Составить материальный баланс производства двойного суперфосфата массой 468 тонн из фосфорита, массовая доля примесей в котором составляет 12 % и фосфорной кислоты 60 % если потери при выделении составляют 10 % Расчёт вести по уравнению 4H3PO4 + CA3(PO4)

6 ноября 2025
Процессы и аппараты

Условие:

Составить материальный баланс производства двойного суперфосфата массой 468 тонн из фосфорита, массовая доля примесей в котором составляет 12 % и фосфорной кислоты 60 % если потери при выделении составляют 10 % Расчёт вести по уравнению 4H3PO4 + CA3(PO4) 2 = 3Ca(H2PO4)2 С очень простым решением

Решение:

Для решения задачи составим материальный баланс производства двойного суперфосфата (ДСП) из фосфорита и фосфорной кислоты. Мы будем испол...

Дано, что масса конечного продукта (двойного суперфосфата) составляет 468 тонн. Потери при выделении составляют 10%. Это означает, что 468 тонн — это 90% от общего количества, которое мы должны получить. Обозначим массу исходного продукта как \( M \). \[ M \cdot 0.9 = 468 \text{ тонн} \] Теперь найдем \( M \): \[ M = \frac{468}{0.9} = 520 \text{ тонн} \] Фосфорит содержит 12% примесей, следовательно, чистого фосфорита в 520 тоннах будет: \[ \text{Чистый фосфорит} = M \cdot (1 - 0.12) = 520 \cdot 0.88 = 457.6 \text{ тонн} \] Фосфорная кислота содержит 60% активного вещества. Обозначим массу фосфорной кислоты как \( H \). Для реакции нам нужно 4 моля фосфорной кислоты на 1 моль фосфорита. Сначала найдем, сколько молей фосфорита нам нужно для получения 520 тонн ДСП. Согласно уравнению, на 3 моль ДСП требуется 1 моль фосфорита. Таким образом, для 520 тонн ДСП нам нужно: \[ \text{Масса фосфорита} = \frac{1}{3} \cdot 520 \text{ тонн} = 173.33 \text{ тонн} \] Теперь найдем, сколько фосфорной кислоты нам нужно для реакции. Для 1 моль фосфорита требуется 4 моль фосфорной кислоты. Следовательно, для 173.33 тонн фосфорита нам нужно: \[ \text{Масса фосфорной кислоты} = 4 \cdot 173.33 \text{ тонн} = 693.32 \text{ тонн} \] Теперь найдем массу фосфорной кислоты, которую нужно взять с учетом ее массовой доли (60%): \[ H = \frac{693.32}{0.6} = 1155.53 \text{ тонн} \] Теперь у нас есть все необходимые данные для материального баланса: - Чистый фосфорит: 457.6 тонн - Фосфорная кислота: 1155.53 тонн - Двойной суперфосфат: 520 тонн Таким образом, мы составили материальный баланс для производства двойного суперфосфата из фосфорита и фосфорной кислоты.