PL26423B1 - Sposób wytwarzania wodorotlenków potasowców z chlorków potasowców. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy wytwarzania wodo¬ rotlenków potasowców z chlorków pota¬ sowców; Wiadomo, ze w ukladzie H20—BaO— Na20—NaCl—BaCLz uwodniony zasadowy chlorek baru moze w temperaturze 30°C istniec jako trwala faza stala w równowa¬ dze z ciecza o skladzie odpowiadajacym skladowi roztworu wodnego, zawierajacego wodorotlenek sodu, chlorek sodu i wodoro¬ tlenek baru.Wykryto, ze w temperaturach powyzej 40°G reakcja miedzy chlorkiem sodowym a wodorotlenkiem baru przebiega nieoczeki¬ wanie korzystnie, a odpowiednie reakcje zachodza równiez w przypadku stosowania chlorków innych potasowców. Podczas gdy w temperaturze 30°C nie nastepuje znacz¬ niejsze wytwarzanie sie wodorotlenku po¬ tasowego' z chlorku potasowego' i wodoro¬ tlenku barowego, to w podwyzszonej tem¬ peraturze, np. 70 — 80°C, reakcja przebie¬ ga1 zadowalajaco w Kierunku wytwatizania; wodorot 1enku potasowego.Zgodnie z wynalazkiem w celu wytwo¬ rzenia wodorotlenków potasowców z odpo¬ wiednich chlorków potasowców dziala sie na wodoirotlenek baru chlorkiem potasowca w srodowisku wodhym w temperaturze po¬ wyzej 40°C, a najkorzystniej pomiedizy 50° a 100°C, a wytworzony staly zasadowy chlorek barowy usuwa sie z mieszaniny re¬ akcyjnej.Najlepiej jest prowadzic reakcje w tern-peraturze miedzy 60 i 80PCt przy czym dol¬ na czesc tego przedzialu temperatur jest bardzo odpowiednia do wytwarzania wo¬ dorotlenku sodowego, górna zas jest naf- odpowiedniejsza db wytwarzania? wodoro¬ tlenku potasowego. Jezeli sie pracuje w ta¬ kich podwyzszonych temperaturach, to go¬ racy lug macierzysty z reakcji mozna ozie¬ bic w celu usuniecia czesci nieprzereago¬ wanego wodorotlenku barowego, która za¬ wraca sie do reakcji, po czym lug macie¬ rzysty przerabia sie, jak opisano ponizej.Srodowiskami wodnymi, odpowiednimi db uzycia podczas reakcji, sa: woda, mie¬ szaniny wody z odpowiednim^ mieszajacy¬ mi sie z nia cieczami, np. alkoholami, oraz wodne roztwory odpowiednich soli lub sub¬ stancji zasadowych (np. amoniaku). W od¬ powiednich mieszaninach metanolu z woda mozna otnzymac wieksze stezenie wodo¬ rotlenku potasowca i mniejsze stezenia chlorku potasowca oraz jonu barowego w lugu macierzystym z reakcji, niz w przy¬ padku zastosowania samej wody jakb sro¬ dowiska reakcyjnego. Taka metanolowo- woetna mieszanine mozna wytworzyc wpro¬ wadzajac do metanolu wodorotlenek baru w postaci uwodnionej, np. Ba(OH)2.8H20.Wodorotlenek baru mozna! wprowadzac do reakcji calkowicie albo czesciowo jako tle¬ nek barowy, kitóryi ulega, uwodnieniu w wod¬ nym srodbwisiku reakcyjnym.Lug macierzysty z reakcji jest roztwo¬ rem wodorotlenku potasowca o stezeniti za- le£nyiflr od warunków reakcji 'i wykazu* je pewna zawartosc nieprzereagowanego chlorku oraz zwiazków baru. Oczyszczanie lub stezanie roztworu wodorotlenków po- tasowców moze nie byc konieczne, lecz z reguly iroztwór ten steza sie i oczyszcza w celu wytworzenia zasadniczo czystego wo¬ dorotlenki; potasowca albo stezonego roz¬ tworu tego wodorotlenku. Najlepsza meto¬ da obróbki roztworu jest odparowanie go (zwykle po uprzednim oziebieniu), aby u- sunac jako ciala stale stosunkowo drobina zawartosc zwiazków baru i praktycznie bio¬ rac cala ilosc chlorku potasowca, zawarte¬ go w tej cieczy. Aby osiagnac dokladniej- szcTwydzielenie, lepiej jest zwykle zamiast odparowania stosowac lacznie parowanie z nastepujacym po nim chlodzeniem albo pa¬ rowanie blyskawiczne, wywolywane gwal¬ townym obnizeniem cisnienia. W razie po¬ trzeby mozna stosowac dwa lub wieksza liczbe stopni parowania i oziebiania z przejsciowym oddzielaniem cial stalych.Goracy lug macierzysty z reakcji mozna o- ziebic przed odparowaniem, aby usunac czesc nieprzereagowanego wodorotlenku barowego i mozliwie takze czesc nieprze¬ reagowanego chlorku potasowca, które za¬ wraca sie do' reakcji.Przy przeróbce lugu macierzystego' moz¬ na w odpowiedinim momencie wlaczyc na- weglanie lub siarczanowanie przed parowa¬ niem, podczas1 niego albo po nim. Wprowa¬ dzanie jonu weglanowego lub siarczanowe¬ go ma na celu dokladniejsze stracenie baru zawartego w cieczy. Lug macierzysty z re¬ akcji mozna poddac obróbce majacej na ce¬ lu osobne odzyskiwanie zwiazków baru i chlorku potasowca, który zawraca sie z po¬ wrotem do reakcji. Zwiazki baru mozna równiez zawrócic do reakcji po przeksztal¬ ceniu ich w tlenek lub wodorotlenek baro¬ wy. Lug macierzysty z reakcji mozna od¬ parowac w celu odzyskania calkowitej za¬ wartosci zwiazków baru w postaci miesza¬ niny wodorotlenku barowego z chlorkiem potasowca, która zawraca sie do procesu.Zasadowy chlorek barowy, wytworzony podczas reakcji, mozna w razie potrzeby przeksztalcic w tlenek albo wodorotlenek barowy, nadajace sie dó ponownego uzycia w procesie. Zasadowy chlorek barowy przeksztalca sie w staly wodorotlenek ba¬ rowy przez traktowanie woda lub wodnym roztworem amoniaku. Zreszta calkowitej przemiany zasadowegoi chlorku baru nie mozna na ogól osiagnac w tym stadium.Wiekszy stopien przemiany osiaga sieprzez naweglanie pozostalego roztworu a- moniakalnego lub nieamoniakalnegO'; jesli ciecz nie zawiera amoniaku, mozna ja za¬ dac amoniakiem, albo tez do naweglania mozna wprost stosowac weglan amonu, przy czym osiaga sie prawie calkowita przemiane. Stracony weglan baru prazy sie i zawraca do reakcji jako tlenek albo wo¬ dorotlenek baru. W ten sposób praktycznie biorac cala ilosc wodorotlenku baru moze byc uzyta ponownie. O tym, czy cala ilosc, czy tez tylko czesc wodorotlenku barowego jest stosowana ponownie, decyduja jedynie warunki ekonomiczne panujace w miejscu fabrykacji. Sposób wytwarzania wodoro¬ tlenku potasOwców mozna wiec prowadzic jako sposób kolowy lub zasadniczo kolowy.Przyklad L D01 naczynia: reakcyjnego, zaopatrzonego1 w mieszaidlo, wprowadza sie w temperaturze 80°C 930 czesci wagowych Ba{OH)2.8H209 220 czesci NaCl i 140 cze¬ sci wody. Z naczynia po uplywie przeciagu czasu dostatecznego do wytworzenia stanu równowagi usuwa sie 565 czesci zasadbwe- go uwodnionego chlorku barowego' o wzo¬ rze Ba(OH)Cl.2H£) oraz 725 czesci lugu macierzystego, zlozonego ze 100 czesci NaOH, 73 czesci NaCl 139 czesci Ba{0H)o. .8H20 i 412 czesci wody. A zatem lug ma¬ cierzysty zawiera 13,8% NaOH, podczas gdy w temperaturze 30°C najwieksze osia¬ galne stezenie NaOH w lugu macierzystym przy uzyciu wody, jako rozpuszczalnika, wynosi okolo 10%. Jezeli poprowadzi sie reakcje w temperaturze nieco nizszej1, np. nieco powyzej 60°C, to przy odpowiednich ilosciach odczynników mozna osiagnac ste¬ zenie powyzej 20% NaOH w goracym lugu macierzystym; stezenia te wzrastaja dalej podczas oziebiania i oddzielania stalego wo¬ dorotlenku barowego.Wspomniane 725 czesci lugu macierzy¬ stego oziebia sie do 30°C, a podczas ozie¬ biania wydziela sie 116 czesci stalego Ba(OH)2.8H20, przy czym pozostaje 609 czesci roztworu zawierajacego 100 czesci NaOH (zawartosc NaOH odpowiada 16,4%), 73 czesci NaCl, 23 czesci BafOHfe .8H20 i 412 czesci wody. Roztwór ten od-; parowuje sie albo tez poddaje sie obróbce polegajacej na odparowaniu z nastepujac cym po nim oziebianiem i wtedy praktycz¬ nie biorac cala ilosc pozostalego' Ba(0H)2. .8H20 i NaCl wydziela sie i zostaje usu¬ nieta.Wydzielony Ba(OH)2.8H20 oraz NaCl mozna stosowac ponownie w dalszym cy¬ klu procesu, wytworzony zas w reakcji u- wodniony chlorek baru moze byc przerobio¬ ny, jak opisamo poprzednio.Przyklad II. Jako odczynniki stosuje sie 7418 czesci wodorotlenku barowego (ob¬ liczonego jakb BafOH)2 . 8H20)f 2042 cze¬ sci KCl i 3442 czesci wody; ponadto 3848 czesci wilgotnych materialów stalych A i C, opisanych ponizej i zawierajacych 16% lu¬ gu macierzystego1 oraz 1964 czesci Bcl(OH)2. ,8H20 i 1277 KCl pochodzacych z odzyski¬ wania opisanego ponizej. Skladniki reakcji miesza sie w ciagu okolo 2 godzin w tem¬ peraturze 70°C. Nastepnie calosc przesacza sie, przy czym otrzymuje sie 7142 czesci wilgotnych materialów stalych, zawieraja¬ cych 4959 czesci Ba(OH)CL2H20 i okolo 28% porwanego lugu macierzystego. Wo¬ dorotlenek potasu, chlorek potasu oraz wo¬ dorotlenek baru mozna odzyskac z tych wilgotnych materialów stalych przez wy¬ mywanie.Otrzymuje sie 9609 czesci lugu macie¬ rzystego zawierajacego 1091 czesci KOH, 1385 czesci KCl 1969 czesci Ba{OH)2.8H20 i 5164 czesci wody. Po oziebieniu do tem¬ peratury okolo 30°C i po odsaczeniu usuwa sie 2673 czesci wilgotnego materialu stale¬ go A, zawierajacegoi 1907 czesci Ba(OH)2.8H2Of 392 czesci KCl i okolo 14% lugu macie¬ rzystego. Przesacz (okolo 6936 czesci) sto¬ suje sie w temperaturze 30°C do przemy¬ wania straconych materialów stalych B, o- — 3 —pisanych ponizej,, dlzieki czemu po przesa- czemu otrzymuje sie 1115 czesci wilgotne¬ go materialu stalego C, zawierajacego 57 czesci Ba(OHJt2.SH2Of 884,6 czesci KCJ i okolo 2fr% lugu macierzystego. Materaly stale A i C stosuje sie w wyzej opisanym stadium; reakcji podwójnej wymiany.Przesacz odparowuje sie i nastepnie o- ziebia db 20°C; otrzymuje sie przy tym 100© czesci KOR w postaci 40% -wego roz¬ tworu (zawierajacego równiez: okolo \% KCl) oraz 1345 czesci straconych materia¬ lów stalych Br zawierajacych 57 czesci Ba(OH)2.8H20, 885 czesci KCl i okolo 30% lugu macierzystego. Materialy stale B przemywa sie, jak opasano powyzej i ewen¬ tualnie zawraca jako material staly C do stadium reakcji podwójnej wymiany. PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania wodorotlenków potasowedw z chlorków potasowców, zna- miftany tym, ze nai chlorek potasowca dzia¬ la s&a. wodorotlenkiem basu w srodowisku wodnym w temperaturze powyzej 40°C,. najlepiej pomiedzy 50° a 100°C^ wytworzo- ny zas staly zasadfewy chlorek borowy u- suwa sie z mieszaniny reakcyjnej.

2. Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze reakcje; prowadzi sie w srodowisku wodjio-alkoholowym, np% w mieszannufe-me¬ tanolu z woda.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w/ srodowisku wts^dno-amoniakalnym,

4. Sposófc wedlug zastrz. 1 — 3, zna- mienny tym,, ze wodorotlenku baru dodaje sie czesciowo lub w calosci w postaci tlen¬ ku baru.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4f zna¬ mienny tym, ze goracy lug macierzysty z reakcji oziebia sie w celu usuniecia czesci nieprz^fcagowamegc* wodorotlenku boro¬ wego.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tym, ze lug macierzysty obrabia sie przez odparowywanie.

7. Sposób wedlug zastrz. 6f znamienny tym, ze lug macierzysty odparowuje sie, a nastepnie ochladza, albo odparowuje bly¬ skawicznie przez gwaltowne obnizenie ci¬ snienia, wskutek czego nastepuje ochlodze¬ nie.

8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, znar nnenny tymf ze felg macierzysty obrabia sie w celu oddzielnego odzyskania zwiazków" barowych oraz chlorku polasowca.

9. Sposób wedlug zastrz. 6, 7, znamien¬ ny tym, ze lug macierzysty z reakcji nawe- gla sie przed od|parowaniemf a otrzymany weglan barowy prazy sie i zawraca) db pro* cesu, jako tlenek lob wodorotlenek baru. 1& Sposób wedlug zastrz.

10. I — 9; zna- mienny tym, ze co najmniej czesc zasado¬ wego chlorku {taftowego, oddzielonego od lugu macierzystego, przeksztalca sie na tle¬ nek luh wodorotlenek baru, który zagraca sie^ dk procesu.

11. Sposób* wedlug zastrz. 10\ znamien¬ ny tyrfy ze zasadowy chlorek baru- traktuje sie? woda lub wodnym roztworem amoniaku w celu wytworzenia stalego wodorotlenku basowego, który usuwa sie i zawraca' do procesu.

12. Spcteób wedlug zastrz. 11, znamien¬ ny tymv ze ciecz,, pozostaja po usunieciu stalego wodorotlenku barowego*, nawegla sie^ a ©trzymany wegjan baru prazy sie i zawratea dio procesu w postaci tlemku lub wodorotlenku barowego. 13i Sposóbwedlug zastrz. 12, znamien¬ ny tym* ze lug macierzysty przed? raawegla- nieto zadaje sie amoniakiem albo tez do nawegiaaia stosmje sie wegbzce «monowyv __«__ SoWay & Cie. ; - . Zaifepca: M. Skrzypkowstó, \ rzecznik pateulSowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL