Производство сульфата магния фармакопейного (стр. 2 из 8)

(2.3.1)

Наряду с основными реакциями протекают следующие побочные реакции:

(2.3.2)

(2.3.3)

(2.3.4)

Содержания каждой стадии технологического процесса, представлена в виде блок схемы на рис. 2.3.

3. Расчетная часть

3.1 Материальные расчеты

Порошок магнезитовый каустический

I. Теоретический расход МgО 100% на 1 т 99,5% МgSО₄. 7Н₂О

МgО + Н₂SО₄ + 6Н₂О = МgSО₄^. 7Н₂О (3.1.1)

40,31 98 246,46

40,31^. 99,5. 1000₌162,74 кг,

246,46^. 100

где: 40,31 – молекулярная масса МgО_;

246,46 – молекулярная масса МgSО₄. 7Н₂О;

99,5 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в готовом продукте, %.

II. Потери:

1. Со шламом после чистки осадителей:

а) в виде МgSО₄^. 7Н₂О в пересчете на МgО:

40,31^. 60. 5₌0,49 кг,

246,46^. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

5 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %;

б) в виде МgО:

60. 12₌7,2 кг

100

где: 12 – массовая доля МgО в шламе, %.

Всего: 0,49 + 7,2 = 7,69 кг

2. Со шламом с фильтра ЛГ-40 после холодильников в виде МgSО₄. 7Н₂О в пересчете на МgО:

40,31^. 40. 20₌1,31 кг,

246,46^. 100

где: 40 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

20 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %;

3. Со шламом при чистке уварителей в виде МgSО₄. 7Н₂О в пересчете на МgО:

40,31^. 60. 15₌1,47 кг,

246,46^. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

15 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %.

4. Со шламом с фильтра КМП-25

а) в виде МgSО₄. 7Н₂О в пересчете на МgО:

40,31^. 100. 10₌1,64 кг,

246,46^. 100

где: 100 – количество шлама на 1 т продукта, кг;

10 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %.

б) в виде МgО:

100. 6₌6 кг,

100

где: 6 – массовая доля МgО в шламе, %;

Всего: 1,64 + 6 = 7,64 кг

5. Со слабым маточным раствором в пересчете на МgО, откачиваемым в трехкаскадный отстойник:

20^. 1,65. 40,31₌5,40 кг,

246,46

где: 20 – массовая концентрация МgSО₄; 7Н₂О, г/дм³;

1,65 – объем маточного раствора, м³.

6. При транспортировке и растворении порошка магнезитового – 1,5%

162,74 х 0,015 = 2,48 кг

7. При транспортировке и упаковке готового продукта – 2%, что в пересчете на МgО составит:

1000. 0,02. 40,31 ₌3,27 кг

246,46

Показатели по порошку магнезитовому каустическому магния на 1 т сульфата магния фармакопейногоприведена в таблице 3.1.1

Таблица 3.1.1 Материальный баланс порошка магнезитового каустического магния

Приход			Расход
Состав	кг	%	Состав	кг	%
Порошок маг-незитовый каусти-ческий МgО 100%	192	100	I. Теоретический расход МgО 100%	162,74	84,7625
II. Потери:
1. Со шламом из оса-дителей.	7,69	4,01
2. Со шламом с ЛГ-40 после холодиль-ников.	1,31	0,68
3. Со шламом из уварителей.	1,47	0,77
4. Со шламом сфильтра КМП-25	7,64	3,98
5.С маточным раст-вором.	5,40	2,81
6. При транспорти-ровке и растворении	2,48	1,29
7. При транспорти-ровке и упаковке готового продукта.	3,27	1,70
ВСЕГО:	192	100	192	100

Кислота серная техническая

I. Теоретический расход Н₂SО₄ 100% на 1 т 99,5 МgSО₄^. 7Н₂О

98^. 99,5. 1000₌395,64 кг,

246,46^. 100

где: 98 – молекулярная масса Н₂SО_4;

246,46 – молекулярная масса МgSО₄. 7Н₂О;

99,5 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в готовом продукте, %.

II. Потери:

1. На побочные реакции:

Fе₂О₃+ 3Н₂SО₄ = Fе₂(SО₄)₃ + 3Н₂О (3.1.2)

159,68 3. 98

СаО + Н₂SО₄ = СаSО₄ + Н₂О (3.1.3)

56,079 98

Массовая доля Fе₂О₃ в порошке магнезитовом каустическом 3%, массовая доля СаО 2,74%.

Количество Fе₂О₃ в 162,74 кг порошка магнезитового составит:

162,74^. 3₌4,88 кг

100

Расход серной кислоты:

4,88^. 294₌8,98 кг,

159,68

26.

Количество СаО в 162,74 кг порошка магнезитового составит:

162,74^. 2,74₌4,46 кг

100

Расход серной кислоты:

4,46^. 98₌2,73 кг

159,68

Всего на побочные реакции 11,71 кг Н₂SО₄ 100%.

2. Со шламом после чистки осадителей:

98^. 60. 5₌1,19 кг,

246,46^. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг_;

5 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %;

3. Со шламом с фильтра ЛГ-40 после холодильников:

98^. 40. 20₌3,18 кг,

246,46^. 100

где: 40 – количество шлама на 1 т продукта, кг_;

20 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %.

4. Со шламом при чистке уварителей аппаратов:

98^. 60. 15₌3,58 кг,

246,46^. 100

где: 60 – количество шлама на 1 т продукта, кг_;

15 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %.

5. Со шламом с фильтра КМП-25:

98^. 100. 10₌3,98 кг,

246,46^. 100

где: 100 – количество шлама на 1 т продукта, кг_;

10 – массовая доля МgSО₄. 7Н₂О в шламе, %.

6. Со слабым маточным раствором, откачиваемым в трехкаскадный отстойник:

20^. 1,65. 98₌13,12 кг,

246,46

где: 20 – массовая концентрация МgSО₄. 7Н₂О, г/дм³_;

1,65 – объем маточного раствора, м.

7. При транспортировке и упаковке готового продукта – 2%, что в пересчете на Н₂SО₄ составят:

1000. 0,02. 98 ₌7,96 кг

246,46

8. При транспортировке, перекачке и хранении кислоты составляют 3,7%:

395,64. 3,7 ₌14,64 кг

100

Показатели материального баланса по серной кислоте технической 1 т сульфата магния фармакопейного приведены в таблице 3.1.2

Таблица 3.1.2 Материальный баланс серной кислоты технической

Приход					Расход
Состав		кг		%	Состав		кг		%
Серная кислота техническая 100%		455		кг	I. Теоретический расход		395,64		86,95
II. Потери:
1. На побочные реак-ции.		11,71		2,57
2. Со шламом из осадителей.		1,19		0,26
3. Со шламом с ЛГ-40 после холодиль-ников.		3,18		0,70
4. Со шламом изуварителей		3,58		0,79
5. Со шламом с фильтра КМП-25		3,98		0,87
6.С маточным раст-вором		13,12		2,89
7. При транспорти-ровке и упаковке готового продукта.		7,96		1,75
8. При транспорти-ровке, перекачке и хранении		14,64		3,22
ВСЕГО:	455		100			455		100

3.2 Тепловые расчеты

Исходные данные

С _MgO=1,031

/ 9 /

С_H₂_SO₄= 1,34

С _H₂_O= 4,2

С _MgSO₄=1,78

С _CaSO₄= 0,62

С_FeSO4= 0,46

_MgO= 601,7

/ 9 /

_H2SO4= 813,99

_H2O= 285,3

_MgSO4= 88,11

_CaSO4= 1434,5

_FeSO4= 1117,13

_Са_O= 635.09

_FeO= 264.84

Приход теплоты:

Теплота поступает, кДж

Общий приход тепла состоит из нескольких составляющих:

1. Тепло, вносимое с исходным раствором

MgO+H₂SO₄+6H₂O = MgSO₄· 7 H₂O (3.2.1)

, (3.2.2)

где

- это вес исходного раствора в кгс;

С₁ – это средняя теплоемкость исходного раствора в

; / 9 /