Mannheim-Procezo por Kalia Sulfato (K2SO4) Produktado
Ĉefaj Produktadmetodoj de Kalia Sulfato
Mannheim-Procezo is industria procezo por la produktado de K2SO4,malkomponiĝa reakcio inter 98% sulfata acido kaj kalia klorido je altaj temperaturoj kun kiel kromprodukto klorida acido. La specifaj paŝoj inkluzivas miksadon de kalia klorido kaj sulfata acido kaj reagon de ili je altaj temperaturoj por formi kalian sulfaton kaj kloridan acidon.
Kristaliĝosdisiĝoproduktas kalian sulfaton per rostado de alkalo kiel ŝelo de tungsemo kaj plantcindro, poste sekvata delesivado, filtrado, koncentrado, centrifuga apartigo kaj sekigado por akiri kalian sulfaton.
Reago deKalia kloridokajSulfura acido ĉe specifaj temperaturoj en specifa proporcio estas alia metodo por akiri kalia sulfato.La specifaj paŝoj inkluzivas dissolvi kalian kloridon en varma akvo, aldoni sulfatan acidon por la reakcio, kaj poste kristaligi je 100–140 °C, sekvata de apartigo, neŭtraligo kaj sekigado por produkti kalian sulfaton.
Avantaĝoj de Mannheim Kalia Sulfato
La procezo de Mennheim estas la ĉefa metodo de produktado de kalia sulfato eksterlande. La fidinda kaj sofistika metodo produktas koncentritan kalian sulfaton kun supera akvosolvebleco. La malforta acida solvaĵo taŭgas por alkala grundo.
Produktadaj Principoj
Reakcia Procezo:
1. Sulfata acido kaj kalia klorido estas proporcie dozitaj kaj egale enmetitaj en la reakcian ĉambron de la Mannheim-fornego, kie ili reagas por produkti kalian sulfaton kaj hidrogenan kloridon.
2. La reakcio okazas en du paŝoj:
i. La unua paŝo estas eksoterma kaj okazas je pli malalta temperaturo.
ii. La dua paŝo implikas la konverton de kalia bisulfato al kalia sulfato, kiu estas forte endoterma.
Temperaturkontrolo:
1. La reakcio devas okazi je temperaturoj super 268 °C, kun la optimuma intervalo de 500-600 °C por certigi efikecon sen troa putriĝo de sulfatacido.
2. En fakta produktado, la reakcia temperaturo estas tipe kontrolata inter 510-530 °C por stabileco kaj efikeco.
Varmo-Utiligo:
1. La reakcio estas tre endoterma, postulante konstantan varmoprovizon de tergasa bruligado.
2. Ĉirkaŭ 44% de la varmo de la forno perdiĝas tra la muroj, 40% estas forportata de ellasgasoj, kaj nur 16% estas uzata por la efektiva reakcio.
Ŝlosilaj Aspektoj de la Mannheim-Procezo
Fornegodiametro estas la decida faktoro de produktadkapacito. La plej grandaj fornoj tutmonde havas diametron de 6 metroj.Samtempe, fidinda vetursistemo estas la garantio de kontinua kaj stabila reago.Obstrukcaj materialoj devas elteni altajn temperaturojn, fortajn acidojn, kaj oferti bonan varmotransigon. Materialoj por la kirlaj mekanismoj devas esti rezistemaj al varmo, korodo kaj eluziĝo.
Kvalito de Hidrogenklorida Gaso:
1. Konservado de iometa vakuo en la reakcia ĉambro certigas, ke aero kaj fumgasoj ne diluas la hidrogenkloridon.
2. Ĝusta sigelado kaj funkciigo povas atingi HCl-koncentriĝojn de 50% aŭ pli.
Specifoj de krudmaterialoj:
1.Kalia klorido:Devas plenumi specifajn postulojn pri humideco, partikla grandeco kaj kalia oksida enhavo por optimuma reakcia efikeco.
2.Sulfura acido:Postulas koncentriĝon de 99% por pureco kaj kohera reakcio.
Temperaturkontrolo:
1.Reakcia Ĉambro (510-530°C):Certigas kompletan reagon.
2.Brulkamero:Ekvilibra la eniron de tergaso por efika brulado.
3.Temperaturo de Vosta Gaso:Kontrolita por malhelpi obstrukcojn de ellasgasoj kaj certigi efikan gassorbadon.
Proceza Laborfluo
- Reago:Kalia klorido kaj sulfata acido estas kontinue enmetitaj en la reakcian ĉambron. La rezultanta kalia sulfato estas eligita, malvarmigita, kribrita kaj neŭtraligita per kalcia oksido antaŭ pakado.
- Manipulado de kromproduktoj:
- Alt-temperatura hidrogenklorida gaso estas malvarmigita kaj purigita per serio de frotiloj kaj absorbaj turoj por produkti industri-kvalitan kloridan acidon (31-37% HCl).
- Vostaj gasaj emisioj estas traktataj por plenumi mediajn normojn.
Defioj kaj Plibonigoj
- Varmoperdo:Signifa varmo perdiĝas tra ellasgasoj kaj fornmuroj, kio elstarigas la bezonon de plibonigitaj varmorekuperaj sistemoj.
- Korodo de Ekipaĵo:La procezo funkcias sub altaj temperaturoj kaj acidaj kondiĉoj, kio kaŭzas defiojn pri eluziĝo kaj bontenado.
- Utiligo de kromprodukto de klorida acido:La merkato por klorida acido povas esti saturita, necesigante esploradon pri alternativaj uzoj aŭ metodoj por minimumigi kromproduktan produktadon.
La produktadprocezo de kalia sulfato en Mannheim implikas du specojn de rubgasaj emisioj: bruladdegasojn de tergaso kaj kromprodukton de hidrogenklorida gaso.
Bruligdegaso:
La temperaturo de la bruldegasoj estas ĝenerale ĉirkaŭ 450 °C. Ĉi tiu varmo estas transdonita tra rekuperigilo antaŭ ol ĝi estas eligita. Tamen, eĉ post varmointerŝanĝo, la temperaturo de la degasoj restas je proksimume 160 °C, kaj ĉi tiu resta varmo estas liberigita en la atmosferon.
Kromprodukto de hidrogena klorida gaso:
La hidrogenklorida gaso spertas frotadon en sulfatacida lava turo, sorbadon en falanta filmabsorbilo, kaj purigon en ellasgasa purigturo antaŭ ol esti eligita. Ĉi tiu procezo generas 31% kloridan acidon., en kiu pli altakoncentriĝo povas konduki al emisiojne ĝisnormoj kaj kaŭzante fenomenon de "vosta tiriĝo" en la degaso.Tial, reala tempoklorida acido koncentriĝmezurado fariĝas grava en produktado.
Jenaj mezuroj povus esti prenitaj por pli bonaj efikoj:
Malpliigu Acidan Koncentriĝon: Malpliigu la acidan koncentriĝon dum la absorba procezokunenlinia densecmezurilo por preciza monitorado.
Pliigi la Cirkulantan Akvovolumenon: Plibonigi la akvocirkuladon en la falanta filmabsorbilo por plibonigi la sorban efikecon.
Malpliigu la ŝarĝon sur la turo por purigo de ellasgasoj: Optimigu operaciojn por minimumigi la ŝarĝon sur la puriga sistemo.
Per ĉi tiuj alĝustigoj kaj ĝusta funkciado laŭlonge de la tempo, la fenomeno de vosta treniĝo povas esti eliminita, certigante ke emisioj plenumas la postulatajn normojn.
Afiŝtempo: 23-a de januaro 2025
