化学品生产工艺流程中的能效分析（八）·磷酸

　　该工艺是用稀硫酸溶解磷矿石生成磷酸，副产石膏（1磅磷酸约产生3.8 磅石膏）。美国大部分生产商采用该
工艺（只是在酸的浓度和石膏水合作用方面有所变化），而少量生产商通过燃烧自然界中的磷生产磷酸。该反应属
放热反应，反应过程只需要22Btu/lb（见图1）的能量输入，不包括矿石还原、洗涤、固体输送等机械能量输入。
硫酸与水混合产生热量，通过冷却带走这些热量。几乎所有的内部有效能损失都是在下面的工艺单元产生的：两股
冷却流混合形成的混合流产生高温流出物，然后高温流出物被冷却至接近冷却水的温度（详见表1）。几乎所有的
能量和外部有效能损失都与酸冷却器相关，而且损失较少。大部分磷酸生产工艺都包括固液分离和传输过程，且均
为低能量操作过程。
    单位换算：
    1桶原油＝5.8×106英热单位（Btu）  
    1吨标准煤=2.406×107英热单位（Btu）
    1磅（lb）=0.4536kg
    1英热单位（Btu）＝1055.06焦耳（J）
    （胡艳红摘译自《Chemical Bandwidth Study——Exergy Analysis:  A Powerful Tool for Identifying
Process Inefficiencies in the U.S. Chemical Industry》）

表1  磷酸生产工艺能效分析          Btu/lb
磷酸生产工艺的    能量损失  %    外部有效  内部有效 总有效   %
单元操作                        能损失    能损失  能损失
反应过程          418      88       9        229     238     85
产品纯化           57      12       0         41      41     15