海姆爐簡(jiǎn)介曼海姆法的核心裝置是反應(yīng)爐,即曼海姆爐,產(chǎn)品純度、轉(zhuǎn)化率高低、生產(chǎn)能力和操作難易等均與反應(yīng)爐有關(guān)。因此,反應(yīng)爐性能成為該工藝的技術(shù)關(guān)鍵。反應(yīng)爐主要由多種特種耐火材料砌成,具有兩個(gè)空腔,中間橢圓形空腔為反應(yīng)室,腔內(nèi)帶有攪拌耙子,反應(yīng)時(shí)耙子以1—2r/min轉(zhuǎn)動(dòng),將物料不斷混合并逐漸推向爐腔周圍。反應(yīng)室的空腔為燃燒室,燃燒室?guī)в腥紵?,燃料釋放的熱量間接加熱反應(yīng)室。2.3.1曼海姆爐的特點(diǎn)(1)爐子直徑直接決定生產(chǎn)能力。通常曼海姆爐生產(chǎn)能力以單臺(tái)反應(yīng)爐日生產(chǎn)能力為衡量標(biāo)準(zhǔn)。由于受到制造技術(shù)及材質(zhì)的限制,目前世界上最大的曼海姆爐直徑為6m。(2)耙子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,從而為反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行提供了保障。(3)材質(zhì)要求高。爐子反應(yīng)室所用的耐火材料必須耐高溫、抗強(qiáng)酸、傳熱性好;燃燒室材料須耐高溫,保溫性能好;耙子材質(zhì)須耐熱、抗腐蝕、耐磨損;耙臂機(jī)械承受力大。材質(zhì)是否達(dá)到要求直接影響檢修期及爐子使用壽命。(4)有溫度自控與安全保護(hù)系統(tǒng)等。2.3.2曼海姆爐熱量利用情況如將燃燒放出的熱量作100%計(jì),則其分配情況:供給反應(yīng)室15%一16%;廢煙氣帶走40%一41%;爐膛、爐壁損失43%~45%。2.4產(chǎn)品質(zhì)量簡(jiǎn)介2.4.1硫酸鉀消耗定額及質(zhì)量指標(biāo)‘表1消耗定額/ke,/tK20物料名稱消耗定額名稱’ZBG21008一、89標(biāo)準(zhǔn)K2O/%≥C,1/%≤F—rI2S04/%≤O/%≤50.O1.5O.5O.52.4.2氯化氫氣體質(zhì)量’由于反應(yīng)爐內(nèi)維持在低度真空度(133.322~266.644Pa),以免氯化氫溢至車間的大氣內(nèi),因而空氣和煙道氣則侵透人爐內(nèi),沖淡了氯化氫。所以HC1在干燥氣體中的實(shí)際濃度介于30%~40%之間。2.5副產(chǎn)HCl氣體的利用曼海姆法工藝生產(chǎn)硫酸鉀,將副產(chǎn)大量的HC1氣體,生產(chǎn)一噸硫酸鉀可副產(chǎn)HC1氣體0.4t(純度100%),該法生產(chǎn)的HCI氣體純度較高,可用其生產(chǎn)如下產(chǎn)品:(1)直接用水吸收生產(chǎn)31ok一35%的鹽酸。但是一般曼海姆法生產(chǎn)硫酸鉀的裝置規(guī)模都較大,這樣將副產(chǎn)大量的鹽酸,貯存和銷售運(yùn)輸是一個(gè)問(wèn)題。(2)副產(chǎn)的HC1氣體經(jīng)提純干燥后用于生產(chǎn)氯磺酸。氯磺酸主要用于制造糖精和磺胺藥品,也用于制造農(nóng)藥、洗滌劑、染料中間體的磺化劑等。(3)副產(chǎn)的HC1氣體經(jīng)提純干燥后,采用乙烯氧氯化法工藝生產(chǎn)二氯乙烷,經(jīng)裂解生產(chǎn)氯乙烯單體,做聚氯乙烯的原料。3曼海姆法的優(yōu)缺點(diǎn)3.1優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟可靠;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品伸縮性大,生產(chǎn)能力可隨產(chǎn)品要求在一定范圍內(nèi)變動(dòng);反應(yīng)爐可生產(chǎn)多種硫酸鹽產(chǎn)品,可同時(shí)生產(chǎn)兩種硫酸鉀產(chǎn)品;副產(chǎn)的HC1氣體純度高,可用于鹽酸、氯磺酸、二氯乙烷等系列產(chǎn)品。3.2缺點(diǎn)投資高;反應(yīng)爐材質(zhì)要求高,爐體砌成過(guò)程難度大;反應(yīng)溫度高,爐膛50o~60o℃,燃燒室1000—1400~C;能耗高。單耗燃料合標(biāo)準(zhǔn)煤700kg/tK2SO4。4結(jié)論曼海姆法生產(chǎn)硫酸鉀工藝成熟可靠,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,該法于1992年由我國(guó)云南磷肥廠從日本引進(jìn)技術(shù)設(shè)備,建成1.2萬(wàn)t/a硫酸鉀生產(chǎn)裝置。其后各地的大部分生產(chǎn)裝罩都是由臺(tái)灣青上公司采取合資或獨(dú)資在大陸建設(shè)上馬的。最近已全部國(guó)產(chǎn)化的曼海姆法硫酸鉀生產(chǎn)裝置已在山東聊城市鉀肥廠、大連瑞澤化工廠等地建成。據(jù)調(diào)查造價(jià)僅相當(dāng)于從日本和引進(jìn)設(shè)備費(fèi)的三分之一。該法的核心設(shè)備——昂貴的曼海姆爐如能得以科學(xué)改造,降低造價(jià),將更具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。另外其副產(chǎn)HC1氣體加以利用,也將會(huì)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。當(dāng)然,選擇生產(chǎn)硫酸鉀的工藝時(shí),還應(yīng)考慮廠區(qū)周邊的資源狀況,利用易得的生產(chǎn)原料進(jìn)行加工,以其降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
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