RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Cálculo básico para la síntesis del nitrato de amonio

Objetivo: 1000 toneladas de NH4NO3 en 1 año de producción

 

1000 Tn NH4NO3 * ( 106 g NH4NO3 / 1 Tn NH4NO3 ) * ( 1 mol NH4NO3 / 80 g NH4NO3 ) = 1,27e7 mol NH4NO3

1,27e7 mol NH4NO3 * ( 1 mol HNO3 / 1 mol NH4NO3 ) * ( 63 g HNO3 / 1 mol HNO3 ) * ( 100 g HNO3 / 65 g HNO3 ) * ( 0,717 l HNO3 / 1000 g HNO3 ) = 8,69e5 l HNO3

1,27e7 mol NH4NO3 * ( 1 mol NH3 / 1 mol NH4NO3 ) * ( 17 g NH3 / 1 mol NH3) * ( 100 g NH3 / 30 g NH3) * ( 1,115 l NH3 / 1000 g NH3) = 7,9e5 l NH3

 

Este sería el consumo total de ambos reactivos en un año para la producción de 1000 Tn de NH4NO3

 

Como en el balance de materia también tenemos el mismo objetivo, veamos el procedimiento de los resultados para obtener el caudal másico del balance:

 1,27e7 mol NH4NO3 * ( 1 mol HNO3 / 1 mol NH4NO3 ) * ( 63 g HNO3 / 1 mol HNO3 ) * ( 100 g HNO3 / 65 g HNO3 ) * ( 1 kg HNO3 / 1000 g HNO3 ) = 1,23e6 kg HNO3

1,27e7 mol NH4NO3 * ( 1 mol NH3 / 1 mol NH4NO3 ) * ( 17 g NH3 / 1 mol NH3) * ( 100 g NH3 / 30 g NH3) * ( 1 kg NH3/ 1000 g NH3) = 1,12e6 kg NH3

 

Suponiendo que durante un año, los domingos no se trabajara, hubiese algunos días de fiesta y operando 24 h/día, hemos calculado que tendríamos que fabricar cada día:

(( 1,23e6 kg HNO3 / 290 días ) / 24 h/día) = 176,72 kg/h HNO3

(( 1,12e6 kg NH3 / 290 días ) / 24 h/día) = 160,92 kg/h NH3

Teniendo en cuenta el rendimiento del filtro de prensa que calcularemos a continuación mediante datos experimentales, podremos obtener la fabricación real de nitrato de amonio por hora para producir 1000 toneladas en un año.

 

Rendimiento filtración (utilizando datos del balance):

η = [wE8*M8 / ((wE9*M9) + (wE7*M7) + (wE6*M6))] * 100

η =[0.982 * 105.35 / ((1.85e-3 * 861.37) + (0.002 * 64.45) + (0.102*1031.17))] *100 = 96.77 %

 

En cuanto a la liofilización, hicimos una pequeña prueba a escala reducida para obtener el rendimiento:

 

8,6 ml HNO3 + 7.9 ml NH3 = 9.9 g NH4NO3

Peso obtenido después de la liofilización = 8.38 g NH4NO3

η = (8.79 g NH4NO3 / 9.9 g NH4NO3) * 100 = 88.79 %