автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Технология получения бесхлоридных калийно-фосфорного и калийно-магниевого удобрений на основе жидкофазной конверсии хлорида калия серной кислотой
Автореферат диссертации по теме "Технология получения бесхлоридных калийно-фосфорного и калийно-магниевого удобрений на основе жидкофазной конверсии хлорида калия серной кислотой"
ЕАУЧНО-ПРОЮОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ШЕ'ДОЕРЕНИЯ" 1ЛШУДОЕРЕНИЙ СССР
На правах рукописи
ШЕСТАКОВ ВИТАЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
7ДК 542.65:541.18.041:541.192.5В
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЕЕСХЛОРНДНЫХ ШИлНО-ФОСООРНОГО И КпЖЙНО-лйШЕЗОГО УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ЕИДК05А2Н0Й КОНВЕРСИИ ХЛОРИДА КАЛИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ
05.17.20 - технология минеральных удобрений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
М о с к в а -
12 2 0
..«с^Р^ддта выполнена в Казанском химико-технол гичесюж ьяст;:?71'е С.М.Кирова на кафедре технологии неорганических веществ.
Научные руководители:
доктор технических наук, профессор АХМЕГОБ Т.Г. кандидат технических наук ХУСН7ТДИЕОЗ В .А.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук профессор СЕРАЗЕТЩНОЗ Д.З. кандидат технических наук АГАТОВА О.И.
Ведущая организация:
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный инсти -тут галургии С ВНИИГ ), гор.
Ленинград.
Защита состоится "28" сентября 1950 года в 10 часов.
на заседании специализированного Совета 1С 156.02.01 в НИ7ИФ НШ "Минудсбрения" по адресуг 1Г7919, г'. Москва, Ленинский проспект, 55.
С диссертацией ыонво ознакомиться в библиотеке НЙ7® НТО "Минудобрэнкя".
Автореферат разослан " 20 « августа 1990 г;
Ученый секретарь специализированного Совета п
К 158.02.01, к.х.н. у^/с^У _ЧКОВСКК А.И.
ОБИДЯ ШАЛИР ЮТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одним из самых -дефицитных и в то же время ценных видов удобрений являются бесхлоридные калийные удобрения (БКУ) типа КМ^ ,РК, К^О^ и дрТ. Потребность в низ сельского хозяйства на сегодняшний день составляет примерно 1400 гас", т/год ( в пересчете на 41,6 % К2 0 БКУ получают конверсией хлорида гслия природными сульфатами, при этом образуются крупно.тоннаяше отходы .хлориднсшагниевнх,хлоридно -натриевых щелоков или глинистых отвалов, которые подвергаются подземному захоронению, либо сбрасываются в естественные котловины! Таким образом утилизация отходов является основным ' сдерживающим фактором*раьвития способов сульфатной конверсии; Единственный безотходный способом можно; считать процесс сернокислотной конверсии КС£ '. 2а рубежом около. всего производимого в мир« К^О^ приходится на этот метсй. Пэ существующей технологии- К^О^ получают в муфельных печах при 5СЮ-600°( Недостатками этого способа являются: низкая производительности печей, коррозия оборудования, и как следствие частый выход печей-из строя, загрязненность газаНС€ примесями а следовательно необходимость многоступенчатой очистки, высокая энергоемкость. Для устранения этих недостатков предлагается проводить процесс жидкофазной конверсии с избытком кислоты при температуре 100-120°С в реакторах с мешалками. Гкз ИС€,получающийся при этом удовлетворяет- всем требования}.! для по луче, ния кислоты марки "ХЧ", дефицит которой в настоящее время составляет более 20 тыс,т/год.
В результате конверсии образуется реакционная масса,которая представляет собой систему - Нг50^ - Н20, и содержит
кислые сульфаты калия, состав которых зависит от соотношения исходных компонентов ( КС1 и Н^О^ ).
Предлагается перерабатывать эту массу на РК и Шд, -удобрения, путем кетрализации её преципитатом или каусти -ческим магнезитом. '
Предполагаемые способы позволяют организовать компактную , безотходную энергосберегающую технологию получения БКУ и со>-ляной кислоты.
Ib этому исследованиям в данной области уделяется большое внимание во многих зарубежных странах.
Целью настоящего исследования является разработка низкотемпературной, компактной экологически чистой технологии концентрированных бесхлоридшх фосфорно-калийного к калийно -магниевого удобрений. .
Б-соответствии с поставленной, целью в задачи исследсгва-•ний входило:
IV Изучение равновесия в системе' К^Од - HgSO^-H^) при 85РС д я определения области ведения" процесса конверсии иг расчета'процесса охлаждения -прореагировавшей'масса;
2,> йсследсгвание кинетики кидкофазнай конверсии • ' " К^и E2S04 при'Ю0-120°С для построения ¡математической модели каскада'реакторов;......- '
3. Определение оптимальных условий- нейтрализации KESO^ преципитатоы и каустическим магнезитом для получения указанных видов удобрения:"
Научная новизна. Изучена растворимость в системе -
~ ^2S0/t ~ 111)11 * Определены области существования осадков KgSO^ , К3Н (SO^)g, KKSO^а таюи ранее неизвестного гвдрата пенгакалийтригидросульфата калия предположительного состава KgHß^O^) 4- 5Н2О Матеиатической обработкой результатов получены уравнения/описывающие ветви изотермы областей крис -таллизации 'указанных солей.
На основании результатов- исследования-кинетики яидкофаз-ной конверсии KDI и HgSO^ определены оптимальные условия ведения процесса. Способ защищен авторским свидетельство! J£ I527I43. Определена кинетическая функция, составлена и решена на ЭВМ математическая модель каскада реакторов"
Определены оптимальные технологические параметры процессов нейтрализации KHSO^ преципитатом и каустическим ыагнезг -том. Способ получения'йф- - удобрения защищен А1;С. JM388395;
Практическая ценность. Разработана компактная, беэот -ходная технологическая схема получения РК-и Шд-- удобрения, на основе низкотемпературной жкдкофазюй конверсии KCl и HgSÖ^ с использованием типовых аппаратов'. Мкз. экономическая оценка предложенной техшлогии.
Результаты исследований переданы во ВЕШГалургии (г.Ленинград) для использования при проектировании цеха по производству■ - удобрения на Гаурдакоком серком заводе.
Апробация. Основные результаты работе доложены на отчетных на; чих-технических конференциях КХТИ ии.С.М.Киро^ч 15и7 -19В9 г. г., на Х1У Всесоюзной научно-технической конференции по ТНВ и минеральных удобрений (г.Львов,1988 г.), на семинаре технологической и физико-химической лабораторий ВНИИ Галургии С г;Ленинград, 1990 г.)'; Проведены опытно промышленные испытания технологии получения Вф- удобрения на химзаводе иг/. Л.Я. Карпова ( г; Менделеевск ТАССР, 1967 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных . работ, из них 2 авторских свидетельства СССР.
Объём работы« Диссертация состоит из I ведения, б глав и выводов, содержит Г76 страницы, в том числе 45 рисунков, 24 таблицы, 37 страницы приложения и список литературы 91 наймено-вание.
ОСЮВФЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность производства БКУ на основе низкотемпературной жидкофазной конверсии хлорида калия и серной кислоты;
В первой главе дан обзор литературы по способам получе ■ ния сульфата калия и других БКУ. На основании имеющихся в литературе данных показаш перспективность получения БКУ на основё кидкофвзной низкотемпературной конверсии КСI и Н2$04 , а также сформулированы цель работы и задачи исследования.
Во второй главе даны описания применяемых лабораторных установок и методов, и условий проведения экспериментов. Приведены состава используемых в экспериментах веществ.
Третья глава посвящен? растворимости в системе К^ЭО^ -Н£04 - Н^О при 85°С. Изотермическим методом получено 126 точек изотермы растворимости в данной системе. Результаты приведены на рис* I (кривая 5 ) Т
»«jii: Растверпясть в системе KgSO^ - - В^О: в области крсстадлизаций'ККО^ при температурах (ГС) : 1-0; 2 - Ш; 'J - 50 ; 4 - 75 ; б - 100 ; 7 - III/ ( изотермы 6 и 7 экстраполировав)^ Изотерма 5 - растворимость при 85°С подучена в ходе эксперимента". ' | - положена? фигуративной точки системы соответствуг^ля соста-ау реакционной массы в хонце процесса аагго^зпой конверсии KCl серлой кселотой.
£
Ветви изоп.рны растворимости описываются уравнениями в областях кристаллизации ^олеи: Сульфат? калия
1) [К2;04] «=18,687636 + 0,88108 [Н^О^] +0,022392 [Н^О ^2;
граничная точка э'.эй изотермы имеет координаты: 45,72$ -£¿0^ и 20,25$ Н2$0^ ;
2) 'Грикалийгидросульфзта ^Н С 5 О,^
[К^О^ ж 134,670169 - 9,484753 [^О^] + 0, 251453 [Р^] 2
конечв°я точка этой ветви ииеет координаты: 50,50$ К^О^ и 23,50% Е2$04 ;
Б) Твердой фазы предполо -.ительного состава К^Н3 (50.^*5 Н20
[Н^04] =334,653029-11, 304579 ¡К^О^ч- 0; 1136396 [К^]2 ;
данная ветвь изотермы пересекается с ветвью области крис -таллизации КН50^ в точке с координатами: 45,50$ К^.^ и 25,50$ Н^ ;
4) гидро сульфата калия ИБО^:
в пределах концентрации Е2&0^ 25,50 - 49£
ГК^О^]- 272,373147-16,900286^0^- 2,903847 [н^] ;
в интервале, концентраций Н^О^ 49-59%. ^
[К^О^] « 87.010855 - 2,7927^6[Н2$04] + 0,02613 [н^О^ ;
при концентрации 1^0 4 выше 59%
[Н2504]« 46,373625 + 1,298677 [К^О^Д- 0,02539
которое справедливо в интервале концентраций К^О^ 13-34$. В ходе экспериментов по растворимости было обнаружено,что в области кристаллизации т_ердэй фазы с предполагаемым составом % Н3 (50^)^' происх-дило сильное загустевание сисглш
вплоть до остановки мешалки. Исходя из этого, а также для умен! шения коррозионной активности реакционной смеси было сделано заключение, что процесс следует вести в области кристаллизации КН50^ с получением в конце реакции суспензии с минимальным
содержанием.Н^О^ . в жидкой фазе.
Глава четвертая. Изучение процесса конверсии проводилось в лабораторном реакторе с ыешалхой, геометрические симплексы . которого соответствуют промышленный.
В зависимости от того з каком виде использовался KCl 'твердый, раствор, суспензия"), опытк можно разделить на S серил'. Определяющими параметрами процесса является температурь игральная концентрация кислоты С faSO^* M0JrbH08 отношение не -H2S04 : KClт » интенсивность перемешивания. П. Увеличенье значения каждого из этих параметров приводит : сокраивнию времени реакции V и повышает отетень конверсии £ •
Анализ полученных кинетических зависьгастей позволяет сделать заключение, что процесс протекает во знлпнед :ффузи; н-кой областч. Механизм процесса зависит от условий его прове -дения. 3 случае использо-ания твердого KCl гпроцесс без вое -полнения испаряющейся воды) лимитир-ющеЧ стадией процесса является взаимо действа HgSO^ с KCl на мекфазной границе. Процесс описывается уравнением "снимающееся г$еры". Пптвержде -гтем чему является линейность кинетических зависимостей в координатах I - (I ) 1/3 - К Г. Энергия активащг: рант 15 3 КДЕ/молг».
Оптимальным" условиями процесса в данном случае являются: T«I2D°C;' П «• 500 мин Однако полученную реакционную массу затруднительно использовать для дальнейшей переработки так как при незначительном охлаждении она схватывается в монолит. .....
При использовании раствора KCl процесс проводили с восполнением испаряющегося количества воды. Здесь лимитирующее стадией является диффузия растворенного НС£ в газовую фазт. Об этом свидетельствуют зависимость скорости процесса от ин -тенсивности перемешивания, порядок реакции равный I и энергия активации равная Ю,:6 + 2 кДк/молОптимальными условиями в данном случа" являются: Т « П5°С ; С» 50% Л ■= 250 мин~*С Несмотря на высокую скорсзть процесса,использовать раствор KCl в промышленных условиях нецелесообразно, ввиду образования раствора KHSO^ низкой концентрации и высокой степени испарения воды (об = 2D0$g ),' что не позволяет получать концентрированную соляную кислоту1^
Повтору для улучшения технологических характеристик про jecca были ароведены эксперименты с водной супензивй КСГ. Результаты опытов при оптимальных параметрах процесса прив -денн в табл'Л.
Таблица I
Технологические характеристики процесса "онвврсии при Т= II0°C, CpiS0<)= 70%, т = 1.25, П = 250 иин"*
Время Солевой составмасс Степень
конверсии, HaSOi,. K2S0i, KCl %
Степень испарения води, %
Концентрация НИ в гонден-сате, г/л
10 25 45 60 80
39,4+0,5 23,9+1,0 11,8+0,1 63,5+0,5 20,0+0,2 -
Э6,3±0,5 31,4±1,9 5,3+0,5 83,5+2,5 32+6,0 431,5+4,0
35,3±1,1 34,0^1,0 3,4+0,4 ?%5+1,5 62±7,9 365,1+14,0
— - — — 76+8,4 —
35,5+1,0 ЬЗ,5+0,4 2,1^0,4 93fcl,0 9Р±Т1,4 220,5+23,5
Еидкая 32,9+0 П,5±0,5 3,7±0,4 — Зава
Твердая 35,5+0,2 58,2±0,4 0,87+0,01 фаза
ъ
.Занный процесс иогчо рассматривать как совокупность 2-* предыдущих процессов': Как показсла обработка ре.зультатов экспериментов, лимитируюцей' стадией в' данном случае является взаюю -действие KCI с HgSO^ на метизной границе, т.е1;' химическ.е ^гс-ворение ICI'. Это позволило применить при разработке математической-модех;- каскада реакторов методы лоделированиг разработанные для непрерывных процессов растворения вообще".
Для' с оставление модели сил* использованы результаты опытов с различной частотой вращения, мешалки л начальной кон -центрацией KHSO^ '. Результаты последних опытов пс-.азалч, что возкоат маточника существенно не влияет на процесс".
Математическая модели каскада реакторов имеет пд:
« П (ûi-q)
а, --
Si <f(Ci)_
JU>Otc
гдзг уЬ - доля нейрореагировавагего KCl в К Я ступени каскада; '"
di - безразмерное время пребывания ъ1 -й ступени каскада С¿2/« &i : ti )
Ql - среднее втэемя пребывания в 1 -и ступени кас -када «... » I" мин)
время полного "растворения" при "стандартных" условиях ( То « II5°C ; Со « KHSO^; /7о« 500 мин"? );
X 7 безразмерно!е время в периодическом процессе.
фикция, учитывающая схорость процр^са от кон -центрации KHSO^ 7
В резу.—лате решения системы уравнений получены следующие значенияуи. по ступеням каскада: 0,459, 0,2ч9, 0:150, 0,094 , которые хорошо согласуется с результатами расчета^ графичес -КЕМ методам: 0,4*9; 0,249; 0151;С}100.
Плату пята-д. Полученный- КНБО^- перераба',лвали на РК удобрение нейтрализацией его прыипитатом. В результате опытов по нейтрализации ШО^ преци итаяом' найдено, что оптимальным является. массовое соотгопение реагентов СаНРО^ = * 1:0,"85 : 0,45. Результаты опытов с гранулированной шихтой данного соотпшения представлены на рис'; 2.
.Рис"; 2 . С Конверсия прец: пита та и КШС^ в гранулах
в.процессе сушки: I,'!'-Р^ОеЦит.^г'-РЛЭсБОд.; 3,3'- Р^5 св.; 1,2,3 - 90 С ; I,' 2,' З^ПО^С.
Яз рисунка видно, что конверсия при 90°С заканчивается практически за 30 минут, однако влажность гранул остаетс лри этса на уровне 16-18£. При супке гранул при ИО°С влажное! за это же время снижается до вся Н^э заключена только в кристаллогидратах гипса и монокальцийфосфата.
А 2'
бремя мим
1С
Тоэтоку процесс конверсии'затормаживается и кислотность пр^ду-та ютается на постоянна" уро Ее (y 1г).
3 свя£.1 с'этот,в начале - конверсия-сушка . олжна проводиться при в течение 90 минут, а затем следует увеличить температуру до [ГО°С и досушивать продукт в течение 30 минут. 1ри этом получено удобрение соста?": Ç % масс) Р^Э^усв. ЭО+1 ; св. не более I ; 13 + I; HgD ье более 2 * ■ На основании КС - спектров и териогравиграым пихты- снятых через 10 и180™нуг сушки было установлено,что процесс „дет с образованием мо.;окальци>1фос$ата, гипса и KgSO^ . Последнее взаико -^зйствуют между собой с обризованкда сингенита KgSO^ CaSO^HgD.
' Дня получения Mg - удобрения не;:грг.-изацию проводили KHS04 ?еобояеняым магнезитом Сагкинского месторождения и каустическим йагяегтгом марки 1МК83;Как и следовало ожидать из результатов геръо^тамических расчетов взаимодействие KHSO^ с магнезитом.
=15,9В кД*/шлб) идет значительно медленнее, ч^и с ksvc-296 о
тическим гагнезитом r^298 " кДк/моль )'. Реакция с магнези-
том заканчивается з- 35 миг при 2Ю°С, а с' каустическим магнези -том (Ш) за 3D мин. при- температуре 80°-90°С, достигаемой за сч т тепла реакции. В результате экспериментов найденс оптимальнее соотношение комптяентоз шихты: KHSO^ г ЕМ г H^D « 1:0,'2 : 0,36"; Дериватограшга- продукта конверсии показывает, что при этом об -разуется шен^т Kg Mg (S04)2 " удаление 2-х последних моле-
кул воды из которого происходит при 180°С.
Поэтому, чтобы"продукт соответствовал требованиям ТУ 113-13-38-85 по содержанию общей воды, также К^О и MgO , его необх^ тлело выдерживать при температуре" 2Э0-2Ю°С. Время выдержки должно быть не менее 20 минут. При этом получено удобрение состава ($> масс): 29, б KgD.; 13/0 MgО ; . 4,8 Н20 ; 0,8 С
Глава шестая. На основании результатов проведенной работы разработана технологическая схема получения РК-и Шд- удобрений на основе жидкофазяой конверсии"KD£ ir H2S04 с условной производи -тельпостью 25 тыс".т/год 36,'5$-й соляной кислоты (30,25 тыс.т/гьд ВМд - удобрения и.-и 47,5 тыс'.т/год РК -удобрения).
IT
Те..нолох ическа« схема склада снг^я и айсорбции HCl условно- были оставлены без изменения!» *
В соответствии с'этой.схемой"хлорид'калия подается в бункер (поз.'З) Í рис; 8 ); из которого шнековым питателем дозируется в реактор-(поз.'О первой ступени 'каегаде;' В этот же реактор-из напорото бака (п-з".2) поступает серная кисло та с концензрацией 92 + вгтгая с избытком равным I;25 - I.8CV Сода же возвратается маточный раствор, подогретый до гемперату- • ры 90 - Ю0°С, который дотируется из-напорного бака CuD3'.I У: Недостающее, а также испаряющееся в реакторах количество вода восполняется подачей: - в суспензию насыщенного пара или горя -чей вода;'
Обогрев реакторов осуществляется паром, подаваемым л ру -башки. Температура первой ступени может бьиь равна П0°С, а в остальных - П5°С. Время пребывания суспензии в каждом реакторе . 15 мин.". Общий объём реактора 2 м3, рабочий - 1,3 м3 Аппарат снабжен 3-х ярусной 2-х лопастной мешалкой с наклонными лопастями (45°) диаметром 0,7 м..
Выделяющийся ¿ газовую фазу HCl, содержащий пары воды, отсасывается в отделение -абсорбции.
Прореагировавшая суспензия из последнего аппарата каскада С поз.4») самотеком поступает в сборник объёмом В м3 ( поз.5 ) , снабженный якорной мешалкой. Сг-а же поступает часть маточного раствора из сборника (поз.15) для поддержания отношения Ж:Т в ' суспензии после вакуум-кристаллизации (поз',8) в пределах 1,5-2. Подача в сборник (поз.5) холодного маточника снижает температуру суспензии после реакторов со 115° до 75-90°, Это приводит практически к прекращению выделения HJI и переходу в твердую фазу примерю- половины количества ВДО^.
/Из сборника (поз;5) суспензия'перекачивается центробежным насосом (поз;б) в "напорный бак" (поз.7) трехко^пусной вакуум -кристаллизационной установки. В первом корпусе темперчтура суспензии снижается'до 50 + 2°С, во втором до 32-34°С и в третьем до 25°С . Общий объём каждого- аппарата 2 м3 рабочий I м.3 . Пар из вакуум-кристаллизаторов поступает в барометрический конденсатор диаметром 1,2 м, высоты б;2 ы. (поз.9" ).
Не сконденсировавшиеся газы из барометрического коидеи -сатора отсасываются вакуум-насосом (поз.Ю) ВВН-0,75". •
Суспензия из последнего корпуса'вакуум-кристаллизационной установки стекает по барометр-ческой трубе в сборник (поз;12 ) ёмкостью б ч3, снабженной якорной мешалкой, из которого центробежным насосом подастся на вакуум-фильтр БОР-Ю-2,6 (поз"ЛЗ ).
Фильтрат из вакуум-фильтра поступает в рессивер (позЛ4), где отделяется от воздуха : по барометрической трубе стекает в сборник (ло'3.15), откуда'центробежным насосои (поз. б ) одна часть подается в сборник (поз;.5), а другая - через"графитовый блочный теплообменник (гоз:21) в напорный бак < поз.1 ). Осадок на фильтре промывается водой с'температурой ВО°С, поступающей из сборника'(поз.20) в I эличестве 60^ от массы крпстал -лов. Промытый осадок гидросульфата калия с влажностью'35-45 % срезается с фильтра ножом-и поступает в смеситель (поз".Г?).
При получении калийно-магниевого удобрения туда же из бункера (поЛб) подается каустический магнезит марки ШК-БЗ. Смесь за счет тепла реакции разогревается до температуры 90 -95°С, при этом на каждую тонну образующегося продукта испаряется до 50-35 кг воды. Смесь с влажностью Г7-ЗЭ# поступает в барабанную сушилку (поз.18), обогреваемую до температуры 200-220°С . Отходяиие из сушилки газы просасываются дымососом • (поз.22) через орошаемый водой скруббер (поз.19) и вкбрасы -вается в атмосферу.
' 3 случае получения РК-удобрения преципитат из бункера (поз. 16) подается в смеситель (поз. 17). Туда же поступают КН$0^ и Н^Э, с целью получения в реакционной массе- соогноше -ния СаНРО^ : КНЗО^ : Н^О « 1:0,85 : 0,45. Для поддержания' температуры 90°С смеситель обогревается паром. Затем реакционная смесь с влажностью 20-25$ подается б барабанный гранулятор (поз.23). Далее продукт поступает в сушилку, где при темпера -туре 100-120°С происходит докейтрализация КНЭО^, с одновременной сушкой гранул РК-удобрения.
Ориентировочная технико-экономическая оценка предполагаемого способа проводилась сравнением его с сернокислотным способом получения К2$С^, применяемом на Менделеевском химзаводе им. Л.Я.Карпова. Себестоимость одной тонны продукции и прогнозируемый экономический эффект от внедрения разработанной техноло -гии составляют: при получении РК-удобрения,329,7 руб, 3400 тыс руб/год.
ь о «
1 Ь Iй
' Камасами
Рис.
6.1. Технологическая схема получения НС1 и БКУ
Tf i.'s
б случае прэизЕОдетва калимагнезии:165,5 руб : 2042,5 тыс./руб в год, соответственно, в расчете на производительность 25 тыс. тонн/год HCI С ;36;530'.
3 Ы Б С I Ь!
1. Исследована растворимость в системе KgSO^ - HgSO^-HX' при 85°С в интервале концентраций серной кислоты 0-б0£. Определены области кристаллизации- KjSO^ > CSO^)^ »KHSCt , & также соединение предполагаемого состава (SO^^-SHjC , -Найдены эмпирические уравнения, описывающие ветви изотерм растворимости' в областях кристаллизации вышеуказанных солей.
2. Изучена кинетика процесса"жидкофазной конверсии" KSÎ п Ъ$Оц в различных условиях. Установлены оптимальные технологические' параметры: концентрация HgSO^ 70%, мольное отношение HgSO^ : KCI = 1,25-1,30; температура П5°С, частота вращения непалки 250 об/мик.
Процесс конверсии KCI и E^SO^ протекает по* диффузионно ну механизму. Лимитирующей стадией является растворение твердого ICI в растворе ЕфО^'. Кинетическая" кривая описывается уравнением сжимающейся сферы, кажущаяся энергия активации равна 15,3+3 кД5к/мояь.
Найдена кинетическая функция процесса, составлена и рас-считаж на ЭВМ "Электроника ДЗ-28" математическая модель четы -рехступенчатого каскада реакторов идеального» смешения.
3; Нейтрализацией" гидросульфата калия'преципитатом полу -чено безхлоридное фосфорно-калийное удобрение состава(# масс]; P^Oj усв^Э0+1 К^Э Ï3+I , Н^О не более 2' .' Показана возможность получения удобрения в гранулированном виде";
Оптимальные параметры'" процесса: - массово е" соотношение Са ЕРО^ : KHSO* rïï^O = 1:0,85:0,45, температура конверсии -сушки 90°- И0°С '. *
Hl Нейтрализацией-гидросульфата калия-каусэическим магнезитом получено) беохлоридное калийна-магниево-е удобрение, отве -чающее' требованиям ТУ ÎI3-I3-38-85. • ■ "
Оптимальные параметры процесса: массовое отношение KHS04 : KMtHgO = 1:0,2:0,'36, температура конверсии сушки 200-210°С .
5. На основании выполненных физшсо-химпческах и технологических исследований разработка технолл'нчесь^я получения ^сзхлоридных калийных удобрений. Jana экономическая оценка предложенной технологии.
' Основные положения диссертант::-: изложены б следусщих йусЗйикациях:
1. Хуснутдинов З.А., Ахиетов Т.Г., Шестаков З.В.
Конверсия хлорида калия серной кислотой в б,,сульфат //Тезиса докладов XI7 научно-технической конференции молодых специалас-товМ.: ШШ, 1966. с'.67-68.
2. Хузнахметов ?.Х'.", Бадеева ®;И., Шее таков "*.В. - Излучение удобрения на ос шве гидросульфата калия и карбонатного сырья/, Тезисы докладов X7I Всес.науч',-техй.кон$. по ТНВ и Ш.
• Львов, 1988. 4". 1с'. 64-65.
3. Хуснутдпнов З.А.,Ахиетов Т.Г, Еестаков В.В. - Конверсия водно-, суспензии хлорида калия и серной кислоты // Таи se ,'с. 66-67.
4". Ахметов Т.Г.,Надеева Ф.И. .Шестаков 3.B¡ - Получение РК.КМа, JfPK удобрений из гидросульфата калия // Яаы, же 6Б-69. ^
о
5. A.C. К 15143 СССР. Способ получения соляной кислоты и бксул: фата калия.
6. A.C. Jí 1388395 СССР. Способ получения калимагнезии.
-
Похожие работы
- Переработка полигалитсодержащих пород на комплексные бесхлоридные удобрения
- Очистка экстракционной фосфорной кислоты от сульфат-ионов соединениями стронция
- Физико-химические основы технологии переработки нетрадиционного магнезиального сырья на чистый оксид и другие соединения магния
- Физико-химическое обоснование и разработка азотнокислотного способа комплексной переработки рисчорритов
- Физико-химические основы комбинированного способа переработки сульфидного медного концентрата Удоканского месторождения
-
- Теория корабля и строительная механика
- Строительная механика корабля
- Проектирование и конструкция судов
- Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства
- Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)
- Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие