Mannheim Prozesua Potasio Sulfatoa (K2SO4) Ekoizteko

Mannheim Prozesua Potasio Sulfatorako (K₂SO₄) Ekoizpena

Potasio sulfatoaren ekoizpen metodo nagusiak

Mannheim Prozesua is K2SO4 ekoizteko prozesu industriala,% 98ko azido sulfurikoaren eta potasio kloruroaren arteko deskonposizio erreakzio bat tenperatura altuetan, azpiproduktu gisa azido klorhidrikoa lortuz. Urrats espezifikoek potasio kloruroa eta azido sulfurikoa nahastea eta tenperatura altuetan erreakzionatzea barne hartzen dute, potasio sulfatoa eta azido klorhidrikoa sortzeko.

Kristalizazioasbereizketapotasio sulfatoa sortzen du tung hazien oskola eta landare errautsak bezalako alkaliak erreztuz, eta ondorenpotasio sulfatoa lortzeko lixibiazioa, iragazketa, kontzentrazioa, zentrifugoen bidezko bereizketa eta lehortzea.

ErreakzioaPotasio kloruroaetaAzido sulfurikoa tenperatura zehatzetan eta proportzio zehatz batean lortzeko beste metodo bat da potasio sulfatoa.Urrats espezifikoek honako hauek barne hartzen dituzte: potasio kloruroa ur epeletan disolbatzea, azido sulfurikoa gehitzea erreakziorako, eta ondoren 100-140 °C-tan kristalizatzea, ondoren bereiztea, neutralizatzea eta lehortzea potasio sulfatoa sortzeko.

Mannheim potasio sulfatoaren abantailak

Mennheim prozesua potasio sulfatoa ekoizteko atzerrian erabiltzen den metodo nagusia da. Metodo fidagarri eta sofistikatu honek uretan disolbagarritasun handiagoa duen potasio sulfato kontzentratua ekoizten du. Azido ahularen soluzioa lurzoru alkalinoetarako egokia da.

Ekoizpen Printzipioak

Erreakzio Prozesua:

1. Azido sulfurikoa eta potasio kloruroa proportzionalki neurtzen dira eta uniformeki sartzen dira Mannheim labearen erreakzio-ganberara, eta han erreakzionatzen dute potasio sulfatoa eta hidrogeno kloruroa sortzeko.

2. Erreakzioa bi urratsetan gertatzen da:

i. Lehenengo urratsa exotermikoa da eta tenperatura baxuagoan gertatzen da.

ii. Bigarren urratsak potasio bisulfatoa potasio sulfato bihurtzea dakar, eta hau oso endotermikoa da.

Tenperatura kontrola:

1. Erreakzioa 268 °C-tik gorako tenperaturetan gertatu behar da, tarte optimoa 500-600 °C-koa izanik azido sulfuriko gehiegi deskonposatu gabe eraginkortasuna bermatzeko.

2. Benetako ekoizpenean, erreakzio-tenperatura normalean 510-530 °C artean kontrolatzen da egonkortasuna eta eraginkortasuna bermatzeko.

Beroaren erabilera:

1. Erreakzioa oso endotermikoa da, gas naturalaren errekuntzatik bero-hornidura etengabea behar duena.

2. Labearen beroaren % 44 inguru paretetatik galtzen da, % 40 ihes-gasek eramaten dute eta % 16 baino ez da erabiltzen benetako erreakziorako.

Mannheim Prozesuaren alderdi nagusiak

Labeadiametroa da ekoizpen-ahalmenaren faktore erabakigarria. Munduko labe handienek 6 metroko diametroa dute.Aldi berean, gidatzeko sistema fidagarriak erreakzio jarraitu eta egonkor baten bermea da.Material errefraktarioek tenperatura altuak, azido sendoak jasan behar dituzte eta bero-transferentzia ona eskaini. Nahasketa-mekanismoetarako materialek beroarekiko, korrosioarekiko eta higadurarekiko erresistenteak izan behar dute.

Hidrogeno kloruro gasaren kalitatea:

1. Erreakzio-ganberan hutsune txiki bat mantentzeak bermatzen du aireak eta ke-gasek ez dutela hidrogeno kloruroa diluitzen.

2. Zigilatze eta funtzionamendu egokiarekin % 50eko edo gehiagoko HCl kontzentrazioak lor daitezke.

Lehengaien zehaztapenak:

1.Potasio kloruroa:Erreakzio-eraginkortasun optimoa lortzeko, hezetasun, partikula-tamaina eta potasio oxido edukiaren baldintza espezifikoak bete behar ditu.

2.Azido sulfurikoa:9ko kontzentrazioa behar du9% purutasunerako eta erreakzio koherenterako.

Tenperatura kontrola:

1.Erreakzio Ganbera (510-530 °C):Erreakzio osoa bermatzen du.

2.Errekuntza Ganbera:Gas naturalaren sarrera orekatzen du errekuntza eraginkorra lortzeko.

3.Isats-gasaren tenperatura:Ihes-hodien blokeoak saihesteko eta gasen xurgapen eraginkorra bermatzeko kontrolatua.

Prozesuaren lan-fluxua

• Erreakzioa:Potasio kloruroa eta azido sulfurikoa etengabe sartzen dira erreakzio-ganberara. Sortzen den potasio sulfatoa isurtzen, hozten, bahetzen eta kaltzio oxidoarekin neutralizatzen da ontziratu aurretik.
• Azpiproduktuen manipulazioa:
  • Tenperatura altuko hidrogeno kloruro gasa hoztu eta purifikatzen da hainbat garbigailu eta xurgapen dorreren bidez, industria-mailako azido klorhidrikoa (HCl % 31-37) ekoizteko.
  • Isats-gasen isuriak ingurumen-arauak betetzeko tratatzen dira.

Erronkak eta hobekuntzak

1. Bero-galera:Bero asko galtzen da ihes-gasen eta labearen paretetan, eta horrek beroa berreskuratzeko sistemak hobetzearen beharra azpimarratzen du.
2. Ekipamenduen korrosioa:Prozesuak tenperatura altuetan eta baldintza azidoetan funtzionatzen du, eta horrek higadura eta mantentze-lanetarako arazoak sortzen ditu.
3. Azido klorhidrikoaren azpiproduktuen erabilera:Azido klorhidrikoaren merkatua saturatuta egon daiteke, eta beharrezkoa da azpiproduktuen ekoizpena minimizatzeko erabilera edo metodo alternatiboak ikertzea.

Mannheim-eko potasio sulfatoaren ekoizpen-prozesuak bi hondakin-gas mota isurtzen ditu: gas naturalaren errekuntza-ihesak eta azpiproduktu den hidrogeno kloruro gasa.

Errekuntzako ihes-hodia:

Errekuntza-ihes-gasen tenperatura, oro har, 450 °C ingurukoa da. Bero hori berreskuratzaile baten bidez transferitzen da isuri aurretik. Hala ere, bero-trukearen ondoren ere, ihes-gasen tenperatura 160 °C inguruan mantentzen da, eta hondar-bero hori atmosferara askatzen da.

Azpiproduktu hidrogeno kloruro gasa:

Hidrogeno kloruro gasa azido sulfuriko garbiketa-dorre batean garbitu, erortzen den film-xurgatzaile batean xurgatu eta ihes-gasen arazketa-dorre batean araztu egiten da isuri aurretik. Prozesu honek % 31ko azido klorhidrikoa sortzen du., zeinetan altuagoakontzentrazioak isuriak sor ditzakeez dago mailanestandarrak eta ihes-hodian "buztaneko arrastatze" fenomenoa eragiten du.Beraz, denbora errealekoazido klorhidrikoa kontzentrazio neurketa ekoizpenean garrantzitsua bihurtzen da.

Efektu hobeak lortzeko neurri hauek har daitezke:

Azido-kontzentrazioa murriztu: azido-kontzentrazioa murriztu xurgapen-prozesuan zehar-rekindentsitate-neurgailu lineala monitorizazio zehatza egiteko.

Zirkulazio-uraren bolumena handitu: Hobetu erortzen ari den film xurgatzailean uraren zirkulazioa xurgapen-eraginkortasuna hobetzeko.

Murriztu ihes-gasen arazketa-dorrearen karga: optimizatu eragiketak arazketa-sistemaren zama minimizatzeko.

Doikuntza hauen eta denboran zehar behar bezala funtzionatzearen bidez, isatsaren arrastatze fenomenoa ezaba daiteke, isuriek beharrezko estandarrak betetzen dituztela ziurtatuz.