Kalium Sulfat (K2SO4) İstehsalı üçün Mannheim Prosesi

Kalium Sulfat üçün Mannheim Prosesi (K₂SO₄) İstehsal

Kalium sulfatın əsas istehsal üsulları

Mannheim Prosesi is K2SO4 istehsalı üçün sənaye prosesi,98% sulfat turşusu və kalium xlorid arasında yüksək temperaturda yan məhsul kimi xlorid turşusu ilə baş verən parçalanma reaksiyası. Xüsusi addımlara kalium xlorid və sulfat turşusunun qarışdırılması və yüksək temperaturda kalium sulfat və xlorid turşusu əmələ gətirmək üçün reaksiyaya daxil edilməsi daxildir.

Kristallaşmasayrılıqtung toxumu qabığı və bitki külü kimi qələvilərin qovurulması yolu ilə kalium sulfat istehsal edir, sonra isəkalium sulfat əldə etmək üçün qələviləşdirmə, süzmə, konsentratlaşdırma, mərkəzdənqaçma ayırma və qurutma.

ReaksiyasıKalium XloridvəKükürd turşusu müəyyən bir nisbətdə müəyyən temperaturda əldə etməyin başqa bir üsuludur kalium sulfat.Xüsusi addımlara kalium xloridinin ilıq suda həll edilməsi, reaksiya üçün sulfat turşusu əlavə edilməsi və sonra 100-140°C-də kristallaşması, ardınca ayrılması, neytrallaşdırılması və kalium sulfat istehsal etmək üçün qurudulması daxildir.

Mannheim kalium sulfatının üstünlükləri

Mennheim prosesi xaricdə kalium sulfat istehsalının əsas üsuludur. Etibarlı və mürəkkəb üsul üstün suda həllolma qabiliyyətinə malik konsentratlaşdırılmış kalium sulfat istehsal edir. Zəif turşu məhlulu qələvi torpaq üçün uyğundur.

İstehsal prinsipləri

Reaksiya Prosesi:

1. Kükürd turşusu və kalium xlorid mütənasib olaraq ölçülür və bərabər şəkildə Mannheim sobasının reaksiya kamerasına daxil edilir və burada kalium sulfat və hidrogen xlorid istehsal etmək üçün reaksiyaya girirlər.

2. Reaksiya iki mərhələdə baş verir:

i. İlk addım ekzotermikdir və daha aşağı temperaturda baş verir.

ii. İkinci addım, güclü endotermik təsirə malik olan kalium bisulfatın kalium sulfatına çevrilməsini əhatə edir.

Temperaturun Nəzarəti:

1. Həddindən artıq sulfat turşusunun parçalanması olmadan səmərəliliyi təmin etmək üçün reaksiya 268°C-dən yuxarı temperaturda, optimal diapazon isə 500-600°C-dən yuxarı temperaturda baş verməlidir.

2. Faktiki istehsalda reaksiya temperaturu adətən sabitlik və səmərəlilik üçün 510-530°C arasında idarə olunur.

İstilik İstifadəsi:

1. Reaksiya yüksək endotermikdir və təbii qazın yanmasından davamlı istilik təchizatı tələb edir.

2. Sobanın istiliyinin təxminən 44%-i divarlar vasitəsilə itir, 40%-i işlənmiş qazlar vasitəsilə aparılır və yalnız 16%-i reaksiya üçün istifadə olunur.

Mannheim Prosesinin Əsas Aspektləri

Sobadiametr istehsal gücünün həlledici amilidir. Dünyadakı ən böyük sobaların diametri 6 metrdir.Eyni zamanda, etibarlı idarəetmə sistemi davamlı və sabit reaksiyanın qarantıdır.Odadavamlı materiallar yüksək temperaturlara, güclü turşulara davam gətirməli və yaxşı istilik ötürülməsi təmin etməlidir. Qarışdırma mexanizmləri üçün materiallar istiliyə, korroziyaya və aşınmaya davamlı olmalıdır.

Hidrogen Xlorid Qazının Keyfiyyəti:

1. Reaksiya kamerasında yüngül bir vakuumun saxlanması hava və baca qazlarının hidrogen xloridini durulaşdırmamasını təmin edir.

2. Düzgün möhürləmə və işləmə 50% və ya daha yüksək HCl konsentrasiyalarına nail ola bilər.

Xammalın xüsusiyyətləri:

1.Kalium Xlorid:Optimal reaksiya səmərəliliyi üçün xüsusi nəmlik, hissəcik ölçüsü və kalium oksid tərkibi tələblərinə cavab verməlidir.

2.Kükürd turşusu:9 konsentrasiyası tələb edir9təmizlik və ardıcıl reaksiya üçün %.

Temperaturun Nəzarəti:

1.Reaksiya Kamerası (510-530°C):Tam reaksiya təmin edir.

2.Yanma kamerası:Səmərəli yanma üçün təbii qaz girişini balanslaşdırır.

3.Quyruq Qazının Temperaturu:Egzoz tıxanmalarının qarşısını almaq və effektiv qaz udulmasını təmin etmək üçün idarə olunur.

Proses İş Axını

• Reaksiya:Kalium xlorid və sulfat turşusu reaksiya kamerasına davamlı olaraq daxil olur. Yaranan kalium sulfat boşaldılır, soyudulur, süzülür və qablaşdırmadan əvvəl kalsium oksidi ilə neytrallaşdırılır.
• Əlavə məhsulun idarə olunması:
  • Yüksək temperaturlu hidrogen xlorid qazı sənaye dərəcəli xlorid turşusu (31-37% HCl) istehsal etmək üçün bir sıra skruberlər və udma qüllələri vasitəsilə soyudulur və təmizlənir.
  • Qaz emissiyaları ətraf mühit standartlarına cavab vermək üçün emal olunur.

Çətinliklər və Təkmilləşdirmələr

1. İstilik itkisi:Egzoz qazları və soba divarları vasitəsilə əhəmiyyətli dərəcədə istilik itirilir ki, bu da təkmilləşdirilmiş istilik bərpa sistemlərinə ehtiyac olduğunu göstərir.
2. Avadanlıqların Korroziyası:Proses yüksək temperatur və turşulu şəraitdə işləyir, bu da aşınma və texniki xidmət çətinliklərinə səbəb olur.
3. Xlorid turşusunun əlavə məhsulunun istifadəsi:Xlorid turşusu bazarı doymuş ola bilər ki, bu da yan məhsul istehsalını minimuma endirmək üçün alternativ istifadə və ya metodlar üzrə tədqiqatların aparılmasını zəruri edir.

Mannheim kalium sulfat istehsal prosesi iki növ tullantı qazı emissiyasını əhatə edir: təbii qazın yanma işlənmiş qazı və yan məhsul hidrogen xlorid qazı.

Yanma Egzoz Boruları:

Yanma işlənmiş qazın temperaturu ümumiyyətlə 450°C ətrafındadır. Bu istilik boşaldılmazdan əvvəl rekuperator vasitəsilə ötürülür. Lakin, istilik mübadiləsindən sonra belə, işlənmiş qazın temperaturu təxminən 160°C-də qalır və bu qalıq istilik atmosferə buraxılır.

Yan məhsul Hidrogen Xlorid Qazı:

Hidrogen xlorid qazı sulfat turşusu yuyucu qülləsində təmizlənir, düşən təbəqə absorberində udulur və boşaldılmazdan əvvəl işlənmiş qaz təmizləyici qüllədə təmizlənir. Bu proses 31% xlorid turşusu əmələ gətirir., hansı ki daha yüksəkkonsentrasiyası emissiyalara səbəb ola bilərqədər deyilstandartlara cavab verir və işlənmiş qazda "quyruq sürüşməsi" fenomeninə səbəb olur.Buna görə də, real vaxt rejimindəxlorid turşusu konsentrasiya ölçməsi istehsalda mühüm əhəmiyyət kəsb edir.

Daha yaxşı təsir üçün aşağıdakı tədbirlər görülə bilər:

Turşu Konsentrasiyasını Azaldın: Absorbsiya prosesi zamanı turşu konsentrasiyasını aşağı salıniləxətti sıxlıq ölçən cihaz dəqiq monitorinq üçün.

Dövr edən suyun həcmini artırın: Absorbsiya səmərəliliyini artırmaq üçün düşən film absorberində suyun dövranını artırın.

Egzoz Qazı Təmizləmə Qülləsindəki Yükü Azaldın: Təmizləmə sistemindəki yükü minimuma endirmək üçün əməliyyatları optimallaşdırın.

Bu tənzimləmələr və zamanla düzgün işləmə sayəsində quyruq sürüşməsi fenomeni aradan qaldırıla bilər və bu da emissiyaların tələb olunan standartlara cavab verməsini təmin edir.