황산칼륨(K2SO4) 생산을 위한 만하임 공정

황산칼륨의 만하임 공정 (K₂SO₄) 생산

황산칼륨의 주요 생산 방법

만하임 프로세스 is 황산칼륨(K2SO4) 생산을 위한 산업 공정98% 황산과 염화칼륨을 고온에서 분해 반응시켜 부산물로 염산을 생성하는 반응. 구체적인 단계는 염화칼륨과 황산을 혼합한 후 고온에서 반응시켜 황산칼륨과 염산을 생성하는 것이다.

결정화s분리동백나무 껍질이나 식물 재와 같은 알칼리성 물질을 볶아서 황산칼륨을 생산한 다음,침출, 여과, 농축, 원심분리 및 건조 과정을 거쳐 황산칼륨을 얻는다.

반응염화칼륨그리고황산 특정 온도에서 특정 비율로 얻는 것도 또 다른 방법입니다. 황산칼륨.구체적인 단계는 염화칼륨을 따뜻한 물에 녹이고, 반응을 위해 황산을 첨가한 다음, 100~140°C에서 결정화하고, 분리, 중화 및 건조하여 황산칼륨을 얻는 것입니다.

만하임 황산칼륨의 장점

멘하임 공정은 해외에서 주로 사용되는 황산칼륨 생산 방식입니다. 이 신뢰할 수 있고 정교한 공정을 통해 수용성이 뛰어난 고농축 황산칼륨을 생산할 수 있습니다. 또한, 이 약산성 용액은 알칼리성 토양에 적합합니다.

생산 원칙

반응 과정:

1. 황산과 염화칼륨은 비례적으로 계량되어 만하임로의 반응실에 고르게 투입되며, 이곳에서 반응하여 황산칼륨과 염화수소를 생성합니다.

2. 반응은 두 단계로 진행됩니다.

i. 첫 번째 단계는 발열 반응이며 더 낮은 온도에서 발생합니다.

ii. 두 번째 단계는 황산수소칼륨을 황산칼륨으로 전환하는 과정인데, 이는 강한 흡열 반응입니다.

온도 조절:

1. 반응은 268°C 이상의 온도에서 일어나야 하며, 과도한 황산 분해 없이 효율성을 확보하기 위한 최적 온도 범위는 500~600°C입니다.

2. 실제 생산 과정에서는 안정성과 효율성을 위해 반응 온도를 일반적으로 510~530°C 사이로 조절합니다.

열 이용률:

1. 이 반응은 매우 흡열적이므로 천연가스 연소로부터 지속적인 열 공급이 필요합니다.

2. 용광로 열의 약 44%는 벽을 통해 손실되고, 40%는 배기가스로 배출되며, 실제 반응에 사용되는 열은 16%에 불과합니다.

만하임 프로세스의 주요 측면

노직경은 생산 능력의 결정적인 요소입니다. 전 세계에서 가장 큰 용광로는 지름이 6미터에 달합니다.동시에, 신뢰할 수 있는 구동 시스템은 지속적이고 안정적인 반응을 보장합니다.내화 재료는 고온, 강산에 견뎌야 하며 우수한 열전도율을 제공해야 합니다. 교반 메커니즘에 사용되는 재료는 열, 부식 및 마모에 대한 저항성을 가져야 합니다.

염화수소 가스 품질:

1. 반응실 내부에 약간의 진공 상태를 유지하면 공기 및 연소 가스가 염화수소를 희석시키지 않도록 할 수 있습니다.

2. 적절한 밀봉 및 작동을 통해 50% 이상의 HCl 농도를 얻을 수 있습니다.

원자재 사양:

1.염화칼륨:최적의 반응 효율을 위해서는 특정 수분 함량, 입자 크기 및 산화칼륨 함량 요건을 충족해야 합니다.

2.황산:9의 집중력이 필요합니다9순도 및 일관된 반응을 위한 %입니다.

온도 조절:

1.반응 챔버(510-530°C):완전한 반응을 보장합니다.

2.연소실:효율적인 연소를 위해 천연가스 투입량을 균형 있게 조절합니다.

3.배기가스 온도:배기 막힘을 방지하고 효과적인 가스 흡수를 보장하도록 제어됩니다.

프로세스 워크플로

• 반응:염화칼륨과 황산이 반응실에 지속적으로 공급된다. 생성된 황산칼륨은 배출, 냉각, 선별 과정을 거친 후 산화칼슘으로 중화시켜 포장한다.
• 부산물 처리:
  • 고온의 염화수소 가스는 냉각 및 정화 과정을 거쳐 일련의 탈황 장치와 흡수탑을 통과하면서 산업용 염산(31~37% HCl)을 생산합니다.
  • 배기가스는 환경 기준을 충족하도록 처리됩니다.

도전 과제 및 개선 사항

1. 열 손실:배기가스와 용광로 벽을 통해 상당한 열 손실이 발생하므로, 열 회수 시스템 개선의 필요성이 강조됩니다.
2. 장비 부식:이 공정은 고온 및 산성 조건에서 작동하므로 마모 및 유지 보수 문제가 발생합니다.
3. 염산 부산물 활용:염산 시장은 포화 상태에 이를 수 있으므로 대체 용도 또는 부산물 발생을 최소화하는 방법에 대한 연구가 필요합니다.

만하임의 황산칼륨 생산 공정에서는 두 가지 유형의 폐가스가 배출됩니다. 하나는 천연가스 연소 배기가스이고, 다른 하나는 부산물로 생성되는 염화수소 가스입니다.

연소 배기가스:

연소 배기가스의 온도는 일반적으로 약 450°C입니다. 이 열은 배출되기 전에 열회수기를 통해 전달됩니다. 그러나 열교환 후에도 배기가스 온도는 약 160°C 정도로 유지되며, 이 잔열이 대기 중으로 방출됩니다.

부산물 염화수소 가스:

염화수소 가스는 황산 세척탑에서 세정 과정을 거치고, 낙하막 흡수탑에서 흡수된 후, 배기가스 정화탑에서 정화된 뒤 배출됩니다. 이 과정을 통해 31% 염산이 생성됩니다.에서 더 높은농도가 높아지면 배출이 발생할 수 있습니다.~에 미치지 못한다기준을 충족하지 못하고 배기가스에서 "꼬리 끌림" 현상을 일으킵니다.그러므로 실시간염산 농도 측정 생산 과정에서 중요한 전환점입니다.

더 나은 효과를 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.

산 농도 감소: 흡수 과정 중 산 농도를 낮추십시오.~와 함께인라인 밀도계 정확한 모니터링을 위해.

순환수량 증가: 낙하막 흡수기의 물 순환을 강화하여 흡수 효율을 향상시킵니다.

배기가스 정화탑 부하 감소: 정화 시스템에 가해지는 부담을 최소화하도록 운영을 최적화하십시오.

이러한 조정과 적절한 작동을 통해 시간이 지남에 따라 후미 저항 현상을 제거하여 배출가스가 요구되는 기준을 충족하도록 할 수 있습니다.