Kaliy sulfat uchun Mannheim jarayoni (K₂SO₄) Ishlab chiqarish

Kaliy sulfatning asosiy ishlab chiqarish usullari

Mannheim jarayoni is K2SO4 ishlab chiqarish uchun sanoat jarayoni,98% sulfat kislota va kaliy xlorid o'rtasida yuqori haroratlarda yon mahsulot sifatida xlorid kislotasi bilan parchalanish reaktsiyasi. Muayyan bosqichlar kaliy xlorid va sulfat kislotani aralashtirish va ularni yuqori haroratlarda kaliy sulfat va xlorid kislota hosil qilish uchun reaksiyaga kirishishni o'z ichiga oladi.

Kristallanishsajratishkaliy sulfatni tung urug'i qobig'i va o'simlik kuli kabi gidroksidi qovurish orqali hosil qiladi, keyin esakaliy sulfat olish uchun yuvish, filtrlash, konsentratsiyalash, markazdan qochirma ajratish va quritish.

ning reaktsiyasiKaliy xloridvaSulfat kislota ma'lum bir nisbatda ma'lum haroratlarda olishning yana bir usuli kaliy sulfat.Muayyan bosqichlar kaliy xloridni iliq suvda eritib, reaktsiya uchun sulfat kislota qo'shib, keyin 100-140 ° C da kristallanishni, so'ngra kaliy sulfat ishlab chiqarish uchun ajratish, neytrallash va quritishni o'z ichiga oladi.

Mannheim kaliy sulfatining afzalliklari

Mennheim jarayoni xorijda kaliy sulfat ishlab chiqarishning asosiy usuli hisoblanadi. Ishonchli va murakkab usul suvda eruvchanligi yuqori bo'lgan konsentrlangan kaliy sulfat ishlab chiqaradi. Zaif kislota eritmasi gidroksidi tuproqqa mos keladi.

Ishlab chiqarish tamoyillari

Reaktsiya jarayoni:

1. Sulfat kislota va kaliy xlorid mutanosib ravishda o'lchanadi va Mannheim pechining reaktsiya kamerasiga teng ravishda oziqlanadi, ular kaliy sulfat va vodorod xloridini ishlab chiqarish uchun reaksiyaga kirishadi.

2. Reaksiya ikki bosqichda boradi:

i. Birinchi bosqich ekzotermik bo'lib, past haroratda sodir bo'ladi.

ii. Ikkinchi bosqich kaliy bisulfatni kuchli endotermik bo'lgan kaliy sulfatga aylantirishni o'z ichiga oladi.

Harorat nazorati:

1. Reaktsiya 268 ° C dan yuqori haroratlarda sodir bo'lishi kerak, sulfat kislotaning haddan tashqari parchalanishisiz samaradorlikni ta'minlash uchun optimal diapazon 500-600 ° S bo'lishi kerak.

2. Haqiqiy ishlab chiqarishda reaktsiya harorati odatda barqarorlik va samaradorlik uchun 510-530 ° S oralig'ida nazorat qilinadi.

Issiqlikdan foydalanish:

1. Reaksiya yuqori endotermik bo'lib, tabiiy gazning yonishidan doimiy issiqlik ta'minotini talab qiladi.

2. Pechdagi issiqlikning taxminan 44% devorlari orqali yo'qoladi, 40% chiqindi gazlar tomonidan olib tashlanadi va faqat 16% haqiqiy reaktsiya uchun ishlatiladi.

Mangeym jarayonining asosiy jihatlari

Pechdiametri ishlab chiqarish quvvatining hal qiluvchi omilidir. Dunyo bo'ylab eng katta pechlarning diametri 6 metrni tashkil qiladi.Shu bilan birga, ishonchli haydash tizimi doimiy va barqaror reaktsiyaning kafolati hisoblanadi.Olovga chidamli materiallar yuqori haroratga, kuchli kislotalarga bardosh berishi va yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlashi kerak. Aralashtirish mexanizmlari uchun materiallar issiqlikka, korroziyaga va aşınmaya bardoshli bo'lishi kerak.

Vodorod xlorid gazining sifati:

1.Reaksiya kamerasida ozgina vakuumni saqlab turish havo va chiqindi gazlar vodorod xloridni suyultirmasligini ta'minlaydi.

2.To'g'ri muhrlanish va operatsiya HCl kontsentratsiyasini 50% yoki undan yuqori bo'lishi mumkin.

Xom ashyo xususiyatlari:

1.Kaliy xlorid:Optimal reaktsiya samaradorligi uchun maxsus namlik, zarracha hajmi va kaliy oksidi tarkibiga bo'lgan talablarga javob berishi kerak.

2.Sulfat kislota:9 konsentratsiyasini talab qiladi9soflik va izchil reaksiya uchun %.

Harorat nazorati:

1.Reaktsiya xonasi (510-530 ° C):To'liq reaktsiyani ta'minlaydi.

2.Yonish kamerasi:Samarali yonish uchun tabiiy gaz kirishini muvozanatlashtiradi.

3.Quyma gaz harorati:Egzoz tiqilib qolishining oldini olish va gazning samarali emilishini ta'minlash uchun nazorat qilinadi.

Jarayonning ish jarayoni

• Reaktsiya:Kaliy xlorid va sulfat kislota doimiy ravishda reaksiya kamerasiga yuboriladi. Olingan kaliy sulfat qadoqlashdan oldin chiqariladi, sovutiladi, filtrlanadi va kaltsiy oksidi bilan neytrallanadi.
• Qo'shimcha mahsulotni qayta ishlash:
  • Yuqori haroratli vodorod xlorid gazi sovutiladi va sanoat darajasidagi xlorid kislotasi (31-37% HCl) ishlab chiqarish uchun bir qator skrubberlar va assimilyatsiya minoralari orqali tozalanadi.
  • Quyruq gazlari chiqindilari ekologik standartlarga javob berish uchun tozalanadi.

Qiyinchiliklar va yaxshilanishlar

1. Issiqlik yo'qotilishi:Egzoz gazlari va o'choq devorlari orqali sezilarli issiqlik yo'qoladi, bu issiqlikni qayta tiklash tizimlarini yaxshilash zarurligini ta'kidlaydi.
2. Uskunaning korroziyasi:Jarayon yuqori harorat va kislotali sharoitlarda ishlaydi, bu esa eskirish va parvarish qilishda qiyinchiliklarga olib keladi.
3. Hidroklorik kislota qo'shimcha mahsulotidan foydalanish:Xlorid kislota bozori to'yingan bo'lishi mumkin, bu esa qo'shimcha mahsulot ishlab chiqarishni kamaytirish uchun muqobil foydalanish yoki usullarni o'rganishni talab qiladi.

Mannheim kaliy sulfat ishlab chiqarish jarayoni ikki turdagi chiqindi gaz emissiyasini o'z ichiga oladi: tabiiy gazdan yonish chiqindisi va yon mahsulot vodorod xlorid gazi.

Yonish chiqindisi:

Yonish chiqindisining harorati odatda 450 ° C atrofida. Bu issiqlik chiqarishdan oldin rekuperator orqali uzatiladi. Biroq, issiqlik almashinuvidan keyin ham chiqindi gaz harorati taxminan 160 ° C darajasida qoladi va bu qoldiq issiqlik atmosferaga chiqariladi.

Vodorod xlorid gazining yon mahsuloti:

Vodorod xlorid gazi sulfat kislota yuvish minorasida tozalashdan, tushayotgan plyonkali absorberda yutilishdan va chiqindi gazni tozalash minorasida tozalashdan o'tadi. Bu jarayon 31% xlorid kislota hosil qiladi, unda yuqoriroqkonsentratsiyasi emissiyaga olib kelishi mumkingacha emasstandartlar va egzozda "quyruq tortish" hodisasini keltirib chiqaradi.Shuning uchun, real vaqtxlorid kislotasi konsentratsiyani o'lchash ishlab chiqarishda muhim ahamiyat kasb etadi.

Yaxshiroq ta'sir qilish uchun quyidagi choralar ko'rilishi mumkin:

Kislota konsentratsiyasini kamaytiring: assimilyatsiya jarayonida kislota konsentratsiyasini kamaytiringbilanichki zichlik o'lchagich aniq monitoring uchun.

Aylanma suv hajmini oshiring: assimilyatsiya samaradorligini oshirish uchun tushgan plyonka absorberidagi suv aylanishini yaxshilang.

Egzoz gazini tozalash minorasidagi yukni kamaytiring: tozalash tizimidagi yukni minimallashtirish uchun operatsiyalarni optimallashtiring.

Ushbu sozlashlar va vaqt o'tishi bilan to'g'ri ishlash orqali emissiyalarning talab qilinadigan standartlarga javob berishini ta'minlab, quyruqning tortilishi fenomenini yo'q qilish mumkin.