Аппарат для получения металлического калия щелочным способом известен. Его основными недостатками являются: коррозионный износ (появление зазоров между дисками и стенкой), увеличивающий расходные коэффициенты по едкому кали и натру; малый срок службы аппарата (10 рабочих часов); расход дефицитного никеля. Аппарат сложен в изготовлении и требует механического привода мешалки.
Предлагаемый аппарат для получения .металлического калия отличается от известного тем, что к цилиндрическому сосуду, заполненному расплавом металлического калия (вверху) и металлического натрия (внизу), присоединены две отстойные камеры (зоны), верхняя из которых снабжена диспергирующим устройством, вставленным в нанравляющую трубу. Благодаря такой конструкции обеспечивается непрерывность в работе аппарата 6 течение длительного срока и снижаются расходные коэффициенты по едкому кали и натру.
На чертеже приведен общий вид предлагаемого аппарата. Процесс обмена происходит в цилиндрической трубе 1 без насадки, заполненной расплавленными щелочными металлами (вверху калий, внизу натрий).
Расплавленное едкое кали подается в форсунку 2, установленную в газовом объеме аппарата. Конструкция форсунки аналогична дущевым устройствам. Дробление струй едкого кали, выходящих из форсунки, до капельного состояния происходит в момент их удара о поверхность расплавленного металла.
Размещение форсунки в газовом объеме предохраняет ее от коррозионного износа.
Ввиду разности удельных весов расплавленных каустика и металла, происходит оседание капель едкого кали в расплавленном металле.
Заполнение реакционной зоны аппарата столбом щелочных металлов обеспечивается расчетной высотной отметкой трубы 3 слива смеси
№ 146045- 2 щелочей. Таким образом, весь объем расплавленного металла равномерно орошается расплавленным каустиком.
Реакционная зона кончается границей раздела между расплавленным металлом и смесью щелочей NaOH и КОН.
Ниже границы раздела начинается нижняя отстойная зона 4, где происходит полное отделение смеси щелочей от расплавленного металла.
Расплавленный натрий подается по трубе 5 в нижнюю часть реакционной зоны близко к границе раздела, откуда он начинает свое движение снизу вверх. Труба подачи натрия может быть расположена также в трубе слива смеси щелочей или самостоятельно введена в нижнюю отстойную зону.
В верхней части реакционная зона аппарата переходит в верхнюю отстойную зону 6, из которой осуществляется слив металлического калия.
Верхняя и нижняя реакционные зоны имеют большее сечение, чем реакционная труба.
Форсунка вставлена в направляющую трубу 7, такого же диаметра, как и реакционная. Направляющая труба отделяет основную массу отстоявшегося металлического калия от поступающего едкого кали. Она устраняет возможное перемешивание и позволяет сливать чистый металл без примеси едкого кали.
В направляющей трубе также происходит связывание активного кислорода, содержащегося в поступающем едком кали. Поэтому коррозии, связанной с этим процессом, корпус аппарата не подвергается.
Предлагаемый аппарат позволяет значительно сократить потери металла, в десятки раз снизить коррозионный износ объемного аппарата и в связи с этим улучшить показатели процесса и уменьшить эксплуатационные расходы. Кроме того, снижается в несколько раз расход никеля на изготовление аппарата.
Успешно проведенное первое испытание обменного аппарата конструкции НИОХИМ позволяет считать перспективным применение его в производстве калия.
Предмет изобретения
Аппарат для получения металлического калия обменным разложением обескислороженного плава едкого кали металлическим натрием, представляющий цилиндрический сосуд, внутрь которого по центру помещена труба для подачи металлического натрия, снабженный трубами для смеси щелочей и слива металлического калия, отличающийся тем, что, в целях обеспечения непрерывной работы аппарата в течение длительного срока и снижения расходных коэффициентов по едкому кали и натру, к цилиндрическому сосуду, заполненному расплавом металлического калия (вверху) и металлического натрия (внизу), присоединены две отстойные камеры (зоны), верхняя из которых снабжена диспергирующим устройством, вставленным в направляющую трубу
Расплод. No PacruiaS.
1 / Азот,
Металличесхиа калий
Смесь щелочей
