Prosés Mannheim pikeun Produksi Kalium Sulfat (K2SO4)

Prosés Mannheim pikeun Kalium Sulfat (K₂SO₄) Produksi

Métode Produksi Utama Kalium Sulfat

Prosés Mannheim is prosés industri pikeun ngahasilkeun K2SO4,réaksi dékomposisi antara 98% asam sulfat sareng kalium klorida dina suhu anu luhur sareng asam klorida salaku produk sampingan. Léngkah-léngkah khusus kalebet nyampur kalium klorida sareng asam sulfat sareng ngaréaksikeunana dina suhu anu luhur pikeun ngabentuk kalium sulfat sareng asam klorida.

Kristalisasispersiapanngahasilkeun kalium sulfat ngaliwatan pemanggangan alkali kawas cangkang siki tung jeung lebu tutuwuhan, tuluy dituturkeun kupencucian, penyaringan, pemusatan, pemisahan sentrifugal dan pengeringan untuk menghasilkan kalium sulfat.

Réaksi tinaKalium KloridajeungAsam Sulfat dina suhu anu tangtu dina babandingan anu tangtu mangrupikeun metode sanés pikeun kéngingkeun kalium sulfat.Léngkah-léngkah hususna kalebet ngaleyurkeun kalium klorida dina cai haneut, nambihan asam sulfat pikeun réaksina, teras ngakristal dina suhu 100–140°C, dituturkeun ku pamisahan, nétralisasi, sareng pangeringan pikeun ngahasilkeun kalium sulfat.

Kaunggulan Kalium Sulfat Mannheim

Prosés Mennheim mangrupikeun metode utama produksi kalium sulfat di luar negeri. Metode anu tiasa dipercaya sareng canggih ngahasilkeun kalium sulfat pekat kalayan kalarutan cai anu unggul. Larutan asam lemah cocog pikeun taneuh basa.

Prinsip Produksi

Prosés Réaksi:

1. Asam sulfat sareng kalium klorida diukur sacara proporsional sareng dialirkeun sacara rata kana ruang réaksi tungku Mannheim, dimana aranjeunna réaksi ngahasilkeun kalium sulfat sareng hidrogén klorida.

2. Réaksi lumangsung dina dua léngkah:

i. Léngkah munggaran nyaéta éksotérmik sareng lumangsung dina suhu anu langkung handap.

ii. Léngkah kadua ngalibatkeun konvérsi kalium bisulfat jadi kalium sulfat, anu sipatna éndotérmik pisan.

Kontrol Suhu:

1. Réaksina kedah lumangsung dina suhu di luhur 268°C, kalayan rentang optimal nyaéta 500-600°C pikeun mastikeun efisiensi tanpa dékomposisi asam sulfat anu kaleuleuwihi.

2. Dina produksi anu saleresna, suhu réaksi biasana dikontrol antara 510-530°C pikeun stabilitas sareng efisiensi.

Pemanfaatan Panas:

1. Réaksi ieu téh éndotérmik pisan, merlukeun suplai panas anu konsisten tina durukan gas alam.

2. Kira-kira 44% panas tungku leungit ngaliwatan témbok, 40% kabawa ku gas buangan, sareng ngan 16% anu dianggo pikeun réaksi anu saleresna.

Aspék konci tina Prosés Mannheim

TungkuDiaméter mangrupikeun faktor anu nangtukeun kapasitas produksi. Tungku panggedéna di dunya gaduh diaméter 6 méter.Dina waktos anu sami, sistem nyetir anu tiasa dipercaya mangrupikeun jaminan réaksi anu kontinyu sareng stabil.Bahan refraktori kedah tahan suhu anu luhur, asam kuat, sareng nawiskeun transfer panas anu saé. Bahan pikeun mékanisme pengaduk kedah tahan kana panas, korosi, sareng karusakan.

Kualitas Gas Hidrogén Klorida:

1. Ngajaga vakum sakedik dina rohangan réaksi mastikeun yén hawa sareng gas cerobong asap henteu ngencerkeun hidrogén klorida.

2. Segel sareng operasi anu leres tiasa ngahontal konsentrasi HCl 50% atanapi langkung luhur.

Spésifikasi Bahan Baku:

1.Kalium Klorida:Kudu minuhan sarat Uap, ukuran partikel, sareng eusi kalium oksida anu khusus pikeun efisiensi réaksi anu optimal.

2.Asam Sulfat:Meryogikeun konsentrasi 99% pikeun kamurnian sareng réaksi anu konsisten.

Kontrol Suhu:

1.Kamar Réaksi (510-530°C):Mastikeun réaksi anu lengkep.

2.Kamar Pangdurukan:Nyaimbangkeun asupan gas alam pikeun durukan anu efisien.

3.Suhu Gas Buntut:Dikontrol pikeun nyegah panyumbatan knalpot sareng mastikeun panyerepan gas anu efektif.

Alur Kerja Prosés

• Réaksi:Kalium klorida sareng asam sulfat teras-terasan diasupkeun kana rohangan réaksi. Kalium sulfat anu dihasilkeun dikaluarkeun, didinginkan, disaring, sareng dinetralkeun ku kalsium oksida sateuacan dibungkus.
• Penanganan Produk Sampingan:
  • Gas hidrogén klorida suhu luhur didinginkan sareng dimurnikeun ngalangkungan serangkaian scrubber sareng menara panyerepan pikeun ngahasilkeun asam klorida kelas industri (31-37% HCl).
  • Émisi gas buntut diolah pikeun minuhan standar lingkungan.

Tangtangan sareng Peningkatan

1. Leungitna Panas:Panas anu signifikan leungit ngaliwatan gas buangan sareng témbok tungku, anu nunjukkeun kabutuhan sistem pamulihan panas anu langkung saé.
2. Korosi Peralatan:Prosésna beroperasi dina suhu anu luhur sareng kaayaan asam, anu nyababkeun tantangan pikeun ngagem sareng pangropéa.
3. Pemanfaatan Produk Sampingan Asam Hidroklorat:Pasar pikeun asam klorida tiasa jenuh, anu meryogikeun panalungtikan ngeunaan panggunaan atanapi metode alternatif pikeun ngaminimalkeun kaluaran produk sampingan.

Prosés produksi kalium sulfat Mannheim ngalibatkeun dua jinis émisi gas runtah: knalpot durukan tina gas alam sareng produk sampingan gas hidrogén klorida.

Knalpot Pembakaran:

Suhu knalpot durukan umumna sakitar 450°C. Panas ieu ditransfer ngaliwatan recuperator sateuacan dikaluarkeun. Nanging, sanajan saatos silih tukeur panas, suhu gas buang tetep sakitar 160°C, sareng panas sésa ieu dileupaskeun ka atmosfir.

Produk Sampingan Gas Hidrogén Klorida:

Gas hidrogén klorida ngalaman panggosokan dina menara pencuci asam sulfat, panyerepan dina panyerep pilem ragrag, sareng pemurnian dina menara pemurnian gas buang sateuacan dibuang. Prosés ieu ngahasilkeun 31% asam klorida., dimana leuwih luhurkonsentrasi tiasa nyababkeun émisiteu nepi kastandar sareng nyababkeun fenomena "sered buntut" dina knalpot.Ku kituna, waktos nyataasam klorida pangukuran konsentrasi janten penting dina produksi.

Pikeun hasil anu langkung saé, sababaraha tindakan tiasa dilaksanakeun:

Ngurangan Konsentrasi Asam: Nurunkeun konsentrasi asam salami prosés panyerepankalawanalat ukur kapadetan inline pikeun pangawasan anu akurat.

Ningkatkeun Volume Cai Anu Sirkulasi: Ningkatkeun sirkulasi cai dina panyerep pilem ragrag pikeun ningkatkeun efisiensi panyerepan.

Ngurangan Beban dina Menara Pemurnian Gas Buang: Optimalkeun operasi pikeun ngaminimalkeun beban dina sistem pemurnian.

Ngaliwatan pangaluyuan ieu sareng operasi anu leres kana waktosna, fénoména sered buntut tiasa dihapuskeun, mastikeun yén émisi nyumponan standar anu dibutuhkeun.