磷酸一銨中和濃縮(草本)

3.3濕法磷酸氨化過(guò)程的物料和熱量橫算3.3.1物料橫算濕法磷酸中的雜質(zhì)較多，氨化反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜，為了便于計(jì)算，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物作了適當(dāng)簡(jiǎn)化表3—7濕法磷酸氨化過(guò)程產(chǎn)生的非水溶性鹽類(lèi)鹽類(lèi)名稱(chēng)化學(xué)式生成時(shí)的pH“S”化合物(Fe,Al)NH4HPO4F2堿性檸檬

酸銨溶液易溶溶解性

中性檸檬

酸銨溶液易溶鹽類(lèi)名稱(chēng)化學(xué)式生成時(shí)的pH“S”化合物(Fe,Al)NH4HPO4F2堿性檸檬

酸銨溶液易溶溶解性

中性檸檬

酸銨溶液易溶檸檬酸2%溶液易溶“Q”化合物(Fe,Al)NH4(HPO4)2^0.5H2O2.5?4“R”化合物(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6^6H2O“T”化合物(Fe,Al)(NH4)2H2(PO4)2F^nH2O“U”化合物(Fe,Al)2NH4(PO4)2OH^2H2O－0.8%；－0.8%；F－1.65%。P2O5－20%；MgO－1.65%；SO3－2.3%；Fe2O3－1.2%；Al2O3中和度為1.05；磷酸一銨中水份含量2%；中間水份25%；計(jì)算每噸磷酸的理論氨耗量；按干基計(jì)算磷銨產(chǎn)品組成；干磷銨的P2O5和N含量；氨化料漿含水量（未汽化失水之前）；以1000kg濕法磷酸為計(jì)算基準(zhǔn)：1.磷酸中鐵生成FePO4?2H2O的量：Fe2O3+P2O5+2H2O=2FePO4?2H2O160 142 2X18712 x1 y1生成磷酸鐵消耗P2O5:x=12X142=10.65KgP2O525116025生成磷酸鐵的質(zhì)量：y=12X2X187=28.05KgFePO4?2H2O116042結(jié)合的水的質(zhì)量：28.05x2x18/187=5.4kg2.磷酸中的鋁生成A1PO4?2H2O的量：AIO3+P2O5+2H2O=2A1PO4?2H2O102 142 2X1588.0 x2 y2生成磷酸鋁消耗P2O5:x=8.0x142=11.14KgP2O525210225生成磷酸鋁的質(zhì)量：y=8.0x2x158=24.78KgA1PO4?2H2O210242

3.磷酸中的鎂生成MgHPO4?3H2O的量:13.磷酸中的鎂生成MgHPO4?3H2O的量:1MgO+—24016.57PO+一HO=MgHPO?3HO25 2 2714174x3生成磷酸氫鎂消耗P2O5y316.5*71=29.29KgP2O5生成磷酸氫鎂的質(zhì)量：y3x= 3 4016.5x174=71.78KgMgHPO4?3H2O40結(jié)合的水的質(zhì)量：71.78x3x18/174=22.28kg由于Fe,Mg,Al的磷酸鹽都是水溶性鹽類(lèi)，故生成非水溶性鹽的總量為：28.05+24.78+71.78=124.61kg非水溶性鹽結(jié)合P2O5的總量為：10.65+11.14+29.29=51.08kgP2O5產(chǎn)品中P2O5的水溶率為：100%-51.08/200X100%=74.46%磷酸中的硫酸(常以S03表示)生成(NH4)2SO4的量：2NH+S0+HO=(NH)SO3 3 2 4242X17 80 132x423y4生成的硫酸銨消耗氨：x=23x2x17=9.775kgNH3480生產(chǎn)的硫酸銨的質(zhì)量：y=23X132=37.95kg(NH4)2SO4TOC\o"1-5"\h\z4 80 42 46.磷酸中的氟生成(NH4)2SiF6(該酸中的氟全按H2SiF6的形式存在)：2NH+HSiF=(NH)SiF3 26 42 62X17 6X19 178x5 16.5 y5生產(chǎn)氟硅酸銨消耗氨：x=咲X2X17=4.921kgNH35 6x19 3生產(chǎn)氟硅酸銨的質(zhì)量：y=16.5x178=25.47kg(NH4)2SiF65 6x19 2 6生成的(NH4)2SO4和(NH4)2SiF6均為可溶性鹽，故生成可溶性鹽(不包括NH4H2PO4和(NH4)2HPO4)的總量為：37.95+25.47=63.42kg結(jié)合的NH3量為：9.775+4.921=14.70kg結(jié)合水的總量：5.4+5.646+22.28=33.33kg結(jié)合雜質(zhì)后剩余P2O5的質(zhì)量：1000X20%-51.08=148.92kg即磷酸銨(一銨和二銨)消耗P2O5的量為：148.92kg中和度為1.05(即NH3/H3PO4摩爾比為1.05)設(shè)與磷酸一銨結(jié)合的P2O5為x6kg,則與磷酸二銨結(jié)合的P2O5為(148.92-x6)kg可得：[2?x6/142+4X(148.92-x6)/142]/148.92X2/142=1.05即[x6+2X(148.92-x6)]/148.92=1.05 x6=141.47kg666所以與磷酸一銨結(jié)合的P2O5的量為141.47kg；與磷酸二銨結(jié)合的P2O5的量為148.92-141.47=7.45kg生成磷酸一銨的量：2NH+PO+3HO=2NHHPOTOC\o"1-5"\h\z3 2 5 2 4 2 42X17142 2X115x7 141.47 y7生產(chǎn)磷酸一銨消耗氨：x=14147蘭2蘭17=33.87kgNH37 142生成磷酸一銨的質(zhì)量：y=⑷.47*2*115=229.14kgNH4H2PO47 142 4 2 4生成磷酸二銨的量：132NH+—PO+—HO=132NH+—PO+—HO=(NH)HPO3 225 2 22X17 71X8 7.458生成磷酸二銨消耗氨42132y87.45*2*17713.57kgNH3生成磷酸二銨的質(zhì)量：y87.45*13271=13.85kg(NH4)2HPO4磷酸一銨和磷酸二銨共結(jié)合NH3的質(zhì)量：33.87+3.57=37.44kgNH3包括硫酸銨等銨鹽在內(nèi)共耗氨質(zhì)量：14.70+37.44=52.14kgNH3已知在中和濃縮過(guò)程中氨損失1%，實(shí)際需要氨總量：52.14/99%=52.67kgNH3進(jìn)料總量：1000+52.67=1052.67kg表3—8每噸濕法磷酸制得磷銨產(chǎn)品的量及產(chǎn)品的組成(干基)組分NH4H2PO4(NH4LHPO4MgHPO4?3H2OFePO4?2H2O質(zhì)量/kg229.1413.8571.7828.05%53.163.2116.656.51組分A1PO4?2H2O(NH4LSO4(NH4)2SiF6總計(jì)質(zhì)量/kg24.7837.9525.47431.02%5.758.805.91100氨化料漿含水量計(jì)算(未汽化失水之前)(1000+52.67)－431.02=621.65kgH2O

料漿含水百分率：621.65X料漿含水百分率：621.65X100%=59.1%1000+52.67磷銨總的p2o5含量百分?jǐn)?shù)（干基）:20%X1000 x100%=46.4%431.02磷銨中水溶P2O5含量百分?jǐn)?shù)：148.92 X100%=34.6%431.02磷銨含氮百分?jǐn)?shù)：52.14X14 x100%=9.96%431.02X173.3.2熱量計(jì)算：II出料1,蒸發(fā)水：52.67（每kgNH蒸發(fā)1kgHO）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為：22.4x52.67/18=65.54m32,NH3損失：52.67X0.7%=0.3687kg3,中和料漿：設(shè)中和料漿量為X貝有：252.67+0.3687+X=1052.67解得：X=999.63kg99中和后料漿含水率：568.45X100%=56.87%999.63鹽類(lèi)總量（不包括濃縮過(guò)程中分解逸出的NH3）：229.14+13.85+37.95+25.47+28.05+24.78+71.78=431.02kg濃縮中分解逸出的NH3:52.67X0.3%=0.1580kg中和料漿含水量：999.63-431.02-0.1580=568.45kg中和物料平衡表進(jìn)料 出料序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%1氣氨52.6751蒸發(fā)水52.675.002磷酸100095.002nh3損失0.36870.03520%PO2 53中和料漿999.6394.96合計(jì)1052.67100合計(jì)1052.6710015.濃縮物料衡算：NH3損失：0.1580kg濃縮料漿（含水25%）：干鹽量：431.02kg濃縮料漿：431.02/（1-25%）=574.69kg設(shè)蒸發(fā)水量為X，則：10有0.158+574.69+X=999.63得：X=424.78kg3 103 10濃縮物料平衡表進(jìn)料出料序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%1中和料漿999.631001蒸發(fā)水424.7842.5022nh3損失0.1580.016乙3濃縮料漿574.6957.50合計(jì)999.63100合計(jì)999.6310021.干燥物料橫算進(jìn)料：濃縮料漿：574.69kg，其中干鹽431.02kg,水143.67kg出料：機(jī)械損失：431.02X1%=4.310kg磷銨產(chǎn)品（含水2%）：產(chǎn)品磷銨中干鹽：431.02-4.31=426.71kg產(chǎn)品中磷銨質(zhì)量：426.71/（1—2%）=435.42kg其中水分：435.42-426.71=8.71kg設(shè)蒸發(fā)水分為X11，則有4.31+435.42+X11=574.69kg得：X11=134.96kg干燥物料平衡表

進(jìn)料出料序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù)量（kg）%1濃縮料漿574.691001蒸發(fā)水134.9623.4822nh3損失4.310.75乙3磷銨產(chǎn)品435.4275.77合計(jì)574.69100合計(jì)574.69100消耗定額及產(chǎn)品的規(guī)格的理論計(jì)算：1，主要原料消耗定額（每噸磷銨產(chǎn)品）濕法磷酸（20%P2O5）1000/435.42=2.30tH3PO4/t產(chǎn)品氣氨（100%NH3）52.67X2.30/1000=0.121tNH3/t產(chǎn)品2．產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品的理論組成如下：序號(hào)組成名稱(chēng)物質(zhì)的質(zhì)量（kg）%含N（kg）含PQ（kg）1NH4H2PO4229.1452.6327.902 5141.472(NH4LHPO413.853.182.947.453(NH4LSO437.958.728.05—4(NH4)2SiF625.475.854.01—5FePO4?2H2O28.