பொட்டாசியம் சல்பேட் (K2SO4) உற்பத்திக்கான மான்ஹெய்ம் செயல்முறை

பொட்டாசியம் சல்பேட்டுக்கான மான்ஹெய்ம் செயல்முறை (K₂SO₄) உற்பத்தி

பொட்டாசியம் சல்பேட்டின் முக்கிய உற்பத்தி முறைகள்

மான்ஹெய்ம் செயல்முறை is K2SO4 உற்பத்திக்கான தொழில்துறை செயல்முறை,98% சல்ஃபியூரிக் அமிலத்திற்கும் பொட்டாசியம் குளோரைடுக்கும் இடையே உயர் வெப்பநிலையில் நிகழும் ஒரு சிதைவு வினையின் துணை விளைபொருள் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் ஆகும். இதன் குறிப்பிட்ட படிநிலைகளில், பொட்டாசியம் குளோரைடு மற்றும் சல்ஃபியூரிக் அமிலத்தைக் கலந்து, அவற்றை உயர் வெப்பநிலையில் வினைபுரியச் செய்து பொட்டாசியம் சல்பேட் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குவது அடங்கும்.

படிகமாக்கல்sபிரித்தெடுத்தல்துங் விதை ஓடு மற்றும் தாவரச் சாம்பல் போன்ற காரங்களை வறுப்பதன் மூலம் பொட்டாசியம் சல்பேட் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, பின்னர் அதைத் தொடர்ந்துபொட்டாசியம் சல்பேட்டைப் பெறுவதற்காகக் கரைத்தல், வடிகட்டுதல், செறிவூட்டுதல், மையவிலக்கு பிரிப்பு மற்றும் உலர்த்துதல் ஆகிய செயல்முறைகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

எதிர்வினைபொட்டாசியம் குளோரைடுமற்றும்சல்பூரிக் அமிலம் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைகளில் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் பெறுவது மற்றொரு முறையாகும். பொட்டாசியம் சல்பேட்.குறிப்பிட்ட செயல்முறைகளில், பொட்டாசியம் குளோரைடை வெந்நீரில் கரைத்து, வினைக்காக சல்ஃபியூரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்து, பின்னர் 100–140°C வெப்பநிலையில் படிகமாக்குதல், அதனைத் தொடர்ந்து பிரித்தெடுத்தல், நடுநிலையாக்குதல் மற்றும் உலர்த்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம் பொட்டாசியம் சல்பேட்டை உற்பத்தி செய்தல் ஆகியவை அடங்கும்.

மான்ஹெய்ம் பொட்டாசியம் சல்பேட்டின் நன்மைகள்

வெளிநாடுகளில் பொட்டாசியம் சல்பேட் உற்பத்தியின் முதன்மை முறையாக மென்ஹெய்ம் செயல்முறை விளங்குகிறது. இந்த நம்பகமான மற்றும் நுட்பமான முறையானது, சிறந்த நீர் கரைதிறன் கொண்ட செறிவூட்டப்பட்ட பொட்டாசியம் சல்பேட்டை உற்பத்தி செய்கிறது. இதன் நீர்த்த அமிலக் கரைசல் காரத்தன்மை வாய்ந்த மண்ணுக்கு ஏற்றது.

உற்பத்திக் கொள்கைகள்

வினை செயல்முறை:

1. சல்ஃபியூரிக் அமிலம் மற்றும் பொட்டாசியம் குளோரைடு ஆகியவை விகிதாசாரப்படி அளவிடப்பட்டு, மான்ஹெய்ம் உலையின் வினை அறைக்குள் சீராகச் செலுத்தப்படுகின்றன; அங்கு அவை வினைபுரிந்து பொட்டாசியம் சல்பேட் மற்றும் ஹைட்ரஜன் குளோரைடை உருவாக்குகின்றன.

2. இந்த வினை இரண்டு படிநிலைகளில் நிகழ்கிறது:

i. முதல் படிநிலை வெப்ப உமிழ்வு கொண்டது மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் நிகழ்கிறது.

ii. இரண்டாவது படியில், பொட்டாசியம் பைசல்பேட், பொட்டாசியம் சல்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இது ஒரு வலிமையான வெப்பம் உறிஞ்சும் வினையாகும்.

வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு:

1. அதிகப்படியான கந்தக அமிலச் சிதைவு ஏற்படாமல் செயல்திறனை உறுதிசெய்ய, இந்த வினை 268°C-க்கு மேற்பட்ட வெப்பநிலையில் நிகழ வேண்டும்; இதற்கான உகந்த வரம்பு 500-600°C ஆகும்.

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

வெப்பப் பயன்பாடு:

1. இந்த வினை அதிக வெப்பம் உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது, எனவே இதற்கு இயற்கை எரிவாயு எரிப்பிலிருந்து தொடர்ச்சியான வெப்பம் தேவைப்படுகிறது.

2. உலையின் வெப்பத்தில் சுமார் 44% சுவர்கள் வழியாக இழக்கப்படுகிறது, 40% வெளியேற்ற வாயுக்களால் வெளியேற்றப்படுகிறது, மேலும் 16% மட்டுமே உண்மையான வினைக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மான்ஹெய்ம் செயல்முறையின் முக்கிய அம்சங்கள்

உலைஉற்பத்தித் திறனைத் தீர்மானிக்கும் காரணி விட்டம் ஆகும். உலகிலேயே மிகப்பெரிய உலைகள் 6 மீட்டர் விட்டம் கொண்டவை.அதே சமயம், நம்பகமான இயக்க அமைப்பு தொடர்ச்சியான மற்றும் நிலையான எதிர்வினைக்கு உத்தரவாதமாகும்.வெப்பத்தைத் தாங்கும் பொருட்கள் உயர் வெப்பநிலை, வீரியம் மிக்க அமிலங்கள் ஆகியவற்றைத் தாங்குவதோடு, சிறந்த வெப்பப் பரிமாற்றத்தையும் அளிக்க வேண்டும். கலக்கும் இயந்திரங்களுக்கான பொருட்கள் வெப்பம், அரிப்பு மற்றும் தேய்மானம் ஆகியவற்றை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவையாக இருக்க வேண்டும்.

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயுவின் தரம்:

1. வினை அறையில் ஒரு சிறிய வெற்றிடத்தைப் பராமரிப்பது, காற்று மற்றும் புகை வாயுக்கள் ஹைட்ரஜன் குளோரைடை நீர்த்துப் போகச் செய்யாமல் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

2. முறையான காற்றுப்புகா மூடல் மற்றும் செயல்பாட்டின் மூலம் 50% அல்லது அதற்கும் அதிகமான HCl செறிவுகளை அடைய முடியும்.

மூலப்பொருள் விவரக்குறிப்புகள்:

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

2.சல்பூரிக் அமிலம்:9 சதவீத செறிவு தேவைப்படுகிறது9தூய்மை மற்றும் சீரான வினைக்கான சதவீதம்.

வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு:

1.வினை அறை (510-530°C):முழுமையான வினை நிகழ்வதை உறுதி செய்கிறது.

2.எரிப்பு அறை:திறமையான எரிதலுக்காக இயற்கை எரிவாயு உள்ளீட்டைச் சமநிலைப்படுத்துகிறது.

3.வால் வாயு வெப்பநிலை:வெளியேற்றப் பாதையில் அடைப்புகள் ஏற்படுவதைத் தடுக்கவும், வாயு திறம்பட உறிஞ்சப்படுவதை உறுதி செய்யவும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

செயல்முறை பணிப்பாய்வு

• எதிர்வினை:பொட்டாசியம் குளோரைடு மற்றும் சல்பூரிக் அமிலம் ஆகியவை வினை அறைக்குள் தொடர்ச்சியாகச் செலுத்தப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக உருவாகும் பொட்டாசியம் சல்பேட், பொதி செய்வதற்கு முன்பு வெளியேற்றப்பட்டு, குளிர்விக்கப்பட்டு, சலிக்கப்பட்டு, கால்சியம் ஆக்சைடு கொண்டு நடுநிலையாக்கப்படுகிறது.
• துணை விளைபொருள் கையாளுதல்:
  • உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயுவானது, தொடர்ச்சியான ஸ்க்ரப்பர்கள் மற்றும் உறிஞ்சுதல் கோபுரங்கள் வழியாகக் குளிர்விக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுவதன் மூலம், தொழில்துறை தரத்திலான ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (31-37% HCl) உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
  • புகை வெளியேற்றங்கள் சுற்றுச்சூழல் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன.

சவால்களும் மேம்பாடுகளும்

1. வெப்ப இழப்பு:வெளியேறும் வாயுக்கள் மற்றும் உலைச் சுவர்கள் வழியாகக் கணிசமான வெப்பம் இழக்கப்படுவதால், மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப மீட்பு அமைப்புகளின் அவசியம் எடுத்துக்காட்டப்படுகிறது.
2. உபகரண அரிப்பு:இந்த செயல்முறை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அமிலச் சூழல்களில் இயங்குவதால், தேய்மானம் மற்றும் பராமரிப்புச் சவால்கள் ஏற்படுகின்றன.
3. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தின் துணை விளைபொருள் பயன்பாடு:ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்திற்கான சந்தை நிறைவுற்றிருக்கலாம், எனவே துணைப் பொருட்களின் உற்பத்தியைக் குறைப்பதற்கான மாற்றுப் பயன்பாடுகள் அல்லது முறைகள் குறித்து ஆராய்ச்சி செய்வது அவசியமாகிறது.

மான்ஹெய்ம் பொட்டாசியம் சல்பேட் உற்பத்திச் செயல்முறையில் இரண்டு வகையான கழிவு வாயு வெளியேற்றங்கள் அடங்கியுள்ளன: இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து உருவாகும் எரிப்புப் புகை மற்றும் துணை விளைபொருளான ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு.

எரிப்பு வெளியேற்றம்:

எரிப்புப் புகையின் வெப்பநிலை பொதுவாக சுமார் 450°C ஆக இருக்கும். இந்த வெப்பம் வெளியேற்றப்படுவதற்கு முன்பு ஒரு வெப்பமீட்பி வழியாகப் பரிமாற்றப்படுகிறது. இருப்பினும், வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்குப் பிறகும், புகை வாயுவின் வெப்பநிலை ஏறத்தாழ 160°C ஆகவே நிலைத்திருக்கிறது, மேலும் இந்த எஞ்சிய வெப்பம் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது.

துணை விளைபொருள் ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு:

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு வெளியேற்றப்படுவதற்கு முன்பு, கந்தக அமிலக் கழுவுதல் கோபுரத்தில் சுத்திகரிக்கப்பட்டு, விழும்-படல உறிஞ்சியில் உறிஞ்சப்பட்டு, பின்னர் வெளியேற்ற வாயு சுத்திகரிப்பு கோபுரத்தில் தூய்மைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை 31% ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது.அதில் உயர்ந்தசெறிவு உமிழ்வுகளுக்கு வழிவகுக்கும்அளவுக்கு இல்லைதரநிலைகளை மீறுவதோடு, புகைப்போக்கியில் "வால் இழுவை" என்ற நிகழ்வையும் ஏற்படுத்துகிறது.எனவே, நிகழ்நேரம்ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் விளம்பர விளம்பரம் உற்பத்தியில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.

சிறந்த பலன்களைப் பெற பின்வரும் நடவடிக்கைகளை மேற்கொள்ளலாம்:

அமிலச் செறிவைக் குறைத்தல்: உறிஞ்சும் செயல்முறையின் போது அமிலச் செறிவைக் குறைக்கவும்.உடன்இன்லைன் அடர்த்தி மீட்டர் துல்லியமான கண்காணிப்புக்காக.

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

வெளியேற்ற வாயு சுத்திகரிப்பு கோபுரத்தின் மீதான சுமையைக் குறைக்கவும்: சுத்திகரிப்பு அமைப்பின் மீதான சுமையைக் குறைக்கும் வகையில் செயல்பாடுகளை உகந்ததாக்குங்கள்.

இந்தச் சரிசெய்தல்கள் மற்றும் காலப்போக்கில் மேற்கொள்ளப்படும் முறையான செயல்பாட்டின் மூலம், வால் இழுவை நிகழ்வை நீக்கி, வெளியேற்றப்படும் புகையானது தேவையான தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்ய முடியும்.