2.3 Операционное описание технологического процесса

Технологический процесс производства магния сульфата состоит из следующих стадий:

– подготовка воды очищенной;

– санитарная подготовка производства;

– получение раствора магния сульфата;

– фильтрация раствора магния сульфата;

– очистка раствора магния сульфата от примесей железа и марнанца;

– упарка раствора магния сульфата;

– охлаждение раствора магния сульфата;

– кристаллизация магния сульфата;

– центрифугирование;

– сушка магния сульфата;

– фасовка и упаковка готово продукции;

Сущность процесса получения магния сульфата заключается во взаимодействии каустического магнезита с серной кислотой:

(2.3.1)

Наряду с основными реакциями протекают следующие побочные реакции:

(2.3.2)

(2.3.3)

(2.3.4)

Содержания каждой стадии технологического процесса, представлена в виде блок схемы на рис. 2.3.

3. Расчетная часть

3.1 Материальные расчеты

Порошок магнезитовый каустический

I. Теоретический расход МgО 100% на 1 т 99,5% МgSО4. 7Н2О

МgО + Н2SО4 + 6Н2О = МgSО4. 7Н2О (3.1.1)

40,31 98 246,46

40,31. 99,5. 1000 = 162,74 кг,

246,46. 100

где: 40,31 – молекулярная масса МgО;

246,46 – молекулярная масса МgSО4. 7Н2О;

99,5 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в готовом продукте, %.

II. Потери:

1. Со шламом после чистки осадителей:

а) в виде МgSО4. 7Н2О в пересчете на МgО:

40,31. 60. 5 = 0,49 кг,

246,46. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

5 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в шламе, %;

б) в виде МgО:

60. 12 = 7,2 кг

100

где: 12 – массовая доля МgО в шламе, %.

Всего: 0,49 + 7,2 = 7,69 кг

2. Со шламом с фильтра ЛГ-40 после холодильников в виде МgSО4. 7Н2О в пересчете на МgО:

40,31. 40. 20 = 1,31 кг,

246,46. 100

где: 40 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

20 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в шламе, %;

3. Со шламом при чистке уварителей в виде МgSО4. 7Н2О в пересчете на МgО:

40,31. 60. 15 = 1,47 кг,

246,46. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

15 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в шламе, %.

4. Со шламом с фильтра КМП-25

а) в виде МgSО4. 7Н2О в пересчете на МgО:

40,31. 100. 10 = 1,64 кг,

246,46. 100

где: 100 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

10 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в шламе, %.

б) в виде МgО:

100. 6 = 6 кг,

100

где: 6 – массовая доля МgО в шламе, %;

Всего: 1,64 + 6 = 7,64 кг

5. Со слабым маточным раствором в пересчете на МgО, откачиваемым в трехкаскадный отстойник:

20. 1,65. 40,31 = 5,40 кг,

246,46

где: 20 – массовая концентрация МgSО4; 7Н2О, г/дм3;

1,65 – объем маточного раствора, м3.

6. При транспортировке и растворении порошка магнезитового – 1,5%

162,74 х 0,015 = 2,48 кг

7. При транспортировке и упаковке готового продукта – 2%, что в пересчете на МgО составит:

1000. 0,02. 40,31 = 3,27 кг

246,46

Показатели по порошку магнезитовому каустическому магния на 1 т сульфата магния фармакопейногоприведена в таблице 3.1.1

Таблица 3.1.1 Материальный баланс порошка магнезитового каустического магния

Кислота серная техническая

I. Теоретический расход Н2SО4 100% на 1 т 99,5 МgSО4. 7Н2О

98. 99,5. 1000 = 395,64 кг,

246,46. 100

где: 98 – молекулярная масса Н2SО4;

246,46 – молекулярная масса МgSО4. 7Н2О;

99,5 – массовая доля МgSО4. 7Н2О в готовом продукте, %.

II. Потери:

1. На побочные реакции:

Fе2О3 + 3Н2SО4 = Fе2(SО4)3 + 3Н2О (3.1.2)

159,68 3. 98

СаО + Н2SО4 = СаSО4 + Н2О (3.1.3)

56,079 98

Массовая доля Fе2О3 в порошке магнезитовом каустическом 3%, массовая доля СаО 2,74%.

Количество Fе2О3 в 162,74 кг порошка магнезитового составит:

162,74. 3 = 4,88 кг

100

Расход серной кислоты:

4,88. 294 = 8,98 кг,

159,68

26.

Количество СаО в 162,74 кг порошка магнезитового составит:

162,74. 2,74 = 4,46 кг

100

Расход серной кислоты:

4,46. 98 = 2,73 кг

159,68

Всего на побочные реакции 11,71 кг Н2SО4 100%.