碳酸氢钾为无色透明单斜晶系晶体或白色晶体,无臭、味咸。密度2.17g/mL,不溶于乙醇,溶于饱和碳酸钾溶液,0℃时,在100 g水中的溶解度为22.4 g;20℃时100 g水可溶解33.2g碳酸氢钾;60℃时100 g水可溶解60 g碳酸氢钾。折射率为1.482,生成热为229.8kJ/mol,结晶系为无色单斜晶系,溶解热为 5.2 kJ(18℃),电化学当量为3.7354 g/(A·h)。
原料碳酸钾可用三级品,也可以土碱为原料,其中含碳酸钾40%~60%、硫酸钾10%~15%、氯化钾3.5%,投料前需经煅烧除去有机物,借溶解度的不同除去硫酸钾及氯化钾,加石灰乳或碳酸镁经压滤可除去硅、铝、磷等杂质,滤液经蒸发,配制碳酸钾溶液,使总碱浓度为750~800g/L(以碳酸钾计),进碳化塔。在温度50℃以上、反应压力0.4MPa下,通二氧化碳(浓度30%以上),进行碳化,碳酸氢钾随浓度升高而不断析出。碳化5~6 h后母液经结晶分离、洗涤、离心分离、于80℃下干燥,制得碳酸氢钾成品。其反应方程式如下:K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。
氯化钾溶液经除钙、镁逆流通人离子交换柱,使钠型树脂(R-Na)变成钾型(R-K),用软水洗去氯离子后,将碳酸氢铵溶液顺流通过树脂交换柱,得到碳酸氢钾和碳酸氢铵的混合稀溶液,经蒸发分解使大部分分解为碳酸钾,溶液送碳化塔进行碳化生成碳酸氢钾,再经结晶、分离、洗涤、干燥,制得碳酸氢钾成品。
2010-2013年间,全球碳酸氢钾产能基本保持稳定,而产量则持续增长。2014-2018年,受烘焙、食品添加剂及畜牧业等方面应用的驱动,碳酸氢钾需求快速上升。2018年,全球碳酸氢钾产能为3.3万吨/年,产量2.94万吨,消费量2.85万吨,预计2023年消费量将达到4.08万吨,年度复合增长率7.45%。
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