способ получения нитрата натрия

Формула изобретения

1. Способ получения нитрата натрия, включающий взаимодействие азотной кислоты с раствором соды и (или) едкого натра, упаривание полученного раствора, кристаллизацию и отделение продукта с последующей его сушкой, отличающийся тем, что взаимодействие азотной кислоты с раствором соды и (или) едкого натра проводят в две стадии, причем на первой стадии процесс ведут в кислой среде при постоянной продувке воздуха через реактор, обеспечивающей удаление газообразных продуктов из зоны реакции, поддерживая кислотность раствора на выходе 30 - 80 г/л HNO₃, а на второй стадии кислый раствор нейтрализуют содой и (или) едким натром до pH 8 - 10.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что маточные растворы после отделения нитрата натрия используют в процессе получения нитрата калия конверсией с хлоридом калия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано на предприятиях, выпускающих соли азотной кислоты.

Известен способ получения нитрата из нитрит-нитратных растворов путем инверсии последних азотной кислотой (М.А. Миниович, В.М. Миниович. "Соли азотистой кислоты", Москва, "Химия", 1979 г., стр. 100-101). Недостатком этого способа является громоздкость технологической схемы, необходимость одновременного производства нитрита натрия, использование дорогостоящих платиноидных катализаторов для конверсии аммиака до окислов азота, а также необходимость санитарной очистки больших объемов выхлопных газов.

Наиболее близким по технической сущности является описанный в литературе (В. А. Клевке, Н.Н. Поляков, Л.З. Арсеньева. "Технология азотных удобрений", Москва, Госхимиздат, 1956 г., стр. 94) метод получения нитрата натрия нейтрализацией азотной кислоты раствором соды и (или) едкого натра. Этот метод не нашел промышленного применения. Недостатком его является накопление в оборотных маточных растворах хлорсодержащих примесей и невозможность устойчивого выпуска продукта, соответствующего ГОСТ. Это происходит из-за наличия хлоридов в исходном сырье.

Целью изобретения является повышение качества продукта за счет улучшения параметров процесса взаимодействия азотной кислоты с раствором соды и (или) едкого натра, а также использование оборотных маточных растворов после отделения солевого продукта в процессе конверсионного получения нитрата калия из хлорида калия.

Поставленная цель достигается тем, что взаимодействие азотной кислоты с раствором соды и (или) едкого натра производится в две стадии, причем на первой стадии процесс осуществляют в кислой среде при постоянной продувке воздуха через реактор, что обеспечивает удаление из зоны реакции газообразных, в том числе и хлорсодержащих примесей. Кислотность раствора на выходе из реактора поддерживают в пределах 30-80 г/л HN0₃. На второй стадии кислый раствор нейтрализуют содой и (или) едким натром до pН 8-10.

На чертеже показана схема реализации способа получения нитрата натрия.

Неконцентрированная азотная кислота с содержанием 56-58% вес. HN0₃ и раствор соды и (или) едкого натра, содержащего 280-350 г/л щелочи (в пересчете на Na₂CO₃), поступают в реактор непрерывного действия первой ступени нейтрализации. Соотношение потоков азотной кислоты и раствора соды и (или) едкого натра подбирают таким образом, что в реакторе поддерживается кислая среда и промежуточный продукционный раствор имеет на выходе кислотность 30-80 г/л HNO₃. Содержание хлоридов в исходном щелочном растворе соды и (или) едкого натра указанной концентрации при использовании продуктов, отвечающим ГОСТам Российской Федерации, может колебаться от 1,5 г/л до 20 г/л в пересчете на NaCl. В реактор непрерывно подается воздух, что обеспечивает помимо улучшения перемешивания реагентов удаление из зоны реакции газообразных продуктов, в том числе содержащих Cl, за счет протекающей в кислой среде реакции с образованием нитрозилхлорида и частично хлора:

4HNO₃ + 3NaCl = Cl₂ + NOCl + H₂O + 3NaNO₃.

Промежуточный кислый раствор нитрата натрия направляют в реактор второй ступени нейтрализации, где смешением с раствором соды и (или) едкого натра его нейтрализуют до pH 8-10.

Полученный продукционный раствор нитрата натрия перерабатывают в солевой продукт по известному способу путем упаривания, кристаллизации и отделения нитрата натрия с последующей его сушкой. Оборотные маточные растворы после накопления в них примесей используют в процессе конверсионного получения нитрата калия из хлорида калия.