Винахід відноситься до області технології отримання чистих хімічних речовин, зокрема до способу отримання чистого гідроксиду калію. Взаємодії піддають надперекись калію і обессоленную воду, процес проводять при атмосферному тиску, початкової температурі води не нижче 20 o C і кінцевої температурі розчину не нижче 90 o C, при співвідношенні компонентів K2 O4: H2 O 1 - 1,5. При цьому надперекись подають в воду. Винахід дозволяє спростити процес отримання гідроксиду калію і виключити утворення твердих і рідких відходів, створити екологічно чисту технологію отримання хімічних речовин. 1 табл.
ОПИС ВИНАХОДИ До патентів
Винахід відноситься до технології отримання чистих хімічних речовин, зокрема до технології отримання чистого гідроксиду калію. Чистий гідроксид калію реактивної кваліфікації та спеціальних сортів, наприклад обесхлоренний, виходить способами очищення продуктів технічної кваліфікації і методами безпосереднього отримання з калійвмісних солей. До останніх слід віднести електрохімічні способи електроліз розчину KCl на ртутному катоді і електроліз розчину KCl в ваннах з іонообмінної мембраною, і хімічні способи, в основі яких лежать обмінні реакції.
В літературі [1] описані способи отримання гідроксиду калію реактивної кваліфікації, в основі яких лежать реакції
Цими способами виходять водні розчини цільового продукту з концентрацією 70 100 г / л КОН (7 9), і значні кількості твердих шламів. Подальша переробка лугів і шламів енерго- і трудомісткі, внаслідок чого ці способи реалізуються тільки в лабораторній практиці для отримання невеликих кількостей гідроксиду калію реактивної кваліфікації; для великотоннажного виробництва способи непридатні.
Пропонований спосіб отримання чистого гідроксиду калію слід віднести до вищеописаної групі хімічних методів, в яких цільовий продукт виходить в результаті взаємодії двох з'єднань.
Мета винаходу створення універсального способу отримання чистового гідроксиду калію, однаково придатного як для отримання грамових кількостей продукту, так і для великотоннажного виробництва, при радикальному спрощення технології і виключення твердих і рідких відходів.
Ця мета досягається застосуванням в якості калійвмісних з'єднання надперекісі калію (тетраоксид калію) для отримання гідроксиду калію. Перекисних сполук лужних металів, зокрема надперекись калію, містять кисень в легко виділяється і активній формі, що обумовлено своєрідністю його зв'язку в молекулах, і використовуються в якості джерел хімічно пов'язаного кисню. Примітною особливістю перекисних сполук лужних металів є те, що при взаємодії з парами води і вуглекислотою виділяється кисень. Внаслідок цього вони стали основою засобів регенерації повітря в ізольованих приміщеннях, таких як підводні човни, космічні кораблі, а також для забезпечення індивідуального захисту людей (водолазів, альпіністів, пожежників, шахтарів). В силу цього їх широко вивчали [2] для цієї мети їх виробляють в досить великих масштабах і, внаслідок цього їх виробництво включено в військово-промисловий комплекс.
Встановлено, що процес може бути проведений в одну виробничу стадію з отриманням розчину гідроксиду калію будь-якої заданої концентрації в межах до 62 o C64% при цьому твердо-рідкі відходи відсутні, а в атмосферу викидається тільки кисень, який може бути використаний для отримання K2 O4. Процес протікає з високою інтенсивністю і повним виділенням кисню при температурі розчину на 20 o C50 o C нижче температури кипіння розчину заданої концентрації, але не нижче 90 o C. Необхідний температурний режим встановлюється мимовільно при початковій температурі води, що йде на розкладання вище 30 o C за рахунок тепла реакції при належній теплоізоляції реактора і може регулюватися інтенсивністю дозування надперекісі. Слід дозувати надперексіь калію в воду, що диктується специфічними реологічними властивостями порошкоподібного продукту.
Корозійностійким матеріалами для даного процесу є фторопласт 4, цирконій і скловуглець.
Характер процесу, що протікає не залежить від масштабу його здійснення, що дозволяє здійснювати його як в лабораторній практиці для отримання невеликих кількості продукту, так і в промислових масштабах для здійснення великотоннажного виробництва; коефіцієнт масштабування близький до одиниці.
Приклад 1. У склянку на 350 см 3 залито 100 см 3 дистильованої води при 30 o C. Стакан теплоізольований азбестовим полотном. У склянку шпателем завантажили 120 г надперекісі калію. Температура по завершенні реакції розкладання надперекісі досягла 110 o C. Отримано 167,5 г розчину, що містить 56,3% КОН; вихід 99% За змістом домішок продукт відповідає кваліфікації ч. д.а. ГОСТ "а.
Приклад 2 здійснення процесу в промисловому масштабі. У фторопластову ємність заливається обезсолена вода, з температурою 30 o C35 o C. Туди ж з бочок вантажиться надперекись калію в співвідношенні 1 1. Температура в залежності від інтенсивності завантаження, піднімається до 120 130 o C. Отриманий продукт відповідає технічним умовам.
Показники якості продукту отриманого за пропонованим технічному рішенню представлені в поданій таблиці.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання чистого гідроксиду калію, що включає взаємодію калійвмісних з'єднання з реагентом, що створює гідроксид, який відрізняється тим, що взаємодії піддають надпероксід калію і обессоленную воду, при цьому надпероксід подають в воду і процес ведуть при атмосферному тиску, початкової температурі води не нижче 20 ° С, кінцевої температурі розчину не нижче 90 ° С і масовому співвідношенні надпероксида калію і води, що дорівнює (1 1,5): 1.