Kaliy sulfat (K2SO4) ishlab chiqarish uchun Mannheim jarayoni

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 qo'shimcha mahsulot sifatida xlorid kislotasi bilan parchalanish reaksiyasi. 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.

Kristallanishsajralishishqoriy kabi tung urug'i qobig'i va o'simlik kulini qovurish orqali kaliy sulfat ishlab chiqaradi, so'ngrakaliy sulfat olish uchun eritib yuborish, filtrlash, konsentrlash, markazdan qochma ajratish va quritish.

ReaksiyaKaliy xloridvaSulfat kislotasi ma'lum bir nisbatda ma'lum bir haroratda olishning yana bir usuli hisoblanadi kaliy sulfati.Aniq bosqichlar kaliy xloridni iliq suvda eritish, reaksiya uchun sulfat kislota qo'shish va keyin 100–140°C da kristallanish, so'ngra kaliy sulfat hosil qilish uchun ajratish, neytrallashtirish va quritishni o'z ichiga oladi.

Mannheim kaliy sulfatining afzalliklari

Mennheim jarayoni chet elda kaliy sulfat ishlab chiqarishning asosiy usuli hisoblanadi. Ishonchli va murakkab usul suvda yuqori darajada eruvchanlikka ega konsentrlangan kaliy sulfatini ishlab chiqaradi. Kuchsiz kislota eritmasi ishqoriy tuproq uchun mos keladi.

Ishlab chiqarish tamoyillari

Reaksiya jarayoni:

1. Sulfat kislota va kaliy xlorid mutanosib ravishda o'lchanadi va Mannheim pechining reaksiya kamerasiga teng ravishda kiritiladi, u yerda ular kaliy sulfat va vodorod xlorid hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi.

2. Reaksiya ikki bosqichda sodir bo'ladi:

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

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

Haroratni boshqarish:

1. Reaksiya 268°C dan yuqori haroratlarda sodir bo'lishi kerak, optimal diapazon 500-600°C bo'lib, sulfat kislotaning haddan tashqari parchalanishisiz samaradorlikni ta'minlaydi.

2. Haqiqiy ishlab chiqarishda reaksiya harorati odatda barqarorlik va samaradorlik uchun 510-530°C oralig'ida boshqariladi.

Issiqlikdan foydalanish:

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

2. Pechning issiqligining taxminan 44% devorlar orqali yo'qoladi, 40% chiqindi gazlar bilan olib ketiladi va atigi 16% haqiqiy reaksiya uchun ishlatiladi.

Mannheim jarayonining asosiy jihatlari

Pechdiametri ishlab chiqarish quvvatining hal qiluvchi omilidir. Dunyodagi eng katta pechlarning diametri 6 metrni tashkil qiladi.Shu bilan birga, ishonchli haydash tizimi uzluksiz va barqaror reaksiya kafolatidir.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 saqlash havo va tutun gazlarining vodorod xloridini suyultirmasligini ta'minlaydi.

2. To'g'ri muhrlash va ishlatish HCl konsentratsiyasini 50% yoki undan yuqori darajaga yetkazishi mumkin.

Xom ashyo xususiyatlari:

1.Kaliy xlorid:Optimal reaksiya samaradorligi uchun namlik, zarracha hajmi va kaliy oksidi miqdori bo'yicha ma'lum talablarga javob berishi kerak.

2.Sulfat kislotasi:9 konsentratsiyani talab qiladi9Soflik va izchil reaksiya uchun %.

Haroratni boshqarish:

1.Reaksiya kamerasi (510-530°C):To'liq reaksiyani ta'minlaydi.

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

3.Dum gazining harorati:Egzoz tiqilib qolishining oldini olish va samarali gaz yutilishini ta'minlash uchun boshqariladi.

Jarayon ish oqimi

• Reaksiya:Kaliy xlorid va sulfat kislota reaksiya kamerasiga uzluksiz ravishda kiritiladi. Olingan kaliy sulfat chiqariladi, sovutiladi, elakdan o'tkaziladi va qadoqlashdan oldin kaltsiy oksidi bilan neytrallanadi.
• Qo'shimcha mahsulotni qayta ishlash:
  • Yuqori haroratli vodorod xlorid gazi sanoat darajasidagi xlorid kislota (31-37% HCl) ishlab chiqarish uchun bir qator skruberlar va yutilish minoralari orqali sovutiladi va tozalanadi.
  • Chiqindi gazlari chiqindilari atrof-muhit standartlariga javob beradigan tarzda qayta ishlanadi.

Qiyinchiliklar va yaxshilanishlar

1. Issiqlik yo'qotilishi:Egzoz gazlari va pech devorlari orqali sezilarli darajada issiqlik yo'qotiladi, bu esa issiqlikni qayta tiklash tizimlarini takomillashtirish zarurligini ta'kidlaydi.
2. Uskunaning korroziyasi:Jarayon yuqori harorat va kislotali sharoitlarda ishlaydi, bu esa aşınma va texnik xizmat ko'rsatishda qiyinchiliklarga olib keladi.
3. Xlorid kislotasining qo'shimcha mahsulotidan foydalanish:Xlorid kislotasi bozori to'yingan bo'lishi mumkin, bu esa qo'shimcha mahsulot ishlab chiqarishni minimallashtirishning muqobil usullari yoki usullarini tadqiq qilishni talab qiladi.

Mannheim kaliy sulfatini ishlab chiqarish jarayoni ikki turdagi chiqindi gazlar chiqindilarini o'z ichiga oladi: tabiiy gazdan chiqadigan chiqindi gaz va qo'shimcha mahsulot vodorod xlorid gazi.

Yonish chiqindisi:

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

Vodorod xlorid gazining qo'shimcha mahsuloti:

Vodorod xlorid gazi sulfat kislota yuvish minorasida ishqalanishdan, tushuvchi plyonkali yutgichda so'rilishdan va chiqarishdan oldin chiqindi gazlarni tozalash minorasida tozalashdan o'tadi. Bu jarayon 31% xlorid kislota hosil qiladi., unda yuqoriroqkonsentratsiya emissiyaga olib kelishi mumkinqadar emasstandartlarga javob beradi va egzozda "dum tortish" hodisasini keltirib chiqaradi.Shuning uchun, real vaqt rejimidaxlorid kislotasi konsentratsiyani o'lchash ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega bo'ladi.

Yaxshiroq ta'sirga erishish uchun quyidagi choralar ko'rilishi mumkin:

Kislota konsentratsiyasini kamaytiring: Yutish jarayonida kislota konsentratsiyasini pasaytiringbilanichki zichlik o'lchagichi aniq monitoring uchun.

Aylanma suv hajmini oshiring: Yutish samaradorligini oshirish uchun tushayotgan plyonkali yutgichdagi 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 dum tortish hodisasini bartaraf etish mumkin, bu esa chiqindilarning talab qilinadigan standartlarga javob berishini ta'minlaydi.