شبيه سازي طرح فرآيند پيشنهادي توليد اسيد فسفريك به روش دي هيدرات براي خوراك خاك فسفات باطله با نرم افزار Aspen Plus و مقايس نتايج ترموديناميكي شبيه سازي با نتايج تجربي

در اين مقاله فرآيند پيشنهاد شده براي احداث واحد توليد اسيد فسفريك به روش دي هيدرات از خوارك خاك باطله توليد شده در مجموعه كارخانجات فسفر صنايع شهيد زين الدين با استفاه از نرم افزار Aspen Plus شبيه سازي گرديد و نتايج بررسي ها و نمودارهاي ترموديناميكي حاصل از شبيه سازي با داده هاي آزمايشگاهي مقايسه شد. ابتدا با شرح فرآيند پيشنهادي براي اين مجموع، مشخص كردن نمودار جرياني فرآيند و سپس تعيين نمودن تجهيزات مورد نياز در فرآيند، سيستم الكتروليتي گونه هاي موجود در فرآيند اعم از : آب، اسيد سولفوريك، اسيد فسفريك، گونه هاي يوني حاصل از انحلال ذرات خاك در اسيد و انحلال آب در اسيد با استفاده از معادله حالت ELEC-NRTL در نرم افزار مدل شد و براي تمامي گونه هاي جامد(Al2O3 ، MgCO3، Fe2O3) موجود در خاك فسفات باطله، معادله واكنش انحلال در محلول اسيدي در نظر گرفته شد و به صورت واكنش انحلال الكتروليتي به نرم افزار اضافه گرديد. واكنش اصلي انحلال كاني فسفات(آپاتيت) در محلول اسيدي كه منجربه تشكيل اسيد فسفريك و كريستال هاي كلسيم سولفات(سنگ گچ) مي گردد به صورت دو مرحله واكنش تعادلي انحلال آپاتيت و تشكيل اسيد فسفريك و سنگ گچ در نظر گرفته شد و اطلاعات سينتيكي آن از منابع معتبر استفاده گرديد. در نهايت موازنه جرم و انرژي حاصل از شبيه سازي براي واحد پيشنهادي كه بر اساس فرآيند دي هيدرات است، ارائه گرديد. براي اعتبار سنجي معادله ترموديناميكي ELEC-NRTL در اين سيستم، فشار بخار محلول اسيد فسفريك، انحلال پذيري كلسيم سولفات در محلول اسيد فسفريك و در محلول مخلوط اسيد سولفوريك و اسيد فسفريك و نمودار اشباع CaO/SO4 از P2O5 براي دو حالت نتايج حاصل از شبيه سازي و نتايج حاصل از آزمايش هاي تجربي مورد بررسي قرار گرفت كه نشان از دقت بالاي نرم افزار و معادله ترموديناميكي انتخاب شده در پيش بيني خواص فيزيكي و ترموديناميكي سيستم داشت.