Proses Mannheim kanggo Kalium Sulfat (K₂SO₄) Produksi

Metode Produksi Utama Kalium Sulfat

Proses Mannheim is proses industri kanggo produksi K2SO4,reaksi dekomposisi antarane 98% asam sulfat lan kalium klorida ing suhu dhuwur karo minangka asil sampingan asam klorida. Langkah-langkah spesifik kalebu nyampur kalium klorida lan asam sulfat lan reaksi ing suhu dhuwur kanggo mbentuk kalium sulfat lan asam klorida.

Kristalisasispepisahanmrodhuksi kalium sulfat liwat roasting saka alkali kaya cangkang wiji tung lan awu tanduran, banjur ngiring deningleaching, nyaring, konsentrasi, pamisahan centrifugal lan pangatusan kanggo njupuk kalium sulfat.

Reaksi sakaKalium kloridalanAsam Sulfat ing suhu tartamtu ing rasio tartamtu cara liyane kanggo njaluk kalium sulfat.Langkah-langkah spesifik kalebu larut kalium klorida ing banyu anget, nambah asam sulfat kanggo reaksi kasebut, banjur kristalisasi ing 100-140 ° C, banjur dipisahake, netralisasi, lan pangatusan kanggo ngasilake kalium sulfat.

Keuntungan saka Mannheim Potassium Sulfate

Proses Mennheim minangka cara utama produksi kalium sulfat ing luar negeri. Cara sing dipercaya lan canggih ngasilake kalium sulfat pekat kanthi kelarutan banyu sing unggul. Solusi asam lemah cocok kanggo lemah alkalin.

Prinsip Produksi

Proses Reaksi:

1. Asam sulfat lan kalium klorida diukur kanthi proporsional lan disedhiyakake sacara merata menyang kamar reaksi ing tungku Mannheim, ing ngendi reaksi kasebut ngasilake kalium sulfat lan hidrogen klorida.

2. Reaksi dumadi ing rong langkah:

i. Langkah pisanan yaiku eksotermik lan kedadeyan ing suhu sing luwih murah.

ii. Langkah kapindho nyakup konversi kalium bisulfat dadi kalium sulfat, sing endotermik banget.

Kontrol suhu:

1. Reaksi kudu kedadeyan ing suhu ndhuwur 268 ° C, kanthi kisaran optimal yaiku 500-600 ° C kanggo njamin efisiensi tanpa dekomposisi asam sulfat sing berlebihan.

2. Ing produksi nyata, suhu reaksi biasane dikontrol antarane 510-530 ° C kanggo stabilitas lan efisiensi.

Panggunaan panas:

1. Reaksi kasebut banget endotermik, mbutuhake pasokan panas sing konsisten saka pembakaran gas alam.

2. Kira-kira 44% saka panas tungku ilang liwat tembok, 40% digawa dening gas exhaust, lan mung 16% digunakake kanggo reaksi nyata.

Aspek Kunci Proses Mannheim

Tungkudiameteripun punika faktor nemtokake kapasitas produksi. Tungku paling gedhe ing saindenging jagad duwe diameter 6 meter.Ing wektu sing padha, sistem nyopir sing dipercaya minangka jaminan reaksi sing terus-terusan lan stabil.Bahan refraktori kudu tahan suhu dhuwur, asam kuwat, lan menehi transfer panas sing apik. Bahan kanggo mekanisme aduk kudu tahan panas, karat, lan nyandhang.

Kualitas Gas Hidrogen Klorida:

1.Maintaining vakum tipis ing kamar reaksi mesthekake yen online lan gas flue ora dilute hidrogen klorida.

2.Sealing lan operasi sing tepat bisa entuk konsentrasi HCl 50% utawa luwih dhuwur.

Spesifikasi Bahan Baku:

1.Kalium klorida:Kudu nyukupi kelembapan tartamtu, ukuran partikel, lan syarat isi kalium oksida kanggo efisiensi reaksi sing optimal.

2.Asam Sulfat:Mbutuhake konsentrasi 99% kanggo kemurnian lan reaksi konsisten.

Kontrol suhu:

1.Kamar Reaksi (510-530°C):Njamin reaksi lengkap.

2.Ruang bakar:Ngimbangi input gas alam kanggo pembakaran sing efisien.

3.Suhu gas buntut:Dikontrol kanggo nyegah penyumbatan knalpot lan njamin penyerapan gas sing efektif.

Alur Kerja Proses

• Reaksi:Kalium klorida lan asam sulfat terus-terusan dilebokake ing kamar reaksi. Kalium sulfat sing diasilake dibuwang, didinginkan, disaring, lan dinetralake karo kalsium oksida sadurunge dikemas.
• Penanganan produk sampingan:
  • Gas hidrogen klorida suhu dhuwur digawe adhem lan diresiki liwat seri scrubber lan menara panyerepan kanggo ngasilake asam hidroklorat kelas industri (31-37% HCl).
  • Emisi gas buntut diolah kanggo nyukupi standar lingkungan.

Tantangan lan dandan

1. mundhut panas:Panas sing signifikan ilang liwat gas exhaust lan tembok tungku, nyoroti kabutuhan sistem pemulihan panas sing luwih apik.
2. Korosi peralatan:Proses operasi ing suhu dhuwur lan kahanan ngandhut asam, anjog kanggo nyandhang lan tantangan pangopènan.
3. Pemanfaatan produk sampingan Asam klorida:Pasar asam hidroklorat bisa jenuh, mbutuhake riset babagan panggunaan utawa cara alternatif kanggo nyuda output produk sampingan.

Proses produksi kalium sulfat Mannheim kalebu rong jinis emisi gas sampah: exhaust pembakaran saka gas alam lan gas hidrogen klorida produk sampingan.

Exhaust Pembakaran:

Suhu knalpot pembakaran umume watara 450°C. Panas iki ditransfer liwat recuperator sadurunge dibuwang. Nanging, sanajan sawise ijol-ijolan panas, suhu gas exhaust tetep kira-kira 160 ° C, lan sisa panas iki dibebasake menyang atmosfer.

Gas hidrogen klorida produk sampingan:

Gas hidrogen klorida ngalami scrubbing ing menara cuci asam sulfat, panyerepan ing absorber film tiba, lan dimurnèkaké ing menara pemurnian gas exhaust sadurunge dibuwang. Proses iki ngasilake 31% asam klorida, kang luwih dhuwurkonsentrasi bisa nyebabake emisiora ngantistandar lan nyebabake fenomena "seret buntut" ing knalpot.Mulane, wektu nyataasam klorida pangukuran konsentrasi dadi penting ing produksi.

Langkah-langkah ing ngisor iki bisa ditindakake kanggo efek sing luwih apik:

Ngurangi Konsentrasi Asam: Ngurangi konsentrasi asam sajrone proses panyerepankarometer kepadatan inline kanggo ngawasi akurat.

Nambah Volume Banyu Sirkulasi: Ningkatake sirkulasi banyu ing absorber film sing tiba kanggo nambah efisiensi panyerepan.

Ngurangi Beban ing Menara Pemurnian Gas Exhaust: Ngoptimalake operasi kanggo nyuda beban ing sistem pemurnian.

Liwat pangaturan kasebut lan operasi sing tepat saka wektu, fenomena seret buntut bisa diilangi, kanggo mesthekake yen emisi memenuhi standar sing dibutuhake.