канд. хим. наук, профессор, старший научный сотрудник, академик МАНЭБ, академик РАЕН, ведущий научный сотрудник Polymate – Israel Nanotechnology Research Center (Израиль); член редакционных коллегий журналов: Scientific Israel – Technological Advantages (Израиль), Innovations in Corrosion and Materials Science (США)
Ph.D. (chemistry), Professor, Senior Researcher, Academician of IAELPS, Academician of RANS, Leading Researcher of Polymate – Israel Nanotechnology Research Center (Israel); a member of the editorial boards of journals: Scientific Israel – Technological Advantages (Israel), Innovations in Corrosion and Materials Science (USA
д-р хим. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории гетерогенных равновесий
D.Sc. (engineering), Professor, Chief Researcher at Laboratory of Heterogeneous Equilibria, Institute
младший научный сотрудник лаборатории гетерогенных равновесий
Junior Researcher at Laboratory of Heterogeneous Equilibria
Рассмотрен конверсионный способ получения водорастворимых солей, в результате которого в качестве побочного продукта образуются маточные растворы. В ряде случаев эти растворы можно использовать в качестве товарных продуктов после предварительной доработки, однако оптимизация физико-химических и функциональных свойств жидких смесей эмпирическим путем может оказаться длительным и неэффективным процессом. В статье применяются физико-химический анализ гомогенных систем и метод математического планирования эксперимента, который позволяет оптимизировать жидкие смеси как по составу, так и по ряду заданных функциональных свойств. Отмечено, что конверсионный способ получения нитрата калия из нитрата кальция и хлорида калия защищен рядом патентов, однако в промышленном масштабе он до сих пор не реализован. Причиной этого может быть и проблема дальнейшего использования маточного раствора, содержащего хлориды и нитраты кальция и калия. В большинстве патентов отсутствуют сведения о получении хлорида кальция из маточного раствора, что свидетельствует о ряде трудностей, связанных с кристаллизацией этой соли. Маточный раствор производства нитрата калия может быть использован в качестве противогололедного реагента, хладагента, теплоносителя в энергетических системах, минерального удобрения и тяжелых жидкостей в нефтяной промышленности. Однако в каждом конкретном случае требуется определенная доработка его состава с целью достижения необходимых физико-химических и функциональных свойств. Исследована возможность использования маточного раствора производства нитрата калия в качестве тяжелых жидкостей в нефтяной промышленности. Изучены разрезы систем CaCl2 – Ca(NO3)2 – М – H2O, где М – маточные растворы после кристаллизации нитрата калия. В гомогенной области разрезов определена плотность и температура замерзания растворов. Показана принципиальная возможность улучшения эксплуатационных характеристик маточных растворов при введении дополнительных количеств солей кальция.
The paper deals with the conversion method which leads to the formation of mother liquors as by-products. In some cases, they can be used as commodity products after pre-revision. However, optimization of physical and chemical, and the functional properties of the liquid mixes by empirical way can appear long and inefficient process. The paper employs the physical and chemical analysis of homogeneous systems and a method of mathematical planning of experiment that allows optimizing the liquid mixes both on composition, and on some set functional properties. The paper notes the conversion method of production of potassium nitrate from calcium nitrate and potassium chloride is covered by a number of patents, however, it is not realized in industrial scale so far. The reason for this may be a problem of further use of the mother liquors containing calcium and potassium chlorides and nitrates. In the majority of patents, there are no data on the production of calcium chloride from the mother liquor that testifies to a number of the difficulties connected to crystallization of this salt. The mother liquors of potassium nitrate production can be used as an anti-icing reagent, a coolant, the heat-carrier in power systems, a mineral fertilizer and the heavy liquids in a petroleum industry. However, in each specific case, the certain revision of their composition is required in order to achieve the necessary physical and chemical, and functional properties. The paper analyzes the possibility for using the mother solution in the potassium nitrate production as heavy liquids in the oil industry. Moreover, the paper studies the cuts of the systems CaCl2 – Ca(NO3)2 – М – H2O where М is the mother solution after the crystallization of potassium nitrate. The density and temperature of the solution freezing are identified in the homogeneous areas of the cuts. It is shown a fundamental possibility for improving the operating characteristics of the mother solutions with the introduction of additional amounts of calcium salts.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.