De bereiding van fosforzuur met behulp van zoutzuur

(1)

r~

\

...

)

~-~~~; Çt-- - -- --, I

_

-=r

~.

I

_

r

,

~t.r

i o ~

-~

_I

..

~

..

~ ~ ~l

r

---, 1 , ~---+: ~l_: L __ ~_ liet.

v...,

v~/'

, ~~

,

~

[~

:~%;; ";'lf • nU ... L ; ; . ti", '<., , I - . 0 cM . .

-" .

--

J

. . .

:

i

I

_.

_...

f'

i

_eMI,.

WDr

~

I

,

--

-

--"

1 [

-

- ..

~7

_~

-

1 ----.J

-

_I

:

I~

\-

~

-

rJ

I - - - - : , I · _

"11

;,:._,~

• ' 1

~

.

I , , j • • ",

I

..

... f t n .. "r -~+ lIt.r

"OSI'OIlZWII·I'A.'UCAOE "ET BEHULP VAN Hel sc .... l':JO

... '.1.

C.J .. . . .

I

(2)

,-1

'1~

'

'-y~

DE BEREIDING VAN FOSFOR~UUR I'lET BEHULP VAN 'ZOUT/;UUR.

---r

.;. .:

C.J.Baas,

31 augustus 1959 Prins Hendrikstraat 2,

(3)

(4)

i-..

- - - - -- - - - --

--~---1

-9acierwerp: Het opstellen vaIl eert foktaksschema voor de bereidine; van fosforzuur

---r_u_{i t}----_{t'osfat::üneralen}---~----_door----_onts---_Lui----_t_n--- ---

-l : L1et zoutzuur.

-

---

-

--

---

--

----

--

-

--

-

---

--

---

----

-

-Fosfor'3uur wor::t c:ebrui.!~t V001' oe ~)ereidinG v .. n cU;')helsuperfosfaat ,de,t ontstaat

door calciucfosfaat te behanóelen met fosforzuur.

Verder wordt het toesepast bij het fosfsteren en beitsen v n staal en ijzer en als kunstmest na l)el12,ndeling van het zuur met ammonia.

Pet zuivere fosforzuur wor(~t ge8ruikt in tal van uran!:;:e-: ,p~al'maceutische prepara

-ten en in voedin[sbodems voor microben •

. \"e belangrijkste fosforzuurproducent o~ de wereld is ::oord ;-.mel'ika.·

I. e productie van di t l c,nd ':'8 iroet..' in 1929 slec" ~s e1"]1-::ele (,aizenden tonnen, terwij I

nu Deer dan 1900.000 ton per ,jaar Gemaakt worcit.

In Nederl~nd werd 1ngevoerd:in 1951 365 ton per j ' :1'.

1953 - ~06 ton per j ~ur.

1954 - 977 ton per jaar.

re prijs van het phrrmaceutische fosforzuur ( 85 gew.';.', H.:P04) ')edroe,,~ in 1955

~9 per 100 Ibs. ,voor :1andels fosforzuur ( 65 :~eVJ. 7I3P04' was dit in het zelfde jaar ~~4 per 100 Ibs.

Fosforzuur wordt vervoerd in stalen t,',nks ,die met rubber of pLsstics bekleed zijn.

~:

:

:~~§

:!

~

:

~

!i

22

1 methode van Lilienroth.

H PO :-:an ver1cregen wor en door s.ynthese ",.', ~';,;n elementen.

Dáar%oe wor'_ t fosfordamp gemengd met stoo:!,. ',wae.raoor de vol[;ende reacties

plaats vinden

2 P +

5

H₂0 ~ ''205 +

5

If₂ P 205 +

3

_H20~2 H

₃

P04

De reactietemperatuur is 650-800 0 C en als kataly-satoren worden gebruikt platina,

palladium en metaaloÀ'Yden.

r';en dient er voor te zorGen door katalysatordosering en tcmperatuurregeline; dat er

geen zwaargiftige fosfol'waterstofi'en ontst;:l.~'.Il.

De bij dit proces verkregen waterstof is we~ens zijn Grote zuiverheid direct te

gebruiken in de ammoniaksynthese.

Volgens dit proces werd in 1951 in Hoord !,meribl 911.300 ton fosforzuur g:emaakt.

2 uit ruwe fosfa:-lt-mineralen.

De fosfaatmineralen vlOrè.el1,na verm~üen te zijn ger;]en~:d Iaet zv;avelz ur,waarna

5

bakken doorlopen worden.

In de eerste drie vindt slechts Lerince omzettinG pJaats;dan wordt echter meer

zwavelzuur toesevoegd, zodat in de vierde bak, w':.arin bovendien Geroerd wordt een

i ntense reactie verloopt.

1" De hierbij behorende reactievergeli.ikinc~1) zijn :

"a (Pil ) + 3 u

co

~ ·z, (~aC'O + ') TT no

v 3 ~v4 2 ~"2':: 4 -' .J ,.l 4 "- "3.[ 4

Calciumsulfaat slaat neer e:1 wordt apax·t afgevoerd.

In de vij fde bal:: is de omzetting vollediG. 'jij deze reactie ;-~or:J.t zeerr veel warmte vrij ,zodat er gekoeld moet TIor(en.

Er ontstaat dan ook veel stoom. di e teé;elijk met de c.l1dere vrijkomende gassen wordt weggezogen n:tar e :~.'.: absorptietoren ,v:a:rbij 11

2SiF 6' eveneens uit de calciumfosfaat

-mineralen :::evor::::r, ,wruggewonnen wordt .

L'e tussen haakj es geplaatste cij fers in de tekst zijn ver\'!ij zinGen naar de 1i teil

(5)

'"

.

-2

-,IAC'....

I

Een deel V~û1 het ;I₃P0₄-::;aS04--v/atermenf,sel worr't teruG.':;evoerd naar de eerste

"J • bak om opnleuw het proces te doorlopen.

}',.lles

w~ordt

zo

g

ere~

el~

d2t het c;evormc1_{e calciumfosfaat als}_grof_{kristaJLljijn} glps,SaS₀₄_2H20,wordt afgevoerd en dat er eeen anhydrisch zout ontstaat.

!.fet uit de Vlj fde \)a;~ afkomstige slib wordt met behulp van een roterende zuur -vaste filter af'c:;evoerd.

'.)e hierbij ontst2ne filterkoek \'fordt ui t~;ewassen en c;eeft nog een verdunde

fosforzuuroplossing,bruikbaar in het proces.

Er wordt een 5ö :';0\'1.< ~~PO oplossinr : p'evormd die nuet ï

°

t t

is. ,~ 4- " u , -2 5 e concen reren

In rooreI L'eJ'jJ~a >e(1~'c!c.1 51_~t 1 '1';';1 (~e -;" -"lY; cc'uctl' e 035 4-00 to

,., - <..; ~~.' • .I.: - "" . n.

foor de t1Staatsmi~~en"in ne~le~'land worden de fosfGà.tmineralen behandeld met salpeterz~~r,waarb~J !!len na lnaampen een kunstmest verkrijgt,die naast het noo~zakellJke Calclumfosfaat ook reeds de nodige stikstof bevat.

Indlen,Y1oor _• het indampen nog fen_,eutra) iseerd _- wordt '''ct _u._' _{. \}tr01-1 _,d _{a Vlor}n dt _op d _eze

manler een meststof verkrer;en,die reeds de meest elemtaire bestandc:elen van

een kunstmest bevat. , ~

D~ze on~s~ui ting m~~ l{HO~ is voor "'est Europa zeer aantrekkelijk, omdat men

hler ~u~nlg moet zlJn met de nOG beschikbare hoeveelheden zwavel voor de

b ereldlng van zwavelzuur. .

Een a~der~ zeer aantrekkelijke methode ter ontsluitillG van de fosfaatmi _

ralen lS dle met zoutzuur. ne

f{ierin heeft men een toepassing gevonden voor (',e ,0.:rote hoeveelheden HilI d.

tegenwoord~g bij de chlorering van ore;anische stoffen en bij de bewerki~le van a~rdolleprodu~ten ep $t~enkooldestillaten vrijkomen

Deze .L actoren waren aanleldlng tot het onder30ek- naàÏi rlê mogelijkheden van

de bereiding van fosforzuur uit fosfastmineralen met behulp van HCl.

Hede celet op het reeds eerder Genoemde econoElische bezwaar van het nog steeds toepassen van de ontsluiting van fosfaatmineralen met behulp van zwavelzuur

liiedt dit nieuwe proces voor .·.'est Europa attractieve perspectieven.

BESC !mIJVING V M,r HE7 PIta:; ES. (2 )

re ontsluitinr, van Calciumfosfaatmineralen met behulp van zoutzuur was tbt

voor kort practisch onui'tvoerbaar,omdat men niet in staat was het gevormde fosforzuur te scheiden van het eveneens oplosbare Calciumchloride.

De 1s1'ael Nininr': Industries (I.r';.I.) hebben deze moeilijkheden opgelost door met behulp van een voor fosforzuur selectief extractiemiddel de scheiding

tussen H_P0

4 en de andere ontstane ontsluitingsproducten te realiseren. (3)

De extractie van fosforzuur uit ontsloten fosfaatmineralen heeft reeds lang

de aandacht v:n verschillende onderzoekers.

Fox gebruikte als extractiemiddel 95;':ige met Rvridine gedenaturaliseerde aethylalcohol.(4)

Het zwavelzuur ontsloten fosfaatrninerölen \'Ier(en [;eextraheerd met alcohol in een grote scheitrechter,waL'xbij 99,2 " E :::'0, Geextraheerd werd.

Een amerikaans patent (5) beschrij f t

h

et3

:~e%

r

u

i

l(

van aceton als extractie -middel voor fosforzuur na ontslui tin[: met zv;avelzuur, wat eveneens goede resultaten geeft.

aan de met H..,S04

hoeveelheid c.

ige alcohol plaats

Een variant op de extractiemethoöe van Fox is die, waarbij ontsloten fosfé'.atminerelen 10 gew.:.', I\2S04 (berel~end op d~

aanwezig zuur) wordt toe~:evoegd,wHarna extractle met 92"

vindt.Het rende~ent bedraagt hier 90-95

%

(6).

Ook is diethylether ais extractiemic1clel ond.erzocht,dat een one;unstige verde

-lingscoefficient ten aanzien van het fosforzuur bleel~ te bezitten. (7) Geen van deze extractiemiddelen zijn zonder meer in de techniek bruikbaar

na de ontsluitinG van het fosfaatmineraal met zoutzuur, omdat dan extractie -middelen vereist worden,tiie onmenc;ba:.:r zijn met water en waarin het _CaC12 niet oplost.

Bij de extractie met aceton was er sprake van een water~a"g_en eez;. acetonl~ag;

../ hier was dus met behulp van het 3w2.velzuur een lcunstma!l&"<:!.l'2 hthJldsverschll

'" tussen de acetonla,::'g en de waterla'Jg geschai)en,c;:te [~root genoeD' w~

menging: te geven.

Ether is vanwee;e de slechte verdelingscoefficient onbruikbaar.

(6)

-'

..

" \

-

-3-oplosbare rest.

Bovendien doet zich (,e vraaG voor hoe het staat met de oplosbaarheid van het

calciumchloriue in het extractierniddel.

Een amerikaans patent (S) beschrijft de ontsluiting van fosfaat~ineralen

met ~1C 1-[';8s.

Eet fosforzuur is dan te extr:heren met elk organisch extractiemiddel,dat

fosforzuur oplost,maar Calciumchloride niet.

Ran~el . en B~umbert: ~ 9) hebben als ext~ac ti emidóel voor ~T3P0lJ.' dat verkregen

\Vorat door fosfa .. ltmlneralen te ontslulten met zoutzuur n-butylalcohol en .

i-amylalcohol voorgesteld.

I'eze extractie!niddelen zij i.i door destillat.ie van het fosforzuur te

verwij-I) deren,o.aar' ze beide met water een minimum azeotroop vertonen. (10)

DeI.lll.T. maken van ue'3e laatstgenoemde extractiemiddelen gebruik.

Voor heL ,:t'Oc.ef>schema is van n-tutylalcohol gebruik gemaakt, omdat dit een lager kookpunt van Lie minimumazeotroop geeft dan i-amylalcohol, wat de

schei-dille; . e~tractiemiddèJ.-fos:forzuur c;unstiger maakt, terwij 1 de azeotroop

boven-\ dien minder water hevat.(10)

Grondstoffen.

A.ls grondstoffen voor het proces kunnen dienen zov!el mineralen met een

hoog als die met een laag fosfa3.tgehalte.

'·','orden mineralen met een laag fosfaatgehakte verwerkt ,'of wordt er van een

verdunde FGI oplossing gebruik :-c~emaakt, dan is n-butylalcohol als

extractie-middel allen niet voldoende.

Als hulpextractievloeistof wordt clan nog een koolwaterstof toegevoegd.

Ui tgegaan wordt VDn li;arold(aans fosfs."t, dat d.e volgende samenstelling heeft:

p

°

33,7 8ew.% G~()5 50,4 F 3,S ('0 4,6

: §

0 4 l O F - )

~

~o~

3:S A 2 3 + JB2L3 LbO sporen Cl 0,2 SO~ 1,2 or~anisch 1,9

!Jateriaal (aflwmstic; V2l1 fossielen)

50 ton fosfantminera1en bevatten dan :

33,7x1000 117 k 1 " 0 1 "D

2C-'5 =142 )

-2x-1'L}:2--

= mo '~2

5

r·~o e;e\7. ~

~2.t~~2299_

₌

₄₅₀ _kmo1 _CaO _I-I_o1_gew_. _!\Ta₀ ₌₅₆₎

2x56 3,Sx1000 100 kmol F Eolgew. F' 19 )

--2x19----

=

= 4,6x1000

--2x44----

= 52 kmol CO₂ ( ~'ïolgew. CO 2 = 44 ) 0,2x1000

--2x3S;S--=

1 ,2x1 000

--2xSÖ---

=

30 kmol Cl ( Molgew. Cl

=

35,5)

( Mo1eew SO~

=

SO ) . / 0,2 ton 1:

2°3 en 0,95 ton organisch materiaal.

1:·e globale chemische sa;censtelling wordt dan als volgt berekend:

3x117kmol GaO + 117kmol ~:;205 - - ; . 117krnol Ca

3(I)0Lj.)2

dan nog over aan CaO : 450-351= 99k11101 CaO

7,5kmol GaO + 7,5kmol ~)03 ~ 7,5kmo1 GaS0

4

dan nog over aan CaO: 99-7,5=91,.5kmol CaO

(7)

\

, \ \ '-ti

\

_.\

\

·

1 I

I

(8)

.'

,

-(

-.

" I

I

l

-

1+-dan nog over' aan CaO 91 ,5-~O

=

41,5 kr.10l CaD

30 kmol Cl eisen 15 kmol CaO om 15kmol GaGL) te geven.

dan nog ovor aan CaO: 1+1,5-15

=

26,5 kmol CaO

Van de 52 kmol CO? is d$3.n 26,~ kmol aanwezig als CaC 03 en 25,5 kmol als CO₂

geabsorbeerd aan net fosfaatmin,eraal.

50 ton fosfaatnineraal bevat ëan:

117 kmol ca

3-(pol+)2 = 3(;,28 ton ::] a

3 (.î:-'01+)2

7,5 kmol CaSOI+

=

1,00 ton caSOI+

50 kmol ~ ~41 >.JU.1.2

=

3,85 ton CaF 2 15 kmol CaC1 2 = 1,65 ton caCl2 26,5 klllOI GaC0 3 = 2,65 ton

eaeo

3 25,5 kmol CO 2

=

1,12 ton CO 1,85 ton _S_{i t}_'₂ 0,20 ton _1\_2°3

0,95 ton org. mat eri o_al

tota<:ü --49:~J5-töii

Plaats van cte fabriek.

De fabriek zal e;ebourrd moeten worclen op een plaats,waar gemakkelijk en

goedkoop de grondstoffen aanB.;evoerd kunnen wOl'cien,en waarvandaan de afvoer

van het C~evormde product zo voorde lii;~ lllop;e liJk is.

i-Iet voordeli2:st is dit aan een rivier of kc_naal,zodat het transport per boot

ls:an geschieden, terwij 1 zo '.Jovendien Gemakkelijk fabriekswater te verlcrijf~en

is1veruer kunne~ à~ afvalp:o~î.uctel:.(?ae~2oplossingJ ~on~er bezwaa.r ter pla~

geloosd worden, ~nd~en de rJ_Vler 0:;: [1et KOl1a2._l geen dooa water bevat.

Voorts is H:.~l nood~akelij~\:,dat als lJi~product verl;:rer::;en wordt bij de chlore

-ring van orcallische producten,steenkooldel'ivaten en aarco1ieproducten.

i'·:eh is cl,l..ls aancewezen steeni;:oolr.ü jneninàustrie en op ue olierélffinaderij en.

:Ce beste plaats in I'Yecerlanè i s öus in .Pernis aan de ~TieuVie ·-'aterweg.

Productie.

De dagproductie bedraagt 22,2.2 ton:,80:::i,te fosfor .. mur.

Als de fabriek 5 volle daGen per weèrr---éontinu draait en het bedrij f 1+ weken

per jaar stil ligt voor vacantie en revisie, dan is deze per jaar 240 dagen

in beó.rij f.

Di t geeft een jaarproductie van 21+0x22,92= 5500 ton,waarvoor de Benelux-landen

als afzetgebied lrurmen dienen. (1)

Constructiematerialen.

-

---

-

---

-

----

-

-~;e Gehele apparatuur wordt van stad gemaé.kt, dat met plastic~) (polyvinyl

-chloride ) wordt beplakt.

Het voorraad-vat voor de n-butylé-_Icoholbehoeft niet bekleed te worden.

I'~ voorl'aac!-kaa~=--voor de fos!o. tmin~l'aleYl ... kanyall be,schilderd ,'pJaat]j ze~_ge

-maakt Vlorden.

1 e koelbuL~el1 in de YIlii_;ht-e.bsr,,1--,Ar en die in de koeleràirect na dit apparaat

zijn van karbate c;emaskt ;ook de pompen voor de 3~ige HCI-oplossing zijn van

karbate vervaardigd.

Karbate is een plastic, die [;emengc1 is met koolstof of grafiet.

De overige warnteviisselac,l's zijn van monelstaal gemaakt (monel bestaat uit

67 :~ L1; 30;,; Cu; 1 ,1+ ~ •. ~ }'e; ü,; ,-:, Si; 0,15 :' C )

De transportbuizen e:o. de a~slu.iters en de overiee pompen zijn VGn plastic ge

-construeerd. - -

_f

,

Ijle ,

Bel wordt verkregen als bijproduct bi,j ce chlorering v,:m orcanische stoffen.

Het is mOGelijk verontreinigci met chloorGas, lucht , overm&at re;:.ctanten, orga

-nische stoften en vocht.

T'e scheiding Van T:; 1 ven Je andere G2.ssen is afhankelijk van de soort ch10re- .

(9)

. ~

.

.;' " I "'" r

I '

'\i

Ilv-J \

J I I

~

',~

I

-5-Nemen we als voorbeeld ele chlorering van ö.e lichtste lwolr,àterstof ,methaan, den bevat het verkrer.~;en Las: CH₄,gechloreerde producte:l en HCl,élls met een kleine overmaat GH_LL gewerkt v/oreIt.

KoelinG !llim dit gas tot OOC, viat in de chlorerincsfu.briek cebeurt ,geeft verwij ~

dering vo.n (all8) producten behalve HCl en GH

4 en lucht.

Hethaal1 10s1:;" niet op in water,zodat we dus '}OGen zegE;ell,do.t de HGl-absorber gevoed wordt met H~l-Gas met da;:rin no~ aam/ezig een zekere hoeveelheid inert cas •

Vanuit de scheitrechter wordt cie viaterlaaz,waai'aan nos een zekere hoeveelheid n-buty1alcoho1 en v;ater f<;esuppleerd wordt naar de absorber t;epompt.

De Knight-absorber is niet in stc.at de 30 ~'~ige HC I-oplos sine tot 25°C te

'koe1en,zocL:t er l L de absorber no['; een koeler noodzakelijl;: is.

Gemalen fosfaatnineralen worden vanuit een bun~':8r met een transportband in (ie voorraadki:;ar ;;o:)rac 't , die boven de eerste menger is Gemonteerd.

Deze voorraadkaar moet telker...::: bijGev~üd worlaTI.

In de eerste ment;er reae;eert HGl nwt ce fosfaatmineralen.

on'oP.losbaar zijn het G,:,,::;o4,caF'2,~)i02,L2o?,(v~rouderd) en het organisch mate -riaiü , dat geen eenvoud.lge structuur zaI l'lehoen •

De optredende reacties zijrt:

CaCO_

) + 2 HGl

----+

GaGI") c:.

t:.ij deze reac'ties komt warmte vrij ,zodat gekoeld moet vlQr~.:en.

Vervoigens wordt cd t reactiemengsel verpompt naar een' tweècte menger, waar de

overloop van de tweeue in6ikJcer er aan wordt toegevoegd.

r·:et behulp van arie indikJcers wordt de overblijvende vaste stof gewassen en van het gevormue fosforzuur ontdaan.

De overloop va.n de eerste indikker wordt Geleid naar een menc;vat, waarin di t

gemenGd vlordt met een (~edeelte von de alcohollaae; uit de scheit~,echte.!', terwi;j 1 nog :IC 1-₆ s Lesupple,,~rd wordt .

6..\4.

O:aderui t tie derde indi kker komt de é,f;~;escheic1en onop losba.re rest ,na droging als vu1mo.te:dê.alebruil~t kan \70roen.

~

n-Butylalcohol en \','c,.ter zijn niet VoU::Ol:len onoplosbaéU' in elka:',r;per ton alcohol lost er 0,254 ton water op in de alfo~?lfnse en per ton water 0,0796 ton alcohol in de wcterfase.(12) Ce>(è Vi t:.AM"~",,.:L,.l IJI' ... ,;.1, ."\/ ~

'ordt er van te voren voor :,,;ezorsd dat li.eze evenwichtsconcentraties bereikt z}jn,d011 l:nn ven dë' ::Ücohollac'.g en de r:c..terlélGG in (;e eerste extractiekolem

gezetd worGen do.t ze oboplosba r in elkaar zijn.

Het Hel gehclte in het !!lenC'vat is 2,309 kg !~Gl per ton water.

Eet behulp Vcill de liter8.tuuI' (13) en ('1'-4-) is uit te rekenen dé:t c'!.it over -ceruwmt met een evenwichtsconcentratie vell {, 99.s kg r{c 1 per ton n-butylal -cohol.

~ordt dus voor deze ISl-cocentratie in de extractievloeistof voor de eerste extre.cttekolo;':j ge;~orgd,dûn zal er Gcen l:Cl b j ' het extraheren uit de water -laaG overg:.èan in de alcoholla2.g, wat voorl'::oneI. moet \'Iorden, omdat er anders'

CalciurJlfosfaten kUill1en neerslaon. (2)

De uit het mencvat l::omende vloeistof stroo,~! \iOl'Ct via een bufferve.t boven -in de eerste extré'~c tiel~oloL"l geleid, waarin in tet:enstroon het fosforzuur uit

de v,"terlaab .:eextré1heerd wore t .

Taartoe wordt ono.e:cin de extractiekolom n-butylalcohol celeid met de gege -ven HCl - en '''~èterconcentratie •

.i.e alcoholfase ,waarin nu ~et H,;"PO is op:c;elost wordt vCl'volt:ens in de tweede extractielwlol"J. uit:::.ewassen net.)wél%cr,waarb,i.j het fosforzuur weer' in de wa -tcrlnug overgac;l;.

Op {;rond hi ervan, daer li teratuur[~eGevens ontsl'el:en, worèt de verc!.elill.';scoef -ficient ve.n H·,l0l{- VE.n het systee::: \'l;:ter-n-butyl.alco~ol c;elij kaan 1 gesteld.

Er zal nu ,da2.r ue in de tr,;eede extractie]~olon Gevoerde hoeveelheid Vlatc~r

niet op evenwichtsconcentratie 1.:!ct n-l:'J~t':lalcohol i s Gcln'· cht, uit de

alco-holfc,se n-butylc.lcobol j,n ('8 h . tel'fase o.cJlossen.

r'e uit de t\'ieC](le extrc.ctie1 olcL J:~or'er)(;.e alcol'ollc CL. Y:OF't i'èc.:.;l' ecn uenLer

gevoerd, r,-[' ... .'l' 6 e:' é op:.ieur/ ).1a;.'1' ·~_eI1c.éJkt \ïOrl:.t voor' het extrac tie proces. j'e waterlaac wordt eerst ol.Lda;:l1 v:.n de n-tutylûlco1'101 (~OOl' in een l'cctifi

(10)

-..

-6

-ceerkolom deze als azeotroop met water af te destilleren.

Het hierbij verkregen residu wordt Ge~eid naar een indampinstallatie,waarin de fosfor3uuroplossing gezuiverd en tot 80% geconcentreerd wordt.

Be hierbij . ontwikkelde waterdampen worden met een ejecteur weggezogen.

De uit de eerste extractiekolom komende we.terfase wordt in een :bee.tificeer

-kolom ontdaan van de daarin aanwezie;e n-butylalcohol door deze als azeo

-troop met water af te destilleren.

De uit beide rectificeerkolommen afkomstige destillaten worden na koeling tot

250C in e~n s~heitrechter gescheilà:en in een alcohollao.g en een waterlaag,die

beide opnieuw i-r:--het pr~~es €;ebruikt Vlorden.

De waterlaag wordt naar de nCI-a.bsorber Gepompt.

De alcohollaag \';ordt gedeeltelijk na, r de derde menger en voor een gedeelte

naar het mengvat Getransportee~d.

In de derde mengel' wordt de extrac tj.cvloeistof opnieuw klaargemaakt voor

de eerste extractiekolom door daar,'njl)g Rcl-ga.s en n-butylalcohol te

suppleren.

Uit de tweede rectificeerkolom komt als residu de CaGL)-oplossing.

G.

Omdat het oneconomisch is hieruit het calciumchloride terug te winnen (9)

wordt deze oplossing in de rivier geloosd.

Vateriaalbalansen.

Het materiaal transport wordt uitBedrukt in tonnen per dag.

In de tillight-absorber vlordt ingevoerd:

totaal :

uitgevoerd

22,45 ton water uit de waterlan[; van de schei:bl~echter

0,80 ton n-butylalcohol uit de \'!aterlnag van G.e schei trechteJ

47,55 ton wate~,die gesuppleerd wordt.

31,40 ton H;l van buiten af .

__ ~~§~_!2~_inert gas 1 0~,80 ton wordt : 70,00 30,00 0,80 ton ton ton

water via de karbatekoeles naar de eerste menger

HCI via de karbate ... lweler naar (ie ;!8rste meng er

n-butylalcohol via de I!arbate-koelt(l~' :.·::~ar de

eerste menger

3,60 ton inert gas

_2.!.:tQ_!2~)iCl gas,die weer te gebruiken is in de absorber

totaal 105,80 ton

In de eerste menger wordt gevoerd :

70,00 ton wRter uit de nbsorber

30,00 ton HÖI uit de absorber

0,80 ton n-butylalcohol uit ~c 3bsorber

36,28 ton CaJ~P04)~it de voo~raadkaar

1,00 ton caSC, 4 3,85 ton CaF 2 1,65 ton CaC1 2 2,65 ton CaC0 3 1,12 ton CO 2 1,85 ton Si02

0,95 ton organisch materiaal

0,20 ton R₂0

3

-

--

---

-

---

(11)

~I

.

'

'-I' - f "

(12)

~---

._ ._

-.'

I

-

7

-In de eerste _{menc;er rea}_[;_{oren deze stoffen Det} _H_CI_,_~_'_:_n:_rbij

('e volgende reacties

optreden:

117 kmol ca

3(P04)2 + 6x117 kmol HCl--+ 2x117 kmol H₃P0₄ + _{3x117 kmol CaCl}

2

26,51mol eaCo

3 + 2x 26,5 kmol HCI~ 26,5 kmol CaCl₂ + 26,5 kmol CO 2 + Er worden in totaal _{dus 6x117 +2 x26}_,₅

₌

₇₅₅_kmol

_mn

_v_~_{e=-r-",*""",,,,,,-,,--}_---.

30 ton HC I

= 822 kmol

rf~ _l _,_{dus er blij ven 822}_-7₅₅₌_f67 _kn_o~

Er wordt dan uitGevoerd: _~----~---_~ 2x117 knol ~L₎l::lO,+ _, 7,5 kmol Caso,+ 50 kmol CaF 2 31 kmol Si0 2 =22,92 = 1,00 = 3,85 1,85 ton H 3P04 ton CaS0 4 (onoplosbaar)

ton _Ca_F_" _{(onop losba}_a_r)

c ton SiO 2 (onop 10sbaéU') kmol H 20 •

0,95 ton orcanisch materiaall6noplosbaar₎ 15 kmol CaC1,."

c:.

3x11'('+26,5=377,5kmol cevormde CaGl

2 67 kL10l HCI 26,5 kmol Gevormde B: 20 25,5 kmol G0 2

26,5 _{kmol gevormde CO')}

L.. 0,20 ton

_[<2°3

_{(onoplosbaar)}

=

1,65 tOYl .. (' • .1 'a'1.''1 .1 2 =41,92 ton 8 aC 1""1 c:. = 2,4-1₊_{ton Trel}

=

0,48 ton h₂0

=

1,12 ton CO 2 = 1,17 ton CO,..., c 7n,00 ton \'later __ Q.!§9~~~!:_~-butylalcohol 150₁35 t on

In tot2~1 is onoplosb~2r: 1,00+3,85+1,85+0_{,95+0,20=7,85 ton}

D_{eze onoplosbare r}_e_{st viordt} _d_{us via de t}_\'_{:eede men}

eer en de drie _indilckers

af-~ gevoerd.

"_inordt het vochtcehalte van de vasc;e stof op 60~':'v.;estcld,cic.n komt uit iedere

dikker _{en uit de tweede men}_g_{el' 3}_/₂ _x7_,₈₅₌₁₁_'_,78 _{ton vrater(Me.\:}

d.Q. "o.5\:.~ "ItQ\-'f'I'

Qa.).

E_nr wordt cespoeld met 225 ton water,dat in do derde indikkeI' wordt ingevoerd.

e overloop ven ell~e incHldçer Doet dan ook 225 ton :üjn.

Er wOl'dt dan dus ook 225 ton vloeistof vanuj,t de hleGde 1ndiklcer naar de tweede

menger gevoer,l.

In de verdere rekenilllg stellen de _{letter::; At/m}_D_{in respectievelijk}_de _tweede

menger tot en ~o~ _{de derde indik}_k_{er de} _concentr_a_tie_s _voor_,_wa

~rbij deze symbo

-l en t21 01'~ :->nu,'"'r "f't V00

" Al,le stoffen {'~ebruikt worden.

De fbsfO-l'zUurbalans <w.o:rdt dan '.als volgt voor _{al deze apparaten door}_g_erekend:

In de tweede men!,:er, word~t ingevoerd 22920 'kG' fosf9r~l.j.Ur_,lii t de eerste menger

en 225x C kg f.9i:t'9.;tI:i;"ll~1,1:" uit deP:itrweede ind;i.klq;r • .

ll:~:j;~evp:erd wordt( 2'-:5 ,1Ü0-tu,48+70, 00 )xA kg fosforzuur.

Dus er celdt:

22920 + 225 C = 295,48 A

Voor de eerste :indikker Celdt :

Incevo8l'è. \'lOrdt 295,48 !. kg fosforzuur uit Ce tweede aen[;er

uitgevoerd wordt na::r het menc;vat (295,48-11,78)E kg fosforzuur en naar d de tweede inclil:ker 11,78 D kg fosforzuur.

~rus er geldt:

295,48 A = 283,70 13 + 11 t 78 ~?-=295,48 ₁₃

of ./1.=3

t ' l' n dL. eerste 1.'.ndikker en lim de tweede menge

t-dus de fosforzuurconcentrn les ~

zijn gelijk, _{wat te vc:}cwa.chten was.

Voor de _{tweede indikker}_g_eldt:

aéJ_{n fosforzuur wordt} _ingevoer_d _uit_d_e _eerste_in_d_ik

ker 11,78 B kg en uit

de derde indikker 225 ~ kg.

" '11 11 78 C en naar de tweede menger

afgevoerd wor(t naar de derde lndl~{er ,

(13)

~~~---8 -Dus er geldt:

11 ,78 B + 225 D = 11,78 C + 225 C = 236,78 C

11001' de derde indikker geldt :

ingevoerd wo:rdtui t de tweede indikker 11,78 C kg fosforzuur

afgevoerd wordt er 11,78 ~ kG fosforzuur en 225 D kC; fosforzuur naar de

tweede indikker.

Dus er geldt :

11,78C= 225:. + 11,78D ='236,78 D

Resumerende krijGen we dus de volGende verf-~elijkin[;en voor de fosforzuur -concentraties: A=B 22900+ 225 C = 295,48 A 11,783+ 225 f: = 236,78 C .3=19,14C 11,78 C • 236,78

r

of C=20,10D

(volGt uit de laatste twee vergelijkingen) Di t geeft: A= fOSf'OT":'1.'.1r80ncentratic in de tweede mengel' = 80,77 kg per ton

-B-.:.: fçSrOS3U'bbl"OOncentratie in de eerste indikker= 80,77ke; per ton G= fosforzuurconcentratie in de tweede indikker= 4,22 kg per ton

D= fosforzuurconcentratie in (0 derde indikker= O,210ke; per ton

De fosforzuurbalans over de tweede ,,~encer \.rorelt Can:

ingevoerd wordt 22,92+0,225~~~,22=23,87 ton uitgevoerd wordt 295,48x80,77= 23,87 ton De fosfd>rzuurbalans over de eerste indil;:ker worc1t :

ingevoerd wordt 23,87 ton

uitgevoerd wordt 11,78x8ü,77+283,70x80,77=23,87 ton

De fosforzuurbaLms over de tweede inuikker wordt :

inGevoerd wordt 11,78x80,77 + 225xO,210= 1,00 ton uitc;evoerd wordt 225x4,22 + 11,78x4,22= 1,00 ton

I)e fosforzuurbalans over de derde indikker \'Iordt : incevoerd vlordt 11, 78x4, 22=49, 7 kG

uit~evooru wordt 225xO,210+11,78xO,210=49,7 kg Voor CaCl

2 Gelden de volGende vercelijkingen,die op celijke manier berekend zijn

A=B B=19,14C

C=20,10D

43570+225C=295,48A

Dit geeft: A= calciumchlorideconcentratie in de tweeè..:; mengel' ::::'153,58 kg per t 'ton

B= calciumchlorideconcentratie in de eerste indikker=153,50kg per ton

C= calciumchloriG.econcentratie in de tweede indikker= 8,02 kg per ton = calciumchlorü3econcentratie in de derde indikker = 0,399kg per

ton

De céüciumchloridebalans over de tweede menger Hordt de.l1:

insevoerd fford t Lj·3, 5'7+ 0, 225x8, 02=45,37 ton

uitgevoerd wordt 295,48x153,50=45,37 ton

:=e calciumchloriclebalans over de eerste indikker wordt:

ingevoerd worc:.t L~5,37 ton

ui t!.~evoer(l wordt 11, 78x153, 50+283, 7OX153, 50=45,37 ton De calciumchloridebalans over àe tweede inl ikker \'!ordt :

inGevoerd wordt 11 ,78x153,50+225xO,399=1,90 ton

ui t[;cvoerû wordt 225x8, 02+1 '1 , 78x8, 02=1 , 90ton

Le calciumchloridebalans over de derde indikker ~ordt:

ingevoerö. wordt 11, 78xO, 02=95 kS

uitGevoerd ~ordt 225xO,399+11 ,78xO,309=95 kg Voor HG 1 se lden de volcende verc;elij kingen :

A- -- T) t.I B=19,14C C=20,10i) 244C'+225G =295, Lj·8,\ in de in de in de tweede nenger = 8,59 eerste indikker= 8,59 tweede indikker=O,449 kg kg kg rit geeft: A= IIDlconcentratie ,~:= HClconcentratie C= llClconcentratie

]J= HClconcentratie in de derde indikker =0,0223k::;

per per per per ton ton ton ton

(14)

-

-9-De HClbalans over de tweede menger wordt dan:

ingevoerd wordt : 2,44 + 0,225 x 0,449

=

2,54 ton

uitgevoerd wordt : 295,48 x 8,59=2,54 ton

De HClba12~B over de eerste indikker wordt :

ingevoerd wordt : 2,54- ton

uitgevoerd wordt: 11,78 x 8,59 + 283,70 x 8,59 = 2,54- ton

De HGlbalans over de tweede indikker wordt :

ingevoerd wordt: 11 ,78 x 8,59 + 225~O,0223 = 106,2 kg

uitgevoerd wordt :225xO,449 + 11,78xO,4-49 =106,2 kg

De HGlbalans over de derde indikker wordt :

ingevoerd wordt : 11,78xO,449 5,3 kg

uitgevoerd wordt: 225xO,0223 + 11,78xO,0223 = 5,3 kg

Voor de n-butylalcohol gelden de volgende vergelijkingen

A=B

B=19,14C

800+225C~295,4-8A

Dit geeft .: A =alcoholconcentratie in de tweede menger

=

2,814- kg per ton

B =alcoholconcentratie in de eerste indikker = 2,814 kg per ton

C =alcoholconcentratie in de tweede indikker

=

0,147 kg per ton

D =alcoholconcentratie in de derde indikker = 0.007 kg per ton

De alcoholbalans over de tweede menger wordt dan :

ingevoerd wordt : 0,80 + 0,225xO,14-7 = 0,83 ton

uitgevoerd wordt : 295,4-8x 2,814- = 0,83 ton

De alcoholbalans over de eerste indikker wordt :

ingevoerd wordt: 11,78 x 2,814 + 225x 0,007

=

34,8 kg

ui tr;evoerd wordt : 225xO,14-7 + 11,78 x 0,147

= 34

,8 kg

D

e

alcoholbalans over de derde indikker wordt :

ingevoerd wordt: 11,78 x 0,147 = 1,7 kg

uitgevoerd wordt: 11,78 x 0,007 + 225 x 0,007

= 1

,7 kg

De totaalbalansen over deze apparaten worden nu als volgt :

In de tweede menger wordt inGevoerd :

150,35 - 2,29

=

14-8,06 ton (de CO;::> ontwijkt in de eerste

225,00 ton water uit de tweede inailcker menger)

0,95 ton fosforzuu.r uit de tweede indikker

1,80 ton calciumchloride uit de tweede indikker

0,10 ton HCI uit de tweede indikker

__ .9~2L~9!:_n-butylalcohol uit de tweede indikker

totaal : 375,94- ton

De gezamenlijke uitvoer bedraagt 375,94 ton

In de eerste indikker wordt ingevoerd 375,94 ton

Uitgevoerd wordt : 283,70 ton water naar het mengvat

22,92 ton fosforzuur naar het mengvat

43,56 ton calciumchloride naur het mengvat

2 ,4L~ ton HGI .naar het mengvat

0,80 ton n-butylalcohol nnar het mengvat

11,78 ton water nanr de tweede indikker

7,85 ton vaste stof naar de tweede indikker

0,95 ton fosforzuur naar de tweede indikker

1,81 ton calciumchloride naar de tweede indikker

0,10 ton Hel naar üe tweede indil>:ker

__ .9.!2~_E.9::_n-butylalcohol naar de tweede indikker

totaal : 375,94- ton

In de tweede indikker wordt ingevoerd

11,78 ton water uit de eerste indikker

7,85 ton vaste stof ~it de eerste indikker

0,95 to:: fosforzuur uit de eerste indikker

(15)

I '( J I' ,...

a-,

-1C

-,1,1 ":;0:1. HCl uit (~e eerste indikker

0,,03 "on n-butylalcohol uit de eerste inclild::er

0,05 ton fosforzuur uit de derde inèikker

0,09 ton calciuDchloride uit de derde indikker

0,01 ton FG1+n-butylalcohol uit de derde indikker

225~00 ton water uit de derde indikker

t otaal: -2~:67-tön- ~

uitgevoerd wordt: 225,00 ton wtar naar de t~oede Dencer

0,95 ton fosforzuur naar de tweede menGer

1,80 ton calciuDchloride nE,ar de tweede menger

0,10 ton P:;:;l naar de tweede menser

0,03 . ,m n-butylalcohol nan.r Oe tweede I'1e:nr;er '11,78 ton r"::tter naar de öercle indikker

7,85 ton vaste stof n.::.r de derde indikrcr

0,05 ton fosforzuur n2ar de deràe indiklcer

O,095ton calciumchlori{ie ne,,-r de derde indikker

0,005ton T1'':;l naar de derde tndildcer

'\ ::06ton n-bu tylalcohol naer de derde indikl;:e r

totaal 2~7:67-ton

--In de derde indilcl;:cr v,ordt Ül(':evoerö:

225,00 ton \',Inter

totaéÜ

Uitgevoerd wordt:

totaal

11,78 ton ~htcr uit de tweede indikkeI'

7,85 ton vaste stof uit Ce tweede indikkeI'

0,05 ton fosforzuur uit de tweede indikker

O,095ton calciumchloride uit (1 e tweede indik1::er

O,005ton ~'ICl uit de tweede inclil':J:er

__ Q!.QQ~~~~_~-butylalcohol uit de tweede indikker

244,79 tön 225,00 ton 0,05 ton 0,09 ton 0,01 ton 11,78 ton 7,85 ton 0,01 ton

---

-

-2~i·LI-, 79 ton

water naar de tweede indikker fosforzuur n'-'2.r de tweede indil:ker cnlciumchl oricie ne.::,r de twecc:e inc1ikker

nCl+n-~mtylalcohol n80r (i.e tvleede indik1l::er

water (wordt afcevoerd)

veste stof (wordt afcevoerd )

fosforzuur + c.:;alciumchloride + W;l

+n-butylalcohol ( wordt afcevoerd

In het nengvat gE.~·n .,;ve de i'Jateri;:e oplossine met met cie evenwichtshoeveelheidl: n-butylalcohoih.~··it gebeurt net alcoho};ll-:t Der ton alcohol 0,254- · '~on water

bevat; de evenwichtsconcentratie L 0,0796 ton alcohol per ton wnter is. (12)

Stel hiervoor is nodic :x ton n-butylalcohol ;di t brc3l1ct r.let zich mee 0,254xton

water. .

In tot 0.1 WOJ_'dt de hoeveelheid water clan:

283,70 + C,254x ton,die aan alcohol eisen: (283,70 + 0,25L~X) .0,0796 to-'\.

~=,it moet geli~k zijn aan

x

+ 0.80;;on

Ti t geeft. ::= 22,22 ton :.J,>~"~o1.

mei., 22,22z0,;?5L~=5,.ij)4 ton IN,',ter .

()Q. \1:0.- t.ov\ tIa.", ~'I"o.."'t\A. \I.It)<"cl'l=- ~ ~ .. : .~) LJ~ -.

,=

gil

~ ~k~ \-\-o...~e.~\;:04"W o..~"

In het Bengvat wordt inc;evo2rö:

1.~~>70

+

f)&'f

c.'2~

~Ct-~

s)

283,70 ton \ïé'.ter ui t de eerste indik!~er

Totaal

22,92 ton fo~;-E'orzUlU' lLii: (Je eerste :Lnû:ll:':cr

··3,56 ton calciuuchloride uit de eerste inóikl:2r

2,'U!. ton :\~l uit de eGrs~e indi]~ker

O~80 t :Jè.1 n-butylalcohol uit de eerste indtkler

2~ ,~2:ton n-but;ylalcohol uit tJe scheitrechter

(16)

)

-11-l~e gezamenlijke uitvoer beciré.'i1f-L 381

,.lB

ton, die vervolgens door een

buffervat wordt geleid.

In de eerste ext~pctiekolom wordt ~evoerd:

totaal:

Uitgevoerd wordt

totaal

308'1,,22.

-;;on uit het meIlGvat via het buffervat

3CO,00 ton 11-butyI8.lcohol uit ce deröe meneer

76,2C! con water uit óe derde meneer

'-., 60 ~·on BGI uit de à.erde mene;er ("Z. ~ ~o. ~

s)

__ 21~1~2~~n fosforzuur uit de derde nenger

758.0~ ton

28₉_._34- _{COn watér}h~;?.r de:'tweetle J:,ectificeerkolom

23,02 ton n-butylalcohol n~l;.iX de tweede :t;ectificeerkolom

2,4lJ ton Hel llC.,ar ue tweecie rectificeerkolom

u,

ou:;

con fosforzuur n ar de tv.reede rec tificeerkolom

L~3,56 ton calciurnchloriJe naëT de tweede rectificeerkolom

30lJ,OO ton n-butylalcohol naar de t .. ;ee(e extractiekolom

76,2C Lon rré1ter nar ele tweede extractiekolom

\..1,6"0 . ~on Hel naar de tYleecle extr.?-r::tiekolom

__ ~~12~_~~~_fosforzuur naur de tweede extractiekolom

758,08 t"n

Er was verondersteld dat cie l~i tg2ande waterstroom nor 0,01kg fosforzuur per

ton bevat

In de tweede extractiekolo:n vlordt met 300 ton water I..e fosforzuur uit de

alcohollaag gecxtraheerd.

Stel 08 deze 300 ton water te verztidigel1 met alcohol is nodig xton

n-butyl-alcohol :.!et een watergehéll te Vé~n 0,254 ton water per ton alcohol.

In de evenwichtstoestand is het alcoholgehalte in de waterlaag 7 , 35'X,. (12)

Er geldt dan:

0,07::6 (300 + 0, 25L~X) = X

. dit geeft x= 23,52 ton alcohol

met 0,254.23,52=5,98 ton water.

:Jus uit cie om}lo~aande alcoholstroo:'J g&;:,t 23,52 ton n-butylalcohol en 5,98 ton watel'jbovenin \"IO_ct dan afgevoerd 300,OC -23.52 =276,48 ton Dlcoho1fn

76,20- 5,98= 70,22 ton water.

Onderin wordt d[:1n aff:.~evoerc1 300,00 + 5,98 = 305,98 ton water en 23,52 ton n-butylalcohol.

ie fosforzuurconcentratie iil cle ui tGaal1de alcoholstroom wordt 0,01 kg per ton

gesteld; deze hoeveelheid fosforzuur recirculeert uus in de alcoholfase in het

systeem.

In de tweede extracti~colom wordt dan inGevoerd:

300, oe ton .... ater

300,00 ton n-butylalcohol uit de eerste extractiekolom

76,2\' l~on water uit de eerste extractiekolom 0,6'0: ,on {TCI uit de eerste extractiekolom

_~s.!.2~_~2I2_fosforzuur uit de eerste extractie1colom totaal 699,71. ton

uite;evocrd worot:

305,98 ton water nanr de eerste rectificeerkolom

23,5~ bon n-butylalcohol naar de eerste

rectificeer-l , ?c t:on HGI naar de derde menc;er kolom

0,40 bon HClna.::.r de eerste rectificeerkolom

22,~2 "on fosforzuur naar de eerste rectificeerkolom

276,48 con alcohol nac~ de derde mengel' 70,22 ton ~ater naar de derde menger

_____ 2.!.22~~~~_fosforzuur nae.r àeclerde menger

tob: ·1:

.'.an ffGI is v[mui t de

699, '(1.. ton

~lcoolfDGe in ce waterfase overGeGa~n: 0,41 ton (13) en (14)

In uO eerste rectiiïceerl~olor1 wordt gevoerd:

305,98 ton water uit de tweede extractiekolom

23,52 bon n-outylaJ,cohol uit ue tweede extractiekolom C ,I+tl con EGI Ul t oe tv/eede extractlelCO.LOm

(17)

totaal :

Uitgevoerd owdt

totaal :

-12-22 92 ton fOG~orzuur uit de tweede extractiekolom

____ L _____ _ 352,81. ton

17,11 ton water naar de scheitrechter

23,40 ton n-butylalcohol naar de scheitrechter

0,12 . ton n-buLylalcohol naar de i.ndampinstallatie

288,87 ton wat el' naar de indampinc;jellatie

22,92 ton fosforzuur naar de inc<~mpinstalJ.latie

__

_

QL~_!~~ fosforzuur naar de indampinstallatie

35·2 , 82. ton

In de indampinstallatie wordt ingevoerd

totaal :

Uitgevoerd wordt

0,12 ton alcohol uit de eerste rectificeerkolom

22,92 ton fosforzuur uit de eerste rectificeerkolom

288,87 ton water uit ae eerste rectificeerkolom

_

__

2!~_!~~ HGl uit de eerste rectificeerkolom

312,31. ton

22,92 ton fosforzuur in het product

5,73 ton water in het product

0,40 ton HGI met de ejecteur

0,12 ton n-butylalcohol met de ejecteur

__

êê~!l~_!~~ water met de ejecteur

totaal 312,31 ton

In de tweede rectificeerkolom i'/ordt inGevoerd :

2B9

.

54

tC"n water uit de eerste extractiekolom

23,02 tOil n-butylalcohol uit de eerste extractiekolom

2,4Y ton I~l uit de eerste extractiekolom

43,56 :, on calciumchloride uit de eerste extractiekolom

0,003 ton fosforzuur uit de eerste extractiekolmm

totaal :

-

;;~

:

i~-~~~

uitgevoerd wordt

22,95 ton n-butylalcohol naar de scheitrechter

16,78 toa water naar de scheitrechter

2,44 ton HGI (wordt [.:;eloosd )

0,07 ton n-butylalcohol (wordt geloosd )

272,06 ton water (wordt Geloosd )'

43,56 ton calciumchloride ( wordt geloosd )

__

_

2.!22~~~~ fosforzuur (vlOrd t geloosd )

totaal : 358,l ' ton

De in het residu aanweziGe Hel kan,indien het economisch verantwoord is,als

azeotroop met water nog afgedistillee,:·d worden, zodat deze opnieuw in het

proces te gebruiken is

In de scheitrechter wordt gevoerd

totaal

uitgevoerd worCi.t

Deze verCceling is met

22,95 ton n-butylalcohol uit ~e tweede rectificeerkolom

23,40 ton n-butylalcohol uit de eerste rectificeerkolom

16,78 ton water uit de tweede rectificeerkolom

_2Z!22_!~~ water uit de eerste rectificeerkolom

80,24 ton

22,37.ton water in de waterfase

0,80 ton :a-butylalcohol in de waterfase

45,55 ton n-butylalcohol in de alcoholfase

11,66 ton water in de alcoholfase

behulp vam de literatuur uitgerekend (10)

Van de uit de scheitrechter komende alcohollaé.1.[; worcit 22,22 ton n-butylal

-cohol met 5,64 ton water naar het mengvat Gevoerd.

(18)

__ .1-.

.. -~.

•

(19)

I

-

13-alcohol en 11,62 -5,64

=

5,98 ton water

De totale hoeveelheid alcohol,die vanuit de scheitrec~ter en vanuit de

tweede extractiekolom in de derde mengel' gebr2cht wordt,is gelijk aan :

23,33 + 276,48

=

299,81 ton .

J\fgevoerd moet worden 300,00 ton, zodat er nog 300,00 -299,81 = 0,19 ton

alcohol gesuppleer(:moet worden .

Verder meet d~ze alcohol weer voorzien worden van de berekende hoeveelheid

HCl ( 0,612 ton )

In de derde r:lenc;er wordt dan ingevoerd :

276,48 ton n-butylalcohol uit de tweede extractiekolom

23,33 ton n-butylalcohol uit de scheitrechter

0,19 ton n-butylalcohol gesuppleerd

70,22 ton water uit de tweede extractiekolom

5,98 ton water uit de scheitrAchter

O,6Gr ton HGl(gesuppleerd:O,40 ton ,uit de tweede ex

-tractiekoloill afkoinstig 0,20 ton ) tota!l :

afgevoerd wordt

376,80 ton

300,0c ton n-butyla1icohol naar de eerste extractiekolom

76,Z1 ton water naDr de eerste extractiekolom

O,oO..:ton HCl naar de eerste extractiekolom

totaal 376,8(1) ton

Als HCl-absorber wondt gebrui1s gemaakt van een Knight-absorber.

U:i,.t~afieken in de prospecttLs~ over dit apparaa,t volgt dat de uittredende

'>3oj0ige)HCl-oplossing een temperatuur heeft van 93,"'30C.

B1Jcfë. v'orming van een 30~jige HCl-oplossing uiteen }IGl-luchtmengsel, dat

90 gew1chtsprocenten HCI bevat van 250C treedt een enthalpiestijging op

van 428 kcal per kg geabsorbeerde HGI. (15)

In totaal komt dus per dag aan warmte vrij4:

428x30x1000 = 1284 }~c al x1

°

_o

De temperatuur van het absorptie\'lator stijz;tin de absorber tot 93,3 C en

hierdoor neest het water en de alcohol aan I'larmte op:

(93,3-25,0)(70x1+0,80xO,687)x1000

=

482x104kcal per dag

( soortelijke warmte van de n-butylalcohol

=

0,687 (17)) In totaal moet er in de ab sorber dus p er daG aan Ylarmte \'/ort' en aft;evoerd

(1284-1+82 )x104 = 802x1C41;:cal.

In de karbatè-koeler moet de 30 "ibe Hel-oplossing f·;ekoeld worden tot 25°C.

De soortelijke w2.rmte van deze zoutzuuroplossinc; is 0,65 kcal per kg (16)

Er moet in deze koeler dus aan warmte worden afgevoerd :

O,8Ox10UOx(93,3-25,O)xO,687

=

3,8x104kaal per dag

100x1000x493,3-25,O)XO,65

=

445,3x10 kcal per dag

In totaal geeft di t L~49x1

°

kcal per dag •

In de eerste menger treden de volgende reacties op :

caC0 3 + 2HCI - 4 caC1i + H2C03 + H 2c03 ~ II20 C8. 3(PO 4

L

C + 6EGI ~2 . H-.,P0~ 4 + co ₂ -+ CaCl₂ + 21 kJ per mol 20 kJ per mol 25 kJ per mol CaC0 3 (18) H 2C0₃ (18) C a3~0 4) ~ 18 )

Bij deze eerste twee reacties komt er per mol CaC0

3 1kJ aan reactiewarmte

vrij .Intotaal wordt er per dag 26,5 kmol. CaC03 omgezet,waarbij dus vrijkomt:

26,5x1000x1

=

26,5x1000kJper dag.

(20)

j

1

-

-14-117x25x10~:O =2925x1000 kJ per dag

In totaal komt er dus aan nc.rmte vrij in de eerste mon6el' :~

(2925 + 26,5 )x1000 =2951,5x1000 kJ = 705,4x 10.)kcal per dag

In de tweede menger en in Ci e indikkers treedt een verdunning van de zoutzuurop ~

lossing op.

Volgens Perry (19) ~aat verdunning van een T-~C;l-oplossing gepaerd met ontwik

-keling V,în een zekere hoeveeelheid \'lélrm:!:;e;claar deze hoeveelheid erg klein is,

wordt hier geen l;ekeninc; meegehouden"zodat' dus niet Gekoeld behoeft te worden.

- .--.! ~ ,

Omtrent het vlarmteeffect bij de extractie van fosfor~uur uit een waterige

oplossinG met n-butyla1 :ohol of or:1[;ek 'erd is niets bel~end.

Indien deze extracti es i:epaard g[!an met merkbare 1.ï2..rnteeffecten, dan lmnnen de

koel-en vervv3rminrs1eidinc;sn V::'n beide extrc.ctiel~olommen gecombineerd worden,

omdat de hoeveelheid vJe.rmte, óie in de éne kolom vrij zou komen, in' de andere

3eleverd zou moeten wor~en.

De eerste rectificeerkolom:

De temperatuur van de voec1inr; is 250C.

De wan:cteafvoer in àe condensor (refluxverhouding = 2) is gelijk aan

3x de ho~eveelheid destillaatxzijn verdampingswarrmte

Het destillaat (Lemp.92,25°C) bestaat u i t :

17,11' ton \,ater per dar; verdampine;swarmte => 539,8 kcal per kg

(20)

231+

°

ton alcohol per daE:; verdampingswarmte

=

141,3 kcal per kg (21 )

In totaal moet dan in de condensor aé\n warmte afcevoerd ww,den :

3000x( 1',),11~ 539,8 + =:'; ,40:~ 141,3 )= 3763x10 kcal per dag

De voedinG heeft een tempel'atuullr van 25°C en bestaat uit :

23,52 ton n-butylalcohol soortelijke warmte=0,687 (17)

328,90 ton fosforzuuropl.soortelijke warmte =0,980 (22)

Om de voeding tot 92,250

e

te verwarmen is nOdiG: 4

(92,25-25,00)x1000x(328,90xO,98Ot 23,52xO,687)= 2277x10 kcal per dag

ijet ketelproduct bestaat uit:

0,,12 ~cn alcohol soortelijke warmte = C,687 (17)

, 311~,'i?9 ~on fosforzuuropl. soortelijke warmte = 0,979 (22)

D'e kooktemperatuur van het k~telproduct is 1 .. 0,080

e

(22)

Om het ketelproduct op deze ,en)eratuur t e "ren en is d~lS noàig _:

, (100,08 -92,25 )x1000x(O,rt2:'~),687 + 311,79:::0,979)=2;gx10 kcal. per dag

In totaal_mo'7t i::l c~e: ·.r~ràatrper ' , ' 0tf-_ze rectificeerko10Ll toegevoegd worden

, (.)'i6-3'f-227't+2;;9 ',:;:10

=

6279x1

°

~:(:d pe:!.' dag

In de indampL11,allatie \'Jorclt ',' c voeüü:e; op kooJctcmpel'atuur ingebracht.

Al~" ketelproctuct ,,'!grc:tt 2fgevocrd een 8e, ',~c:e fosfoI'auurop lossing met een

kodfJunt van 11₊₆_,5₀ _C ₍₂₂₎ _{en een soortellJ}_k_{e warmte van} ₀_,_{517 (22)}

Hieraan moet dus' a:-m r!L.rmte worlJen toee;evoecd : 4

(5,73 + 22,92 )xO,517x( 146, 50-100,08 )x1000c:68, 5x1 0 kc al per dag

Er wordt els destillaat afgevoerd:

,2'83,14t.r,:n wat0r +O,40 ton ECl varclampingswomte= 535,3 (20)

0,12, t on n-:mt,yle.lcohol \' '-"de.mpinCsvn:crmte = 141,3 (21)

Er 'vJOrclt dan Mc~evoel':' a":11 v/2rmte :

(28~ ,14 .x535, 3+0,12'x1lt-1, 3 )x1 OCG=15158x1 '}~kc cl p er dag

In de veruc lipèr l"1~et lli:~ll ~o (;0,' 1 .":'n wivmte ,,',ol'den toegevoegd

10 x(1,<:1§8 +' ",3,5)= 15~7x"1Q k,::a1 per dag.

De tweede rectificeerkolom :

De temperatuur van de voeding is 250C

Le voeain~ "eetart uit :

3~5.39 ton CaCi -oplossing soortelijke wo.rmte = 0,805 (23)

23,02 to __ n-buf,yle,lcohol soortelijke WE,rmte =0,687 (17)

De kooktemperatuuxr va.n het destillaat is 92,250(; (10)

I'e voedinr; neemt dus a~'n w 'rmte op:

(21)

• I) . ~\..

'\\'

....

I· I

-15-De warmteafvoer in de çondens<?r (r.efluxy~rhoudin~ 9 2) is ~elijk aan :

3x de hoeveelheld destl1laat x zlJn verdali~lnGswarm~e

Het destillaat (temp.92,250r:) bestaat u i t :

22,95 ton n-butyLJ.cohol vercfampint::;swarDte = 141,3 (21)

16,'i'8 ton wC.ter, verdampirJDSwe.rmte =539,8 1eeal per kg

. (20)

In totaal noet dan in de condensor aan warmte wordttn afC;evoerd

3000x(16,7~L539,8 + 22,95~~141 ,3 ) =3EX64-;:10 kcal per dag

Het ketelproduct heeft een kookpunt van 102,5 C (24) en bestaat uit:

C,G? ton n-butylalcohol soorteli,ike warmte 0,687 (17)

315,6a ton calliriumchloride-oplossing soortelijlce warmt~ 0,803 (23)

01.1 het ketelprouuct op kooIctemperatuur te' bren:::;en moet er él.an warmte toege

-voerd worden :

, (102,50 -92,25 )x10C:'Ox(O,07:·:0,687 + 315,ULO,803 )

=

é.'60x104kcal per dag

In' tota:.ü moet er dan in de v~:r(lamper van de cweede recticlfeerkolom dan

aan war~te worden toe~evoeijd: .

(366~

+ 1930 + =-6ü )x10

=

5 8174x

1041;:cal per dae;.

In de koeler voor de schei tregh'ter worden de destillaten van de beide

rectificeerkolor.1Tnen v.:'n 92,25 e tot 25,000C Gekoeld.

Ingevoerd ',::ordt

4-6,35 ton n-butylalcohol soortelij~ce \'iórmte ,687 (17) 33,ej) t on water

Er moet dus <'kn warmte woröe:l':.:evoerd :

4-(92,25-25,OO)x100,-x.(4-6,'5'xÖ,687 + 33,C9:_1)= '-l42: 10 kcal per dag

I'e Knight-absorber is berekend ö8n de hand van de bij dit apparaat be

-horende prospect~.

l~e \'jut er toevoer is 70 ton per dag;dit geeft 48,71iter per minuut. 2

Er moet dan een kolom gebruikt worden met een doorsnede van 5,94- ft.

Deze absorber bestaat uit 30 racks koelbuizen, die kruiselings op een af

-stand van 76mm boven elka~1.r c;eplaatst zijn.

Aan het opp~rvlak van de koelbui~en viü,dt de uitwisseline; tussen het gas

en de vloèistof plaàts.

Het voetstuk en de kop van de kolom zijn 1 m hoog.

De totale hoogte van de kolom viOrdt dan

2 2x1 + 30xO, 076

=

428(.'nun= 4,28m

l~ doorsnede is 5,94 ft

=

O,75xO,75 m

De voorra3.dkaar voor de fosforr!lineralen boven de eerte menger heefe de

volgende afeetineen :

d~kt.è- : 1,00 r.1 hoogte aid voorzi jde : 2,25 m hoogte aid achterzijde : 3,00 m

breedte : 0,653 m

De inhoud van deze kaar v/ordt dan 1,713 JIi3

Als gemiddeld soortelijk geY/xcht VEln de fosfaatmineralen is een wadrde

van 2,903 bereken~ (25) •

Di t geeft een kaarinhoud van 5 ton

I'e voorraadkaar moet dus om de 2 uur bijgevul,cl worden.

De eerste mengel' heeft een diameter ven 1,13m

re hoogte wordt bepaald door de hoeveelheid warmte die afgevoerd r.oet

worden, daar de koelbuizen aan de buitenkant; van de menger spiraalSGewijze

om àe v/and zijn Gelegd. ~

Er wordt Gebruik c;emaakt van halvetwc~ inch buizen, een breedte hebben

van 0,0508m en per windinG een omtrek van 3,55m 2

Het oppervlak per winding wordt dan 0,0508x3,~5=O,1803m

e infjangstemperatuur van het koel' .. ater. is 12 e en de ui tgangstemperat~~1'!

ts 20 e ,terwijl de vloeistof in C:e mengel' op 25°(; blijft.

Het loe;ari thmisch ::;emiàdelde tussen deze tecperaturen word~ daiJ: 8,37°e

De overall warmteoverdracht scoeft'icient is 120~ kcal per m • oe .hr

De af.te voeren hoeveelheict warmte is 705,4.10 kcal per dag

(22)

•

J .

-16

-__

ZQ2L~~lQQQ_

=

2,93 m2

1200x8,37x24

Er zijn dan nodi8: 2,93

Ö~18Ö3

=

16 windingen

Pe'!' winding is nodig 75 mm

De totale hoogte wordt dan: 16x 0,075 =1,20 m

Genomen wordt een nienger met een hoor;te

3van 1,50m

l)e inhoud van de menger word t clan 1, 50m

i!e verblijf tijd in de menger wordt dan als volGt bepaald:

~~

T9taal wordt per dag ingeyoerd 149,5 ton;dit is ongeveer 140 m

3 r

_~rbbI' 'ft" d ' d 1,50x 3600x 24 926 lJ lJ lS an

-

----14Ö

---

=

sec.

Deze tijd is lang genoe~ om het mineraal volledig te ontsluiten.

]'e tVleede menger heeft de zelfde afmetingen als de eerste.

Hier wordt per dag ingevoerd 375 ton vloeistof;dit is ongeveer 370 m3

l,ie verblijf tijd wordt dan:1:;50x3600x24 350

-

--37ö---

----

=

sec.

Deze tijd is lang genoeg om volledige menginG te beven.

De afmetingen van de drie in<1ikkers zijn als volgt :

dianetcl'

:4,

jOm

hoogte aan de zijkant :O,60m

hoogte in het miàden :0,57]",1 + O,60m = 1,17m

In de indikkers moet de verticale valsnelheid vpn de vaste stof groter

zijn dan de horizontale vloeistofsnelheid.

-' everticale vi-1lsnelljeid vlOrdt berekend I:let de formule van ::;tokes :

i'''-.g (d.v/h deelt;,ie - d"v/d vloeistof )

. v

=

--

---

----

____________ _

18

1'\

waarin d

=

dichtheid 2

g

=

de zwa3.rtekrachtsversnellin[<;

=

10 Cl per sec.

D = ditlmeter van het deel bj e

=

1,5 mm (minimale diameter)

n

=

dynamische viscositeit

=

1 cP

Het

dich~eidsverschil

is berekend op 891 kg per m3 (25)

-6

2,25x10 x10x891 ~2

dit geeft v = verticale valsnelheid

='

----18x171öö---=

11,1.10 m per sec

De ingevoerde waterstroom varieert over .::e verschillende indikkers van

ongeveer 250 tot LJ-OO ton per dag

. Voor de indikker met de grootste water invoer krij,c;en we dan als

snelheid,als het s.fiöovan.de vloeistof_a §esteld wordt :

~--~~---

=

46,3x10 m Der sec.

c4x~oOO •

Als gemiddelde doorsnede worat die halverwege de afstand middelpunt-omtrek

senomen. 1 2

-De doorsnede dODr terplaatse is 3,14~x4,50x(O,60 + 0,57x1f)

=

6,26 m

De horizontale snelheid wordt dan gelijk aan

De verticale snelheid is

snelheid.

-4

_~§12~2Q

___

=

7,39 x10-4 m per sec.

dus6tfiîm _ _ 100 ~ _ _ maal zH o Groot als de horizontale

Dit Geldt voor de eerste indikl;er; voor de tweeue en derde indikker zal

de horizontale snelheid nog lager zijn, omdat de totale vloeistofinvoer kleiner is.

Het mengva~ heeft een hoo~te van 2 m en een diameter Vffil 1,59 m ,zodat het

volume 4 m wordt.

'Ook hier garandeert dit volune een voldoende Grote mengtijd.

Na het mengv?; wordt een buffervat gepla2.tst ,waarvan de afmetingen zijn diameter

=

2m

lengte = 3m

(23)

.-

-17-De totale invoer in het buffervat is 380,81 ton per dag,zodat het buffervat

in staat is een stagnering van ruim een h~lf uur te ondervangen.

'voor de berekening Vim de extractietorens is Gebruik gemaakt van de formule:

o (c -1 117.c )1 - (cv -1117.c )2

E

.

dx

=

KE.a.s.--*--J.---7ëY-_-1-177ë-~ ---:1--- • dh \ x ' y)1 waarin E In

-rë--:-1:17:ë-)2-x y

=

de alcoholstroom in kg per sec

=

kg fosforzuur per kg alcoho~ in de alcoholfase

=

doorsnede van de kolom in m

x

S

h

=

hoogte van de kolom in m 3

_ de concentratie aan fosforzuur in de alcoholfase in kg per m

=

de concentratie aan fOSjforzuur in de waterfase in kg per m3

=

contactoppervlak per m-'pakldng

=

de overall stofoverdrachtcoefficient in m per sec.

l'

~a

is berekend met de formule :

r

O

I

~~~-l

1-n

r

-

~-

-

l

1 - s

'E

a

₌

₍₂₆₎

p.

_n

D

waarin v

=

de lineaire snelheid van de alcoholfase in ft per hr

E

1 =

de kinematische viscositeit

~

in

ft2per hr

D

==

de diffusiecoefficient in ftoCper hl'

s is altijd gelijk aan 0,5

voor 2x2inch Haschigringen is p e.;elijk aan 80 en n=O,22

De diffusiecoefficient van fosforzuur in een water-n-butylalcoholmengsel

is berekend met de formule

k T

D

=

--b-~m-- (27)

waarin k

=

conctante van Boltzmann in J per 01(

T

=

de absolute temperatuur 2

y\

=

de dynamische viscositeit in N.sec per m

m

=

de diameter van het H~P04 molecuul in m

De integratie van de formule boven

-aan

de bladzijde tussen de grenzen 1 en 2

dus over de gehele kolom geeft de hoogte van de kolom.

Alle verdere benodigde grootheden en constanten zijn doov perry (28) gegeven.

2

Dit gaf voor de eerste extractmekolom bij een doorsnede van 1 m ,dus een

diameter van 1,13 m,een hoogte van 9,50 m

2

Dit gaf voor de tweede extractiekolom bij een doorsnede van 4 m ,dus een

diameter van 2,25 m,een hoogte van 14,20 m.

De afmetingen van de beide rectificeerkolommen z~Jn ongeveer gelijk,daar

in beide gevallen ongeveer de zelfde hoeveelheid vloeistof verwerkt moet

worden en daar de zelfde scheiding moet ,',rorden uitgevoerd.

Het aantal schotels is uitgerekend volgens de methode van Sorel,Bc Cabe en

7hiele,zoals in de literatuur is aancegeven.(29)

Voor de physische :~;rootheden is gebruil: Gemaakt van aroor Perry (28) verstrek

-te gegevens.

Voor de scheiding Vlaren nodig 11 theoretische schotels.

De schotelafstand is 30 cm cenemen. (3C1'

Dit levert een kolomhoogte van 11x30

=

3,30 m

De schotelefficiency voor deze scheidinG is 65 cl, (31) ,zodat de werkelijke

kolom hoogte 3,30x100/65

=

5,10m wordt.

De kolomdiameter wordt btIre!!a~d met cie formule

v

d

=

C. V --J~-~ C

=

0,0250 m per sec

waarin v

=

de dampsnelheYct in m per sec :;

dld

=

de dichtheid van de vloeistof in kg ger m

cl.t;

=

de dichtheid van de damp in kC per m

(30'1

er geldt ongeveer dl = 1000 dg

(24)

'f

"

t' i

l.'e afmetingen van het voorraadvat voor de n-butylalcohol zijn als volGt : lengte diameter volume ~,50 m 2,25

Ill3

17,7 m

Dit voorraadvat is voldoende groot om als opslagtank voor de n-butylalco-hol te dienen.

-

.

•

_..

(25)

"-•

t'

,.

• -18 -V"

=

0,025 x V 1000

=

0,79 m per sec

Het moleculair v~~Ume van de damp is : T' r1

---

- =

°

-~---08207x365 1---

=

29,96 liter

P

6 3

De dampstroom is 2,419x1D mol per dag

=

0,84 m

Dan wordt de diameter van de rectificeerkolommen

. 0,84 1 1 2

de aoorsneee=---

=

,

m 0,79

dus de diameter is 1,18 m.

:Je nemen een diEU!leter van 1,25 m

per sec

.Us voeding VOOD de indampinstallatie dient het ketelproduct van de eerste

rectificeerkolom.

Uit de li teratuur volgt het evenwicht tussen P20C; en v/ater (22)

Daaruit blijkt dat recti~~cer~n onnodic is;immert; een 8C%ige H

3P04 oplossing

(komt overeen met e,m 5S:',~C;(; P205-oplossinc; ) bevat in de u;asfase nog geen P~05

~ Daarom kan de voeding Vê~ dit apparaat zonder meer incedamp worden.

4'" De in de verdamper ontwikkelde stoom wordt :::ia een afzuie;vat met een ejecteur

.",1.

':' af2;evoerd. De diar:leter v.::m dit vat is 2m en cie hooGte is 3 m, wat een dampsnel

-heid van 0,57 mper soc geeft. (32)

reafnetinc;en van de scheitrechter zijn hoo,,:te :2m

diame'ter:1,60m3

Dit geeft een volume van 3,76 D

Per dag wordt ingevoerd 46,17 ton n-butylalcohol sg 0,810 (28)

33,67 ton "later

Er v!orclt d311 tota.,l inr;evoerd :

4G,17/C,810 + 33,67

=

90,67 m3 per dag

De verblijf tijd in

ae

scheitrechter ~or~t dan :

3, 7G~~24x3600

=

1 uur

-

---90

;

67----":eze verblijftijè is lé'nc genoer:: om de alcoholf:::sc en (le \'/uterfese van el

-kaar te scheiden.

De afmetingen v::.n de clerl':o !Jonger zij n

hooGte 2 m diameter

volume Per daG wordt in!;evoerd

1,60 m.,

3,76 m./

300 ton

~

-

butylalcohol=

370,37 m3

76,20 m Vio.ter

dus in tota",l L146,57 m3

De verblij ftij d in de derde Lien:~;er I'fordt dan :

2!.Z~~~:t~2~~2= 15 uinuten

L:.L~6, 57

Deze vcrblij ftij ei is [;root g:enoec; om volodifr,O menGinG te geven.

t(

Berekening van de \'iarr.ltevrisselctars.

-

---

--

-

---

-

-;~e berel:eninc van ue verdampers,condensors en 1coelers zijn in de tabel op

de volgenè.e bladzijde \'/eerge,_:even.

Gebruikt is ~e forc~le

was.rin

·l U J' .r"

'I.

=

X ,x .. 1 ..

1

=

warmtestroom in kcal p~r dag

U

=

tot2.le narmte overdra.chtscoet'ficient in k:cal/m2o"

per dag

t,

=

benodigd oppervlak voor \ïélrmteoverdracht in m2

T

=

10, ~ari thmisch Gemiddelde tussen het tenperatuurs

-lm vei'schil bij intre(;e en uittrede van de warmte -wisselaar

(26)

..

I

L

-19

-ficee:rtficee ficee Eïceeri zuur oplos

koele voor schei trech

appar~:

[k~~ier

-

~

-

~iel

-

~I

~~rd

-

.

!

~~;dt

-

~~èd

-

.

-

C~~dJ

.

r~~~

:

~

:~~

-------- absorbe I ::lenc e rect1!recti ecti ecti forzuur

-I I

I

kolcm 'kolom (olom {olom

I op1.

sing ter

koeler na HCI abs or -ber

L

---

I

-

j -I 4 I !

I

10 Q. I 802 I 70,5

I

t---

--

I

Loelwaterl , temp. I in : 1? 12 ui t ! 55 20 stoom temp. _ ... _ + . _ -,

I

r - - - r - - - -

-.L.---I

i --,---6279 3763 j 5874 200 12 40 200 I 3684'1522 12 Lj-O I 200

I

I -- --- - -- - " 1 ' -179,5 442 12 20 12 20 12 20

--- --- 1---:- -

--/"

l

.

I

,

i

!

vloei -stof/ damp temp. in uit 25 I 93,3 25 25 • 1(00 92.3 102.5 92.3

i

1CO 1,02.51 92.3 1[ 93,3 100 92,3 102,5 92,::; 1146'

i

25 25 25

--I

.

-

--

-

--t

I / - - - t - - - -- - - .. _ _____ _ 9_7,5

i-~

75

~9~_ ~

7 ,

1 --11~

2 -

7 -

,

-2--__

~~

____ 7_ T 18

I

7 ! 24

~

_l_

~

__

_e_[--7 - _

~

--~----, 10U Ux2400 . 2 A 1n m 1---.--- -- ---I di ameter ' koelbuis I in inch pijpleng -te in m aantal pijpen diameter i warmte -wisselaar in cm 15,1; 35,2 14,7 i 35,0 34, 3,63

I

9,74 1 10,1

-

-~:

- --

L

---

- . I - -

--+-! ---

+ - 1

----+-1---1 1 1 1 : 1

i

1 1 1 1 1

--~---r---,

i 2,9 I I ! 149

'

~41

1 :+ 2 l

,ot:;

.

-

44 -;-

85-~

-

7 ---~--Il----

---55

70 55 7C : 70

I

31 I 46 15 i - - --t 0.- - . - ... --.--.-+---'>---t-.~ ... -I I ,

;~:~~;!~;

171 38 10'> ' 134" SB 1'3'6 1253 225

I

553

~:!

~

_

~;~t~

L __ _ _L. \ _

I

L

____

J

-

__

1_ 561

De diameters v[m de koelbuizen resp. verï/brminr;sbuizen zijn zo [;ekozen