பொட்டாசியம் சல்பேட்டுக்கான மேன்ஹெய்ம் செயல்முறை (K₂SO₄) தயாரிப்பு

பொட்டாசியம் சல்பேட்டின் முக்கிய உற்பத்தி முறைகள்

மேன்ஹெய்ம் செயல்முறை is K2SO4 உற்பத்திக்கான தொழில்துறை செயல்முறை,98% சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் பொட்டாசியம் குளோரைடு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சிதைவு வினை, அதிக வெப்பநிலையில் துணைப் பொருளாக ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் நிகழ்கிறது. குறிப்பிட்ட படிகளில் பொட்டாசியம் குளோரைடு மற்றும் சல்பூரிக் அமிலத்தைக் கலந்து அதிக வெப்பநிலையில் வினைபுரிந்து பொட்டாசியம் சல்பேட் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குதல் ஆகியவை அடங்கும்.

படிகமாக்கல்sபிரித்தல்துங் விதை ஓடு மற்றும் தாவர சாம்பலை வறுத்து, பின்னர் பொட்டாசியம் சல்பேட்டை உற்பத்தி செய்கிறது.பொட்டாசியம் சல்பேட்டைப் பெறுவதற்கு கசிவு, வடிகட்டுதல், செறிவூட்டுதல், மையவிலக்கு பிரித்தல் மற்றும் உலர்த்துதல்.

எதிர்வினைபொட்டாசியம் குளோரைடுமற்றும்சல்பூரிக் அமிலம் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் பெறுவதற்கான மற்றொரு முறை பொட்டாசியம் சல்பேட்.குறிப்பிட்ட படிகளில் வெதுவெதுப்பான நீரில் பொட்டாசியம் குளோரைடைக் கரைத்தல், வினைக்காக சல்பூரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்தல், பின்னர் 100–140°C வெப்பநிலையில் படிகமாக்குதல், அதைத் தொடர்ந்து பிரித்தல், நடுநிலையாக்குதல் மற்றும் பொட்டாசியம் சல்பேட்டை உருவாக்க உலர்த்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

மன்ஹெய்ம் பொட்டாசியம் சல்பேட்டின் நன்மைகள்

மென்ஹெய்ம் செயல்முறை என்பது வெளிநாடுகளில் பொட்டாசியம் சல்பேட் உற்பத்தி செய்வதற்கான முதன்மை முறையாகும். நம்பகமான மற்றும் அதிநவீன முறையானது சிறந்த நீரில் கரையக்கூடிய செறிவூட்டப்பட்ட பொட்டாசியம் சல்பேட்டை உற்பத்தி செய்கிறது. பலவீனமான அமிலக் கரைசல் கார மண்ணுக்கு ஏற்றது.

உற்பத்தி கொள்கைகள்

எதிர்வினை செயல்முறை:

1. சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் பொட்டாசியம் குளோரைடு ஆகியவை விகிதாசாரமாக அளவிடப்பட்டு, மன்ஹெய்ம் உலையின் வினை அறைக்குள் சமமாக செலுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை வினைபுரிந்து பொட்டாசியம் சல்பேட் மற்றும் ஹைட்ரஜன் குளோரைடை உருவாக்குகின்றன.

2. எதிர்வினை இரண்டு படிகளில் நிகழ்கிறது:

i. முதல் படி வெப்ப உமிழ்வு தன்மை கொண்டது மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் நிகழ்கிறது.

ii. இரண்டாவது படிநிலையில் பொட்டாசியம் பைசல்பேட்டை பொட்டாசியம் சல்பேட்டாக மாற்றுவது அடங்கும், இது வலுவான வெப்ப எண்டோடெர்மிக் ஆகும்.

வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு:

1. அதிகப்படியான சல்பூரிக் அமிலச் சிதைவு இல்லாமல் செயல்திறனை உறுதி செய்ய, வினையானது 268°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் நிகழ வேண்டும், உகந்த வரம்பு 500-600°C ஆகும்.

2. உண்மையான உற்பத்தியில், நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனுக்காக எதிர்வினை வெப்பநிலை பொதுவாக 510-530°C க்கு இடையில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

வெப்ப பயன்பாடு:

1. இந்த வினை மிகவும் வெப்பமண்டலமானது, இயற்கை வாயு எரிப்பிலிருந்து நிலையான வெப்ப விநியோகம் தேவைப்படுகிறது.

2. உலையின் வெப்பத்தில் சுமார் 44% சுவர்கள் வழியாக இழக்கப்படுகிறது, 40% வெளியேற்ற வாயுக்களால் எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது, மேலும் 16% மட்டுமே உண்மையான எதிர்வினைக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மன்ஹெய்ம் செயல்முறையின் முக்கிய அம்சங்கள்

உலைவிட்டம் உற்பத்தித் திறனின் தீர்க்கமான காரணியாகும். உலகளவில் மிகப்பெரிய உலைகள் 6 மீட்டர் விட்டம் கொண்டவை.அதே நேரத்தில், நம்பகமான ஓட்டுநர் அமைப்பு தொடர்ச்சியான மற்றும் நிலையான எதிர்வினைக்கான உத்தரவாதமாகும்.ஒளிவிலகல் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலை, வலுவான அமிலங்களைத் தாங்கி, நல்ல வெப்பப் பரிமாற்றத்தை வழங்க வேண்டும். கிளறல் வழிமுறைகளுக்கான பொருட்கள் வெப்பம், அரிப்பு மற்றும் தேய்மானத்திற்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்க வேண்டும்.

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயுவின் தரம்:

1. வினை அறையில் ஒரு சிறிய வெற்றிடத்தை பராமரிப்பது காற்று மற்றும் ஃப்ளூ வாயுக்கள் ஹைட்ரஜன் குளோரைடை நீர்த்துப்போகச் செய்யாமல் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

2.சரியான சீல் மற்றும் செயல்பாடு 50% அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட HCl செறிவுகளை அடையலாம்.

மூலப்பொருள் விவரக்குறிப்புகள்:

1.பொட்டாசியம் குளோரைடு:உகந்த எதிர்வினை செயல்திறனுக்காக குறிப்பிட்ட ஈரப்பதம், துகள் அளவு மற்றும் பொட்டாசியம் ஆக்சைடு உள்ளடக்கத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.

2.சல்பூரிக் அமிலம்:9 செறிவு தேவை9தூய்மை மற்றும் சீரான எதிர்வினைக்கு %.

வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு:

1.எதிர்வினை அறை (510-530°C):முழுமையான எதிர்வினையை உறுதி செய்கிறது.

2.எரிப்பு அறை:திறமையான எரிப்புக்காக இயற்கை எரிவாயு உள்ளீட்டை சமநிலைப்படுத்துகிறது.

3.வால் வாயு வெப்பநிலை:வெளியேற்ற அடைப்புகளைத் தடுக்கவும், பயனுள்ள வாயு உறிஞ்சுதலை உறுதி செய்யவும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

செயல்முறை பணிப்பாய்வு

• எதிர்வினை:பொட்டாசியம் குளோரைடு மற்றும் சல்பூரிக் அமிலம் தொடர்ந்து வினை அறைக்குள் செலுத்தப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் பொட்டாசியம் சல்பேட் வெளியேற்றப்பட்டு, குளிர்விக்கப்பட்டு, திரையிடப்பட்டு, பேக்கேஜிங் செய்வதற்கு முன் கால்சியம் ஆக்சைடுடன் நடுநிலையாக்கப்படுகிறது.
• துணை தயாரிப்பு கையாளுதல்:
  • உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு குளிர்ந்து, தொடர்ச்சியான ஸ்க்ரப்பர்கள் மற்றும் உறிஞ்சுதல் கோபுரங்கள் மூலம் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது, இது தொழில்துறை தர ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை (31-37% HCl) உருவாக்குகிறது.
  • வால் வாயு வெளியேற்றம் சுற்றுச்சூழல் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் கையாளப்படுகிறது.

சவால்கள் மற்றும் மேம்பாடுகள்

1. வெப்ப இழப்பு:வெளியேற்ற வாயுக்கள் மற்றும் உலை சுவர்கள் வழியாக குறிப்பிடத்தக்க வெப்பம் இழக்கப்படுகிறது, இது மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப மீட்பு அமைப்புகளின் அவசியத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
2. உபகரணங்கள் அரிப்பு:இந்த செயல்முறை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அமில நிலைமைகளின் கீழ் செயல்படுகிறது, இதனால் தேய்மானம் மற்றும் பராமரிப்பு சவால்கள் ஏற்படுகின்றன.
3. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில துணை தயாரிப்பு பயன்பாடு:ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்திற்கான சந்தை நிறைவுற்றதாக இருக்கலாம், இதனால் துணை தயாரிப்பு வெளியீட்டைக் குறைப்பதற்கான மாற்று பயன்பாடுகள் அல்லது முறைகள் குறித்த ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

மன்ஹெய்ம் பொட்டாசியம் சல்பேட் உற்பத்தி செயல்முறை இரண்டு வகையான கழிவு வாயு வெளியேற்றங்களை உள்ளடக்கியது: இயற்கை வாயுவிலிருந்து எரிப்பு வெளியேற்றம் மற்றும் துணை தயாரிப்பு ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு.

எரிப்பு வெளியேற்றம்:

எரிப்பு வெளியேற்றத்தின் வெப்பநிலை பொதுவாக சுமார் 450°C ஆகும். இந்த வெப்பம் வெளியேற்றப்படுவதற்கு முன்பு ஒரு மீளுருவாக்கி மூலம் மாற்றப்படுகிறது. இருப்பினும், வெப்ப பரிமாற்றத்திற்குப் பிறகும், வெளியேற்ற வாயு வெப்பநிலை தோராயமாக 160°C இல் உள்ளது, மேலும் இந்த எஞ்சிய வெப்பம் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது.

துணை தயாரிப்பு ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு:

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு, சல்பூரிக் அமில சலவை கோபுரத்தில் தேய்த்தல், விழும் படல உறிஞ்சியில் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வெளியேற்ற வாயு சுத்திகரிப்பு கோபுரத்தில் சுத்திகரிப்புக்கு உட்படுகிறது, பின்னர் வெளியேற்றப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை 31% ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது., இதில் உயர்ந்தசெறிவு வெளியேற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்வரை இல்லைதரநிலைகள் மற்றும் வெளியேற்றத்தில் "வால் இழுவை" நிகழ்வை ஏற்படுத்துதல்.எனவே, உண்மையான நேரம்ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் செறிவு அளவீடு உற்பத்தியில் முக்கியமானதாக மாறுகிறது.

சிறந்த விளைவுகளுக்கு பின்வரும் நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படலாம்:

அமிலச் செறிவைக் குறைத்தல்: உறிஞ்சுதல் செயல்பாட்டின் போது அமிலச் செறிவைக் குறைத்தல்உடன்உள்வரிசை அடர்த்திமானி துல்லியமான கண்காணிப்புக்காக.

சுற்றும் நீரின் அளவை அதிகரிக்கவும்: உறிஞ்சும் திறனை மேம்படுத்த, விழும் படல உறிஞ்சியில் நீர் சுழற்சியை மேம்படுத்தவும்.

வெளியேற்ற வாயு சுத்திகரிப்பு கோபுரத்தின் சுமையைக் குறைக்கவும்: சுத்திகரிப்பு அமைப்பின் சுமையைக் குறைக்க செயல்பாடுகளை மேம்படுத்தவும்.

இந்த சரிசெய்தல்கள் மற்றும் காலப்போக்கில் சரியான செயல்பாட்டின் மூலம், வால் இழுவை நிகழ்வை நீக்கி, உமிழ்வுகள் தேவையான தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்ய முடியும்.