2.6 硫酸钾的生产在线视频

各位同学好

本知识点

我们重点讲述化学工艺学中的钾肥

钾肥中的硫酸钾的制备工艺

上一个知识点

我们重点介绍了

氯化钾的生产工艺

那么对于钾肥而言

除了氯化钾

我们还有硫酸钾和磷酸二钾

等含有钾的肥料

本知识点重点来介绍

硫酸钾的生产过程

硫酸钾不像氯化钾一样

由于氯离子的存在

对植物的根部有灼烧作用

所以

硫酸钾在钾肥里面

属于高端钾肥的一种

它是无色晶体

吸湿性比较小

不太容易结块

它的一般性质如下表所示

硫酸钾不溶于一般的有机溶剂

在水中溶解

饱和溶解的沸点为101.4℃

溶解度是随着温度的上升而上升的

氯化钾等盐类

对硫酸钾有显著的盐析作用

目前

世界上硫酸钾的产量

约为每年三百万吨

其中有一半的硫酸钾

是由氯化钾和硫酸反应制得的

我们称之为曼海姆法

其余的硫酸钾

采用的是钾盐矿石和盐湖卤水为原料

与氯化钾进行转化反应制得的

首先

我们介绍转化方法

无水钾镁矾

常伴生在钾石盐矿中

无水钾镁矾

经富集后可以制取硫酸钾

其反应方式如下所示

同时副产氯化镁

将富集的无水钾镁矾和氯化钾及水

在连续搅拌反应器中

加热至50～55℃

进行复分解反应六个小时

过滤后

滤饼经干燥

可以得到纯度较低的硫酸钾

氯化镁母液可以丢弃或者回收

其主要工艺流程图

如下所示

该工艺比较简单

但是所生产的硫酸钾的纯度较低

那么

我们重点介绍一下

曼海姆法生产的硫酸钾

曼海姆法是用氯化钾和浓硫酸进行反应

按照一定的配比

投入到曼海姆反应炉内进行一个反应

反应方式如下所示

副产我们的氯化氢气体

实际上该反应分为两部分进行

第（1）步是

氯化钾与硫酸反应生成硫酸氢钾和氯气

第（2）步反应是

我们硫酸氢钾进一步与氯化钾反应

生成我们的最终产品

硫酸钾

第（1）步反应是一个放热反应

可以在较低的温度进行

我们通常

这个温度可以控制在200℃左右

反应生成的酸性硫酸盐

经常包裹在氯化钾的表面

形成一层不渗透膜

从而使反应进行得十分缓慢

甚至停止

钾的酸性硫酸钾中也有一层硫酸氢钾

是最为稳定的

它们熔点分别为218.7℃和268℃

因此

在第（1）步反应过程中

我们反应温度要高于268℃下进行

第（2）步反应是强吸热反应

只有在500~600℃条件下

该反应才能进行的较完全

反应所需要热量

由重柴油在炉顶燃烧室燃烧所提供

燃烧时的温度维持在800~900℃

具体的工艺条件及过程如下

我们采用氧化钾大于60%的氯化钾

和98%的硫酸作为原料

由我们的曼海姆炉的中间

进入我们的反应炉中

那么

整个反应器中有一个搅拌的耙子式搅拌夹

从在反应过程中

通过吸热进行完全的反应

经过耙子从中间到两端

物料来进行流动

生成的固体硫酸钾

经出料口进入密闭的冷却器进行冷却

然后部分中和粉碎

包装既成为我们硫酸钾的成品

反应生成的氯化氢气体

经石墨冷却换热器进行冷却

因为氯氨气体有腐蚀性

所以这里我们采用的石墨换热器

再经过水吸收

可以副产得到20%到23%的稀盐酸

曼海姆法生产特点是

它一台曼海姆炉

只能生产一万吨硫酸钾装置

这个地方限制了该技术的应用

同时

所得的我们的硫酸钾产品

由于在反应过程中

会控制酸微量过量

那么

最终产品我们通常

会加入一些钙盐来综合其中的游离酸

造成该法所得到的硫酸钾产品

其全水溶性较差

目前最新的工艺技术

可以由氯化钾和硫酸

用萃取剂的方式来进行萃取

所得的硫酸钾产品

它的氯离子含量可以低于0.2%

其实用性是完全使用的

也是我们目前国内

掌握的最新的硫酸钾的生产技术

好

各位同学

本知识点

硫酸钾生产的工艺

就介绍到这里

谢谢大家