인산이수소칼륨의 제조방법에는 여러 가지가 있는데 크게 중화법, 추출법, 이온교환법, 이중분해법, 직접법, 결정화법, 전기분해법으로 요약할 수 있다. 중국에서는 생산공정에서 중화법을 많이 사용하고 있으며, 이어서 유기추출법, 이중분해법, 이온교환법 등이 사용되고 있다.
중립성 방법:
중화방법은 가성칼륨이나 탄산칼륨의 30% 용액을 만들어 중화기에 보내는 방법이다. 교반하면서 50% 인산용액으로 중화시킨다. 온도는 80-100도로 제어되고 pH는 4-5입니다. 중화된 생성물을 여과, 농축, 냉각, 결정화, 원심분리 및 건조하여 완제품을 얻는다. 결정화 모액은 재사용을 위해 농축 구역으로 반환됩니다. 중화법에 의해 인산이수소칼륨을 생산하는 공정흐름은 그림 1(생략)에 나타나 있으며, 그 화학반응식은 다음과 같다.
H3PO4 +코=KH2PO4 + H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4 + H2O + CO2↑
중화 방법의 특징은 짧은 공정 흐름, 성숙한 기술, 소수의 장비, 높은 제품 품질, 낮은 에너지 소비 및 낮은 투자입니다. 이 방법은 열인산과 수산화칼륨을 원료로 사용하는데, 생산비용이 높고 농업에 적용하기 어렵다. 주로 식품, 의약품 및 공업용 인산이수소칼륨 생산에 사용됩니다. 앞으로는 이 방법의 수율이 크게 떨어지겠지만, 현재로서는 식품산업에서의 지배적인 위치를 흔들 수 있는 다른 방법은 없습니다. 현재 중국의 중화법에 의한 인산이수소칼륨 생산능력은 전체 생산능력의 90% 이상을 차지하고 있다.
추출 방법:
추출방법은 유기추출과 무기추출로 구분된다. 현재 산업화된 방법은 유기 추출이다.
유기추출이란 화합물에 따라 유기용매의 용해도 특성이 서로 다르기 때문에 인산이수소칼륨의 추출 및 분리를 위해 유기용매를 선택적으로 사용하는 방법이다. 적당한 유기용매(S)에서 염화칼륨과 인산을 반응시켜 생성되며, 생성된 염산은 거의 유기용매로 추출된다. 상 분리 및 분리 후, 인산이수소칼륨이 수상으로부터 결정화되고, 세척 및 건조를 통해 생성물인 인산이수소칼륨이 얻어진다. 분리 후 모액은 재활용되어 사용됩니다. 염산은 공정 중에 재활용되는 스트리핑제에 의해 유기상에서 추출됩니다.
이온 교환 방법:
염화칼륨 용액은 스티렌 기반 양이온 교환 수지를 통해 용액에서 K+를 흡착하는 데 사용됩니다. 그 후, 인산이수소암모늄 용액을 수지를 통해 치환하여 인산이수소칼륨 용액을 얻는다. 공급 용액을 농축, 냉각, 결정화, 원심분리 및 건조하여 최종 제품인 인산이수소칼륨을 얻습니다. 결정화 모액은 재사용을 위해 농축 구역으로 반환됩니다.