невязка %

2.6.2 Расчет теплового баланса

Составим уравнение теплового баланса стадии сушки:

Qфиз. прихода. =Q*потер. + Qфиз. расхода,

где:

Qфиз. прихода = Qпульпы + Qр-и горения

Qфиз. расхода = Qнагр. пульпы + Qисп.воды

Приход

1. Рассчитаем количество тепла с пульпой:

Qпульпы = 947,5*95*2,721 = 244924,01 кДж

где:

947,5 – масса пульпы, кг;

95 – температура пульпы в 0С;

2,721 - средняя удельная теплоемкость пульпы, кДж/( кг*0С).

2. Рассчитаем количество тепла с реакцией горения метана:

Qр-и горения = 890*8248,19/ 16 = 458805,57 кДж

где:

890 – тепловой эффект р-и горения, кДж/моль;

8248,19 – масса метана, г;

16 – молярная масса метана, г/моль.

CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O + 890 кДж/моль

Расход

1. Рассчитаем количество тепла с нагретой пульпой:

Qнагр. пульпы = 947,5*102*2,721 = 262971,05 кДж

где:

947,5 – масса пульпы, кг;

102 – температура пульпы в 0С;

2,721 - средняя удельная теплоемкость пульпы, кДж/( кг*0С).

2. Рассчитаем количество тепла с испарением воды:

Qисп.воды = 180*2253 = 405540,00 кДж

где:

180 – масса испарившейся воды, кг;

2253 – теплота испарения воды при 102 градусах, кДж/кг.

3. Рассчитаем количество теплопотерь:

Q*потер.= 0,05* Qфиз.прихода = 0,05*(244924,01+458805,57) = 35186,48 кДж

Расход метана на реакцию горения:

V(CH4) = л, V(CH4) =11,55 м³

невязка %

2.6.3 Расчет расходных коэффициентов

Теоретически реакция протекает по следующему уравнению:

3NH3 + 2H3PO4 ® NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4 (4.6.1)

По уравнению рассчитаем теоретический коэффициент для

H3PO4 : кгNH4H2PO4

Тогда теоретический расходный коэффициент по фосфорной кислоте

Теоретический :

5

для NH3: кг

кг

Тогда всего могло образоваться: 422+968=1390кг солей

Тогда теоретический расходный коэффициент составит:

Рассчитаем практические расходные коэффициенты:

H3PO4:

– практические коэффициенты

NH3:

Расходные коэффициенты при получении аммофоса.

2.7. Перспективы совершенствования процесса получения химического продукта

Совершенствование технологии фосфатов аммония и сложных удобрений на их основе предполагает как интенсификацию действующих производств, так и разработку и внедрение принципиально новых процессов по следующим направлениям:

· Интенсификация процессов тепломассообмена на всех основных стадиях производства. На стадии нейтрализации кислоты предполагается внедрение струйного реактора, что позволит более эффективно использовать теплоту нейтрализации. Процесс сушки продукта интенсифицируется за счет применения более совершенных топок и насадок аппарата БГС;

· Разработка эффективных процессов получения фосфатов аммония на основе кислоты из новых видов сырья: бедных фосфоритов Каратау, чилисайских фосфаритов, ковдорского апатита. Различия в составе указанных фосфатов обусловливают особенности технологии их переработки в фосфаты аммония. Например, для переработки вязких пульп, получающихся при использовании кислоты из фосфоритов Каратау (месторождение Чулактау), эффективно применять скоростные смесители, повышающие текучесть пульпы;

· Увеличение производства диаммофоса при сокращении выпуска моноаммонийных форм. Необходимо изыскать способы получения диаммофоса в аппаратах БГС, что приведет к значительному увеличению выпуска этого более экономичного, чем аммофос, продукта;

· Повышение концентрации питательных веществ путем очистки исходного сырья. Установлено, что вывод фтора из экстрационной фосфорной кислоты путем его осаждения или отдувки позволяет увеличить концентрацию Р2О5 (усв.) в аммофосе на 1,2-1,5%. За счет снижения концентрации сульфат-иона в кислоте достигается повышение содержания Р2О5 (усв.) на 1,3%. Возможно также отделять из кислоты фосфаты переходных металлов (Fe, AL) путем ее аммонизации с последующим фильтрованием полученного осадка. Полученные из очищенной кислоты фосфаты аммония могут быть использованы в качестве кормового состава;