Proces produkcji diwodorofosforanu potasu

May 17, 2024

Zostaw wiadomość

Istnieje wiele metod produkcji diwodorofosforanu potasu, które można z grubsza podsumować jako metodę zobojętniania, metodę ekstrakcji, metodę wymiany jonowej, metodę podwójnego rozkładu, metodę bezpośrednią, metodę krystalizacji i metodę elektrolizy. W Chinach w procesach produkcyjnych powszechnie stosuje się metodę neutralizacji, a następnie metodę ekstrakcji organicznej, metodę podwójnego rozkładu i metodę wymiany jonowej.


Metoda neutralności:
Metoda neutralizacji polega na przygotowaniu 30% roztworu żrącego potasu lub węglanu potasu i przesłaniu go do neutralizatora. Mieszając, zobojętnia się 50% roztworem kwasu fosforowego. Temperatura jest kontrolowana na poziomie 80-100, a pH wynosi 4-5. Zneutralizowany produkt filtruje się, zatęża, schładza, krystalizuje, odwirowuje i suszy, uzyskując gotowy produkt. Krystalizacyjny ług macierzysty zawraca się do sekcji zatężania w celu ponownego użycia. Przebieg procesu wytwarzania diwodorofosforanu potasu metodą neutralizacji przedstawiono na rysunku 1 (pominięty), a równanie reakcji chemicznej wygląda następująco:
H3PO4 +KOH=KH2PO4 + H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4 + H2O CO2↑
Charakterystyką metody neutralizacji jest krótki przebieg procesu, dojrzała technologia, niewielka liczba sprzętu, wysoka jakość produktu, niskie zużycie energii i niskie inwestycje. W metodzie tej jako surowce wykorzystuje się termiczny kwas fosforowy i wodorotlenek potasu, wysokie koszty produkcji i trudne do zastosowania w rolnictwie. Stosowany jest głównie do produkcji diwodorofosforanu potasu o jakości spożywczej, farmaceutycznej i przemysłowej. W przyszłości wydajność tej metody znacznie spadnie, jednak obecnie nie ma innych metod, które mogłyby zachwiać jej dominującą pozycją w przemyśle spożywczym. Obecnie możliwości produkcyjne diwodorofosforanu potasu metodą neutralizacji w Chinach stanowią ponad 90% całkowitych mocy produkcyjnych.


Metoda ekstrakcji:
Metody ekstrakcji dzielą się na ekstrakcję organiczną i ekstrakcję nieorganiczną. Obecnie metodą uprzemysłowioną jest ekstrakcja organiczna.
Ekstrakcja organiczna to metoda selektywnego wykorzystania rozpuszczalników organicznych do ekstrakcji i separacji diwodorofosforanu potasu w oparciu o różne charakterystyki rozpuszczalności rozpuszczalników organicznych dla różnych związków. Jest on wytwarzany w wyniku reakcji chlorku potasu i kwasu fosforowego w odpowiednim rozpuszczalniku organicznym (S), a powstały kwas solny jest prawie ekstrahowany do rozpuszczalnika organicznego. Po rozdzieleniu i rozdzieleniu faz, z fazy wodnej krystalizuje diwodorofosforan potasu, a produkt w postaci diwodorofosforanu potasu otrzymuje się przez przemycie i suszenie. Po oddzieleniu ciecz macierzysta jest zawracana do użytku; Kwas solny ekstrahuje się z fazy organicznej za pomocą środka odpędzającego, który w procesie jest zawracany do obiegu.


Metoda wymiany jonowej:
Roztwór chlorku potasu stosuje się do adsorbowania K+ z roztworu za pomocą żywicy kationowymiennej na bazie styrenu. Następnie roztwór diwodorofosforanu amonu wymienia się na żywicę, otrzymując roztwór diwodorofosforanu potasu. Roztwór nawozowy zatęża się, chłodzi, krystalizuje, odwirowuje i suszy, otrzymując gotowy produkt, diwodorofosforan potasu. Krystalizacyjny ług macierzysty zawraca się do sekcji zatężania w celu ponownego użycia.