Курсовая работа: Производство, технологические свойства и применение фосфорной кислоты

Структурная схема ХТС

1 - экстрактор, 2 – вакуум-фильтр, 3 – подогреватель фосфорной кислоты, 5 – концентратор

Функциональная схема ХТС

Заключение

В данной курсовой работе рассмотрены методы получения экстракционной фосфорной кислоты. Наиболее перспективным является полугидратный способ получения фосфорной кислоты, так как дает возможность получения концентрированной фосфорной кислоты (35-37% Р₂ О₅ ) и увеличение эффективности стадии фильтрации пульпы в 1,5-2 раза по сравнению с дигидратным способом.

В работе представлена характеристика исходного сырья и готовой продукции. Построены химическая, функциональная, структурная, операторная модели ХТС по получению фосфорной кислоты.

Задание

Определить, какое количество апатитового концентрата необходимо для получения 1 тонны 96% фосфорной кислоты, если известно, что апатитовый концентрат содержит 38% пустой породы, а степень его превращения составляет 86%.

Решение:

Для решения данной задачи необходимо сложить следующие реакции:

2Ca₅ (PO₄ )₃ F + 15C + 6SiO₂ → 3P₂ + 15CO + 3(3CaO·2SiO₂ ) + CaF₂

P₄ + 5O₂ → P₄ O₁₀

P₄ H₁₀ + 2H₂ O → 4HPO₃

4HPO₃ + 4H₂ O → 4H₃ PO₄

витогеполучим: 2Ca₅ (PO₄ )₃ F + 15C + 6SiO₂ + P₄ + 5O₂ + 6H₂ O → 3P₂ + 15CO + 3(3CaO·2SiO₂ ) + CaF₂ + 4H₃ PO₄

1. Рассчитаем количество H₃ PO₄ :

1 т – 100%

х - 96%

х = т

2. Рассчитаем количество апатитового концентрата.

М(4H₃ PO₄ ) = 392

М (2Ca₅ (PO₄ )₃ F) = 1008

х - 1008

0,96 т – 392

х = = 2,468 т

3. С учетом степени превращения получим:

х = = 2,869 т

4. Рассчитаем количество апатитового концентрата, с учетом пустой породы: 2,869 т – 62%

х - 100%