Для проектирования цеха по производству аммофоса мощностью 110000т/год Р2О5 усв. из экстракционной фосфорной кислоты

Для проектирования цеха по производству аммофоса мощностью 110000т/год Р2О5 усв. из экстракционной фосфорной кислоты определить расход ЭФК, содержащей 26% Р2О5, 1,1% SO2, 0,9% F, рассчитать материальный баланс стадии нейтрализации, если потери аммиака составляют 4,5%, исходные реагенты взяты в стехиометрическом соотношении для получения моноаммонийфосфата

Уравнение реакции
Н3РО4 +NH3 = NH4H2PO4
МН3РО4=98 кг/кмоль
МNH3=17 кг/кмоль
МNH4H2PO4=115 кг/кмоль
Реакции с примесями:
2NH3 +H2SiF6=(NH4)2SiF6
М(NH4)2SiF6=178 кг/кмоль
2NH3 +H2SO4 = (NH4)2SO4
М(NH4)2SO4=132 кг/кмоль
МSO2=80 кг/кмоль
а) расход ЭФК
для получения 110000 т/год усв. Р2О5 расход ЭФК
110000*98/115=93739,13 т/год
Учитывая потери аммиака 4,5%
93739,13*1,045=98166,39 т/год
Расход ЭФК, содержащий 25% Р2О5:
98166,39/0,26=37563 т/год
В том числе:
26 % Р2О5 98166,39 т/год
1,1 % SO2 3813,387 т/год
0,9 % F 339,067 т/год
б) материальный баланс приход
Материальный баланс составим на 1000 кг фосфорной кислоты
В 1000 кг фосфорной кислоты (26 % Р2О5) содержится:
- фосфорной кислоты: 1000*0,26*2*98/142=358,8 кг
-воды 1000-358,8-9-11=621,1 кг
Расход аммиака на прямую реакцию:
358,8*17/98=62,2 кг
Расход аммиака на реакцию образования кремнефторида аммония:
1000*0,009*2*17/(6*19)=2,7 кг
Кремнефторида аммония образуется:
1000*0,009*178/(6*19)=14,1 кг
Расход аммиака на образование сульфата аммония:
1000*0,011*2*17/80=4,7 кг
Расход сульфата аммония:
1000*0,011*132/80=18,1 кг
Общее количество аммиака, пошедшее на реакции:
62,2+2,7+4,7=69,6 кг
С учетом потерь:
69,6*1,045=72,7
б) материальный баланс - расход
Расход моноаммонийфосфата:
358,8*115/98=416,3 кг
Составим материальны баланс стадии нейтрализации:
ПРИХОД, кг РАСХОД, кг
Фосфорная кислота, в т.ч.: 1000 NH4H2PO4 416,3
-100 %-на кислота 358,8 (NH4)2SO4 18,1
-вода 621,1 (NH4)2SiF6
14,1
SO2 11 Вода 621,1
F 9 Потери аммиака 3,1
Аммиак т.ч.: 72,7
-аммиак на реакцию 69,6
-потери 3,1
ИТОГО 1072,7 ИТОГО 1072,7