hydrochloric acid is very corrosive, eoda8
the necessary equipment made of special material, partly made of titanium
must be completed: It is therefore advisable to prepare the separating oparation
remove the mother liquor containing chlorine ions; wga functional
by washing with chlorine ion-free nitric acid in countercurrent.
® can happen. The resulting solid potassium nitrate containing
Mibchung can then be applied to the. usual equipment made of stainless stands
been separated.
For the practical implementation of the process, fentea potassium
chlorine id at temperatures of 35 .-- 9dcC in nitric acid, the
one concentration of 50 O: 'must not exceed, up to
Saturation resolved. The roaction temperature is determined by the
Concentration of nitric acid determined. If you use saltpeter
acid with a concentration of 50%, the temperature
applied in the solution, <4000 is not significantly exceeded,
otherwise the unerwUneohte oxidation of KaiiiAmehlorid by 8a1 #.
Psteric acid to NOCI and Ohlor, cinnetzt. On the other hand, serve
at. ®erweadung a 40 Agen nitric acid inherits at i : about 700109
up to 30 Eiger at around 900C. The dissolving temperature can therefore u * no
, the higher the lower the acid concentration . In general
"" lit, .the use of a more dilute nitric acid; ' from around 25
'35 @, if it contains KNUD from an earlier reaction or
about 30 - 40% if it is freshly wetted and. one accordingly
. Higher soldering temperature preferred.
The warm measurement obtained in this way is now cooled, the temperature
pe = etur of 253C should not be fallen below, dm the necessary
To obtain potassium nitrate concentration in the mother liquor. Palla that
Potassium nitrate in centrifuges or filters from the usual materials
should be divorced , see the Geger_etromwägehe close with chlorine
on6n-free balpetereic acid, which, for example, in a Spttebehäl-
This can be used to avoid losses of solid sodium nitrate
avoid. Ui.e ('regenstroiawäeohe can also, in a Aufeteigm:. *
the screw are carried out, the feetetoffhaltige and
Mixture containing chlorine ions through aiooe screw out of the container
discharged and the chlorine-free saline used for washing
peteric acid is abandoned in about the upper third of the screw.
; in the snail the exchange between the oalzaic acid
containing mother liquor 'and the reir: en nitric acid @ ata-tt .. Am
At the top of the screw there is practically one of chlorine ions
.Free microfilms that are fed to the centrifuge or filter:
will.
The mother liquor containing chlorine is used together with the
Opening of the Gsgenstromwdsche to remove the content ES 2r.
Chlorine ions reacted with N204. The reaction temperature should. included
be kept below 7000 , a reaction temperature below -1OoC
is of course possible, but not a prerequisite for the
length of the procedure. las N204 can be used in liquid or gas
shaped form can be used. Give way to the two. Shapes chosen
it is adjusted according to the usual reaction temperature. Ver
wender man f: iüssigee R204 eo caused the evaporation, mg of the same im
Reaction vessel a temperature decrease. The formed nitro
sylchlorxd escapes in gaseous form. However, since the reaction mix
holds back certain amounts of nitrosyl chloride. must to achieve the
required Preyheit of the recultiorende ka'iiumnitrathhalten
Nitric acid in chlorine ions the remaining liitrosy? dhlorid through
one: i.ir ec tgaeetrom blown out; ground. As such inertgaa .can.
Nitrogen.' Preferably, however, oxygen is used, since yes
the nitrosyl chloride is then usually oxidized and
this has to be mixed with oxygen ...
An example of a device for carrying out the Vasfahreng ".
can be seen in FIG. In this means' the bunker.
.for potassium auria; 2 the container for dissolving it in Sal-- -.
petereic acid and 3 the associated heat exchanger. 4 is the
Krietallisierungs, provided with the heat exchanger 6, @ and 5 die
Pump necessary to maintain the crete run. 7-is that
Work container, provided with the Auetrage®without corner 8 and the
Drain 11, 10 the centrifuge to separate the potassium nitrate.
13 means the reaction column for the reaction with 1i204 including
Heat exchanger 14: with pumps 12 and 15 for inflow and outflow
care for. With 16 and 17 the places are designated where Sal-
pitric acid can be removed for washing and implementation. Hey
18 is taken from Festee ' üt03, while at 19 a mixture of OZ
and ä001 as a further procedural product refrains, at 20 becomes
3204 introduced into column 13.
The process flow in this Vortriebtung then takes shape
for example as follows s
Aue the potassium chloride bunker (1) is the solid potassium chloride @ in
entered the dissolving container 2, where on by circulatory nitric acid
that of 1? forth over the heat exchanger 3 1n preheated state
enters the dissolving vessel 2, is dissolved. The clear solution will
then entered in the Krintallieator 4, where never with the pump 5
circulated via the heat exchanger 6 and thereby discharged
is not cooled until the desired crystallization temperature is reached
below 2500, is reached. It is then placed in the working container 7
transferred., from which the Kristallieat including mother liquor through the
Screw 8 is discharged, which is used for countercurrent washing at 9
Chlorine-free, from 16 obtained Kreielauf® nitric acid be.-
'The overflowing, chlorine ion-containing, with Wa®oh-
ealpetereic acid mixed mother liquor is removed from the working container
deducted over 11. The turned - 1 - @:) Zeno, chlorine ion-free mixture comes
into the centrifuge 10, where the zeiltrifugenfeuchi; e potassium nitrate
18 is obtained, while the mother-
liquor with the mother liquor that leaves the Abditzbehglter at 11,
- is combined, the yeeeinigton mother liquors are made by the
,> brought umpe 12 to column '+3. where they at, head of this column
to be abandoned. This column is about in the middle of 20th
applied with N204, which in the heat exchanger 14 is wholly or partially
has been evaporated wisely. In column 13, sm sump te :. Z 'sour
etoff added. to make you feel at the reaction between 11C1 resp.
KCl and N204 calibrating nitrody: chloride to be completely
drift: The mixture of nitroeyl chloride and Iiiertgae pulls over
I.
19 and is fed to the oxidation to NO2 and chlorine. Ion swamp
the column will be there. accumulating freed from chlorine ions
potassium nitrate., containing nitric acid shore the pump 15 t @ `; sez c @ ge :, cri
place as acid for ideas, share as washing acid in the i't-oze2.
returned.
The following examples are intended to demonstrate the most successful procedure
explain in more detail-.
Example j:
Teihniechee potassium chloride with a content of K "ions; i 49?.
uni one of C1` ions of 45.6 'i become in one, from
a .previous conversion stamendert, kaliurraiitrathältil; en
Nitric acid consisting of 28 üI10m, 0.1 @ IiCl: 5.45 @: h '
(corresponding to a gN03 content of 14.1! e) and 56.9 9 # H20
Dissolved at 750C, with 260 kg of potassium chloride and '000 kg
Potassium nitrate-containing Bßlpetereäure come into use. The clear one
, Höaung throws transferred from the dissolving container 2 into the crystallizer 4
and cooled to 2500. Hach transferring the resulting
Mixture in the pointed container 7, is deposited on the floor
Krietallieat discharged by the ascending screw 8. laugh
two. One third of the length of the snake would be 500 kg per hour
at a temperature of 2500, practically ahlori.onen-
free balpetic acid of the same composition as that of the
badly used nitric acid. abandoned as a washing solution. At the
upper end of the screw 8 one takes 428; 6 kg of one per hour
Crystals of the assemblages practically freed from chlorine ions
replacement 79.8 4 potassium nitrate (contaminated with inert substances), 0.1
HCl ,, 7.05% HXC3 and 13.09% »H20 3b. Aua this mixture becomes In
the centrifuge 10 received 350 kg of moist Kßliumnitrat per hour,
which has a potassium nitrate content of 94.5 g6 and also 0.01 yG
Contains KC1, 1.4 % H103, 2.6% H20 and 1.5% iridescent substances.
The ohlorionenhaltige mother liquor results per hour together with
the rotation of the screw 8 and the centrifuge discharge i 406 kg
a chlorine ion and potassium nitrate
the one in the .hoeh @ a @ enlr "Olonn @ 13 at 300C with 312 kg -D letiokatoff- .
tetroxyd is implemented per hour. During the reaction is through
column 13 serving a Bauoretoffstrom of 34 N1 per hour carried
,
pale, the permanently formed nitronyl chloride from the reaction mixture
completely removed and with this gueammen at the head of the column
pulls. In the sump of the column, 1490 kg are recovered per 8 hour
practically ion-free nitric acid of the composition 29.1
H003, 56.6, C820, 5.48 % e (corresponding to a housing of 14.2 % .
EN03) and 0.1 % O1 ". This acid is again used to dissolve
Fresh potassium chloride is used. That amount that was lost
See, d08 Toggle the centrifuge product yet gewieee amounts of liquid
we adhere by adding 35% nitric acid.
That obtained at the top of the column 1 3 in a mixture with oxygen
Ritroeylchlarid is oxidized in chlorine and stiokatoftdioryd
converted, the mixture separated by distillation and, let there-
in the event of dietitric nitrogen tetroxrd being converted into column 13
returned.
Example 2t
Technical potassium chloride with a KV ion content of 4922%
Doing an Ohloriondn content of 45.6 96 will be at 7000 in one
Potassium nitrate-containing nitric acid from a previous conversion
dissolved with the following composition: 32.6 4 EN 03, 6.68% K-1 '(
epreeend 17s3 % KN 03) 0.1% HC1 and 49.8% 8? G; being per hour
261 kg K01 and 1213 kg sriure are used after achieving
a clear solution is this from the dissolving tank in the crystallizer
transferred and cooled there to 2500. The resulting
Crystal pulp runs off into the pointed container, which ioa down into
the Btunda with 558 kg. Wasehaäure of the same composition as
the acid used for dissolving is charged. The chlorine ion
containing mother liquor then runs out of the top of the pointed container äue.-Aus
The tip of the container is washed every hour and 702 kg
prakiisoh ohlorionont-free mash over a horizontally arranged
Screw anegetrageu and fed to the centrifuge. After centrifugation
you get 347 kg of moist potassium nitrate per hour with a potassium.
nitrate content of 94: 5 i: in addition to 0.01 gt KCl, 1.4% HN03, 2D6 % i20
and 1.5% inerts. The overflow of the gpitz and the
Centrifuge drains are commonly fed to a perforated tray column
Leadsf-where it per hour with 315 kg evaporated dietitrogen
at. 600C to be implemented. During the implementation a -8auer-
dtoffetron of 34 A1 per hour passed through. So you get in
Bottom of the column per #tunda 1750 kg of a potassium nitrate container
Selpetereäure der Zueammenaetaung 32.8% NI03, 49.7% H2O, 17.4
1303 and 0.1% HCl, which after supplementation with the
Moist potassium nitrate through (smell, 40% HR03 like; into the
Dissolution of potassium nitrate is traced back to the head of the
Column withdrawing mixture of oxygen and nitroey chloride
is in turn added to the oxidation to chlorine and nitrogen dioxide
leads. Daa obtained after the detailed separation the, cioketoit-
Tetroxyd is again used to implement the parent compound containing ehlorion
lye used