Способ регенерации калиевой селитры
Владельцы патента RU 2555490:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)
Изобретение относится к технологии дымного черного пороха и может быть использовано для регенерации калиевой селитры из сметок производства порохов с истекшим сроком хранения. Способ включает смешение утилизируемого дымного пороха с водой в баке, нагревание смеси до 90-100°С, фильтрацию раствора сероугольной смеси и калиевой селитры, кристаллизацию последней при постоянном охлаждении кристаллизатора, сбор кристаллов калиевой селитры, ее центрифугирование для удаления раствора и сушки, при этом фильтрацию осуществляют при работающей мешалке в обогреваемом фильтре, кристаллизацию проводят при перемешивании раствора путем подачи сжатого воздуха, образовавшийся в кристаллизаторе маточный раствор перекачивают в бак, нагревают до температуры 90-100°С и промывают им осадок на обогреваемом фильтре, полученный раствор вновь подают в кристаллизатор и подвергают кристаллизации, выпавший осадок селитры удаляют, а оставшийся в кристаллизаторе раствор снова направляют для смешения с утилизируемым дымным порохом. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода извлекаемой из дымного черного пороха калиевой селитры. Предложенный способ прост и позволяет использовать промышленное оборудование. 1 ил., 2 пр.
Изобретение относится к технологии дымного черного пороха (ДЧП) и может быть использовано для регенерации калиевой селитры из утилизируемых дымных порохов и порохов с истекшими сроками хранения. В дальнейшем калиевая селитра может быть использована в производстве ДЧП или в качестве минерального удобрения.
Из литературы известны способы извлечения растворимых веществ путем экстракции с последующей кристаллизацией [1-3]. Основным недостатком известных способов является малое количество извлеченной селитры (менее 30%).
Так, в способе [2] описано извлечение растворимых веществ с помощью экстракции, а затем кристаллизации растворимого вещества. При этом извлекается 25-30% вещества, так как при прохождении через фильтр имеют место большие потери.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ регенерации калиевой селитры из сметок производства [4], заключающийся в смешении утилизируемого дымного пороха с водой, нагревании при постоянном перемешивании, отстаивании смеси для осаждения твердых частиц, прохождении раствора калиевой селитры через фильтр и осаждении кристаллов в охлаждаемом кристаллизаторе. Как недостаток извлекается не более 30% калиевой селитры от всей содержащейся в ДЧП.
Техническим результатом данного изобретения является увеличение выхода извлекаемой из ДЧП калиевой селитры.
Технический результат достигается тем, что в способе регенерации калиевой селитры, включающем в себя смешение утилизируемого дымного пороха с водой, нагревание смеси до 90-100°C, фильтрации раствора, кристаллизации калиевой селитры при постоянном охлаждении кристаллизатора, сбора кристаллов калиевой селитры, центрифугирования ее для удаления раствора и сушки, а сероугольная смесь и раствор калиевой селитры проходят при работающей мешалке через обогреваемый фильтр, кристаллизацию проводят при перемешивании раствора путем подачи сжатого воздуха, а образовавшийся в кристаллизаторе маточный раствор нагревают до температуры 90-100°C и промывают им осадок на обогреваемом фильтре, а полученный раствор подают в кристаллизатор и вновь подвергают кристаллизации, выпавший осадок удаляют, а оставшийся в кристаллизаторе раствор вновь направляют для смешения с утилизируемым дымным порохом.
Примеры конкретного исполнения.
Пример 1. Для регенерации калиевой селитры из сметок производства ДЧП использовали технологическую схему, представленную на фиг.1.
В бак 1 с мешалкой заливают воду до половины бака, включают мешалку, загружают утилизируемый дымный порох по весу не более половины веса воды и пускают пар в паровую рубашку. При достижении температуры в баке 100°C открывают кран 2 и фильтруют взвесь через обогреваемый фильтр 3, который имеет температуру 95°C. Фильтрат поступает в кристаллизатор с рубашкой 4. В рубашку пускают холодную воду, раствор перемешивают потоком сжатого воздуха. Процесс продолжают до понижения температуры раствора до 25°C. Выпавший осадок селитры перегружают в тканевый мешок и отжимают в центрифуге 5 до прекращения выделения раствора.
Образовавшийся маточный раствор из кристаллизатора 4 перекачивают в бак 1, нагревают до 95°C и промывают им осадок на фильтре 3, после чего полученный раствор сливают в кристаллизатор 4 и вновь подвергается кристаллизации вышеописанным способом. В этом случае извлекается 82% селитры.
Сушку селитры производят в сушильном шкафу 6, обогреваемом паром при температуре не более 120°C до содержания влаги 0,08%.
Пример 2. Для регенерации калиевой селитры из сметок производства ДЧП использовали технологическую схему, представленную на фиг.1, но в бак 1 заливали не воду, а маточный раствор селитры из кристаллизатора 4, образовавшийся после кристаллизации селитры. В данном случае этот способ позволяет извлечь 85% селитры.
В любом случае использование предложенного способа позволяет значительно увеличить количество извлеченной селитры.
Способ прост и позволяет использовать промышленное оборудование.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд., пер и доп. М.: Химия, 1973 г.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. 9-е изд., пер. и доп. Л.: Химия, 1981 г.
3. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. 4-е изд., пер. и доп. М.: Химия, 1980 г.
4. Заявка на изобретение RU №2008109343 от 20.09.09. г.
Способ регенерации калиевой селитры, включающий смешение утилизируемого дымного пороха с водой в баке, нагревание смеси до 90-100°С, фильтрацию раствора сероугольной смеси и калиевой селитры, кристаллизацию последней при постоянном охлаждении кристаллизатора, сбор кристаллов калиевой селитры, ее центрифугирование для удаления раствора и сушки, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют при работающей мешалке в обогреваемом фильтре, кристаллизацию проводят при перемешивании раствора путем подачи сжатого воздуха, образовавшийся в кристаллизаторе маточный раствор перекачивают в бак, нагревают до температуры 90-100°С и промывают им осадок на обогреваемом фильтре, полученный раствор вновь подают в кристаллизатор и подвергают кристаллизации, выпавший осадок селитры удаляют, а оставшийся в кристаллизаторе раствор снова направляют для смешения с утилизируемым дымным порохом.
