Материальный баланс сатуратора для нейтрализации кислоты в производстве аммофоса

сульфат аммония 

в том числе              

[132 и 80- молекулярные массы  (NH4)2SO4 и SO3 ];

количество , связанной по первым четырём стехиометрическим соотношениям:

16+5,1+15,3+8,8=45.2 кг

Остальной количества связывается с аммиаком, образуя фосфаты аммония.

Количество , нейтрализуемое аммиаком:

1000*0,19-45.2=144.8 кг

Содержание аммиака в нейтрализованной пульпе составляет 27% от общего количества .

Израсходовано аммиака на образование кремнефторида и сульфата аммония:

4.17+12,3=16.47 кг

Следовательно , на образование фосфатов аммония пошло аммиака:

190*0,27-16.4=35кг

Количество аммиака, необходимое для связывания всей оставшийся    (120кг) в моноаммонийфосфат:

Но при этом остаётся избыточного аммиака 35-34,6=0,4 кг который идёт на образование диаммонийфосфата; его количество :

Это количество требует моноаммонийфосфата.

Где 115 и 132 молекулярные массы NH4H2PO4 и (NH4)2HPO4.

Так как из 120 кг могло образоваться моноаммонийфосфата

То после образования диаммонийфосфата останется моноаммонийфосфата

234-1,3=232,7 кг

Выход сухих солей (с учетом кристаллизационной воды ) составляет 33.3 +12,3+26.3+25,8+21,8+47,8+232,7+1,5= 401,5кг

В том числе воды кристаллизационной : 12,15+2,6=14,75 кг

Выход сухих солей без кристаллизационной воды: 401,5 – 14,75= 386,75 кг

7.состав  сухих солей с учетом кристаллизационной воды :

В системе поступает материалов (фосфорной кислоты, аммиака и воды с ним ;

1000+51.3+0,2=1051,5 кг

В процессе сатурации из системы испаряется 78 кг воды на 1000кг кислоты. Количества пульпы после испарения воды равно:

1051.5-78=973,5 кг

В конечной пульпе содержится свободной воды 973,5-401.5=572 кг

Всего воды в пульпе : 572+14.75=586.95кг.

Процентное содержания общей влаге в пульпе :

8,Материальный баланс сатурации в производстве аммофоса(на 1000кг фосфорной кислоты)

9.Тепловой баланс сатурации в производстве аммофоса на 1000 кг фосфорной  кислоты указанного выше состава. Температуры поступающей кислоты 60, при давлении 152 кПа(1,5атм), отходящей пульпы 102,

Решение.

Приход теплоты

Выделения  теплоты за счет реакций, кДж:

образования  моноаммонийфосфата-

H3PO4+ NH3=NH4H2PO+75362 кДж/кмоль;

[34.6-количество (в кг) вступившего в реакцию аммиака],

Образования диаммонийфосфата из моноаммонийфосфата –

NH4H2PO4+75362 кДж/кмоль;

[6,9-количество (в кг)аммиака, реагирующего с моноаммонийфосфатом],

H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4+193849 кДж/кмоль;

[17-количество(в кг ) аммиака , связываемого в сульфат,]

H2SiF6+2NH3=(NH4)2SiF6+159089 кДж/кмоль;

[5.96-количество(в кг ) аммиака , вступившего в реакцию];

Где 1000- количество фосфорной кислоты, кг ;

       2,868 -средняя удельная теплоемкост кислоты ,кДж/(кг

             60 -температура кислоты, ;

      -117,2 -энтальпия аммиака при -27 и 152 кПа (1,5 атм),кДж/кг;

51,3- количество аммиака, кг.

Всего поступает теплоты :         245290.5+166067=411357 .5кДж.

Расход  теплоты

Нагревание пульпе до 102

1051,5

где 1051,5 - количество пульпы, кг;

2,721- средняя удельная теплоемкость  пульпы, кДж /(кг );

102- температура  пульпы,.

Тепло потери в окружающую среду принимаем равными 3 % от общего количество  подводимой теплоты:

411357.5

Всего расходуется  теплоты  291835+12340.7=304175.7кДж. Избыток теплоты расходуется на испарение воды : 411357.5-304175.7=107181.8 кДж.

Количество испаряющейсяводи составит

107181.8/2253=47.57 кг

Где 2253 –скрытая теплота испарения  воды при 120

Общий расход теплоты:

291835+12340.7+107181.8=411375.5 кДж

10.Тепловой баланс сатурации фосфорной кислоты аммиаком (на 1000 кг фосфорной кислоты):