Производство ортофосфорной кислоты экстракционным способом, производительностью 70 т/сут

Расход теплоты
Уносимая теплота есть сумма теплот: пульпы, направляемой на фильтрацию (Q_n); газов, выходящих из экстрактора (Q_г); цир­кулирующей пульпы, поступающей из экстрактора в вакуум-ис­паритель для охлаждения (Q’_ц._п) и теплопотерь (Q_noт).
Определяем эти теплоты.

1. Теплота отходящей от экстрактора пульпы на фильтрацию при 70 °С равна:

Q_п = m_пульпы ·C_пульпы ·t_пульпы = 378860,8 · 2,337 · 70= 61977838,3 кДж = 61977,84 МДж
C_пульпы – удельная теплоемкость пульпы, кДж/(кг*К), и которая равна C_пульпы = 2,337 кДж/(кг*К)

2. Теплота газов, уходящих из экстрактора при 40°, в расчете на воздух и водяные пары (теплотами HF и SiF₄ вследствие малости их пренебрегаем):
Q_r = 120000 ∙ 1,004 ∙ 1,29 ∙ 40 + (120000∙7373∙18∙0,8 / (101323 –7373∙0,8) ∙ 22,4) ∙ 2568,6 = 21528 МДж
Здесь 120000*1,004*1,29*40 — теплота, уносимая воздухом, по­ступающим в экстрактор (см. выше); 7373 Па — парциальное дав­ление водяных паров в газе, насыщенном при 40 °С (55,3 мм рт. ст.); 0,8 — относительная влажность воздуха; 2568,6 — теплота водя­ных паров, кДж/кг.

3. Теплота, уносимая циркулирующей пульпой, направляемой в вакуум-испаритель, составляет:
Q _ц.п = m _{цирк. пульпы} ·C_пульпы ·t_пульпы = 2197392,6 · 2,337 · 70= 359471455 кДж = 359471,46 МДж

4. Теплопотери Q _пот по практическим данным составляют ≈ 2,0 от других статей расхода теплоты, т. е. 
Q _пот = 0,02*(Q _ц.п + Q _г + Q _п) = 0,02(359471,46 + 21528 +61977,84) = 8859,55 МДж.

Общий расход теплоты из экстрактора составит:
Q_расх =359471,46 + 21528 +61977,84 + 8859,55 = МДж
Зная общий расход, определяем теплоту, вносимую поступающей в экстрактор циркулирующей пульпой; она равна:
Q_ц. п = 451836,85 - 124482,85 = 327354 МДж
В таблице 4 приведен тепловой баланс отделения экстракции фос­форной кислоты производительностью 70 т/сут.


Таблица 4. - Тепловой баланс.

Приход	МДж	Расход	МДж
С апатитовым концентратом	815,78	С пульпой, поступающей на фильтрование	61977,84
С серной кислотой	5127,57	С газами, уходящими из экстрактора	21528
С раствором разбавления	52850,69	С циркулирующей пульпой, выходящей из экстрактора	359471,46
С теплотой реакции разложения апатита	37639,43	Теплопотери	8446,93
Теплота разбавления серной кислоты	20362,18
С входящим воздухом	7687,2
С циркулирующей пульпой	327354
Итого:	451836,85	Итого:	451836,85