Mchakato wa Mannheim kwa Sulfate ya Potasiamu (K₂SO₄) Uzalishaji

Njia Kuu za Uzalishaji wa Sulfate ya Potasiamu

Mchakato wa Mannheim is mchakato wa viwanda kwa ajili ya uzalishaji wa K2SO4,mmenyuko wa mtengano kati ya 98% ya asidi ya sulfuriki na kloridi ya potasiamu kwenye joto la juu na kama bidhaa ya asidi hidrokloriki. Hatua mahususi ni pamoja na kuchanganya kloridi ya potasiamu na asidi ya sulfuriki na kuzitenda kwenye joto la juu ili kuunda salfati ya potasiamu na asidi hidrokloriki.

Uwekaji fuwelesutenganohutengeneza salfa ya potasiamu kwa kuchomwa kwa alkali kama ganda la mbegu za tung na majivu ya mmea, kisha kufuatiwa naleaching, kuchuja, kuzingatia, centrifugal kutenganisha na kukausha ili kupata sulfate potasiamu.

Mwitikio waKloridi ya PotasiamunaAsidi ya sulfuriki kwa joto maalum katika uwiano maalum ni njia nyingine ya kupata sulfate ya potasiamu.Hatua mahususi ni pamoja na kuyeyusha kloridi ya potasiamu katika maji ya joto, kuongeza asidi ya sulfuriki kwa majibu, na kisha kuangaza kwa 100-140 ° C, ikifuatiwa na kutenganisha, neutralization, na kukausha ili kuzalisha sulfate ya potasiamu.

Faida za Mannheim Potassium Sulfate

Mchakato wa Mennheim ndio njia kuu ya utengenezaji wa salfa ya potasiamu nje ya nchi. Njia ya kuaminika na ya kisasa hutoa sulfate ya potasiamu iliyokolea na umumunyifu wa juu wa maji. Suluhisho la asidi dhaifu linafaa kwa udongo wa alkali.

Kanuni za Uzalishaji

Mchakato wa Majibu:

1. Asidi ya sulfuriki na kloridi ya potasiamu hupimwa kwa uwiano na kulishwa sawasawa kwenye chumba cha athari cha tanuru ya Mannheim, ambapo huguswa na kutoa salfati ya potasiamu na kloridi ya hidrojeni.

2. Mwitikio hutokea katika hatua mbili:

i. Hatua ya kwanza ni exothermic na hutokea kwa joto la chini.

ii. Hatua ya pili inahusisha ubadilishaji wa bisulfate ya potasiamu kuwa sulfate ya potasiamu, ambayo ni ya mwisho kabisa.

Udhibiti wa Halijoto:

1. Mwitikio lazima utokee kwa halijoto iliyo juu ya 268°C, na masafa bora yawe 500-600°C ili kuhakikisha ufanisi bila mtengano wa asidi ya sulfuriki kupita kiasi.

2. Katika uzalishaji halisi, halijoto ya mmenyuko kwa kawaida hudhibitiwa kati ya 510-530°C kwa uthabiti na ufanisi.

Matumizi ya joto:

1. Mmenyuko huo ni wa mwisho kabisa wa joto, unaohitaji usambazaji wa joto thabiti kutoka kwa mwako wa gesi asilia.

2. Karibu 44% ya joto la tanuru hupotea kupitia kuta, 40% inachukuliwa na gesi za kutolea nje, na 16% tu hutumiwa kwa majibu halisi.

Mambo Muhimu ya Mchakato wa Mannheim

Tanurukipenyo ni sababu ya maamuzi ya uwezo wa uzalishaji. Tanuri kubwa zaidi ulimwenguni zina kipenyo cha mita 6.Wakati huo huo, mfumo wa kuendesha gari unaoaminika ni dhamana ya mmenyuko unaoendelea na thabiti.Nyenzo za kinzani lazima zihimili joto la juu, asidi kali, na kutoa uhamishaji mzuri wa joto. Vifaa kwa ajili ya mitambo ya kuchochea lazima iwe sugu kwa joto, kutu, na kuvaa.

Ubora wa Gesi ya Kloridi hidrojeni:

1.Kudumisha utupu kidogo katika chumba cha mmenyuko huhakikisha kwamba hewa na gesi za moshi hazipunguzi kloridi ya hidrojeni.

2.Ufungaji sahihi na uendeshaji unaweza kufikia viwango vya HCl vya 50% au zaidi.

Vipimo vya Malighafi:

1.Kloridi ya Potasiamu:Lazima yatimize mahitaji mahususi ya unyevu, saizi ya chembe na maudhui ya oksidi ya potasiamu kwa ufanisi zaidi wa mmenyuko.

2.Asidi ya sulfuriki:Inahitaji mkusanyiko wa 99% kwa usafi na majibu thabiti.

Udhibiti wa Halijoto:

1.Chumba cha Majibu (510-530°C):Inahakikisha majibu kamili.

2.Chumba cha Mwako:Husawazisha pembejeo ya gesi asilia kwa mwako mzuri.

3.Joto la Gesi ya Mkia:Inadhibitiwa ili kuzuia vizuizi vya kutolea nje na kuhakikisha ufyonzaji wa gesi unaofaa.

Mchakato wa mtiririko wa kazi

• Maoni:Kloridi ya potasiamu na asidi ya sulfuriki hulishwa mara kwa mara kwenye chumba cha majibu. Sulfate ya potasiamu inayosababishwa hutolewa, kupozwa, kuchunguzwa, na kutengwa na oksidi ya kalsiamu kabla ya ufungaji.
• Ushughulikiaji wa bidhaa:
  • Gesi ya kloridi hidrojeni yenye joto la juu hupozwa na kusafishwa kupitia safu ya visusu na minara ya kunyonya ili kutoa asidi hidrokloriki ya kiwango cha viwanda (31-37% HCl).
  • Uzalishaji wa gesi ya mkia hutibiwa ili kufikia viwango vya mazingira.

Changamoto na Maboresho

1. Kupoteza joto:Joto kubwa hupotea kupitia gesi za kutolea nje na kuta za tanuru, kuonyesha haja ya kuboresha mifumo ya kurejesha joto.
2. Utuaji wa Vifaa:Mchakato hufanya kazi chini ya hali ya joto ya juu na hali ya tindikali, na kusababisha changamoto za kuvaa na matengenezo.
3. Matumizi ya Asidi ya Hydrokloriki kwa Bidhaa:Soko la asidi hidrokloriki linaweza kujaa, na hivyo kuhitaji utafiti katika matumizi au mbinu mbadala ili kupunguza pato la bidhaa.

Mchakato wa kutengeneza salfati ya potasiamu ya Mannheim unahusisha aina mbili za utoaji wa gesi taka: moshi wa mwako kutoka kwa gesi asilia na gesi ya kloridi ya hidrojeni.

Moshi wa Mwako:

Joto la moshi wa mwako kwa ujumla ni karibu 450°C. Joto hili huhamishwa kupitia recuperator kabla ya kuachiliwa. Hata hivyo, hata baada ya kubadilishana joto, joto la gesi ya kutolea nje hubakia takriban 160 ° C, na joto hili la mabaki hutolewa kwenye anga.

Bidhaa ya Gesi ya Kloridi hidrojeni:

Gesi ya kloridi hidrojeni hupitia kusuguliwa katika mnara wa kuosha asidi ya sulfuriki, kunyonya kwenye kifyonzaji cha filamu kinachoanguka, na utakaso katika mnara wa kusafisha gesi ya kutolea nje kabla ya kutolewa. Utaratibu huu hutoa asidi hidrokloriki 31%., ambamo juumkusanyiko unaweza kusababisha uzalishajisio hadiviwango na kusababisha jambo la "buruta mkia" katika kutolea nje.Kwa hivyo, wakati halisiasidi hidrokloriki kipimo cha ukolezi inageuka kuwa muhimu katika uzalishaji.

Hatua zifuatazo zinaweza kuchukuliwa kwa athari bora:

Punguza Mkusanyiko wa Asidi: Punguza mkusanyiko wa asidi wakati wa mchakato wa kunyonyanamita ya wiani wa ndani kwa ufuatiliaji sahihi.

Ongeza Kiasi cha Maji Yanayozunguka: Imarisha mzunguko wa maji katika kifyonzaji cha filamu inayoanguka ili kuboresha ufanisi wa kunyonya.

Punguza Mzigo kwenye Mnara wa Kusafisha Gesi ya Exhaust: Boresha shughuli ili kupunguza mzigo kwenye mfumo wa utakaso.

Kupitia marekebisho haya na utendakazi ufaao kwa wakati, hali ya kuburuta mkia inaweza kuondolewa, kuhakikisha kuwa uzalishaji unakidhi viwango vinavyohitajika.