các phương pháp sản xuất KClO3

Trong công nghiệp- Kali clorat được dùng trong sản xuất diêm, pháo hoa, được sử dụng trong hệ thống cung cấp oxy của máy bay, trạm không gian, tàu ngầm….... Các công ty phân phối Kali cl

GV Bùi Thị Vân Anh

1

1 Tìm hiều chung

2 Các phương pháp sản xuất

1.1 Tính chất

1.1 Tính chất

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ 1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

1.2 Ứng dụng 1.2 Ứng dụng

1.3 An toàn khi sử dụng

1.3 An toàn khi sử dụng

3

• Là một chất kết tinh màu trắng ở dang tinh khiết

• Khối lượng tinh thể là 122,55g/mol

• Điểm nóng chảy: 3560C (6730F, 6290K)

• Điểm sôi: 4000C (7520F, 6730K)

• Khối lượng riêng: 2,32g/cm3

1.1.1 Tính chất vật lí

* Có vị mặn, lạnh, độc hại, uống 2-3g có thể gây ngộ độc hoặc tử vong

* Tan trong glyxerol, tan ít trong axeton và ammoniac lỏng

Bảng độ tan của KClO3 trong nước thay đổi theo nhiệt độ:

1.1.1 Tính chất vật lí

Kali clorat là chất oxy hóa mạnh, tác dụng được với nhiều kim loại và

Tác dụng với axit sunforic:

Tác dụng với axit sunforic:

Trong phòng thí nghiệm :

- Nhiệt phân để tạo khí oxy : - Oxy hóa HCl giải phóng khí clo

9

Trong nông nghiệp :

- Kali clorat được sử dụng làm : phân bón, thuốc diệt cỏ , thuốc trừ sâu :

Tuy nhiên , khi sử dụng kali clorat có thể làm vàng lá , làm rễ cây bị phân hủy

1.2 Ứng dụng

-Thuốc kích thích ra hoa :

Bắt đầu từ giữa năm 1999, việc sử dụng kali clorat kích thích ra hoa có

hiệu quả trên cây nhãn E-daw (giống nhãn khá nổi tiếng của Thái Lan)

trồng ở Đồng Nai

Trong công nghiệp

- Kali clorat được dùng trong sản xuất diêm, pháo hoa, được sử dụng trong hệ thống cung cấp oxy của máy bay, trạm không gian, tàu ngầm…

11

3KClO3 + 2 Dextrin + 1 Sr(NO3)2 hoặc SrCO3

Trong quân sự

-Sản xuất sác thiết bị nổ: thành phần của đầu sung kíp, sản xuất lựu đạn khói

13

1.3 An toàn khi sử dụng

1.3 An toàn khi sử dụng

Các công ty phân phối Kali clorat:

+ Tổng Công Ty Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp Quốc Phòng (GAET)

+ Công ty cổ phần phân phối hóa chất Việt Mỹ

+ Công ty TNHH hóa chất gia dụng Đức Giang

+ Công ty cổ phần hóa chất công nghiệp và vật tư tổng hợp Gemachem Viet Nam

joint stock company

15

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ 1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Công ty Jubao Chemical ở Trung quốc (2014)

Giá bán 1000-1080 $/tấn

Năng suất: 2000 tấn/ tháng

Thông tin đóng gói: 25kg/bag hoặc 50kg/drum

Công ty Jubao Chemical ở Trung quốc (2014)

Giá bán 1000-1080 $/tấn

Năng suất: 2000 tấn/ tháng

Thông tin đóng gói: 25kg/bag hoặc 50kg/drum

Thông cố kỹ thuật đóng gói

Trong công nghiệp kali clorat được sản xuất theo phương pháp oxy hóa điện hóa: oxy hóa dung dịch NaCl thành sau đó thực hiện phản ứng trao đổi với KCl để thu KClO 3

phẩm điện phân đầu tiên trong dung dịch

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Chuẩn bị dd NaCl điện ly

Điều chế dd điện phân

Điện phân oxy hóa NaCl thành

Trao đổi với KCl

Làm nguội dung dịch Lọc, rửa tinh thể KClO 3

Sấy khô , đóng gói KClO 3

Tinh chế hydro Hydro sạch

KCl

19

Bước 1: chuẩn bị dung dịch điện ly cho quá trinh điện phân oxy hóa NaCl thành

Chia làm 2 loại chính :

1 - Quy trình sản xuất có kèm theo theo công đoạn cô đặc

2 - Quy trình sản xuất không có công đoạn cô đặc

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Thành phần Trước điện phân Sau điện phân

* Hiệu suất dòng tính theo clorat là 80-85% Dung dịch

sau cô đặc chứa tới 900-950g/l và 80-90g/l NaCl

 

21

* Thành phần dung dịch điện cho quy trình “không có cô đặc”

tính theo g/l

đổi theo các bậc : nồng độ NaCl giảm dần còn nồng độ thì tăng

dần

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Thành phần Trước điện phân Sau điện phân

Bước 2: Điên phân oxy hóa NaCl thành

Phản ứng xảy ra trên điện cực :

Anot:

Catot:

Do trộn sản phẩm lẫn hình thành từ các phản ứng trên sẽ: + = +

+ = HClO +

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

23

+ Ion và axit HClO tiếp tục tác động tương hỗ nhau sinh ra ion theo các phản ứng sau:

Theo đó tiêu hao quy định cho 1 tấn sản

phẩm sản xuất theo phương pháp điện phân

oxy hóa

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Nguyên liệu đầu vào

Nguyên liệu đầu vào

25

Bước 3: Trao đổi với KCl để thu được :

KCl + NaClO 3 → NaCl + KClO 3

Tiêu hao quy định cho sản xuất theo phương pháp

trao đổi tính trên 1 tấn

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Nguyên liệu đầu vào

Ưu điểm:

+ Hiệu suất dòng trung bình đạt 80-85%

+ Sản phẩm thu được có độ sạch cao

+ Tiêu hao NaCl không đáng kể

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

27

Hạn chế:

+ Quá trình điện phân xảy ra 1 số phản ứng phụ

2HClO

Khắc phục cho thêm vào dung dich điện ly từ 5-6 g/l

+ Theo thời gian nồng đọ ion clorat ngày càng tăng và ngược lại thì ion clorua ngày càng giảm Điều này làm giảm hiệu

suất dòng tính theo sản phẩm clorat

Khắc phục bằng cách tiến hành điện phân nhiều bậc liên tục thường từ 4 đến 6 bậc

 

2.1 Sản xuất trong công nghiệp

Kali Clorat được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở từ 50 đến 80 độ

2KCl + 2 H 2 O => 2KOH + + Cl 2

6KOH + 3 Cl 2 =>5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O

Kali clorat là sản phẩm của quá trình Liebig: chuyển clo vào canxi hydroxit, sau đó bổ sung thêm kali clorua

6Ca (OH+ 6 Cl 2 -> Ca + 5Ca Cl 2 + 6H2O

Ca + 2KCl -> 2 KClO 3+ Ca Cl 2

29

* Sản xuất một lượng nhỏ kali clorat từ nước tẩy clo theo phản ứng hoán đổi với với KCl

2.2 Sản xuất theo quy mô nhỏ

3 NaClO → 2NaCl + NaClO 3

KCl + NaClO 3 → NaCl + KClO 3

Điều chế kali clorat từ nước tẩy

Đun sôi khoảng 500ml thuốc tẩy clo, cho đến khi các tinh thể NaCl bắt

đầu hình thành 3NaClO → 2NaCl + NaClO 3

Khi các tinh thể bắt đầu hình thành, hạ nhiệt độ và làm nguội, rồi lọc bỏ tinh

thể NaCl

Điều chế kali clorat từ nước tẩy

31

2.2 Sản xuất theo quy mô nhỏ

Trong một cốc khác, chuẩn bị một dung dịch bão hòa kali clorua bằng

cách khuấy kali clorua vào nước cho đến khi hòa tan

Trong một cốc khác, chuẩn bị một dung dịch bão hòa kali clorua bằng

cách khuấy kali clorua vào nước cho đến khi hòa tan

Trộn một thể tích của dung dịch thuốc tẩy và kali clorua,.kali clorat sẽ kết

tủa, để lại natri clorua trong dung dịch

KCl + NaClO 3 → NaCl + KClO 3

Trộn một thể tích của dung dịch thuốc tẩy và kali clorua,.kali clorat sẽ kết

tủa, để lại natri clorua trong dung dịch

KCl + NaClO 3 → NaCl + KClO 3

Điều chế kali clorat từ nước tẩy

Cho dung dịch trong tủ lạnh để tăng sản lượng kali clorat.

Cho dung dịch trong tủ lạnh để tăng sản lượng kali clorat

Lọc lấy tinh thể kali clorat , loại bỏ các dung dịch natri clorua

Lọc lấy tinh thể kali clorat , loại bỏ các dung dịch natri clorua

Điều chế kali clorat từ nước tẩy

33

* Giáo trình: “Hóa kỹ thuật” của thầy Phạm Nguyên Chương – nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

35