Mannheim-ferlið fyrir kalíumsúlfat (K₂SO₄) Framleiðsla

Helstu framleiðsluaðferðir kalíumsúlfats

Mannheim-ferlið is iðnaðarferli til framleiðslu á K2SO4,Niðurbrotshvörf milli 98% brennisteinssýru og kalíumklóríðs við hátt hitastig með saltsýru sem aukaafurð. Sérstök skref fela í sér að blanda kalíumklóríði og brennisteinssýru saman og hvarfa þeim við hátt hitastig til að mynda kalíumsúlfat og saltsýru.

Kristöllunsaðskilnaðurframleiðir kalíumsúlfat með ristun basa eins og tungfræskeljar og plöntuösku, og síðanútskolun, síun, þykknun, skilvinduaðskilnaður og þurrkun til að fá kalíumsúlfat.

ViðbrögðKalíumklóríðogBrennisteinssýra við ákveðið hitastig í ákveðnu hlutfalli er önnur aðferð til að fá kalíumsúlfat.Sérstök skref fela í sér að leysa upp kalíumklóríð í volgu vatni, bæta brennisteinssýru við fyrir viðbrögðin og síðan kristöllun við 100–140°C, aðskilnað, hlutleysingu og þurrkun til að framleiða kalíumsúlfat.

Kostir Mannheim kalíumsúlfats

Mennheim-ferlið er aðal aðferðin við framleiðslu kalíumsúlfats erlendis. Áreiðanleg og háþróuð aðferð framleiðir þétt kalíumsúlfat með yfirburða vatnsleysni. Veik sýrulausnin hentar vel í basískum jarðvegi.

Framleiðslureglur

Viðbragðsferli:

1. Brennisteinssýra og kalíumklóríð eru mæld hlutfallslega og jafnt færð inn í hvarfhólf Mannheim-ofnsins, þar sem þau hvarfast og mynda kalíumsúlfat og vetnisklóríð.

2. Viðbrögðin eiga sér stað í tveimur skrefum:

i. Fyrsta skrefið er útvermt og á sér stað við lægra hitastig.

ii. Annað skrefið felur í sér umbreytingu kalíumbísúlfats í kalíumsúlfat, sem er mjög innvermt.

Hitastýring:

1. Viðbrögðin verða að eiga sér stað við hitastig yfir 268°C, þar sem kjörhitastigið er 500-600°C til að tryggja skilvirkni án óhóflegrar niðurbrots brennisteinssýru.

2. Í raunverulegri framleiðslu er viðbragðshitastigið venjulega stýrt á milli 510-530°C til að tryggja stöðugleika og skilvirkni.

Varmanýting:

1. Viðbrögðin eru mjög innhverf og krefjast stöðugrar varmaframboðs frá bruna jarðgass.

2. Um 44% af hita ofnsins tapast í gegnum veggina, 40% berast burt með útblásturslofttegundum og aðeins 16% eru notuð í raunverulega viðbrögðin.

Lykilþættir Mannheim-ferlisins

OfnÞvermál er úrslitaþáttur framleiðslugetu. Stærstu ofnar heims eru sex metrar í þvermál.Á sama tíma er áreiðanlegt aksturskerfi trygging fyrir samfelldri og stöðugri viðbrögðum.Eldföst efni verða að þola hátt hitastig, sterkar sýrur og bjóða upp á góða varmaflutning. Efni í hrærivélunum verða að vera hitaþolin, tæringarþolin og slitþolin.

Gæði vetnisklóríðgass:

1. Með því að viðhalda vægu lofttæmi í hvarfklefanum er tryggt að loft og útblásturslofttegundir þynni ekki vetnisklóríðið.

2. Rétt þétting og notkun getur náð 50% HCl styrk eða hærri.

Upplýsingar um hráefni:

1.Kalíumklóríð:Verður að uppfylla sérstakar kröfur um rakastig, agnastærð og kalíumoxíðinnihald til að hámarka skilvirkni viðbragða.

2.Brennisteinssýra:Krefst styrkleika upp á 99% fyrir hreinleika og samræmda viðbrögð.

Hitastýring:

1.Hvarfhólf (510-530°C):Tryggir fullkomna viðbrögð.

2.Brennsluhólf:Jafnvægir inntak jarðgass fyrir skilvirka brennslu.

3.Hitastig endagass:Stýrt til að koma í veg fyrir stíflur í útblæstri og tryggja virka gasupptöku.

Vinnuflæði ferlis

• Viðbrögð:Kalíumklóríð og brennisteinssýra eru stöðugt dælt inn í hvarfklefann. Kalíumsúlfatið sem myndast er tæmt, kælt, sigtað og hlutleyst með kalsíumoxíði áður en það er pakkað.
• Meðhöndlun aukaafurða:
  • Háhita vetnisklóríðgas er kælt og hreinsað í gegnum röð af hreinsitækjum og frásogsturnum til að framleiða saltsýru af iðnaðargráðu (31-37% HCl).
  • Útblástur úr útblæstri er meðhöndlaður til að uppfylla umhverfisstaðla.

Áskoranir og úrbætur

1. Hitatap:Töluverður hiti tapast í gegnum útblásturslofttegundir og veggi ofnsins, sem undirstrikar þörfina fyrir bættar varmaendurvinnslukerfi.
2. Tæring búnaðar:Ferlið starfar við hátt hitastig og súr skilyrði, sem leiðir til slits og viðhaldsvandamála.
3. Notkun aukaafurða saltsýru:Markaðurinn fyrir saltsýru getur verið mettaður, sem kallar á rannsóknir á öðrum notkunarmöguleikum eða aðferðum til að lágmarka framleiðslu aukaafurða.

Framleiðsluferli kalíumsúlfats í Mannheim felur í sér tvenns konar útblásturslofttegunda: útblástur frá bruna jarðgasi og aukaafurð vetnisklóríðgas.

Útblástur frá bruna:

Hitastig útblásturs frá bruna er almennt um 450°C. Þessi hiti er fluttur í gegnum endurvinnslueiningu áður en hann er losaður. Hins vegar, jafnvel eftir varmaskipti, helst hitastig útblástursloftsins um það bil 160°C og þessi afgangshiti losnar út í andrúmsloftið.

Aukaafurð vetnisklóríðgas:

Vetnisklóríðgasið er hreinsað í brennisteinssýruþvottaturni, frásogað í fallfilmu-gleypi og hreinsað í útblásturshreinsunarturni áður en það er losað. Þetta ferli myndar 31% saltsýru., þar sem hærristyrkur getur leitt til losunarekki upp ástaðla og valda „halamótstöðu“ í útblæstrinum.Þess vegna, rauntímasaltsýra styrkmæling skiptir máli í framleiðslu.

Eftirfarandi ráðstafanir mætti ​​grípa til til að ná betri árangri:

Minnka sýruþéttni: Lækka sýruþéttni meðan á frásogsferlinu stendurmeðinnbyggður þéttleikamælir fyrir nákvæma eftirlit.

Auka vatnsmagn í blóðrás: Bættu vatnsrásina í fallfilmu-gleypinu til að bæta frásogsgetu.

Minnkaðu álagið á útblásturshreinsunarturninn: Hámarkaðu rekstur til að lágmarka álagið á hreinsunarkerfið.

Með þessum stillingum og réttri notkun með tímanum er hægt að útrýma halamótstöðunni og tryggja að útblástur uppfylli tilskilda staðla.