Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсач.docx
Скачиваний:
163
Добавлен:
22.03.2015
Размер:
576.99 Кб
Скачать

2.5 Расчет материального баланса получения аммофоса

Исходные данные:

Производительность 35 т/ч готового сухого продукта. Нейтрализацию ведут до молярного отношения NH3:H3PO4 = 1,15:1. Кислота, подаваемая на нейтрализацию (H3PO4), содержит 53 мас. % Р2О5. Жидкий аммиак содержит 99 мас. % NH3 и 1 мас. % воды, которая испаряется в ходе реакции нейтрализации. Температура в реакторе 145 С. Температуры, С: поступающей кислоты 45; аммиака 25; пульпы 145. Потери аммиака в процессе нейтрализации 0,1 мас. % от загрузки. Давление в смесителе 0,24 МПа. Получаемая пульпа, имеет следующий состав (мас. %): влага 18, диаммонийфосфат (ДАФ) 12,3; моноаммонийфосфат (МАФ) 69,7. Расчет вести без учета примесей в фосфорной кислоте. Остальные данные, необходимые для расчета, – литературные и цеховые.

Целью составления материального баланса является определение производительности готового продукта и расхода сырья.

Составим схему материальных потоков:

Расчет ведем на 35000 кг/ч готового сухого продукта.

Состав пульпы: вода 18 мас. %; ДАФ 12,3 мас. %; МАФ 69,7 мас. %.

Отсюда следует, что соотношение количества МАФ к ДАФ в готовом продукте составит:

Посчитаем сколько производится МАФ и ДАФ в кг/ч:

Предположим, что ДАФ производится х кг/ч, тогда МАФ производится 5,7х кг/ч.

;

;

.

ДАФ производится 5223,9 кг/ч.

МАФ производится 5223,95,7 = 29776,1 кг/ч.

В результате обработки фосфорной кислоты аммиаком образуется пульпа и испаряется некоторое количество воды. Расчет ведем по следующим реакциям:

NH3 + H3PO4  NH4H2PO4 (1)

2NH3 + H3PO4  (NH4)2HPO4 (2)

Рассчитаем сколько фосфорной кислоты идет на производство МАФ по уравнению (1):

H3PO4(53 мас.% P2O5) =

Где - молярная масса P2O5, кг/кмоль, 0,53 - мас.% P2O5 в долях,

98 - - молярная масса фосфорной кислоты, кг/кмоль.

Содержание воды в кислоте:

Рассчитаем сколько аммиака идет на производство МАФ:

Учитывая потери аммиака в процессе нейтрализации которые составляют 0,001 от загрузки:

Учитывая содержание воды в аммиаке которое составляет 0,01 :

Учитывая мольное отношение NH3: H3PO4 = 1,15: 1 :

Рассчитаем сколько фосфорной кислоты идет на производство ДАФ по уравнению (2):

H3PO4 (53 мас.% P2O5) =

Содержание воды в кислоте:

Рассчитаем сколько аммиака идет на производство ДАФ:

Учитывая потери аммиака в процессе нейтрализации которые составляют 0,001 мас.% от загрузки:

Учитывая содержание воды в аммиаке которое составляет 0,01 мас.%:

Учитывая мольное отношение NH3: H3PO4 = 1,15: 1 :

По данным расчета строим таблицу материальных балансов – таблица 3.

Таблица 3 - Материальный баланс стадии нейтрализации фосфорной кислоты

Статья

прихода

Масса,

кг/ч

Состав

мас.%

Статья

расхода

Масса,

кг/ч

Состав

мас.%

1.Фосфорная кислота

(53 % P2O5),

в том числе

H3PO4

H2O

29252,75

10734,65

62,68

23,0

1. Аммофосная

пульпа,

в том числе

NH4H2PO4

(NH4)2HPO4

H2O

29776,1

5223,9

7682,9

63,80

11,20

16,46

ВСЕГО

39987,4

85,68

ВСЕГО

42682,9

91,46

2. Аммиак

в том числе

NH3

H2O

6615,39

66,8

14,18

0,14

2. отход. газы

в том числе

NH3

H2O

867,14

3118

1,86

6,68

ВСЕГО

6682,19

14,32

ВСЕГО

3985,69

8,54

ИТОГО

46668,94

100

ИТОГО

46668,59

100