磷铵物料平衡计算.xlsVIP

Sheet3 Sheet2 Sheet1 年产60000t/a农业级磷酸一铵装置工艺计算 一、物料衡算 （一）、已知条件 1、规模： t/a磷酸一铵，碾操作日 天，每天生产 小时 则日产 t 每小时产 t/h 2、湿法酸的组成： P2O5 SO3 Fe2O3 Al2O3 MgO F 成份 含量 其中中和损失 浓缩损失 干燥损失 3、氨的利用率 4、P2O5的利用率 其中机械损失、干燥损失 5、氨中和过程蒸发水 kg/kg氨 6、中和度 7、浓缩料浆含水率 8、产品磷酸铵含H2O （二）氨中和工序物料恒算 I、进料 其中含P2O5 kg kg 2、气氨 （1）、磷酸中游离硫酸根生成（NH4）2SO4耗氨 生成（NH4）2SO4为 耗氨 耗氨 （2）、与氟生成（NH4）2SiF6耗氨NH3 生成（NH4）2SiF4为 生成溶盐总量 （3）、生成FePO4.2H2O的量 耗用P2O5的量 结合水 （４）、生成ＡlPO4.2H2O的量 结合的P2O5: 结合的H2O: (5)、生成MgHPO4.3H2O 由于Fe、 Al、 Mg的磷酸盐都是非水溶性盐类，故生成非水溶性盐的总量为： 非水溶性盐结合的P2O5总量为： 产品中P2O5的水溶率为： 结合H2O的总量 结合杂质后剩余的P2O5 1、磷酸 J1= 结合水总量 已知中和度为1.15(即NH3/H3PO4摩尔比为1.15) 设与磷酸一铵结合的P2O5为 x 则与磷酸二铵结合的P2O5为 (159.3-x) 可得： 化简为： 既x＝ 所以与磷酸二铵结合的P2O5为 与磷酸二铵结合的P2O5为 （６）、磷酸一铵量 （７）、磷酸二铵量 磷酸一铵结合的ＮＨ３量 磷酸二铵结合的NH3量 磷酸一铵、二铵共结合NH3量 包括(NH4)2SO4等铵盐在内共耗NH3量 已知在中和浓缩过程中氨损失１％ 所以实际需要总NH3量J2 以上得进料总量为：∑J= Ⅱ、出料 １、蒸发水C1 标准状态的体积为 m3 2、NH3损失C2 3、中和料浆C3 以上得出料总和∑C=C1+C2+C3= 因为∑I=∑C即 所以中和料浆C3= 其中： NH4H2PO4 (NH4)2HPO4 (NH4)2SO4 (NH4)2SiF6 FePO4.2H2O AlPO4.2H2O MgHPO4.3H2O 盐类总量（不包括浓缩过程中分解 浓缩中分解出的NH3 所以中和料浆含水量 进料 出料 序号 项目名称 物质的量/kg % 气氨 蒸发水 磷酸 ＮＨ３损 中和料浆 合计 （三）浓缩工序物料恒算 Ⅰ、进料 中和料浆J= 1、NH3损失C1= 因为干盐量＝ 所以浓缩料浆C2= (四）干燥工序物料恒算 浓缩系统物料平衡表 浓缩料降 浓缩料浆 J= 干盐 H2O 1、机械损失（干燥系统损失1%） C1= 2、产品磷铵（含H2O 1%） 产品磷铵中干盐= 产品磷铵 C2= 其中水分 3、蒸发水分 C3= 所以出料总和∑C=C1+C2+C3 ∵∑J=∑C ∴蒸发水 干燥系统物料平衡表 损失 1、主要原料消耗定额（每吨磷铵产品） (1)湿法磷酸（%P2O5)1000/473.2=t/t产品 (2)气氨(１００％NH3) 2、产品规格 (1)、产品的理论组成列于表9-10。 (2)、产品含N 产品含N= 产品含N百分比： (3)、产品含P2O5 产品含P2O5总量 产品含PO5百分比为： ∴产品的规格表示式为 规格简式为 表9-10磷铵产品的理论组成 组成名称 物质的量(kg) 含N(kg) 含P2O5(kg) 固体磷铵的热量恒算 参考温度0℃ 计算基准１０００kg湿法磷酸 （一）氨中和工序热量恒算（物料恒算见表９－７） Ⅰ、输入热量 1、化学反应热 (2)2NH3(g)+H3PO4(30%)←→NH4H2PO4(aq) (3)2NH3(g)+H2SO4(aq)←→(NH4)2SO4(aq) (4)2NH3(g)+H2SiF6(aq)←→(NH4)2SiF6(aq) 2、气氨带入热 Q1= kj 3、磷酸带入热 Q2= 输入热量总计：Q输入＝ Ⅱ、输出热量 １、中和料浆带出热 Q3= 2、水分蒸发热 Q4= 3、热损失 Q5=Q输入－（Q3+Q4)= 热损失为输入热量的百分率是： ％ 这一热损失比较合理，说明原设定每通入1kgNH3，即蒸发1kg水是比较合理的．因此对物料恒算和热恒算不再作修正 中和过程蒸发的水量占料浆含水量的百分率： 中和过程热恒算表 输入 输出 热量 气氨带入 中和料浆带出 磷酸带入 水分蒸发 化学反应热 热损失 C3 其中含水 中和料浆 t/t产品 t/t产品 △H1= - (1)NH3(g)+H3PO4(30%)←→NH4H2PO4(aq) kj/molNH4H2PO4 △H2= - kj/mol(NH4)2HPO4 k