碳酸钾概述

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食品添加剂碳酸钾

食品添加剂碳酸钾

食品添加剂碳酸钾1. 简介食品添加剂是指为了改善食品的物理、化学、生物特性而在食品中加入的物质。

其中,碳酸钾是一种常见的食品添加剂,常用于调味品、面包、饼干等食品中。

本文将介绍碳酸钾的性质、用途以及安全性等相关内容。

2. 碳酸钾的性质碳酸钾的化学式为K2CO3,为无色结晶,可溶于水。

其分子量为138.21g/mol。

碳酸钾呈碱性,可中和食品中的酸味,起到调味的作用。

碳酸钾还具有抗氧化、乳化稳定剂等功能,能够延长食品的保质期。

3. 碳酸钾的用途碳酸钾广泛应用于食品工业,具有以下主要用途:3.1 调味剂碳酸钾可用作调味剂,能够中和食品中的酸味,使食品口感更加平衡。

常见的应用包括酱料、冷饮等。

3.2 烘焙食品碳酸钾可以被用于面包、饼干等烘焙食品中,作为膨松剂。

碳酸钾能够与酸性物质反应,产生二氧化碳气泡,从而使面团膨胀,增加食品的松软度。

3.3 保鲜剂碳酸钾还具有抗氧化的作用,能够延长食品的保质期。

在一些罐头食品、腌制食品等中,添加适量的碳酸钾可以起到保鲜的效果。

4. 碳酸钾的安全性虽然碳酸钾在食品中的应用是被允许的,但我们仍然需要注意一些安全性问题。

4.1 摄入量限制根据食品安全标准,碳酸钾的使用量是有限制的,不应超过一定的摄入量。

超过摄入量可能对人体健康造成不良影响。

4.2 过敏反应某些人对碳酸钾可能存在过敏反应。

在食用含有碳酸钾的食品时,如果出现呕吐、腹痛、皮疹等症状,应立即停止食用,并就医进行处理。

4.3 孕妇和儿童禁用碳酸钾在食品中的使用对孕妇和儿童有一定的限制。

孕妇和儿童在使用含有碳酸钾的食品时应注意遵循医生的建议。

5. 总结碳酸钾作为食品添加剂,具有调味、膨松、保鲜等功能。

它在食品工业中被广泛使用,但在使用时需要注意安全性问题,合理控制摄入量。

如有过敏反应等问题,应及时就医。

在使用含有碳酸钾的食品时,建议孕妇和儿童遵循医生的建议。

通过合理使用食品添加剂,我们可以提高食品的品质和口感,同时确保食品的安全性。

碳酸钾的粒径

碳酸钾的粒径

碳酸钾的粒径
(原创实用版)
目录
1.碳酸钾的概述
2.碳酸钾粒径的大小对性能的影响
3.碳酸钾粒径的测量方法
4.碳酸钾粒径的控制对工业生产的重要性
正文
碳酸钾是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用。

在农业上,它是一种常用的钾肥,能够提高农作物的产量和品质。

在工业上,碳酸钾也是一种重要的原料,可以用于制造玻璃、陶瓷等产品。

碳酸钾的粒径大小对其性能有着重要的影响。

一般来说,粒径越小,碳酸钾的溶解速度越快,能够更快地为作物吸收,提高肥效。

但是,粒径过小会导致碳酸钾的流动性差,不易施用。

因此,合适的粒径大小对于碳酸钾的施用效果至关重要。

对于碳酸钾粒径的测量,通常采用的方法是激光粒度仪。

这种仪器可以准确地测量碳酸钾粒径的大小,并且操作简便,效率高。

在工业生产中,碳酸钾粒径的控制也是非常重要的。

如果粒径过大,会影响产品的质量;如果粒径过小,会增加生产成本。

因此,对碳酸钾粒径的精确控制,不仅可以提高产品的质量,也可以降低生产成本。

总的来说,碳酸钾的粒径大小对其性能和应用有着重要的影响。

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碳酸钾的用途和用途

碳酸钾的用途和用途

碳酸钾的用途和用途碳酸钾是一种无机化合物,化学式为K2CO3。

它是一种白色结晶固体,在常温下易溶于水。

碳酸钾具有多种用途和应用,下面将详细介绍碳酸钾的主要用途和应用。

1. 碱性调节剂:碳酸钾可以作为一种弱碱剂,用于控制酸碱度。

在工业生产中,碳酸钾常用于调节酸碱平衡,调节生产流程的pH值,以达到理想的反应条件。

此外,碳酸钾也用于提供碱性环境,例如在研究和实验室中用于调节溶液酸碱度。

2. 玻璃工业:碳酸钾在玻璃制造和加工过程中扮演重要角色。

它可以降低玻璃的熔融温度和粘度,促进玻璃的熔融和流动性,并提高玻璃的透明度和亮度。

碳酸钾还可以调节玻璃的化学成分和抗溶性,提高玻璃的质量和利用价值。

3. 肥料行业:碳酸钾是重要的钾肥原料。

它可以提供植物所需的钾元素,并促进植物的生长和发育。

碳酸钾广泛应用于农业和园艺领域,用于种植果树、蔬菜、水果和其它作物。

碳酸钾还可以增加土壤肥力,改善土壤结构和土壤肥力,提高农作物的产量和品质。

4. 食品工业:碳酸钾是一种常见的食品添加剂,用作酵母发酵剂和气泡剂。

在面包、饼干等烘焙食品中,碳酸钾可以与酵母菌相互作用,产生二氧化碳气体,使面团膨胀发酵,增加食品的体积和松软度。

此外,在碳酸饮料和苏打水等碳酸饮品生产中,碳酸钾也用于增加气泡和口感。

5. 化学工业:碳酸钾作为一种重要原料,广泛应用于化学工业。

它可以用作中和剂、沉淀剂、络合剂和催化剂。

在颜料、染料、涂料和印染行业中,碳酸钾常用于调节颜料的pH值和颜料的稳定性。

在电子工业和电镀行业中,碳酸钾用于制备电镀液、沉积金属和电镀工艺。

6. 草皮养护:碳酸钾可以用于草坪养护和植物保护。

它可以提供草坪所需的钾元素,增强草坪的耐病虫害能力和抗逆性。

碳酸钾还可以调节土壤酸碱度,改善土壤结构和养分供应。

因此,碳酸钾被广泛用于高尔夫球场、草坪球场、公园等场所的草坪养护和管理。

7. 洗涤剂和肥皂制造:碳酸钾是一种重要的皂基原料。

它可以与脂肪酸反应,生成软皂或液体皂。

食品添加剂碳酸钾

食品添加剂碳酸钾

食品添加剂碳酸钾简介食品添加剂是在食品生产过程中添加的一种物质,旨在改善食品的质量、保鲜性或可食性。

碳酸钾是一种常见的食品添加剂,它可以用于调整食品的酸碱度、增强香味、改善食品纹理等。

本文将介绍碳酸钾的性质、用途、安全性以及一些值得注意的方面。

碳酸钾的性质碳酸钾化学式为K2CO3,属于无机盐。

它的外观为白色结晶粉末,具有强碱性。

在水中溶解时会产生碱性溶液,易吸湿,不溶于醇类和醚类溶剂。

碳酸钾具有较高的溶解度,可以快速溶解在水中。

碳酸钾的用途碳酸钾在食品工业中有广泛的应用。

以下是一些常见的用途:1.面包和蛋糕:碳酸钾可以促进面团的发酵,使面包和蛋糕更加松软。

2.碱面:碳酸钾可以与酸性成分反应,产生二氧化碳,用于烘焙时使面饼膨胀。

3.市售果酱:碳酸钾可用于调节果酱的酸碱度,提高口感。

4.腌制食品:碳酸钾可以用于腌渍食品,增加其酸碱度,改善食品质地和保鲜性。

5.可乐类饮料:碳酸钾是可乐类饮料的重要成分,可以增加其气泡和口感。

碳酸钾的安全性碳酸钾作为食品添加剂,符合相关的安全标准和法规,并且经过严格的食品安全评估。

在正常使用量下,碳酸钾是相对安全的。

然而,尽管碳酸钾被认为是相对安全的食品添加剂,但仍需要注意以下几点:1.用量控制:在使用碳酸钾时,应该遵循食品法规中规定的使用量限制,不可过量使用。

2.过敏反应:某些人可能对碳酸钾过敏,特别是对碱性物质过敏的人。

如果出现不适或过敏症状,应立即停止使用并咨询医生。

3.儿童注意:碳酸钾应远离儿童,防止误食或接触。

碳酸钾的注意事项在使用碳酸钾时,还需注意以下几点:1.储存:碳酸钾应储存在干燥、阴凉的地方,并避免与酸性物质接触,以防止化学反应。

2.配伍性:碳酸钾不宜与含有酸性物质的食品或药物同时服用,以免干扰其药效或造成不良反应。

3.使用前检查:使用碳酸钾之前,应该仔细检查其外观和质地,如有异常或异味应立即停止使用。

结论碳酸钾是一种常见的食品添加剂,可以用于调整食品的酸碱度、增强香味、改善食品纹理等。

碳酸钾当钾肥

碳酸钾当钾肥

碳酸钾当钾肥
碳酸钾是一种常见的钾肥,在农业生产中被广泛应用。

下面,我们来详细介绍一下碳酸钾的性质、用途和使用方法等方面的知识。

一、性质
1.化学式:K2CO3
2.分子量:138.21
3.外观性状:为无色或白色斜方晶体或结晶性粉末,无臭,微苦
4.溶解性:易溶于水,稍溶于甲醇,不溶于乙醇
二、用途
1.作为化肥:碳酸钾可以作为优质钾肥,供农业生产使用,可以提高农作物的产量和品质。

2.用于食品加工:碳酸钾也被广泛应用于食品加工中,如面包、饼干、糕点、饮料及果蔬等的加工。

3.用于玻璃和化学工业:碳酸钾也广泛用于玻璃和化学工业中,如制作玻璃、碱性洗涤剂、席面、火柴头等。

三、使用方法
1.种植农作物时,碳酸钾一般是与氮、磷肥配合一起使用,以提高农作物的产量和品质。

2.在食品加工中,碳酸钾通常是与酸性物质一起使用,如:苏打粉、葡萄酒石酸或磷酸盐等。

3.在玻璃和化学工业中,碳酸钾一般是用于制作玻璃、制造碱性洗涤剂等。

以上就是碳酸钾的性质、用途和使用方法等方面的知识。

在使用碳酸钾时,需要注意随时检查肥效和质量,并按照正确的方法使用,以达到更好的效果。

碳酸钾生产工艺流程

碳酸钾生产工艺流程

碳酸钾生产工艺流程1. 碳酸钾的概述碳酸钾(Potassium Carbonate)是一种无机化合物,化学式为K2CO3。

它是一种无色结晶体或白色颗粒,可溶于水,呈碱性。

碳酸钾广泛用于玻璃制造、肥料生产、碱性电池和洗涤剂等工业领域。

2. 碳酸钾生产工艺流程碳酸钾的生产通常采用碳酸钠和钾盐为原料进行反应,主要包括烧结法、碳化法和氯化钾法等多种工艺流程。

下面将详细介绍碳酸钾的生产工艺流程。

2.1 烧结法烧结法是碳酸钾的传统生产方法,具体步骤如下:2.1.1 原料准备将碳酸钠和钾盐作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,钾盐可采用钾矿石或钾盐矿石。

2.1.2 碳酸钠和钾盐混合将碳酸钠和钾盐按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。

2.1.3 碳酸钠和钾盐烧结将混合好的碳酸钠和钾盐放入烧结炉中,进行加热烧结。

烧结温度一般在800-1000摄氏度之间,烧结时间根据炉型和工艺要求而定。

2.1.4 冷却和破碎烧结后的产物经过冷却后,进行破碎处理,得到所需的碳酸钾产品。

2.2 碳化法碳化法是一种较新的碳酸钾生产方法,具体步骤如下:2.2.1 原料准备将碳酸钠和钾盐作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,钾盐可采用钾矿石或钾盐矿石。

2.2.2 碳酸钠和钾盐混合将碳酸钠和钾盐按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。

2.2.3 碳化反应将混合好的碳酸钠和钾盐放入碳化炉中,进行碳化反应。

碳化炉内加入适量的碳源,如煤或焦炭,通过高温加热使碳酸钠和钾盐发生碳化反应,生成碳酸钾。

2.2.4 冷却和破碎碳化反应结束后,将产物经过冷却后,进行破碎处理,得到所需的碳酸钾产品。

2.3 氯化钾法氯化钾法是一种常用的碳酸钾生产方法,具体步骤如下:2.3.1 原料准备将碳酸钠和氯化钾作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,氯化钾可采用天然氯化钾矿石或工业氯化钾。

2.3.2 碳酸钠和氯化钾反应将碳酸钠和氯化钾按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。

2023年中国碳酸钾行业供需现状及前景展望

2023年中国碳酸钾行业供需现状及前景展望

2023年中国碳酸钾行业供需现状及前景展望内容概述:近两年,随着轻质碳酸钾在农药、医药、食品等新应用领域的快速增长,尤其是农药领域需求的快速增长,推动了碳酸钾的需求,从而使国内开工率提高,据统计,截至2022年我国碳酸钾产能为27万吨,产量约为20.46万吨,需求量约为19.36万吨。

关键词:碳酸钾产业链、碳酸钾产能、碳酸钾产量、碳酸钾需求量、碳酸钾市场规模、碳酸钾竞争格局一、碳酸钾行业概述碳酸钾,重要的无机盐产品之一,为白色结晶粉末。

密度2.428g/cm3,熔点891℃,沸点时分解,分子式K2CO3,分子量138.21。

溶于水,水溶液呈碱性,不溶于乙醇、丙酮和乙醚。

碳酸钾分为重质碳酸钾和轻质碳酸钾两类,其理化性质、用途均有较大区别。

重质碳酸钾的产品堆积密度为1.5g/cm3,表面积小,溶解速度慢,主要应用于玻璃、陶瓷等行业;轻质碳酸钾的产品堆积密度一般小于0.8g/cm3,表面积大,溶解速度快,对最终产品收率和质量有显著提高,主要应用于食品、医药、农药等高端应用领域,价格高于重质碳酸钾。

二、碳酸钾行业产业链碳酸钾行业产业链包括上游原材料、设备供应以及人力技术支持;碳酸钾行业下游主要集中在玻璃制造、食品工业、陶瓷、医药、化肥、农药等领域。

氯化钾是一种无机化合物,化学式为KCl,是一种无色细长菱形或成一立方晶体,或白色结晶小颗粒粉末,外观如同食盐,无臭、味咸。

常用于低钠盐、矿物质水的添加剂。

氯化钾是临床常用的电解质平衡调节药,临床疗效确切,广泛运用于临床各科。

中国氯化钾进口数量远大于出口数量,据统计,截至2022年我国氯化钾进口量为799.8万吨,同比增长4.23%,进口金额为42.41亿美元,同比增长114.91%。

三、全球碳酸钾行业发展现状分析全球碳酸钾生产始于20世纪50年代,刚开始时需求量较小,但随着科技的迅速发展,碳酸钾被应用于越来越广泛的领域。

1993年以来,世界范围内电视机和计算机等需求的迅猛增长,使碳酸钾的需求大幅增长,全球碳酸钾主要生产国如美国、日本、中国、韩国等纷纷改扩、新建生产装置。

碳酸钾含钾量

碳酸钾含钾量

碳酸钾含钾量
摘要:
一、碳酸钾的定义和用途
二、碳酸钾中钾元素的重要性
三、碳酸钾的含钾量分析
四、我国碳酸钾生产现状及发展前景
五、结论
正文:
碳酸钾,化学式为K2CO3,是一种白色结晶性固体,广泛应用于玻璃、陶瓷、肥料、染料、制药等行业。

作为一种重要的化工原料,碳酸钾在国民经济中具有举足轻重的地位。

碳酸钾中钾元素对于植物生长具有不可替代的作用。

钾元素是植物生长过程中必需的矿质元素之一,对植物的光合作用、呼吸作用、水分吸收和养分吸收等生理过程具有重要的调控作用。

因此,碳酸钾作为一种优质钾肥,在农业生产中得到了广泛应用。

碳酸钾的含钾量对于其应用领域具有重要影响。

根据我国相关标准规定,工业级碳酸钾的钾含量应在50.5% 以上,农业级碳酸钾的钾含量应在
50%~54% 之间。

实际生产中,碳酸钾的钾含量会受到原料、生产工艺等因素的影响,因此,控制碳酸钾的钾含量是保证产品质量和性能的关键。

我国碳酸钾产业经过数十年的发展,已经形成了较为完整的产业链和产业体系。

近年来,随着农业对钾肥需求的不断增长,我国碳酸钾产能也在逐步扩
大。

然而,与国际先进水平相比,我国碳酸钾产业在产品品质、生产效率、资源利用等方面仍存在一定差距,因此,提高我国碳酸钾产业的竞争力仍需加大技术创新和产业升级的力度。

综上所述,碳酸钾作为一种重要的化工原料和钾肥,其含钾量对于其应用领域具有重要影响。

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1 生产概述碳酸钾(又名钾碱),白色粉末状或细颗粒状结晶,是一种重要的无机化工基础原料,有很强的吸湿性,易结块,易溶于水且水溶液呈碱性。

20世纪70年代初我国开发成功并投入工业化生产,当时主要应用于合成氨厂合成气的净化,也可用作无氯钾肥,需求量较少。

80年代以后,我国碳酸钾的需求量迅速增长,应用日趋广泛:化学工业中大量用作化肥脱碳剂,工业气体中硫化氢、二氧化碳的清除剂;橡胶的防老剂;玻璃工业中被大量用于制造计算机显示器,电视机显像管玻壳,电子管,精密玻璃器皿及各种装饰用特殊玻璃;在农业生产中是一种良好的无氯钾肥,其含有的碳酸根是植物进行光合作用的原料,且对土壤有疏松作用;此外碳酸钾还被广泛应用于电焊条、油墨、照相药品、聚酯、炸药、制革、电镀、陶瓷、建材、水晶、钾肥皂以及医药的生产。

2 生活需求概况我国碳酸钾生产始于20世纪60年代,经历了草木灰法、路布兰法和电解法,但都规模很小,没有形成工业化生产。

70年代初,山东鲁南化肥厂首创了离子交换法生产碳酸钾,开创了碳酸钾工业生产的新局面,并于80年代初形成规模。

80年代以后,随着国内经济的快速发展,尤其是电视机、计算机显示器行业及化肥工业的发展,碳酸钾市场需求激增,碳酸钾行业高速发展。

1997年至1998年上半年碳酸钾市场疲软,但下半年以后市场复苏,国内的山西文通、鲁南化工厂等生产大厂均大幅度扩产。

至2001年底我国碳酸钾的实际产量达到了12.86万t,超过日本成为亚洲最大的碳酸钾生产国家。

随着彩电、计算机在发展中国家的普及和应用,可以预见今后对碳酸钾仍会有较大的需求;此外,我国化肥工业、食品工业发展很快,国内医药、食品、橡胶等多种行业已启动,这对碳酸钾的需求也有所增加;随着生产成本的进一步降低,碳酸钾作为无氯钾肥的可能性越来越大,在多种经济作物、高中档蔬菜等的生产中有很大的潜在市场。

随着发展中国家的快速发展,近几年世界范围内电视机和计算机需求的迅猛增长,使碳酸钾的需求量增长较快,导致了世界上主要碳酸钾生产国,如美国、中国、日本、韩国等纷纷扩产、新建生产装置。

目前,世界碳酸钾总生产能力已达到70万t/a。

在美国和日本碳酸钾最大市场是用做电视机和计算机显示器阴极射线管玻璃中的钾离子源;碳酸钾在西欧的主要市场是玻璃化学工业以及生产其它钾化学品。

相比国外,我国应积极开拓碳酸钾的其它应用市场,尤其是在医药、食品等领域碳酸钾消费比例还较低,而钾洗涤剂、高级玻璃、浓缩洗衣粉等市场国内尚未启动,应加大市场开发力度。

3 碳酸钾生产工艺从20世纪50年代至今,世界碳酸钾生产工艺依次经历了草木灰法、路布兰法、电解法、有机胺法、离子交换法和离子膜电解-碳化法。

前4种生产工艺因为产品质量差、工艺复杂、能耗高、不适应大规模工业化生产和污染严重等原因已被淘汰。

目前我国主要采用离子交换法工艺,国外主要采用离子膜电解-碳化法工艺。

3.1 生产工艺3.1.1 草木灰法主要和用各种植物壳,如棉籽壳、茶子壳等,烧制成草木灰。

用浸取、蒸发、结晶的方法分别加以分离。

此法因原料来自农产品,不易大规模生产。

3.1.2 路布兰法将硫酸钾、煤粉、石灰石按一定比例混合,加水搅抖。

在900℃-1000℃温度下进行焙烧,烧成物俗称黑灰。

将黑灰粉碎,用热水浸取。

将浸取液蒸发至46°Be’~47°Be’,将固液分离后的清液送碳化塔,进行一次碳化。

将滤清液再蒸发,沉淀析出碳酸钠、碳酸钾的复盐及杂质,清液经二次碳化,得到粗制碳酸氢钾结晶。

再经过滤,水洗(洗去SO42-),然后于500℃-600℃下,在煅烧炉中进行转化,即得成品。

3.1.3 电解法将氯化钾电解,得到氢氧化钾,然后以CO2碳化,得碳酸氢钾结晶。

晶体经水洗、离心分离、煅烧后,就可以得到精制碳酸钾成品。

电解法产品质量较好,但生产能耗太高,没有得到大规模应用推广。

2KCl+2H2O→2KOH+Cl2↑+H2↑KOH+CO2=KHCO32KHCO3=K2CO3+CO2↑+H2O↑3.1.4 有机胺法以氯化钾为原料,有机胺(如异丙胺、三乙胺、环六甲亚胺等)等作载体碳化成碳酸钾氢钾。

KCl+NR3+H2O+CO2=NR3·HCl+KHCO3式中NR3表示有机胺。

将分离出碳酸氢钾的母液在蒸馏塔中蒸馏,CO2与游离的有机胺由塔上部排出,余下的NR3·HCl在塔下部用氢氧化钙处理后,再蒸馏出有机胺,并排出氯化钙溶液,回收的有机胺可循环使用。

2NR3·HCl+Ca(OH)2=2NR3+CaCl2+2H2O该法利用率可达95%。

具有工艺流程简单、生产周期短、能耗少、成本低、产品纯度高等优点,但由于低沸点有机胺毒性大,再生过程中既需加热蒸胺,又要产生氯化钙液外排,造成环境污染,而且价格高,一定程度上限制了其应用推广。

3.1.5 离子交换法离子交换法是70年代初由山东省开发成功,对我国碳酸钾行业的发展具有重要作用。

目前国内绝大多数碳酸钾生产厂采用该法。

该法主要以碳酸氢铵、氯化钾为原料,通过阳离子交换树脂制得碳酸氢钾和氯化铵溶液,流出液经蒸发浓缩、碳化结晶、离心分离、水洗后,在煅烧炉中煅烧即得成品。

反应式(式中R 为树脂分子骨架部分)如下:RNa+KCl→RK+NaCl 吸附RK+NH4HCO3→RNH4+KHCO3洗脱RNH4+KCl→RK+NH4Cl 再生2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O↑浓缩K2CO3+CO2+H2O→2KHCO3碳化2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O↑煅烧该法主要优点是工艺流程简单,原料易得,产品质量好,技术成熟可靠,能够充分利用合成氨生产过程中的过剩氨水和多余放空的二氧化碳气。

主要缺点:(1)产品质量不稳定,优级、电子级产品仅50%左右。

其余一、二级产品售价低,销售更不畅,制约了发展。

(2)钾离子来源为氯化钾,成本较高。

(3)生产过程中产生大量副产氯化铵废水,浓度在8%-10%之间,因浓度太低、腐蚀大,难以回收利用,造成环境污染,能耗也高,不符合清洁生产要求。

3.1.6 离子膜电解——碳化法离子膜电解法是世界发达国家普遍采用的技术。

该工艺采用了离子膜电解技术,以及一次性完成碳化、锻烧、干燥的流化床设备,生产自动化程度高。

其工艺流程为:将精制为超纯盐水的氯化钾溶液打至电解槽电解,分别得到氢气、氯气,在阴极生成32%-35%的氢氧化钾,流至碱液循环槽,大部分碱液用泵循环并加入无离子水后再进入电解槽阴极室。

成品碱液送至蒸发工段浓缩至48%,供碳酸钾碳化或出厂销售碱液。

48%的氢氧化钾送入流化床高温碳化,再降温、结晶即为成品。

反应式如下:KCl+2H2O→KOH+Cl2↑+H2↑ (电解)2KOH+CO2→K2CO3+H2O该法主要优点是:(1)产品质量好杂质容易控制,松密度高,优级率达到100%,产品粒度分布均匀,流动性好,特别运用于TV玻壳。

(2)工艺流程短,连续化生产,耗能低。

(3)污染少,环境好,三废少。

(4)自动化程度高,控制仪表均选用数字仪表,维护检修容易,易于操作。

主要缺点是投资大,生产成本高,需要引进国外技术和设备以及能耗高等,这些均制约离子膜电解碳化法在我国碳酸钾行业的应用和发展。

3.2 新型生产工艺技术离子交换法、离子膜电解-碳化法是世界范围内碳酸钾的主要生产方法,但在实际生产中均存在明显的缺陷,制约着该行业的快速发展。

目前,我国部分生产厂家和科研院校针对这一现状正积极而有效地进行探索,并取得了阶段性成果。

碳酸钾主要的新型生产工艺有如下几种。

3.2.1 改进的有机胺法此方法是国内相关科研人员经过大量实验,对传统有机胺法进行改进形成的。

其主要改进为:(1)采用低毒的高沸点胺代替低沸点胺作为萃取剂,经实验证明,采用三丁胺的效果最好;(2)再生产工艺中,萃取了HCl的有机相,采用浓氨水代替石灰进行再生,再生率可达95%以上,再生后的有机胺可以循环使用。

此方法除具备了原有机胺法的优点外,还降低了毒性,有望进行工业化推广。

3.2.2 连续离子交换连续离子交换系统ISEP是由一定数量(20根或30根)类似固定床的离子交换柱组成,这些柱里面装有离子交换树脂、活性炭、沸石分子筛等吸附剂,并固定在一个称为“旋转木马”的转盘上。

转盘以一定的速率旋转360°后,每根离子交换柱均完成一次完整的吸附、洗脱、再生以及淋洗过程。

相比固定床技术,ISEP具有如下优点:(1)进出物料呈稳态连续流动,克服了固定床法中的“浓度脉中”现象;(2)ISEP中离子交换柱的连接可有多种组合方式;(3)床柱的串联可优化接触时间,并联可调节接触面积;(4)能够处理高悬浮固体的液流及频繁的反洗周期。

国内部分企业对ISEP技术应用于碳酸钾生产进行了小型化实验研究,证明旋转式连续离子交换法可有效减少吸附剂用量30%,并可降低操作费用40%-50%,且生产过程连续化,有望解决废液排放问题。

3.2.3 一步法离子交换法所得交换完成液为碳酸氢钾和碳酸钾的混合溶液,在蒸发浓缩至相对密度为1.576时,溶液中的碳酸氢钾已完全转化为碳酸钾,经喷雾造粒直接形成碳酸钾产品。

由于免除了碳化、离心、烘干、煅烧等工序,固定资产投资明显降低,且有效避免了机械杂质进入产品中,产品质量稳定提高,生产成本大幅度降低。

3.2.4 溶剂萃取法在联碱法生产碳酸钠的基础上,常温下以有机溶剂萃取氯化铵,并使碳酸钾从溶液中结晶出来。

反应原理如下:(NH4)2CO3+2KCl+R→K2CO3↓+2NH4Cl+R式中R为溶剂萃取剂。

该法无需先生成碳酸氢钾再加工成产品。

而是直接结晶出高纯度碳酸钾产品,且萃取液经分离可使萃取剂重复利用,并得到副产品氯化铵。

其具有-工艺流程短,成本低,设备简单,适于大规模生产等特点。

3.3 沸石法海水提取碳酸钾生产新工艺本工艺是以天然斜发沸石作为离子交换剂,以海水替代氯化钾作为钾源,采用吸附、洗脱、蒸发、萃取、结晶等操作制备碳酸钾。

首先,将海水常温下通过Na型沸石柱进行离子交换,沸石由Na型沸石转化为K型沸石,经盐水洗脱沸石由K型又转化成Na型;然后,洗脱后溶液通NH4+型沸石柱进行钾离子再次吸附,沸石柱由铵型转换成钾型,再用碳酸氢铵溶液在一定温度下通入沸石柱,从沸石柱流出的溶液中含有钾、钠、铵离子,该混合溶液我们称其为富钾液,同时沸石由钾型转换为铵型。

如此沸石不停地循环转换。

收集流出的富钾液。

其主要反应如下:NaZ+K+(海水)→KZ+Na+(吸后海水)KZ+Na+(盐水)→NaZ+K+(溶液)NH4Z+K+(溶液)→KZ+NH4+(含铵液)KZ+NH4HCO3(溶液)→NH4Z+KHCO3(富钾液)将富钾液在常压下蒸发,使碳酸氢铵分解,回收再利用。

浓缩至一定浓度时,NaHCO3结晶析出,过滤后用真空泵减压抽滤得到NaHCO3滤饼,干燥后即得到副产品Na2CO3。

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