PL21229B1

PL21229B1 - Sposób wytwarzania mrówczanu potasowego.

Info

Publication number: PL21229B1
Application number: PL21229A
Authority: PL
Filing date: 1933-11-10
Publication date: 1935-04-30

Description

Znana przemiana mrówczanu wapnio¬ wego w mrówczan sodowy w wodnym roz¬ tworze przy pomocy siarczanu sodowego przebiega stosunkowo dobrze, natomiast trudno jest przeprowadzic technicznie z do¬ brym wynikiem analogiczna przemiane siar¬ czanu potasowego w mrówczan potasowy.Dzieje sie to z dwóch przyczyn.Gdy w wodnym roztworze reaguja rów¬ nowazne ilosci mrówczanu wapniowego i siarczanu potasowego, wówczas przy wszyst¬ kich stezeniach, stosowanych w technice, powstaje trudnorozpuszczalna sól podwój¬ na — syngenit CoS04 . KJS04 . H20, po¬ wodujaca duze straty drogiego siarczanu potasowego. Z drugiej strony roztwory mrówczanu potasowego, otrzymane w ten sposób, zawieraja jeszcze duze ilosci nie¬ zmienionego mrówczanu wapniowego i z te¬ go powodu nie mozna ich stosowac jako produkt wyjsciowy do wytwarzania szcza¬ wianu.Obecnie wykryto, ze mozna uniknac po¬ wyzszych trudnosci, rozbijajac proces wy¬ twarzania mrówczanu potasowego na dwie fazy. Najpierw roztwór mrówczanu wapnio¬ wego i mrówczanu potasowego traktuje sie siarczanem potasowym, przyczem powstaje syngenit, a nastepnie oddziela sie od roz¬ tworu mrówczanu potasowego syngenit i rozklada go takiemi ilosciami roztworu mrówczanu wapniowego lub mieszanki, kto* re go wytwarzaja, iw obecnosci takiej ilo¬ sci siarczanu potasowego, ze po oddzieleniupowstajacego przytem siarczanu wapniowe¬ go otrzymuje sie roztwór mrówczanu pota¬ sowego i mrówczanu wapniowego o skla¬ dzie, odpowiadajacym roztworowi wyjscio¬ wemu. Aby syngenit rozkladal sie bez strat siarczanu potasowego, nalezy wedlug wy¬ nalazku zachowac okreslone najmniejsze rozcienczenie roztworu. Okazalo sie, ze sto¬ sunek ilosci mrówczanu wapniowego i mrówczanu potasowego w roztworze wyj¬ sciowym moze byc tern mniejszy, im wiek¬ sze jest rozcienczenie, a wiec kazdemu sto¬ sunkowi molowemu ——;—— odpowiada Ca + K2 najmniejsze rozcienczenie, przy którem syngenit zostaje jeszcze rozlozony.Proces przebiega wedlug nastepujacego schematu.I. /(Mrówczan wapniowy + mrówczan potasowy) w roztworze + siarczan potaso¬ wy = roztwór mrówczanu potasowego + syngenit.II. Syngenit + roztwór mrówczanu wapniowego = (roztwór mrówczanu wap¬ niowego + mrówczan potasowy) + gips.Aby wynik byl korzystny, wyjsciowy roztwór mrówczanu wapniowego i mrów¬ czanu potasowego musi zawierac najwyzej 50% molowych mrówczanu wapniowego i co najmniej 50% molowych mrówczanu po¬ tasowego, aby stosunek molowy Ca-\-K2 wynosil od 0 do 0,5. Stosowane najmniejsze rozcienczenie zalezy od zastosowanego slo- Ca sunku molowego Ca-\-K2 sze, im hardziej stosunek i jest tern mniej- Ca zbliza Ca+K2 sie do górnej wartosci granicznej = 0,5.Najmniejsze rozcienczenie zostaje okreslo¬ ne nietylko przez stosunek , lecz CaA-Kz zalezy równiez od temperatury reakcji. Naj¬ mniejsze rozcienczenia tworza na wykresie krzywa, która mozna okreslic doswiadczal¬ nie w odniesieniu do rozmaitych tempera¬ tur. Najmniejsze rozcienczenie okresla w Ca równanie zaleznosci od stosunku x = n.Ca+K2 Ca + K* Ca w którem x oznacza niezbedna ilosc wody w gramach na mol soli, a n — stala, zalezna od temperatury, która okresla sie doswiad- czaJlnie w odniesieniu do kazdej temperatu¬ ry i która wynosi np. w 35° — 310, a w 60° — 220.W mysl wynalazku na podstawie stwier¬ dzonych danych mozna przeprowadzic oma¬ wiany proces przy kazdym stosunku molo- wym — , lezacym miedzy 0,0 i 0,5.Ca -j- K% Gdy sie stosuje roztwory, zawierajace 45)% molowych mrówczanu wapniowego i 55% molowych mrówczanu potasowego, wówczas proces przebiega wedlug nastepu¬ jacych równan: I. 4,5 Ca(OOCH)2 + 5,5 K2 (OOCH)2 + 9K2S04 = 4,5 CaS04 . K2S04 + + 10 K2(OOCH)2 II. 4,5 CaS04 . K2S04 + 1K2S04 + 10 Cdf0OCH)2 = 10 CaS04 + + 4,5 Ca(OOCH)2 + 5,5 K2{OOCH)2.Przyklad L Do roztworu, zawierajace¬ go w 600 litrach 58,5 kg mrówczanu wapnio¬ wego i 92,5 kg mrówczanu potasowego, do¬ daje sie w temperaturze 60° 157 kg siarcza¬ nu potasowego, stale mieszajac. Po doko¬ nanej przemianie produkt filtruje sie, a syn¬ genit rozklada w temperaturze 60°, miesza¬ jac w roztworze, zawierajacym w 600 U-. — 2 —trach 130 kg mrówczanu wapniowego oraz 17 kg siarczanu potasowego. Oddzielony gips zawiera zaledwie slady siarczanu pota¬ sowego.Dalsze badania dowiodly, ze proces, od¬ bywajacy sie wedlug wynalazku w dwóch fazach, mozna prowadzic, unikajac prak¬ tycznie calkowicie strat soli potasowych, jesli sie stosuje roztwory wyjsciowe, zawie¬ rajace najwyzej 30% molowych mrówcza¬ nu wapniowego i co najmniej 70% molo¬ wych mrówczanu potasowego, tak iz molo¬ wy stosunek w roztworze lezy po- Ca + K2 miedzy 0,0 i 0,3. Stosujac wy)sfckwe roz¬ twory o tak malej zawartosci wapnia, nale¬ zy pracowac przy wiekszych rozciencze- niach, niz to wynikaloby z równania naj¬ mniejszych rozcienczen, jakie maja byc za^ stosowane. Jednakze ten sposób jest ko¬ rzystniejszy, poniewaz powstaje mniejsza ilosc syngeriitu, która nalezy nastepnie roz¬ lozyc, dzieki czemu straty soli potasowych sa nadzwyczaj male. Przy uzyciu 20% mo¬ lowych mrówczanu wapniowego i 80% mrówczanu potasowego reakcja przebiega wedlug nastepujacych równan: I. 2Ca(OOCH)2 -\- 8K2{OOCH)2 +4K2S04 .= 2CaS04 . K^04 + 10 K2(OOCH)2 II. 2CaS04. K2S04 + 6K2S04 + 10Ca(OOCH)2 = = 10CaSO4 + 2Ca(OOCH)2 + 8K2(OOCH)2 Przyklad II. Do roztworu, zawieraja¬ cego w 1600 litrach 26 kg mrówczanu wap¬ niowego i 135 kg mrówczanu potasowego, dodaje sie, stale mieszajac, w temperatu¬ rze 35° 70 kg stalego siarczanu potasowego.Po dokonaniu przemiany filtruje sie, a syn- genit rozklada w 'temperaturze 35° w roz¬ tworze, który w 1500 litrach zawiera 130 kg mrólwczanu wapniowego, stale mieszajac po dodaniu 105 kg drobno sproszkowanego siarczanu potasowego. Oddzielony gips praktycznie nie zawiera soli potasowych.Rozklad syngenitu mozna uskuteczniac nie gotowym mrówczanem wapniowym, lecz traktujac pod zwiekszonem cisnieniem i w wyzszej temperaturze w autoklawie mie¬ szaninami, wytwarzajacemi mrówczan wap¬ niowy, to jest tlenkiem wegla i wapnem pa- lonem.Wytwarzanie roztworów mrówczanu potasowego o szczególnie malej zawartosci soli wapniowych zachodzi szczególnie ko¬ rzystnie, jesli przy stracaniu syngenitu siar¬ czanem potasowym z roztworów mrówcza¬ nu wapniowego i mrówczanu potasowego stosuje sie niewidki nadmiar siarczanu po¬ tasowego. Odbywa sie to w ten sposób, ze siarczan potasowy w ilosci, niezbednej do zregenerowania roztworu wyjsciowego, do¬ daje sie calkowicie lub czesciowo juz przy stracaniu syngenitu, a wiec juz w pierwszej fazie procesu. Wydziela sie przytem synge- nit, zawierajacy siarczan potasowy, który rozklada sie mrówczanem wapniowym, oraz roztwór mrówczanu potasowego, praktycz¬ nie niezawierajacy soli wapniowych, o nie¬ wielkiej zawartosci siarczanu potasowego, który przy stezaniu roztworów mrówczanu potasowego wydziela sie i moze byc odzy¬ skany.Przyklad III. 1600 litrów roztworu, za¬ wierajacego 26 kg mrówczanu wapniowe¬ go i 135 kg mrówczanu potasowego, zadaje sie w temperaturze 35°, stale mieszajac, 170 kg siarczanu potasowego; powstaje przytem 170 kg syngenitu, zawierajacego siarczan potasowy, który oddziela sie od roztworu mrówczanu potasowego. Ten roz- — 3 -twór jest 12%-owy i zostaje przerobiony przez odparowanie na staly mrówczan po¬ tasowy. Pozostalosc po odfiltrowaniu zada¬ je sie 1500 litrami mleka wapiennego, za¬ wierajacego 3,5% CaO, a zawiesine traktu¬ je sie w temperaturze okolo 170° i pod ogól- nem cisnieniem 15 atm. tlenkiem wegla.Otrzymuje sie prtytem z jednej strony an¬ hydryt, a z drugiej ponownie roztwór, za¬ wierajacy 26 kg mrówczanu wapniowego na 135 kg mrówczanu potasowego. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania mrówczanu po¬ tasowego z siarczanu potasowego przez dzialanie nan w obecnosci wody mrówcza-. nem wapniowym lub wytwarzajaca go mie¬ szanina, znamienny tern, ze roztwór mrów¬ czanu wapniowego i mrówczanu potasowego traktuje sie siarczanem potasowym, powsta¬ jacy przytem syngenit, po oddzieleniu od roztworu mrówczanu potasowego, rozklada sie takiemi ilosciami roztworu mrówczanu wapniowego lub wytwarzajacych go mie¬ szanin i w obecnosci takiej ilosci siarczanu potasu z jednoczesnem wydzieleniem siar¬ czanu wapniowego, ze po oddzieleniu siar¬ czanu wapnia powstaje roztwór wyjsciowy mrówczanu wapniowego i mrówczanu pota¬ sowego, który ponownie skierowuje sie do przeróbki, przyczem przy rozkladaniu syn- genitu dobiera sie takie rozcienczenie roz¬ tworu, ze nie przekracza ono pewnej naj¬ mniejszej wartosci, okreslonej przez równa- Ca-\-K% nie x=n* Ca w którem stala n, okre¬ slona doswiadczalnie w odniesieniu do kaz¬ dej temperatury, wynosi np. w 35° — 310, a w 60° — 220.
2. Sposób wedlug zastrz.l, znamienny tern, ze stosuje sie roztwór wyjsciowy mrów¬ czanu wapniowego i mrówczanu potasowe- go, którego stosunek molowy jest Ca -\- K2 mniejszy od 0,3.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tern, ze przy stracaniu syngenitu siar¬ czanem potasowym z roztworu mrówczanu wapniowego i mrówczanu potasowego sto¬ suje sie nadmiar siarczanu potasowego, do¬ dajac odrazu przy wytracaniu syngenitu siarczanu potasowego, niezbednego do roz¬ kladu syngenitu w drugiej fazie produkcji. Rudo 1 p h Koepp & Co. i Chemischc Fabrik A. G. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. w;:« •.—*- Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL