I shamshidinov noorganik moddalar va
Download 7.06 Mb. Pdf ko'rish
|
Kaliy nitrat ishlab chiqarishning konversiyali usuli. Quyidagi
almashinish reaksiyasiga asoslangan usul keng tarqalgandir: KCl + NaNO 3 = NaCl + KNO 3 5, 25, 50 va 100 O C haroratdagi KCl + NaNO 3 = NaCl + KNO 3 suvli sistemasida eruvchanlik diagrammasi 3.26-rasmda tasvirlangan. Bundan ko‘rinadiki, 5-25 O C haroratdagi kaliy tuzlarining eruvchanligi natriy tuzlariga nisbatan kam; 100 O C da, aksincha, NaCl ning kristallanlanish sohasi keskin ortadi. Agar 100 O C da KCl va NaNO 3 larning ekvimolyar aralashmasining eritmasi tayyorlansa, kvadrat diognallari kesishishiga to‘g‘ri keladigan a nuqta NaCl ning kristallanish sohasida yotadi. Bunday eritmadan 100 O C haroratda suv bug‘latilganda, eritma to‘yinishi natijasida NaCl kristallana boshlaydi va eritma tuzli massasining tarkibi ab chiziq bo‘yicha o‘zgaradi. 3.26-rasm. 5, 25, 50 va 100 O C haroratdagi KCl + NaNO 3 = NaCl + KNO 3 suvli sistemasida eruvchanlik izotermasi. b nuqtada eritma KCl ga ham to‘yinadi. Agar xuddi shu paytda ajraladigan NaCl kristallari ajratilsa va so‘ngra eritma, masalan 5 O C ga sovutilsa, bunda b nuqta KNO 3 ning kristallanish sohasida bo‘lib qoladi. Eritma sovutilganda bu tuz ham cho‘kmaga tushadi va qolgan eritma tarkibi bc chiziq bo‘yicha o‘zgaradi. Bunda a va b nuqtalar orasidagi masofa unchalik katta emas, u holda ekvimolekulyar miqdordagi KCl va NaNO 3 tutgan eritmadan suvni bug‘latishda juda oz miqdordagi NaCl cho‘kmaga tushadi va eritma tezda KCl bilan ham to‘yingan holga keladi. Bu esa eritmani sovutish KNO 3 unumini kamaytiradi. Ajratib olinadigan NaCl miqdorini oshirish va KNO 3 unumini oshirish uchun, diagrammadan ko‘rinadiki, boshlang‘ich eritmaga ortiqcha NaNO 3 qo‘shish lozimdir. Agar NaCl 263 ajratib olinishi tugallanishiga eritma uchta tuz – NaCl, KCl va KNO 3 bilan to‘yinsa (ya’ni uning tuzli massasi E 2 nuqta bilan tasvirlangan) eng yuqori unumga erishiladi. Bunda hosil bo‘lgan NaCl kristallarini ajratib olingandan so‘ng, eritmani sovutilishi natijasida KNO 3 ning kristallanishi eng uzun yo‘l E 2 d bo‘yicha sodir bo‘ladi va eng yuqori unumda mahsulot olinishi ta’minlanadi. KCl va NaNO 3 orasidagi almashinishni ta’minlashning eng samarador va tejamkor usuli bu – o‘zgarmas bosim va o‘zgaruvchan haroratda sistemadan suvni bug‘latish paytida NaCl ning kristallanishi sodir bo‘ladigan siklik jarayonda amalga oshirish hisoblanadi. Bunday optimal siklning tartibi va hisobi izotermik va izobarik diagrammalar kesishuvi yordamida amalga oshirilishi mumkin. KNO 3 kristallanishi 50 O C da tugallanadigan optimal sikl uchun misol 3.27-rasmda ko‘rsatilgan. Izotermik kesishuvda a nuqta – sovutish jarayonida ba kesimda KNO 3 kristallanganidan so‘ng qoladigan eritmani tavsiflaydi. Kristallanish boshlanishida eritmaning tuzli tarkibiga b nuqta muvofiq keladi. Kristallanishdan oldin unga shunday miqdordagi suv qo‘shiladiki, u kristallanish oxirida faqat belgilangan haroratdagina (50 O C) natriy xlorid bilan to‘yinishi kerak. b eritma qaynayotgan c eritmadan suvning bug‘lanishi va NaCl ning kristallanishi natijasida olinadi. Bug‘latish uchun boshlang‘ich eritma c – eritma a ning KCl va NaNO 3 lar ekvimolyar aralashmasi bilan aralashtirilishidan olinadi. 3.27-rasm. Izotermik (50 O C) va izobarik (0,1 MPa) kesishuvli diagrammada KCl + NaNO 3 = NaCl + KNO 3 konversiyaning optimal sikli. Shunday qilib, sikl cab uchburchagi bo‘yicha amalga oshiriladi. Siklning tuzli koeffitsienti (ya’ni olingan KNO 3 massasining 264 bug‘latilgan suv massasiga nisbati) qanchalik katta bo‘lsa, bug‘latishga shunchalik oz energiya sarflanadi. KNO 3 kristallanishining oxirgi harorati qanchalik katta bo‘lsa, eritmani sovutishga shunchalik oz xarajat ketadi. 50-25 O C oralig‘ida joylashgan qaynash nuqtasidan kristallantirishning oxirgi haroratigacha chegarasidagi haroratli sikl eng tejamkor hisoblanadi. Bunda Bb chiziqli bug‘lanish uchun optimal K + :NO 3 - nisbati 0,69-0,96 oralig‘ida bo‘ladi; ular nisbatan yuqori tuzli koeffitsientlar va kam hajmli aylanma eritmalar bo‘lishini ta’minlaydi. Kaliy xlorid va nitrat kislota yoki azot oksidlaridan kaliy nitrat olish. Jihozlarning yuqori darajada korroziyalanishi va qo‘shimcha mahsulotlar – HCl, Cl 2 , NOCl ni tutib qolish va ishlatilishidagi qiyinchiliklar sababli sanoatda kam qo‘llaniladigan bu usulda kamyob ishqor va ko‘p miqdordagi bug‘ talab etiladi. Kaliy xloridning nitrat kislota yoki azot oksidlari bilan reaksiyasi quyidagi sxemalar bo‘yicha boradi: KCl + HNO 3 = KNO 3 + HCl (3.1) 3HCl + HNO 3 = NOCl + Cl 2 + 2H 2 O (3.2) 2KCl + 3NO 2 + H 2 O = 2KNO 3 + 2HCl + NO (3.3) HCl + 2NO 2 = HNO 3 + NOCl (3.4) Nisbatan past haroratda (25-60 O C) reaksiya (3.1) chapdan o‘ngga boradi. Reaksiya (3.2) ning qaytarligi oson, past haroratda boshlanadi; 100 O C haroratda muvozanat deyarli to‘la NOCl va Cl 2 tomonga siljiydi. Nitrozil xlorid NOCl va xlorning hosil bo‘lishi eritma konsentratsiyasi va haroratning ko‘tarilishiga bog‘liqdir. 30-40% li nitrat kislota ishlatilganda va 60 O C dan past haroratda azotning nitrozil xlorid tarzida yo‘qotilishi unchalik ko‘p bo‘lmaydi va xlor eritmada HCl shaklida to‘planadi. Eritma sovutilganda undagi KNO 3 ning anchagina qismi ajralib chiqadi, qolgan eritma siklga qaytarilishi mumkin. Bunda undan vodorod xloridni haydalishi kerak. Haydalgan bug‘ni xlorid kislota tarzida kondensatlanadi. Reaksiya (3.1) bo‘yicha KNO 3 olishni organik erituvchilar – butil, izoamil spirtlari va boshqalar muhitida amalga oshirilishi ham mumkin, bunda organik erituvchilar regeneratsiyalab turiladi. KCl va nitrat kislotadan NOCl hosil qilinmagan holda ham KNO 3 olish usullari yaratilgan. Masalan, nisbatan (100 O C dan) past haroratda suvli muhitda boradigan quyidagi reaksiya tenglama bilan ifodalanuvchi jarayondan foydalanish taklif etilgan: 265 (Na 2 SO 4 + 2KCl) + CaCO 3 + 2HNO 3 + H 2 O = CaSO 4 ∙2H 2 O + 2NaCl + CO 2 + 2KNO 3 yoki 300-700 O C haroratda kaliy xloridni dastlab ortiqcha miqdordagi fosfat kislota (HCl ni haydalishi) bilan parchalash, so‘ngra fosfat kislotani jarayonga qaytarish orqali kaliy fosfatni nitratga konversiyalashni amalga oshirish mumkin: KCl + 2H 3 PO 4 = KH 2 PO 4 + H 3 PO 4 + HCl KH 2 PO 4 + H 3 PO 4 + HNO 3 = KNO 3 + 2H 3 PO 4 Download 7.06 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling