硫酸法制備磷酸二氫鉀新工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-30 09:11
本文選題:磷酸二氫鉀 + 硫酸氫鉀; 參考:《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:磷酸二氫鉀作為食品添加劑,飼料添加劑和高效無氯磷鉀復(fù)合肥,應(yīng)用廣泛。目前,磷酸二氫鉀生產(chǎn)主要采用中和法,因原料磷酸和氫氧化鉀價(jià)格太高,難以大規(guī)模在農(nóng)業(yè)上進(jìn)行推廣和應(yīng)用。另外,隨著國內(nèi)工業(yè)發(fā)展,大量的廢硫酸處理和排放已成為嚴(yán)重的環(huán)境問題。本文針對上述問題,提出以氯化鉀、硫酸和磷酸氫鈣為原料制備磷酸二氫鉀的新工藝,其關(guān)鍵點(diǎn)是整個(gè)反應(yīng)過程控制在80℃以下,從而即克服了傳統(tǒng)曼海姆法高溫(600-800℃)合成反應(yīng)條件以及對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕(硫酸和鹽酸)的根本缺點(diǎn),又解決了傳統(tǒng)中和法以磷酸、氫氧化鉀為原料的高成本缺點(diǎn)。研究表明:本新工藝鉀和磷的總回收率分別為99%和95%,每制一噸磷酸二氫鉀的原料成本約為3100-3500元,大大低于現(xiàn)有的以氫氧化鉀、磷酸為原料的中和法原料成本(約6000元/噸),原料成本降低了35-45%。本新工藝優(yōu)化的工藝條件是:(1)氯化鉀和硫酸反應(yīng)制硫酸氫鉀的最適工藝條件為:氯化鉀初始質(zhì)量濃度為50%,反應(yīng)溫度為80℃,氯化鉀和硫酸的摩爾配比在1:1.2,反應(yīng)時(shí)間12min。(2)經(jīng)單因素和正交試驗(yàn)得到,磷酸氫鈣和硫酸氫鉀反應(yīng)制磷酸二氫鉀的最優(yōu)工藝組合為:反應(yīng)時(shí)間為120min,反應(yīng)溫度為60℃,液固比為4.5,鉀磷比為1.3。各因素對磷酸二氫鉀制備中母液磷收率的影響順序:反應(yīng)溫度液固比磷鉀比反應(yīng)時(shí)間。(3)磷酸二氫鉀母液結(jié)晶實(shí)驗(yàn),控制蒸發(fā)水量在70%,所得到的磷酸二氫鉀產(chǎn)品純度在96%以上,符合國家農(nóng)業(yè)級(jí)一等品標(biāo)準(zhǔn)。
[Abstract]:Potassium dihydrogen phosphate is widely used as food additive, feed additive and high efficiency chloro-free phosphorus-potassium compound fertilizer. At present, the production of potassium dihydrogen phosphate mainly adopts neutralization method. Because the price of raw material phosphoric acid and potassium hydroxide is too high, it is difficult to be popularized and applied in agriculture on a large scale. In addition, with the development of domestic industry, a large number of waste sulfuric acid treatment and emission has become a serious environmental problem. In this paper, a new process of preparing potassium dihydrogen phosphate from potassium chloride, sulfuric acid and calcium bicarbonate is proposed. The key point is that the whole reaction process is controlled below 80 鈩,
本文編號(hào):1823953
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