曼海姆爐由耐高溫耐火磚、保溫磚和普通紅磚砌筑而成，爐頂用保溫磚和石棉保溫。反應爐有兩個(gè)空腔，中間橢圓形空腔為反應室，硫酸和氯化鉀通過(guò)進(jìn)料器均勻加入曼海姆爐反應室內， 反應室的空腔為燃燒室，燃燒室帶有燃燒嘴， 燃料釋放的熱量間接加熱反應室。腔內帶有攪拌耙子，反應時(shí)耙子以 1 ～ 2 r /min 轉動(dòng)，將硫酸和氯化鉀不斷混合反應生成硫酸鉀與氯化氫氣體，硫酸鉀由攪拌耙子攪拌時(shí)推出，氯化氫氣體進(jìn)行回收利用。 [2] 

硫酸和氯化鉀通過(guò)進(jìn)料器均勻地加入到曼海姆爐反應室內，燃燒室為在反應室內反應的物料提供大量的熱能，在攪拌器不斷攪拌下，反應物硫酸和氯化鉀吸收大量的熱以后生產(chǎn)產(chǎn)品硫酸鉀與 HCl氣體。硫酸鉀由攪拌器攪拌時(shí)推出 。

(1) 爐子直徑直接決定生產(chǎn)能力。通常曼海姆爐生產(chǎn)能力以單臺反應爐日生產(chǎn)能力為衡量標準。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 6 m。

( 2) 耙子驅動(dòng)系統穩定可靠， 從而為反應連續穩定地進(jìn)行提供了保障。

(3) 材質(zhì)要求高。爐子反應室所用的耐火材料必須耐高溫、抗強酸、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；耙臂機械承受力大。材質(zhì)是否達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系統等。 [2] 

曼海姆爐砌筑完畢后，先進(jìn)行自然干燥，打開(kāi)全部入孔門(mén) 、進(jìn)料口 、出料口等進(jìn)行自然通風(fēng)，也可以臨時(shí)用通風(fēng)機加強通風(fēng)，自然干燥7d以后，點(diǎn)燃燃燒器改用明火烘烤。明火烘烤時(shí)要調節好干氣與空氣的流量，嚴格控制火勢，使爐升溫不要太快，而且達到一定溫度要進(jìn)行恒溫處理 。整個(gè)烘烤過(guò)程要嚴格按照原始烘爐曲線(xiàn)操作 。烘爐曲線(xiàn)見(jiàn)圖 2。

曼海姆爐是用耐火材料 、絕熱材料以及其它材料砌筑而成,里面含有很多水分，烘爐就是將其水分蒸發(fā)出去，達到烘干烘透，使整個(gè)砌體各部分熱膨脹位移固定，需要硬化的材料硬化，防止經(jīng)受急速加熱或冷卻時(shí)由于水分蒸發(fā)及材料晶體組織轉變而產(chǎn)生裂紋及剝落，烘爐與投產(chǎn)要不間斷進(jìn)行；若不能立即投產(chǎn)，在反應爐建成后要先進(jìn)行烘烤，保證整個(gè)砌體干透，以保護好爐體。

(1)烘爐時(shí)必須嚴格按烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行，保證爐內溫度均勻上升；(2)烘爐時(shí)應及時(shí)觀(guān)察燃燒室 、反應室溫度 ,詳細記錄并繪制實(shí)際的烘爐曲線(xiàn)；(3)升溫速率和總的烘烤時(shí)間要同時(shí)被控制，即使某時(shí)間內升溫時(shí)間超過(guò)要求，也不能減少恒溫時(shí)間；(4)要隨時(shí)注意爐體 、護爐鋼帶和爐內各部膨脹情況，隨時(shí)調節鋼帶螺栓松緊來(lái)進(jìn)行控制；(5)曼海姆爐工作一段時(shí)間停車(chē)后，重新開(kāi)車(chē)必須進(jìn)行正常烘爐，按圖 3烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行 。 [1] 

曼海姆爐是在高溫強腐蝕條件下運行的，在運行使用過(guò)程中嚴格按照操作規程操作，認真遵守工藝操作條件，控制好爐溫及爐內壓強，使反應爐能夠平穩滿(mǎn)負荷運行，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)硫酸鉀。工藝操作條件如表 1所示 。 [1] 

1)爐子偏火 。兩個(gè)加熱室火勢不均造成偏爐現象，溫度不均造成反應不均衡，結果產(chǎn)品質(zhì)量不合格；由于爐體受熱不均，材料膨脹不一致，爐體受損 。解決問(wèn)題的辦法是調節燒嘴燃氣加入量和風(fēng)量 。

2)爐底漏酸 。反應爐經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運行，由于反應溫度高，加上硫酸的強腐蝕性，還有砌筑方面的原因，造成爐底漏硫酸 。處理方法：停料 、滅火 、降溫，排除爐內物料，查找泄漏點(diǎn) ,如可修補，以水玻璃和耐酸膠泥堵住即可；如泄漏點(diǎn)較多，面積較大，就需要全面清理床面磚，檢查床基，如床基無(wú)問(wèn)題，重新砌筑爐床磚即可，如有問(wèn)題，就需要清到爐底后重新砌筑 。

3)爐頂漏火 。強溫使爐頂破損 。補救辦法有兩種：漏洞較小，以耐火高溫氈掩蓋；漏洞較大，重新砌筑。 [3] 

1)砌實(shí)下煙道，以解決爐底泄漏問(wèn)題 。這樣改造的結果也有負面作用，那就是反應所需熱量只能由燃燒室輻射提供，需要進(jìn)一步提高燃氣加入量，以供反應所需。弊害分析如下：①影響反應的因素很多，氯化鉀粒度的影響在曼海姆爐未改造前表現不明顯，而經(jīng)過(guò)砌堵煙道的曼海姆爐，氯化鉀粒度對反應的影響變得十分突出。首先，粒度較大氯化鉀在與硫酸充分混合時(shí)，熔(溶 )解需要吸收大量的熱，而反應所需熱量?jì)H由燃燒室輻射提供，這樣勢必延長(cháng)氯化鉀的熔 (溶 )解時(shí)間，從而在原反應時(shí)間基礎上延長(cháng)了許多。而在攪拌耙齒推料速度不變的情況下，導致反應未到終點(diǎn)物料即被推出，使成品硫酸鉀含酸 、含氯過(guò)高。其次，反應時(shí)間延長(cháng)，勢必導致游離硫酸在反應爐內滯留時(shí)間的加長(cháng)，而濃硫酸在溫度達到 550 ℃以上就會(huì )分解生成含硫氧化物氣體，加大尾氣處理的負荷，同時(shí)造成了硫酸的浪費，使成本提高，又污染了環(huán)境 。

②砌堵下煙道后，加大了燃氣的消耗量，加重了燃燒室磚體結構的負擔，對燃燒室磚的耐火程度有了更高的要求，同時(shí)也要加強保溫措施，減小外泄熱量對其他設備的危害和能源浪費 。

③砌堵煙道后，要有余熱吸收系統，防止熱量對煙囪的損害 。

④砌堵下煙道后，要對反應攪拌耙轉速進(jìn)行調整使反應完全徹底，以保證成品硫酸鉀的各項指標控制在標準范圍之內 。

⑤爐體大修后，特別是在爐床大修后，使烘爐時(shí)間延長(cháng) ,影響反應爐的生產(chǎn) 。針對上述影響，做出了相應調整，采取了相應的配套措施；要求供貨部門(mén)盡量提供粉末狀氯化鉀，或提供顆粒盡量小的氯化鉀；用煉油分廠(chǎng)的干氣取代水煤氣作為燃氣， 成本低廉；調整耙齒轉速，使之與反應時(shí)間相吻合；更換燃燒室用磚，改用更耐高溫更高強度的改性高鋁轉；在煙囪根部安裝小型蒸汽鍋爐，充分利用余熱，節省能源，同時(shí)又保護煙囪根部材料不受熱損；關(guān)于烘爐時(shí)間的延長(cháng)，按照邊升溫邊投料，投料量由小到大原則，這樣既保證了正常的烘爐，又保證了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2)氯化氫氣體出口由雙管改成單管，由折角管改成直通斜管。由于反應爐負壓操作，氣體攜帶固體物料容易在氯化氫出口管結垢，需定期處理，原來(lái)的雙折管結構不易清理，改造后可以輕松處理 。 [3]