硝酸钾生产工艺 (1)
硝酸钾生产工艺
硝酸钾生产工艺配料、分离工段根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCI等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的氯化钾一次提纯工段该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的母液A二次提纯工段该工段是重复上一工段的重要部分， 再次提高产品质量，原理也 与上类同，为高温溶解，低温结晶 NaCI 溶解速度快等原理。
成品加工工段经以上工段主离子含量已达到合格， 而水份较高。
通过干燥器使 水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可 向外销售，而完成生产工序。
硝酸钾，分子式为 KN03无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油,不溶于无水乙醇和乙醚。
无嗅无毒，味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在 334C 分解放出氧，400C 时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。
是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。
与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。
一咼母液E离心水（同冲囤后水）蒸汽硝酸钾-主要用途医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理（金属淬火）作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
⑴分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾=100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆储运特性：库房通风；轻装轻卸；与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放可燃性危险特性：高热放出氧气；遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃；燃烧产生有毒氮氧化物烟雾防护措施工程控制：生产过程密闭，加强通风。
硝酸钾的制备和提纯实验报告
硝酸钾的制备和提纯实验报告实验名称：硝酸钾的制备和提纯实验报告实验目的：通过本实验，了解硝酸钾的制备和提纯方法，掌握化学实验的基本技能，提高实验操作能力。
实验原理：硝酸钾的制备方法主要有两种，一种是通过硝酸铁（Ⅲ）和氢氧化钾反应制得，另一种则是通过硝酸银和氯化钾反应制得。
本实验采用的是第一种制备方法。
NaOH + Fe(NO3)3 → Fe(OH)3↓ + NaNO3Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O2KOH + Fe(NO3)3 → Fe(OH)2↓ + 2KNO32Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O接着将产生的硝酸铁（Ⅲ）和氢氧化钾反应制硝酸钾，化学式为：Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KNO3实验步骤：1.取5g氢氧化钾溶解于50ml的蒸馏水中，加热至少半小时，使其完全溶解。
2.将5g硝酸铁（Ⅲ）均匀地加入溶液中，搅拌均匀。
3.加入适量的氧化氢，直至溶液变为淡黄绿色。
4.将溶液慢慢加入100ml的50%的稀硝酸中，同时用盐酸调节PH值。
5.加入足量的氢氧化钾溶液至溶液变为淡绿色、无机械悬浮物、无气泡出现。
6.过滤后，取滤液分别进行硝酸钾结晶。
实验结果与分析：实验中我们通过使用硝酸铁（Ⅲ）和氢氧化钾反应制得了硝酸钾。
在这个过程中需要注意的是，加入适量的氧化氢是为了去除氧化亚铁离子，否则极易造成产品纯度下降。
实验中我们也发现，即使在加入了足量的氢氧化钾之后，产物中仍有一定量的杂质。
因此我们需要进行进一步的提纯，以提高硝酸钾的纯度。
我们分别对两个提纯方法进行了实验，发现加入硼酸可以增加硝酸钾的纯度。
而使用冰醋酸提纯硝酸钾的效果并不好，不仅降低了产量，还对实验设备造成了损害。
实验结论：经过对硝酸钾的制备和提纯实验，我们得到了一定的实验经验和实验操作技能。
同时我们也了解到了硝酸钾在工业生产和实验中的重要应用。
硝酸钾生产工艺(DOC)
硝酸钾生产工艺配料、分离工段根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的。
一次提纯工段该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的。
母液A二次提纯工段该工段是重复上一工段的重要部分，再次提高产品质量，原理也与上类同，为高温溶解，低温结晶NaCl 溶解速度快等原理。
成品加工工段经以上工段主离子含量已达到合格，而水份较高。
通过干燥器使水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可向外销售，而完成生产工序。
高母液Ｂ离心水(同冲囤后水)螺旋输送机硝酸钾，分子式为KNO3。
无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油，不溶于无水乙醇和乙醚。
无嗅无毒，味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在334℃分解放出氧，400℃时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。
是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。
与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。
[1]硝酸钾 - 主要用途医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理(金属淬火)作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
[1]分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆储运特性：库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放可燃性危险特性：高热放出氧气; 遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾防护措施工程控制：生产过程密闭，加强通风。
硝酸钾生产工艺
硝酸钾生产工艺配料、分离工段根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCI等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的氯化钾板框机_泥渣OO排渣I ——一次提纯工段该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的母液A二次提纯工段该工段是重复上一工段的重要部分，再次提高产品质量，原理也与上类同，为高温溶解，低温结晶NaCI溶解速度快等原理。
离心水（同冲囤后水）成品加工工段经以上工段主离子含量已达到合格，而水份较高。
通过干燥器使水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可向外销售，而完成生产工序。
硝酸钾，分子式为KN03无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油, 不溶于无水乙醇和乙醚。
无嗅无毒，味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在334C 分解放出氧，400C时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。
是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。
与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。
一硝酸钾-主要用途医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理（金属淬火）作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
⑴分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾=100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆储运特性：库房通风；轻装轻卸；与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放可燃性危险特性：高热放出氧气；遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃；燃烧产生有毒氮氧化物烟雾防护措施工程控制：生产过程密闭，加强通风。
硝酸钾生产工艺及研究进展概述
2017年04月硝酸钾生产工艺及研究进展概述逯亚平(青海盐湖硝酸盐业股份有限公司,青海格尔木816000)摘要：硝酸钾是重要的化工原料，它的生产方法有多种，如合成法、溶剂萃取法、复分解法、离子交换法、硝土制取法等等。
本文主要介绍合成法，它已经被应用到工厂中进行硝酸钾的生产了。
其中它包括三个步骤，这里对其进行了深入介绍，分别是中和工艺、蒸发工艺、造粒工艺。
我们可以根据这三种工艺就可以生产出来硝酸钾，而且研究它们的制作步骤可以发现其中所存在的不足，找到解决的办法，当然我们还可以去寻找这些工艺中存在的优点，我们可以借鉴的地方并对其进行发扬。
关键词：硝酸钾;生产工艺;深入研究硝酸钾在各个领域都有发挥着重要的作用。
在食品方面，硝酸钾可以用做发色剂，护色剂，防腐剂。
为食品工业带来了一定的便利；在农业方面，硝酸钾是农作物所需的肥料，它可以使农作物变得更加茁壮；在工业方面，硝酸钾被应用于玻璃的强化过程中；在军事方面，硝酸钾是做炸药的重要原料，它可以参与氧化还原反应，做氧化剂，也可以用作钾盐的合成，配制炸药（如矿山火药、引火线、爆竹）；在医学方面，硝酸钾可以被应用于生产青霉素钾盐等药物，在该方面有着重要的作用。
综上所述，硝酸钾在各个方面都有着重要的作用，所以，我们应该重视起硝酸钾的生产过程，进而去优化其生产工艺。
1中和工艺中和工艺是制造硝酸钾的过程中最简单的一步，但是在操作过程中要注意最后溶液pH 的控制。
该工艺采用酸碱中和生成盐的知识，利用氢氧化钾和硝酸，让二者反应生成硝酸钾和水这样就可以得到想要的产品。
具体的操作步骤是先加入碱，然后再加入酸，使二者反应至溶液的pH 值在7~7.5范围内，这样，硝酸钾溶液就被生产出来了，然后工作人员再通知化验室取样，如若合格便可以打入原料罐了。
2蒸发工艺利用蒸发工艺生产对硝酸钾进行加工这个过程可谓是非常繁琐。
它根据生产出的硝酸钾的状态不同，从而对应这些状态发明出各自的生产方法。
萃取法制取硝酸钾的工艺研究
第21卷 第2期 吉 林 化 工 学 院 学 报Vol.21No.2 2004年6月JOURNAL OF J IL IN INSTITU TE OF CHEMICAL TECHNOLOGYJ un. 2004收稿日期:2003-11-11作者简介:王振山(1946-),男,吉林市人,吉林化工学院副教授,主要从事物理化学方面的研究. 文章编号:100722853(2004)022*******萃取法制取硝酸钾的工艺研究王振山1,刘鸿雁1,郝 杰2,王玉香1,孙秀云1,孙大志1(11吉林化工学院制药与应用化学系,吉林吉林132022;2.吉化五中,吉林吉林132021)摘要:由氯化钾和硝酸制取硝酸钾.通过氯化钾和硝酸进行反应获得硝酸钾晶体.并尽量完全的回收硝酸和更高浓度的不含钾的盐酸,母液被一种有机溶剂萃取.关 键 词:萃取;萃取剂;硝酸钾;中图分类号:TQ 028.3+3;TQ 11413 文献标识码:A 当前,硝酸钾是一种重要的氧化剂,它被广泛应用于制造烟火、黑火药、陶瓷彩釉、药物、催化剂等方面,另外在农业上又是良好的钾肥.国内外工业需求量很大,并且不断有新的生产方法出现.目前,国内较多采用的方法是转化法,因生产成本较高,有被新工艺取代的趋势.随着分离技术的发展,具有更高经济效益的合成法和硝铵法将受到更多厂家的青睐.工业上通常采用硝酸酸钠转化法[1～3]、硝铵复分解法[4]及硝铵氯化钾离子交换法[5].目前由于硝酸钾价格上涨,转化法生产硝酸钾经济效益下降甚至亏损,硝铵复分解法存在着设备腐蚀严重、运转不易控制等问题,硝铵离子交换法国内研究较多,工艺路线较先进,但耗能多.文献曾报导[6～11]利用硝酸和氯化钾直接合成硝酸钾优于其它方法,不仅原料硝酸价格低廉,而且反应过程温度低,耗能少,是具有工业化前景的方法.本文主要研究用硝酸和氯化钾直接法生产硝酸钾,原料价廉易得,技术路线可行.采用溶剂萃取可使硝酸完全利用,并副产较纯的盐酸.优化了反应工艺条件,建立了生产硝酸钾的新方法.1 基本原理氯化钾和硝酸溶液在温度较低时按下式反应:KCl +HNO 3→KNO 3+HCl (1)若反应温度高将有副反应发生:HNO 3+3HCl →NOCl +Cl 2+2H 2O(2)既消耗了原料,又产生了污染.反应(1)被认为是可逆的,为使反应向右进行,需将生成物理学盐酸拿走.根据选取萃取剂的原则,选择了磷酸三丁脂(TBP )作为硝酸的萃取剂,脱芳烃煤油作为稀释剂.2 实验数据结果211 原料工业品氯化钾,杂质(氯化钠、氯化钙、硫酸钾等)含量应均小于是015%,(杂质高时应进行欲处理)工业稀硝酸:浓度在40%～70%均可;磷酸三丁酯(T BP ):试剂;煤油,经浓硫酸处理脱除芳烃.212 实验记录见表1表1 实验数据表KCl :IICl/mol 1∶1141∶1151∶116KCl 质量/g401637193515521849134612651961155717抽滤体质量/g 401516141617431535133719551241184017结晶温度/℃-53 萃取过程分离出产品硝酸钾后得到的母液中含有过量的硝酸、生成物盐酸和部分钾盐.回收未反应的硝酸和钾盐,分离出纯净的盐酸是我们的目标.这样既可以得到副产品盐酸,又能使硝酸和钾盐完全利用,降低了原料消耗.若能找到一种选择好的萃取剂从母液中直接萃取出盐酸是最好不过的,但迄今为止还需没有只萃取盐酸不萃取硝酸的萃取剂.因此在分离出纯度高的盐酸.本文采用TBP2煤油体系对硝酸的进行萃取.经过三次TBP2煤油萃取,母液中的硝酸基本上全部被萃取出,留在母液中的硝酸根离子浓度已很低(0105g/L),萃取完硝酸的母液主要含有盐酸和钾盐,可通过萃取或蒸馏得到纯度很高的盐酸作为副产品,移走盐酸后的钾盐返回到反应器中.对载有硝酸的TBP2煤油用水以萃取,可以得到含有少量盐酸的稀硝酸,浓度为5～10%,这部分稀硝酸返回反应器,用于溶解粗的氯化钾.4 实验结果与讨论(1)反应部分操作条件的优化,氯化钾与硝酸溶液的反应属于固—液非均相反应,在反应过程中不断析出硝酸钾晶体.影响反应的操作因素有氯化钾粒度、硝酸、氯化钾原料配比、硝酸浓度、反应温度、反应时间,影响产品质量和产量的因素还有结晶温度和结晶时间,本文拟对以上因素进行优化,以选择合适的操作条件.氯化钾与硝酸溶液反应生成硝酸钾这一过程完成的程度,即氯化钾转化为硝酸的转化率,可通过测定产品硝酸钾中氯含量(即未转化的氯化钾的量)而知,各操作条件对反应的影响程度,以产品硝酸钾中氯含量的高低表现出来.氯化钾粒度、硝酸浓度、硝酸与氯化钾的摩尔配比对反应的影响如图1所示,反应温度的影响如图2所示,反应时间与结晶时间对过程的影响程度如图3,结晶温度对产品质量和产量的影响如图4所示.由图1～4可知:氯化钾粒度对反应影响很大,随氯化钾粒度的减小,氯化钾转化率急剧增加,产品中杂质氯降低幅度很大.当氯化钾粒度超过160目时,粒度对过程的影响很小,因此氯化钾反应前需破碎过筛.图1 氯化钾粒度、硝酸浓度,HNO3/K Cl摩尔配比对反应的影响图2 反应温度对反应过程的影响图3 反应时间和结晶时间对产品质量的影响图4 结晶温度对产品质量和产量的影响(2)硝酸浓度对反应的影响则是随浓度增大,产品中杂质氯含量升高,氯化钾的转化率降低。
硝酸钾生产工艺及研究进展概述
2019年09月GSP 与Shell 的气化温度均处于1400～1600℃，Shell 与E-gas 的气化温度分别为1300～1400℃、1300～1430℃。
6）碳转化率GSP 与Shell 的碳转化率均高于99%，Shell 与E-gas 均高于95%。
7）冷煤气效率GSP 与Shell 的冷煤气效率分别为78%～82%、80%～83%，Shell 与E-gas 分别为70%～76%、70%～80%。
8）比氧耗GSP 与Shell 的比氧耗分别为330～360、310～360，Shell 与E-gas 分别为380～430、320～400。
9）比煤耗GSP 与Shell 的比煤耗分别为560～720、550～700，Shell 与E-gas 分别为600～750、580～730。
10）已运行单台气化炉最大投煤量GSP 与Shell 分别为2000t/d 、2800t/d ，Shell 与E-gas 分别为2000t/d 、2300t/d 。
11）对环境影响GSP 、Shell 、Shell 、E-gas 对环境的影响分别为低、很低、低、低。
12）气化装置投资GSP 、Shell 、Shell 、E-gas 的气化装置投资分别为中等、高、低、中等。
2.3其他对比开展工业应用及运行情况、投资、技术经济、能效的对比，截至2017年，国内GSP 与Shell 的已投运气化炉数量分别为16台与36台，在建数量则分别为32台、8台，Shell 与E-gas 的已投运气化炉数量分别为100台以上、5台，在建数量则分别为80台以上和30台以上。
可见，水煤浆气化技术的工业应用优势较为明显；对比气化炉单炉投煤量、气化炉配置、投资、内部收益率、综合能效可发现，水煤浆激冷流程气化技术在投资方面的优势明显，干煤粉废锅流程气化技术在综合能效优势明显，综合考虑投资、技术经济、综合能效，可确定水煤浆废锅流程气化技术和干煤粉激冷流程气化技术具备更为明显优势。
硝酸钾生产工艺
硝酸钾生产工艺
1 硝酸钾生产工艺
硝酸钾是一种重要的农药和农用原料，也是一种重要的工业原料，其生产十分重要。
下面介绍一种常用的硝酸钾生产工艺——熔盐法。
1.1 原料准备
熔盐法需要使用到的原料有：硝酸钾、钠、氯化钾及钠、氯化氢
溶液、水。
1.2 硝酸钾生产
（1）将硝酸钾和钠混合，在火上加热蒸发至沸点，并加氯化钾及
钠溶液和氯化氢溶液，蒸发至恒温（125℃）煮沸，持续搅拌均匀，定
时抽检，且不发生结晶即可。
（2）用水冲洗，冷却至80℃，即，可以得到硝酸钾晶体，再要滤渣、脱晶洗涤，就可以得到硝酸钾粉晶产品。
1.3 后处理
得到硝酸钾粉晶后，它仍需过筛、灭菌，得到消费级别的硝酸钾
粉晶产品。
熔盐法是以上硝酸钾生产的方法之一，以上就是简单的介绍。
该
工艺在生产过程中要求温度和浓度控制准确，操作过程安全可靠，生
产效率高。
硝酸钾生产的实用工艺
根据所提供的溶解度曲线，回答下列问题：
1）20℃时饱和硝酸钠溶液中溶质的质量分数是
46.5%
（精确到0.1%）．
（2）为了加速固体溶解，可采取的措施有
加热、搅拌、研细颗粒
．
（3）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热．取用蒸发皿应使用
工艺流程：
HNO3+KCl→反应器→结晶器→离心分离→干燥器→KNO3成品
离心分离母液→过滤→蒸发器→结晶器→离心机→2级KNO3成品
在反应器中加入硝酸和离心分离的母液，然后分批加入结晶氯化钾，硝酸过量15%，通直接蒸汽和压缩空气，使反应温度维持在75至85℃，反应器放出的水蒸气、热空气和反应气体包括部分盐酸都由空气喷射器抽出放空或送至吸收塔。反应约4小时内完成，制得的溶液的平均组成为：硝酸钾450至520g/L、硝酸35至65g/L、氯化氢120至140g/L.此溶液加以澄清、除去硅酸盐杂质后清液送入结晶器，冷却到25至30℃时析出硝酸钾晶体。离心分离洗涤去结晶中的氯化物，送入干燥器中干燥为成品，也可重结晶为较纯的产品，方法同上述。离心分离的母液和洗涤水混合，部分返回反应器，其大致组成为：硝酸钾90至110g/L、硝酸20至40g/L、氯化氢70至80g/L.部分送到中和器用苛性钾溶液中和，过滤后送入蒸发器浓缩到溶液密度1.5g/立方厘米去结晶器结晶，离心制得2至3级品。
硝酸钾直接法生产工艺：
利用氯化钾和硝酸为原料制取硝酸钾，避免采用苛性钾和碳酸钾，但长期以来由于材料腐蚀和硝酸损失量大一直无法工业化生产。
反应式：HNO3+KCl=KNO3+HCl
此外还发生副反应：3HCl+HNO3=NOCl+Cl2+H2O
硝酸钾生产工艺概述及复分解法存在的问题与对策
中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ ３ １ ． １ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ９ ９ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ０ ０ ４ — ０ ５
Ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｍ ｕ ｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ
摘
要： 概 述 了 国 内 外 生 产 硝 酸 钾 的 ４种 主 要 工 艺 方 法 ： 硝酸钠 与氯化 钾转化 法 、 硝 酸 铵 与 氯 化 钾 离 子 交 换
法、 硝 酸 与氯 化钾 溶剂 萃取 法 和 硝 酸 铵 与 氯 化 钾 复 分 解 循 环 法 ， 并 比较 了 这 ４种 不 同 生 产 工 艺 方 法 的特 点 。 其 中硝
无 机 盐 工 业
４
第４ ７卷 第 ５期
２ ０ １ ５年 ５月
Ｉ Ｎ０ＲＧＡＮＩ Ｃ Ｃ ＨＥＭＩ Ｃ ＡＬ Ｓ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ
硝 酸 钾 生产 工 艺概 述 及 复分 解 法 存在 的 问题与对策水
段正 康 ， 谢 帆。 张 涛。 李 晟。 闫建 华
（ 湘潭大学化工学 院。 湖南湘潭 ４ １ １ １ ０ ５ ）
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一种直接法制备硝酸钾的方法[发明专利]
![一种直接法制备硝酸钾的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/997dc57bdaef5ef7bb0d3c73.png)
专利名称：一种直接法制备硝酸钾的方法专利类型：发明专利
发明人：王恒磊,高立刚,单美青,崔佳惠申请号：CN201810248331.5
申请日：20180324
公开号：CN108439435A
公开日：
20180824
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种直接法制备硝酸钾的方法，步骤如下：（1）将氯化钾、硝酸和盐析剂加入到水中进行搅拌反应，反应完毕进行冷却结晶使硝酸钾充分析出，然后进行固液分离，所得固体物为硝酸钾，所得液体为母液；（2）将母液和去离子水同时流经扩散渗析器进行扩散渗析后，得到酸液和盐液的；盐液代替步骤（1）中的水和盐析剂用于下轮次硝酸钾的制备，酸液经浓缩制得盐酸。
该方法改变传统的生产工艺，既提高了生产效率，也提高了一次性成品率；同时优化了工艺流程，进而降低了母液处理成本，且获得的硝酸钾产品纯度高。
申请人：山东天一化学股份有限公司
地址：262737 山东省潍坊市滨海经济开发区海源街中段
国籍：CN
代理机构：潍坊鸢都专利事务所
代理人：周帅
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一种高效生产高纯度硝酸钾的方法与流程
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硝酸钾溶液制备和使用技巧详解
硝酸钾溶液制备和使用技巧详解硝酸钾（化学式：KNO3），又称钾硝，是一种重要的无机化合物，广泛应用于农业、工业和科研领域。
本文将详细介绍硝酸钾溶液的制备方法和使用技巧。
一、硝酸钾溶液的制备方法硝酸钾溶液的制备主要通过溶解固体硝酸钾于溶剂中而得到。
下面将介绍两种常用的制备方法。
1.1. 饱和溶液制备法饱和溶液制备法是制备硝酸钾溶液的常用方法之一。
操作方法如下：1. 将所需量的固体硝酸钾称取，并加入适量的蒸馏水中。
2. 用玻璃杯或烧杯搅拌溶解，直至固体完全溶解。
3. 在搅拌的同时，逐渐加入硝酸钾直至不再溶解为止。
此时，溶液中已达到饱和。
4. 将溶液倒入蓄水瓶中，并标明浓度及配制日期。
1.2. 稀释法制备稀释法是制备低浓度硝酸钾溶液的有效方法，具体步骤如下：1. 先准备高浓度硝酸钾溶液，通常为饱和溶液。
2. 称取所需体积的高浓度溶液，并注入容量瓶中。
3. 用蒸馏水缓慢稀释溶液，同时用玻璃棒搅拌均匀。
4. 确保溶液达到目标浓度后，使用滴定管或移液管转移到使用容器中。
二、硝酸钾溶液的使用技巧2.1. 农业领域的应用硝酸钾溶液在农业领域具有重要的作用，主要用于肥料制备和土壤调理。
以下是一些使用技巧：1. 肥料配制：硝酸钾溶液可作为氮、钾肥料的源头。
通过与其他肥料混合使用，能够提供植物所需的养分。
2. 作物施肥：硝酸钾溶液可通过灌溉、叶面喷施等方式施用于作物，有效补充作物的氮、钾元素，并促进作物生长发育。
3. 病虫害防治：硝酸钾溶液具有一定的抗病虫害的能力，可用于作物的病虫害防治，提高作物的抗病虫害能力。
2.2. 工业领域的应用硝酸钾溶液在工业领域有广泛的应用，特别在火药、炸药、火焰喷射器等方面发挥重要作用。
以下是一些使用技巧：1. 火药制备：硝酸钾溶液是火药的重要组分之一。
根据需要的火药类型，可以通过调整硝酸钾溶液的浓度和配比，来满足不同的爆炸能力需求。
2. 焊接工艺：硝酸钾溶液可用于焊接过程中的磨光和清洗工作。
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硝酸钾生产工艺
配料、分离工段
根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl 等很少溶解。
从而达到富集KNO 3的目的。
能医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工
业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理(金属淬火)作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法
硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性
爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆
储运特性：库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放
可燃性危险特性：高热放出氧气; 遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾
防护措施
工程控制：生产过程密闭，加强通风。
提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，建议佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿聚乙烯防毒服。
手防护：戴氯丁橡胶手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。
工作完毕，淋浴更衣。
保持良好的卫生习惯。
硝酸钾 - 存储运输
储存注意事项
两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、、；塑料袋外复合塑料编织袋（聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋）；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。
运输注意事项
铁路运输时应严格按照铁道部中的危险货物配装表进行配装。
运输时单独装运，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。
运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。
严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。
运输时车速不宜过快，不得强行超车。
运输车辆装卸前后，均应彻底清扫、洗净，严禁混入有机物、易燃物等杂质。
）以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的工艺流程如下：
根据所提供的溶解度曲线，回答下列问题：
1）20℃时饱和硝酸钠溶液中溶质的质量分数是
%
（精确到%）．
（2）为了加速固体溶解，可采取的措施有
加热、搅拌、研细颗粒
．
（3）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热．取用蒸发皿应使用
坩埚钳
（填仪器的名称），为了防止液滴飞溅，进行的操作是
用玻璃棒不断搅拌滤液
．
（4）滤液1中含的离子是
K+、NO
-、Na+、Cl-
3
．硝酸钾转化法生产工艺：
反应式：NaNO3+KCl=KNO3+NaCl
当温度升高时，硝酸钾和硝酸钠的溶解度大大提高，而氯化钠的溶解度变化很小。
因此，在热的硝酸钠和氯化钾的饱和溶液中氯化钠会沉淀以保证反应的继续进行。
则在较高温度下此复分解反应可以继续进行。
其次，在生成的硝酸钾产品中夹杂少量的原料带进的亚硝酸钠、碳酸钠等杂质，可以加少量的硝酸铵除去。
Na2CO3+2NH4NO3=(NH4)2CO3+2NaNO3
NaNO2+NH4NO3=(NH4)NO2+NaNO3
生成的亚硝酸铵40℃时已经开始很快分解，碳酸铵则在60至70℃时全部分解，所以生成物会在高温下分解成氮气、氨和二氧化碳排入大气。
每生产一吨产品消耗：硝酸钠吨、氯化钾吨、硝酸铵吨、蒸汽11吨。
工艺流程：转化法制造硝酸钾工艺包括两个主要工序：硝酸钠和氯化钾的复分解及硝酸钾的净化与结晶，流程如下：
NaNO3→NaNO3储槽→蒸发器→反应器→过滤器→KNO3净化→结晶器→离心机→熔化→过滤→结晶器→离心机→干燥器→成品
硝酸钠溶液预先经过过滤后在蒸发器中浓缩到含NaNO3 600至700g/L，在80至90℃下送至钢制反应器。
然后逐渐将粉碎的氯化钾加入反应器，也可先将氯化钾溶解于含有硝酸钠的热的稀母液中，然后送入反应器进行复分解。
反应物中硝酸钠量超过化学计量90至120g/L。
为了加速转化和防止反应过程中氯化钠沉淀堵塞反应器，在反应器下部通入压缩空气或机械强力搅拌，使反应器中析出的氯化钠处于悬浮状态。
反应初期溶液温度为80至90℃，可由反应器内蛇管蒸汽加热。
为了减少泡沫，在反应器内加少量矿物油，转化过程3至4小时，当温度达到119至122℃时可认为转化结束。
其时溶液密度约在至立方厘米，被送入加压过滤器在下操作，使食盐与溶液分离并用水洗涤去氯化钠中夹带的硝酸钾，洗涤水并入第一次结晶分离的母液中，氯化钠可供工业用。
硝酸钾溶液由过滤器送入净化槽中，为防止硝酸钾结晶并除去杂质，用蒸汽加热保持槽内温度在90至105℃范围内，并加入少量的硝酸铵，一般加入化学计量的70%可以使杂质碳酸盐和亚硝酸盐分解。
同时氯化钠也可能在此槽内继续沉淀出来。
纯化后的热溶液送至用水冷却的结晶器中，冷却到25至30℃下析出硝酸钾结晶（称为一次结晶），经过离心分离并洗涤后，硝酸钾结晶中氯化钠可在6%以下。
为制取较纯的硝酸钾（一级品），通常将一次结晶在熔化器中用蒸汽冷凝水并通直接蒸汽予以溶解。
制得的浓硝酸钾溶液在热状态下进行板框过滤，此时滤液中氯化钠含量不得超过1至2%，送结晶器进行二次结晶，离心分离后在转筒干燥器中用105至110℃的热空气干燥为成品。
二次结晶分离的母液可用来制取2级品的硝酸钾。
硝酸钾直接法生产工艺：
利用氯化钾和硝酸为原料制取硝酸钾，避免采用苛性钾和碳酸钾，但长期以来由于材料腐蚀
和硝酸损失量大一直无法工业化生产。
反应式：HNO3+KCl=KNO3+HCl
此外还发生副反应：3HCl+HNO3=NOCl+Cl2+H2O
即氯化物分解生成氯化亚硝酰和氯气，对此混合物的利用至今还未有合理的利用方法，只能排放，使硝酸损失增大。
但采用30%至40%的稀硝酸，反应温度在60至70℃时生成的氯化亚硝酰数量不大，可提高硝酸的利用率。
工艺流程：
HNO3+KCl→反应器→结晶器→离心分离→干燥器→KNO3成品
离心分离母液→过滤→蒸发器→结晶器→离心机→2级KNO3成品
在反应器中加入硝酸和离心分离的母液，然后分批加入结晶氯化钾，硝酸过量15%，通直接蒸汽和压缩空气，使反应温度维持在75至85℃，反应器放出的水蒸气、热空气和反应气体包括部分盐酸都由空气喷射器抽出放空或送至吸收塔。
反应约4小时内完成，制得的溶液的平均组成为：硝酸钾450至520g/L、硝酸35至65g/L、氯化氢120至140g/L.此溶液加以澄清、除去硅酸盐杂质后清液送入结晶器，冷却到25至30℃时析出硝酸钾晶体。
离心分离洗涤去结晶中的氯化物，送入干燥器中干燥为成品，也可重结晶为较纯的产品，方法同上述。
离心分离的母液和洗涤水混合，部分返回反应器，其大致组成为：硝酸钾90至110g/L、硝酸20至40g/L、氯化氢70至80g/L.部分送到中和器用苛性钾溶液中和，过滤后送入蒸发器浓缩到溶液密度立方厘米去结晶器结晶，离心制得2至3级品。