Составить материальный баланс производства раствора фосфатов натрия из экстракционной фосфорной кислоты и соды: H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + CO2 + H2O (Решение → 31495)

Заказ №38749

Составить материальный баланс производства раствора фосфатов натрия из экстракционной фосфорной кислоты и соды: H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + CO2 + H2O; (1) 6H3PO4 + 5Na2CO3 = 4Na2HPO4 + 5CO2 + 5H2O; (2) H2SiF6 + Na2CO3 = Na2SiF6 + CO2 + H2O. (3) Поступает фосфорная кислота, содержащая H3PO4, H2SiF6 и H2SO4. Нейтрализация осуществляется кальцинированной содой (99 % Na2CO3). Определить расход фосфорной кислоты и соды на 1 т продукта, содержащего 2,5 % влаги. 165 Исходные данные Номер примера 0, 8 1, 9 2, 5 3, 6 4, 7 Расход кислоты, кгч Состав кислоты, мас. доля, %: H3PO4 H2SiF6 H2SO4. 1500 33 1,8 3,0 1800 34 1,6 2,8 2000 35 1,5 2,8 2200 32 2,0 2,5 1900 36 1,9 2,7

Решение: Процесс производства фосфатов состоит из нескольких стадий: H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + CO2 + H2O; (1) 6H3PO4 + 5Na2CO3 = 4Na2HPO4 + 5CO2 + 5H2O; (2) H2SiF6 + Na2CO3 = Na2SiF6 + CO2 + H2O. (3) Определим молекулярные массы веществ µ(Н2SO4) = 98 г/моль; µ(Н2SiF6) = 144,09 г/моль; µ(H3PO4) = 98 г/моль; µ(Na2CO3) = 106 г/моль. Выразим состав кислоты в кг: m(Н3РО4) = 2200 • 0,32 = 704 кг m(Н2SiF6) = 2200 • 0,02 = 44 кг m(Н2SО4) = 2200 • 0,025 = 55 кг Согласно уравнению(1) на 98 кг Н2SО4 необходимо 106 кг Na2СO3, на 55кг Н2SО4 необходимо 106 • 55/ 98 = 59,49 кг Na2СO3. Из 98 кг Н2SО4 образуется 142 кг Na2SО4, 44 кг СО2 и 18 кг Н2О. Тогда из 55кг: m(Na2SО4) = 55 • 142 / 98 = 79,69 кг; m(СО2) = 55 • 44 / 98 = 24,69 кг; m(Н2О) = 55 • 18 / 98 = 10,10 кг. Согласно уравнению (2) на 98 кг Н3РО4 необходимо 106 кг Na2СO3, на 704 кг Н3РО4 необходимо 704 • 106 / 98 = 761,47 кг Na2СO3. Из 98 кг Н3РО4 образуется 142 кг Na2НРО4, 44 кг СО2 и 18 кг Н2О. Тогда из 704 кг: m(Na2НРО4) = 704 • 142 / 98 = 1020,08 кг; m(СО2) = 704 • 44 / 98 = 316,08 кг; m(Н2О) = 704 • 18 / 98 = 129,31 кг

Составить материальный баланс производства раствора фосфатов натрия из экстракционной фосфорной кислоты и соды: H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + CO2 + H2O