磷酸一铵中和浓缩(草本).docx

3.3 湿法磷酸氨化过程的物料和热量横算3.3.1 物料横算湿法磷酸中的杂质较多，氨化反应产物比较复杂，为了便于计算，对反应产物作了适当简化表 3 —7 湿法磷酸氨化过程产生的非水溶性盐类盐类名称化学式生成时的pH“S”化合物(Fe,Al)NH4HPO4F2碱性柠檬酸铵溶液易溶溶解性中性柠檬酸铵溶液易溶柠檬酸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%；F－1.65% 磷酸全分析如下：P2O5－20%；MgO－1.65%；SO3－2.3%；Fe2O3－1.2%；Al2O3中和度为 1.05；磷酸一铵中水份含量 2%；中间水份 25%；计算每吨磷酸的理论氨耗量；1. 按干基计算磷铵产品组成；2. 干磷铵的P2O5和N含量；3. 氨化料浆含水量（未汽化失水之前）；以 1000 kg 湿法磷酸为计算基准：1.磷酸中铁生成FePO4・2H2O的量：Fe2O3+ P2O5+2H2O =2FePO4・2H2O160 142 2X18712 x1 y1生成磷酸铁消耗P2O5: x = 12 X 142 = 10.65 Kg P2O52 5 1 160 2 5生成磷酸铁的质量：y = 12 X 2 X 187 = 28.05 Kg FePO4・2H2O1 160 4 2结合的水的质量：28.05 x 2 x 18 /187 = 5.4 kg2.磷酸中的铝生成A1PO4・2H2O的量：AIO3+ P2O5+2H2O =2A1PO4・2H2O102 142 2 X 1588.0 x2 y2生成磷酸铝消耗 P2O5: x=8.0 x 142 = 11.14 Kg P2O52 5 2 102 2 5生成磷酸铝的质量：y = 8.0 x 2 x 158 = 24.78 Kg A1PO4・2H2O2 102 4 23.磷酸中的镁生成MgHPO4・3H2O的量:1 MgO + —24016.57P O +一 H O = MgHPO • 3 H O 2 5 2 2714174x3生成磷酸氢镁消耗 P2O5y316.5 * 71 = 29.29 Kg P2O5生成磷酸氢镁的质量：y3x = 3 4016.5 x 174 = 71.78 Kg MgHPO4・3H2O40结合的水的质量：71.78 x 3 x 18 /174 = 22.28 kg由于Fe, Mg, Al的磷酸盐都是水溶性盐类，故生成非水溶性盐的总量为： 28.05+24.78+71.78=124.61 kg4. 非水溶性盐结合 P2O5 的总量为：10.65+11.14+29.29=51.08 kgP2O5产品中 P2O5 的水溶率为：100% -51.08/200X100%=74.46%5. 磷酸中的硫酸(常以S03表示)生成(NH4)2SO4的量：2 NH + S 0 + H O = (NH ) SO3 3 2 4 2 42X 17 80 132x4 23 y4生成的硫酸铵消耗氨：x = 23 x 2 x 17 = 9.775 kg NH34 80生产的硫酸铵的质量：y = 23 X 132 = 37.95 kg (NH4)2SO44 80 4 2 46.磷酸中的氟生成(NH4)2SiF6 (该酸中的氟全按H2SiF6的形式存在)：2 NH + H SiF = (NH ) SiF3 2 6 4 2 62X17 6X19 178x5 16.5 y5生产氟硅酸铵消耗氨：x =咲X 2 X 17 = 4.921 kg NH35 6x19 3生产氟硅酸铵的质量：y = 16.5 x 178 = 25.47 kg (NH4)2SiF65 6x19 2 6生成的(NH4)2SO4和(NH4)2SiF6均为可溶性盐，故生成可溶性盐(不包括NH4H2PO4和 (NH4)2HPO4)的总量为：37.95+25.47=63.42 kg结合的 NH3 量为： 9.775+4.921=14.70 kg结合水的总量： 5.4 + 5.646 + 22.28 = 33.33 kg结合杂质后剩余 P2O5 的质量： 1000X20%-51.08=148.92 kg 即磷酸铵(一铵和二铵)消耗 P2O5 的量为： 148.92 kg 中和度为 1.05(即 NH3/H3PO4 摩尔比为 1.05)设与磷酸一铵结合的 P2O5 为 x6 kg,则与磷酸二铵结合的P2O5为(148.92-x6)kg可得：[2 ・ x6/142+4X (148.92-x6)/142]/148.92X2/142=1.05 即[x6+2 X (148.92-x6)]/148.92=1.05 x6=141.47 kg6 6 6所以与磷酸一铵结合的P2O5的量为141.47 kg；与磷酸二铵结合的P2O5的量为148.92-141.47=7.45 kg7. 生成磷酸一铵的量：2 NH + P O + 3 H O = 2 NH H PO3 2 5 2 4 2 42X17 142 2X115x7 141.47 y7生产磷酸一铵消耗氨：x = 14147兰2兰17 = 33.87 kg NH37 142生成磷酸一铵的质量：y =⑷.47 * 2 * 115 = 229.14 kg NH4H2PO47 142 4 2 48. 生成磷酸二铵的量：132NH +— P O +— H O = (NH ) HPO 3 2 2 5 2 22X17 71X8 7.458生成磷酸二铵消耗氨42132y87.45 * 2*17713.57 kgNH3生成磷酸二铵的质量： y87.45 * 13271= 13.85 kg (NH4)2HPO4磷酸一铵和磷酸二铵共结合NH3的质量：33.87+3.57=37.44kg NH3 包括硫酸铵等铵盐在内共耗氨质量： 14.70+37.44=52.14kg NH3 已知在中和浓缩过程中氨损失 1%，实际需要氨总量： 52.14/99%=52.67kg NH3 进料总量： 1000+52.67=1052.67 kg表 3—8 每吨湿法磷酸制得磷铵产品的量及产品的组成(干基)组分NH4H2PO4(NH4LHPO4MgHPO4・3H2OFePO4・2H2O质量/kg229.1413.8571.7828.05%53.163.2116.656.51组分A1PO4・2H2O(NH4LSO4(NH4)2SiF6总计质量/kg24.7837.9525.47431.02%5.758.805.911009. 氨化料浆含水量计算(未汽化失水之前)(1000+52.67)－431.02=621.65 kg H2O料浆含水百分率：621.65X 100% = 59.1%1000 + 52.6710. 磷铵总的p2o5含量百分数（干基）:20% X 1000 x 100% =46.4%431.0211. 磷铵中水溶P2O5含量百分数：148.92 X 100% =34.6%431.0212. 磷铵含氮百分数：52.14 X14 x 100% = 9.96%431.02 X173.3.2 热量计算：4. II出料5. 1,蒸发水： 52.67（每 kgNH 蒸发 1 kgHO）6. 标准状态下的体积为：22.4x 52.67/18=65.54 m37. 2, NH3 损失：52.67 X0.7%=0.3687 kg8. 3,中和料浆：设中和料浆量为X贝有：29. 52.67+0.3687+X=1052.67 解得： X=999.63 kg9910. 中和后料浆含水率：568.45 X 100% = 56.87%999.6311. 盐类总量（不包括浓缩过程中分解逸出的 NH3）：12. 229. 14+13. 85+37. 95+25. 47+28. 05+24. 78+71. 78=431. 02 kg13. 浓缩中分解逸出的 NH3 : 52.67X0.3%=0.1580 kg14. 中和料浆含水量： 999.63-431.02-0.1580=568.45 kg中和物料平衡表进料 出料序 号项目名称数量（kg）%序 号项目名称数量（kg）%1气氨52.6751蒸发水52.675.002磷酸100095.002nh3损失0.36870.03520%P O2 53中和料浆999.6394.96合计1052.67100合计1052.6710015. 浓缩物料衡算：16. NH3 损失：0.1580 kg17. 浓缩料浆（含水 25%）：干盐量： 431.02 kg18. 浓缩料浆： 431.02/（1-25%）=574.69 kg19. 设蒸发水量为 X ，则：1020. 有 0.158+574.69+X=999.63 得： X =424.78 kg3 103 10浓缩物料平衡表进料出料序号项目名称数量（kg）%序 号项目名称数量（kg）%1中和料浆999.631001蒸发水424.7842.5022nh3损失0.1580.016乙3浓缩料浆574.6957.50合计999.63100合计999.6310021. 干燥物料横算22. 进料：23. 浓缩料浆：574.69kg，其中干盐 431.02 kg,水 143.67 kg24. 出料：25. 机械损失：431.02X1%=4.310 kg26. 磷铵产品（含水 2%）：产品磷铵中干盐： 431.02-4.31=426.71 kg产品中磷铵质量： 426.71 /（1 — 2%） = 435.42 kg其中水分： 435.42-426.71=8.71 kg27. 设蒸发水分为 X11，则有 4.31+435.42+ X11=574.69 kg 得：X11=134.96 kg干燥物料平衡表进料出料序号项目名称数量（kg）%序 号项目名称数量（kg）%1浓缩料浆574.691001蒸发水134.9623.4822nh3损失4.310.75乙3磷铵产品435.4275.77合计574.69100合计574.69100消耗定额及产品的规格的理论计算：1， 主要原料消耗定额（每吨磷铵产品）湿法磷酸（2。