蒸餾法生產硝酸鉀工藝研究

王恒磊，王 欣，陳學惠，王 超，李秋霞

(1.山東化工職業學院，山東 濰坊 261108；2.山東省海洋化工科學研究院，山東 濰坊 262737)

硝酸鉀作為一種重要的無機化工產品，不僅廣泛應用于軍事和焰火等領域，并且它還是一種營養成分高達60%的優質化學肥料，全部都是小溶性養分，鉀離子和硝酸根離子可很快被農作物吸收，是化學性質的鉀氮復合肥，完全由有效物組成，施用之后無殘留[1]。它是忌氯作物如煙草、咖啡、番茄、葡萄、柑桔、園藝、花卉、馬鈴薯、鱷梨、茶葉等的優質肥料，可明提高經濟作物的產量和品質[2]。

但是在我國，硝酸鉀生產面臨鉀資源缺乏、工藝路線不合理、現有企業生產規模較小等問題，造成生產成本偏高，硝酸鉀的潛在市場雖然很大，由于受生產成本，大規模生產工藝技術不成熟等因素的制約發展緩慢，因此，開發硝酸鉀生產新技術、新工藝是我國迫切需解決的問題[3-4]，利用氯化鉀和硝酸通過蒸餾法生產硝酸鉀是非常值得開發的且具有工業化前景的方法。

1 實驗部分

1.1 實驗原理及流程

氯化鉀和硝酸溶液在溫度較低時按下式反應：KCl+HNO3KNO3+HCl (1)，若反應溫度過高，則有副反應發生：HNO3+3HClNOCl+Cl2+2H2O(2)，既消耗了原料，又產生了污染[5]。反應(1)被認為是可逆反應，為使反應向右迸行，需降低體系生成物—鹽酸的濃度。實驗擬采取減壓蒸餾方法將鹽酸移出體系，為減少副反應發生，需要對真空度及反應溫度進行控制，工藝流程如圖1。

圖1 蒸餾法制備硝酸鉀工藝流程圖Fig.1 The process flow diagram of preparation of potassium nitrate by distillation method

1.2 實驗儀器與試劑

儀器：BSA2202S電子天平、HH-WO(5 L)多功能油浴鍋、WB2000-M型頂置式攪拌器、DLSB-5/20L型低溫冷卻液循環泵、101-1A 型電熱鼓風干燥箱、883全自動離子色譜儀。……