PL43362B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 30 maja 1960 r.|BIBLIOTEKIA|lV Urzedu Patentowego! POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43362 KI. ,43-4^ Zaklady Azotouje im. Pamla Findera*) Chorzów, Polska Sposób wytwarzania salmiaku rafinowanego i azotanu potasowego lub sodowego Patent trwa od dnia 20 marca 1958 r.Znany jest cykliczny proces przeprowadzania podwójnej wymiany miedzy azotanem amono¬ wym a chlorkiem potasowym lub sodowym, w celu wytworzenia chlorku amonowego i azotanu potasowego lub sodowego. W proce¬ sie tym, lug pokrystalityczny po wydzieleniu azotanu potasowego lub sodowego zadaje sie solami wyjsciowymi lub jedna z nich i wy¬ dziela chlorek amonowy, a lug pokrystaliczny po wydzieleniu chlorku amonowego zadaje sie w miare potrzeby solami wyjsciowymi lub jed¬ na z nich i wydziela azotan potasowy lub so¬ dowy. Równiez znane jest stosowanie reakcji silnie amoniakalnej w polowie cyklu, to jest przy wydzielaniu azotanu potasowego lub so¬ dowego oraz stezanie cieczy po wydzieleniu azotanu potasowego lub sodowego przez odpa¬ rowanie, w celu dalszego wydzielenia chlorku amonowego.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa prof. dr inz. Eugeniusz Blasiak i mgr inz. Lucja Matuszewska.Procesy technologiczne oparte na tej pod¬ wójnej wymianie nie rozpowszechnily sie z na¬ stepujacych przyczyn. W przypadku wytwarza¬ nia azotanu potasowego otrzymuje sie salmiak zawierajacy kilka procent chlorku potasowe¬ go, gdyz jon potasowy i amonowy sa zblizonej wielkosci i maja sklonnosc do wzajemnego za¬ stepowania sie i tworzenia krysztalów miesza¬ nych. Rekrystalizacja zanieczyszczonego chlor¬ kiem potasu salmiaku z roztworu wodnego nie prowadzi do oczyszczenia salmiaku. Poza tym silne korodujace dzialanie roztworu chlorku amonowego uniemozliwia odparowanie cieczy, zawierajacej duze jego ilosci w typowych przemyslowych odparowywaczacih, a odparowa¬ nie to jest niezbedne dla zachowania potrzeb¬ nego stezenia we wlasciwym punkcie cyklu.Zanieczyszczenie salmiaku róznymi skladnika¬ mi soli uzytych do podwójnej wymiany, nie mówiac juz o zanieczyszczeniu chlorkiem pota¬ su, o którym byla mowa, zmusza do dalszego oczyszczania salmiaku przez ponowne rozpusz¬ czanie i poddawanie procesowi rafinacji, coznacznie zwieksza koszt wytwarzanych pro¬ duktów. Znana rafinacja salmiaku polega na rozpuszczeniu go na goraco i wy¬ traceniu z roztworu zanieczyszczen za po¬ moca odpowiednich odczynników, np. zelazo wy¬ traca sie w postaci wodorotlenku zelazowego po utlenieniu soli zelazawych, jon kwasu siar¬ kowego wytraca sie przez zadanie solami wap¬ niowymi itp. Z roztworu uwolnionego od osa¬ du wytraconych zanieczyszczen krystalizuje salmiak o czystosci odpowiadajacej nazwie handlowej salmiaku rafinowanego pod warun¬ kiem, ze surowy salmiak nie byl zanieczysz¬ czony jonami potasowymi.Wynalazek polega w pierwszym rzedzie na zachowaniu reakcji alkalicznej w ciagu calego cyklu, gdyz okazalo sie, ze korozja tworzyw metalicznych przez chlorek amonowy ulega wydatnemu zmniejszeniu lub calkowitemu za¬ hamowaniu, zaleznie od rodzaju tworzywa gdy pH^8. Poza tym wynalazek polega na wla¬ czeniu do cyklu produkcyjnego znanego pro¬ cesu rafinacji, a mianowicie ciecz po wydziele¬ niu azotanu potasowego lub sodowego i po zageszczeniu jej na goraco oraz dosyceniu so¬ lami wyjsciowymi lub jedna z nich a przed jej ochlodzeniem w celu krystalizacji chlorku amonowego, poddaje sie rafinacji. Ta droga otrzymuje sie z cyklu produkcyjnego od razu salmiak rafinowany. Poniewaz cena handlowa salmiaku rafinowanego jest okolo dwukrotnie wyzsza niz salmiaku surowego, ze x wzgledu na wysoki koszt rafinacji zwiazany ze strata cie¬ pla, kosztami aparatury manipulacji itd., po¬ laczenie procesu rafinacji z cyklem produk¬ cyjnym nie wymagajace dodatkowego zuzycia ciepla, urzadzen i robocizny, decyduje o wy¬ bitnej ekonomii sposobu wedlug wynalazku. W szczególnosci w przypadku przeróbki soli potaso¬ wych, wynalazek umozliwia wytwarzanie chlorku amonowego o wymaganej czystosci, dzieki znale¬ zieniu warunków dotychczas nieznanych, w któ¬ rych chlorek amonowy wytraca sie zawierajac zanieczyszczenie chlorkiem potasowym nie przekraczajace 0,4%. Tak male zanieczyszcze¬ nie jonem potasowym pozwala na uznanie pro¬ duktu otrzymywanego za odpowiadajacy nazwie handlowej salmiaku rafinowanego. Warunki wedlug wynalazku, w których z roztworu za¬ wierajacego chlorek potasu wydziela sie sal¬ miak o zanieczyszczeniu chlorkiem potasowym ponizej 0,4% sa nastepujace: stosunek molowy jonów potasu do jonów amonu nie moze prze¬ kraczac 1:4, zas roztwór powinien byc co naj¬ mniej slabo alkaliczny, dzieki zawartosci wol¬ nego amoniaku, a mianowicie jego pH^8.Dalsza cecha sposobu wedlug wynalazku jest utrzymanie w cyklu pewnej ilosci amo¬ niaku wolnego, który przy zageszczaniu roz¬ tworu po krystalizacji azotanu potasowego lub sodowego przez odparowanie wprowadza sie wraz z wydzielajaca sie para wodna do roztworu po krystalizacji chlorku amonowego, pozostawiajac w pierwszym wymienionym roztworze jedynie ilosc amoniaku potrzebna do utrzymania reakcji alkalicznej. Dzieki ta¬ kiej gospodarce amoniakiem jego straty, któ¬ re trzeba uzupelniac, sa minimalne.Przyklad I. Sporzadzono dwa wyjsciowe roztwory o nastepujacym skladzie: roztwór I, 1994 kg NH3, 6209 kg H2Ot 3102 kg WH4NO3, 392 kg NH4CI i 2060 kg NaCl oraz roztwór II, 56 kg NHs, 4745 kg H2Of 3688 kg NH^NO^ 968 kg NaNOA i 1395 kg NaCl. Sa to podstawowe roz¬ twory niezbedne do wytworzenia cyklu pro¬ dukcyjnego. Roztwór I zatezono odparowujac z niego 1938 kg NH9 i 1464 kg H20. Pare wod¬ na wraz z amoniakiem wprowadzono do roz¬ tworu II, w którym zostaly one pochloniete.Do goracego roztworu I po jego zalezeniu.jak wyzej, dodano 1497 kg azotanu amonowego, który ulegl rozpuszczeniu. Roztwór jeszcze goracy poddano rafinacji przez utlenienie Fe" do Fe1", zadanie roztworem chlorku wap¬ niowego 1 kwasnym weglanem amonowym 0- raz dekantacje. Roztwór rafinowany ochlodzo¬ no do 3°. Wytracony salmiak odsaczono i poplu- kano woda w ilosci 150 litrów oraz wysuszono.Otrzymano salmiak o czystosci 99,9%, odpo¬ wiadajacy wymaganiom stawianym salmiako- wi rafinowanemu. Lug po odsaczeniu salmiaku stanowi roztwór II. Do roztworu tego po uzu¬ pelnieniu go parami NH^ i H20, jak podano wyzej, dodano 1093 kg drobnoziarnistego chlor¬ ku sodowego i oziebiono podczas mieszania do temperatury — 10°. Zaszlo równoczesne roz¬ puszczanie chlorku a wydzielanie azotanu so¬ dowego. Po skonczeniu tego procesu, azotan sodowy odsaczono i przemyto woda w ilosci 200 litrów. Po wysuszeniu otrzymano 1590 kg azotanu sodowego o czystosci 99%. Lug po od¬ saczeniu azotanu stanowi roztwór I, na czym zamyka sie cykl. Przez caly czas procesu cy¬ klicznego, a zwlaszcza przy odparowywaniu roztworu kontrolnego pH, aby nie spadlo poni¬ zej 8 oraz kontrolowano stezenie roztworu. Po- - 2 -pluczki posalmiakowe polaczono z roztworem I, a popluczki po przemyciu saletry sodowej z roztworem II. Aby uniknac niewielkiego wzbogacenia cyklu w wode, przy nastepnej szarzy odebrano czesc wody przez odprowadze¬ nie czesci pary i wykroplenie jej poza cyklem.Otrzymany kondesat przeznaczono na plukanie wydzielanych soli.Przyklad II. Sporzadzono dwa roztwory.Roztwór I o skladzie: 1123 kg NH* 4470 kg H2Ot 768 kg NHiNOz, 158 kg NH4Cl, 325 kg KCl i roz¬ twór II o skladzie: 30 kg NH„ 3326 kg H2Ot 2264 kg NHiNOz, 586 kg NHaCl i 325 kg KCl.Roztwór I zatezono przez odparowanie 1093 kg NHS i 1144 kg H20. Uchodzace pary amoniaku i wody skierowano do roztworu II, gdzie zo¬ staly zaabsorbowane. Podczas zatezania zwra¬ cano baczna uwage, aby nie caly amoniak od¬ parowal, tak aby pH roztworu bylo = 8. W zatezonym goracym roztworze rozpuszczono 1496 kg NHtNOs, a nastepnie roztwór ten pod¬ dano w znany sposób rafinacji przez utlenienie soli zelazawych do zelazowych, zadanie roztwo¬ rem chlorku wapniowego i weglanem amono¬ wym. Pq odstaniu sie wytraconych zanieczysz¬ czen goracy, klarowny lug przeciagnieto do krystalizatora i ochlodzono do temperatury 0° podczas czego wykrystalizowalo 1000 kg sal¬ miaku. Sól przeplukano 150 kg wody, odsaczo¬ no i wysuszono. Otrzymano salmiak o czystos¬ ci 99,6 — 99,70%. Lug po odsaczeniu salmiaku stanowi roztwór II, w którym .pochlonieto pa¬ ry amoniaku i wody, uchodzace podczas zate¬ zania roztworu I. W roztworze tym, bogatym w amoniak rozpuszczono w temperaturze 30 — 35° 300 kg KCl o dowolnym ziarnie, a nastepnie dodano 1093 kg KCl o ziarnie 0,3 mm i mieszano okolo 2 godzin, po czym ochlodzo¬ no do temperatury + 10° i mieszano jeszcze w ciagu godziny. Dodany KCl rozpuscil sie i wy¬ krystalizowal 1889 kg KNOy który odsaczono i przemyto 250 kg wody. Czystosc tak otrzyma¬ nej saletry wynosi 98—99%. Otrzymany lug po odsaczeniu saletry potasowej odpowiadal roz¬ tworowi I i sluzyl z kolei do otrzymywania salmiaku. Popluczki posalmiakowe laczono z lugiem po saczeniu saletry potasowej, a roz¬ twór po plukaniu KNOs z lugiem po saczeniu salmiaku.Pewien niewielki nadmiar wody powstaly z róznicy wódy wprowadzonej podczas plukania soli i wody odprowadzonej z mokrymi solami, odprowadzono z cyklu pod koniec zatezania roztworu II. Wode ta zuzyto do plukania soli. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania salmiaku rafinowanego i azotanu potasowego lub sodowego przez pod¬ wójna wymiane miedzy chlorkiem potasowym lub sodowym, a azotanem amonowym w pro¬ cesie cyklicznym przy zastosowaniu reakcji silnie amoniakalnej w czesci cyklu obejmuja¬ cej wydzielanie azotanu potasowego lub sodo¬ wego, znamienny tym, ze w pozostalej czesci cyklu obejmujacej stezanie roztworu oraz wy¬ dzielanie salmiaku utrzymuje sie czesc wolne¬ go amoniaku, aby pH wynosilo co najmniej 8, a ciecz, z której ma byc wydzielany chlorek amonowy, poddaje sie na goraco znanemu pro¬ cesowi rafinacji, przy czym w przypadku sto¬ sowania soli potasowej, stosunek molowy jo¬ nów potasu i jonów amonu w tej cieczy nie moze przekraczac 1:4. Zaklady Azotowe im. Pawla Findera Zastepca: mgr inz. Witold Hennel, rzecznik patentowy 965. RSW „Prasa", Kielce PL