Báo cáo thực tập tại Nhà máy supe photphat Long Thành

Việt Nam là một nước nông nghiệp, trong đó khu vực phía Nam chiếm hơn 56% tổng diện tích trồng trọt trong cả nước. Bởi vậy nhu cầu phân bón tại khu vực này rất cao. Với điều kiện thực tế như trên, nhà máy Supe Photphat Long Thành ra đời trong chiến lược hình thành một nhà máy sản xuất phân bón tầm cỡ tại khu vực phía Nam, với sự cống hiến của đội ngũ cán bộ khoa học, các vị lãnh đạo Đảng và Nhà Nước từ bộ ngành đến cơ sở, từ trung ương đến địa phương. Trải qua chặng đường hình thành và phát triển gần 20 năm, nhà máy Supe Photphat Long Thành đã khẳng định vị thế của mình trên thị trường phân bón Việt Nam – là nhà máy sản xuất supe lân duy nhất ở khu vực miền Nam. Hiện nay, nhà máy có hai phân xưởng: phân xưởng sản xuất axit sunfuric và phân xưởng sản xuất phân bón. Trong đó, việc sản xuất axit sulfuric để phục vụ chính cho sản xuất supe lân, phần còn lại cung cấp cho thị trường hóa chất. Ngoài ra, nhà máy còn sản xuất: phân NPK, thuốc trừ sâu, Na2SiF6 (natri flosilicat) dùng trong xử lý nước sinh hoạt, tận dụng hơi nước dư cung cấp cho các nhà máy khác trong khu vực. Trong quá trình hoạt động sản xuất, nhà máy rất chú trọng đến vấn đề an toàn lao động cho đội ngũ công nhân bằng cách trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ và tuân thủ các qui định về bảo hộ an toàn. Tiêu chí mà nhà máy luôn đặt lên hàng đầu là: “An toàn lao động là hạnh phúc cho mọi người”. Mặt khác, việc bảo vệ môi trường cũng được nhà máy hết sức quan tâm, nhất là trong tình hình ô nhiễm môi trường trầm trọng hiện nay. Nhà máy đã đầu tư xây dựng và cải tiến hệ thống xử lý nước thải hoàn toàn khép kín, lọc và loại bỏ các khí độc hại trước khi thải ra môi trường. Từ năm 2005 nhà máy đưa vào hoạt động xưởng axit số 2 với công nghệ tiên tiến kết hợp bán tự động nâng tổng năng suất axit lên 80000 tấn/năm. Sản lượng phân bón 100000 tấn/ năm góp phần giải quyết nhu cầu phân bón cho khu vực Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long – thị trường tiêu thụ phân bón lớn nhất nước ta.

doc78 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 4578 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Báo cáo thực tập tại Nhà máy supe photphat Long Thành, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SUPE PHOTPHAT LONG THÀNH Lịch sử thành lập và quá trình phát triển nhà máy Supe Photphat Long Thành Lịch sử thành lập Tên đầy đủ: nhà máy Supe Photphat Long Thành Tên giao dịch: LONG THANH SUPER PHOSPHATE PLANT Nhà máy Supe Photphat Long Thành được khởi công xây dựng vào 4/1988. Sau 4 năm xây dựng, nhà máy đã đi vào sản xuất thử và tổ chức lễ khánh thành vào 10/12/1992. Nhà máy Supe Photphat Long Thành được xây dựng tại khu công nghiệp Gò Dầu – xã Phước Thái – huyện Long Thành – tỉnh Đồng Nai, trên diện tích 80.000m2 theo quyết định số 303/CNNG – TCNS ngày 17/07/1991 của Bộ Công nghiệp nặng nay là Bộ Công thương. Nhà máy Supe Photphate Long Thành là một trong những đơn vị trực thuộc Công ty Phân Bón Miền Nam. Tổng cục hóa chất thành lập Công ty Phân Bón Miền Nam vào 19//04/1976 theo quyết định 426/HC – QĐ. Nhà máy sản xuất và tiêu thụ Supe lân, NPK và các loại hóa chất khác. Tháng 10 – 2010, công ty thực hiện cổ phần hóa thành công ty Cổ Phần Phân Bón Miền Nam. Quá trình phát triển Toàn bộ dây chuyền sản xuất axit sunfuric (H2SO4) do Pháp chế tạo và xây dựng theo thiết kế của Pháp, được nhà nước ta tiếp nhận từ chế độ cũ. Công suất thiết kế gồm hai dây chuyền sản xuất chính: Axit Sunfuric (H2SO4): 40000 tấn/năm. Supe Photphat đơn: 100000 tấn/năm. Đầu năm 2004 nhà máy chính thức đưa thềm dây chuyền sản xuất phân NPK vào hoạt động. Tháng 8/2005 hoàn thành xây dựng và đưa vào sản xuất dây chuyền sản xuất axit Sunfuric số 2. Sau 17 năm qua đi, tuy thành tích còn khiêm tốn nhưng quá trình sản xuất, kinh doanh đã chứng tỏ nhà máy từng bước đi lên một cách vững chắc. Từ sản lượng 52.000 tấn/năm phân bón sản xuất và tiêu thụ năm 1993 nay đã là 200.000 tấn/năm. Sản lượng axit Sunfurirc và các hóa chất khác cũng tăng gấp 3 lần so với năm đầu vào sản xuất. Các mặt hàng của nhà máy luôn ổn định về chất lượng và đa dạng về chủng loại, được thị trường tín nhiệm và đánh giá cao. Đội ngũ cán bộ điều hành sản xuất và công nhân kỹ thuật của nhà máy đã trưởng thành và vận hành nhà máy an toàn. Nhà máy là đơn vị duy nhất tại miền Nam sản xuất và cung cấp các loại phân bón Supe lân, axit Sunfuric cho khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long, miền Đông Nam Bộ và thành phố Hồ Chí Minh… Ngoài ra nhà máy còn sản xuất nhiều loại phân bón Supe lân với mọi hàm lượng P2O5 để đáp ứng yêu cầu khách hàng cho từng khu vực đất trồng, cây trồng. Hiện nay nhà máy đã xây dựng và mở rộng thêm dây chuyền sản xuất Supe Photphat từ 10000 tấn/năm lên 200000 tấn/ năm, dây chuyền sản xuất NPK 50000 tấn/năm, dây chuyền sản xuất axit Sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép với công suất 40000 tấn/năm bằng công nghệ và thiết bị hiện đại. Định hướng và phát triển trong tương lai Để sẵn sàng hòa nhập với nền kinh tế thị trường trong nước và khu vực, phù hợp với xu thế phát triển kinh tế của đất nước và thế giới, định hướng chiến lược của nhà máy: Tập trung đi vào chiều sâu, nghiên cứu cải tiến, đổi mới công nghệ thiết bị trong các dây chuyền sản xuất hiện có để nâng cao sản xuất và chất lượng sản phẩm nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng cán bộ công nhân viên có trình độ kỹ thuật, nghiệp vụ chuyên môn giỏi và tay nghề cao để đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa dây chuyền sản xuất. Tập trung nghiên cứu, lập luận chính minh khả thi đề nghị cấp trên xét duyệt cho phép đầu tư xây dựng một dây chuyền sản xuất phân bón SA. Thiết lập và duy trì hệ thống chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001 – 2000. Cơ cấu tổ chức và các hoạt động của nhà máy Cơ cấu tổ chức Sau 14 năm đi vào hoạt động, đội ngũ cán bộ điều hành và công nhân kỹ thuật của nhà máy đã và đang vận hành nhà máy ngày càng ổn định và phát triển. Từ một nhóm sáu kỹ sư được điều từ công ty Supe Photphat Lâm Thao và làm nồng cốt, đến nay nhà máy đã có đội ngũ đông đảo với tổng cộng 266 cán bộ công nhân viên bao gồm: 30 kỹ sư, 236 cán sự và công nhân lành nghề đủ tiềm năng về nhân lực và vận hành toàn bộ hệ thống thiết bị một cách an toàn với công suất tối đa. Nhà máy có bốn phân xưởng bao gồm: Một phân xưởng Supe Một phân xưởng Axit Một phân xưởng phụ trợ là phân xưởng Cơ Điện Một phân xưởng Năng Lượng Ngoài ra, nhà máy cón có các phòng ban phục vụ cho công tác quản lý và tiêu thụ sản phẩm như: phòng Kinh Tế, phòng Kế Toán, phòng Kỹ Thuật, phòng Tổng Hợp, ban KCS. Các hoạt động của nhà máy Cùng với việc đẩy mạnh sản xuất kinh doanh, nhà máy cũng quan tâm đến việc đẩy mạnh các hoạt động của Đảng, Công Đoàn, Phụ Nữ, Đoàn Thanh Niên... Hàng năm, nhà máy đều tổ chức cho cán bộ công nhân viên đi tham quan, nghỉ mát, phát động phong trào văn hóa văn nghệ, thể dục thể thao thường xuyên. Nhà máy còn chú trọng thực hiện các chính sách xã hội ở địa phương, hưởng ứng phong trào đền ơn đáp nghĩa, nhà tình thương, tham gia phong trào xóa đói giảm nghèo…Trong sản xuất, nhà máy đặc biệt chú trọng tới công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường. Thành tích ghi nhận qua các năm Nhà máy Supe Photphat Long Thành là nhà máy cung cấp chủ yếu Supe lân và axit Sunfuric cho các tỉnh phía Nam trong những năm qua nên được các đồng chí lãnh đạo Đảng và Nhà Nước quan tâm động viên. Vì thế cùng với sự phát triển của công nghiệp phía Nam, nhà máy cũng đạt được những thành tựu không nhỏ như: Năm 1998 Công Ty Phân Bón Miền Nam tặng cờ đơn vị thi đua tiên tiến. Năm 2000 Công Ty Phân Bón Miền Nam tặng cờ đơn vị thi đua xuất sắc hoàn thành kế hoạch sản xuất kinh doanh. Năm 2001 UBND thành phố Hồ Chí Minh tặng bằng khen và cờ đơn vị hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ. Năm 2001 Tổng Công Ty Hóa Chất Việt Nam tặng cờ đơn vị thi đua xuất sắc. Năm 2002 Nhà Nước phong tặng huân chương lao động hạng ba. Ngoài ra, nhà máy còn nhận được các giải thưởng, giấy chứng nhận khác như: Giấy chứng nhận Huy Chương Vàng phân bón Supe Photphat đơn tại Cần Thơ 1993. Giấy chứng nhận Huy Chương Vàng sản phẩm PA do ban tổ chức Hội Chợ Nông Nghiệp Quốc Tế 1995. Giải chứng nhận giải thưởng Bông Lúa Vàng năm 1997 do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tổ chức hội chợ Qúôc Tế tại Cần Thơ. Giấy chứng nhận sản phẩm bạn nghe đài bình chọn Topten phân bón và thuốc bảo vệ thực vật năm 2000 do đài tiếng nói Nhân Dân tp.Hồ Chí Minh tổ chức. Giấy khen cho đơn vị tài chính do hội thi Nhà Nông Đua Tài tỉnh Ninh Thuận lần thứ V – 2004. Giấy chứng nhận đạt danh hiệu Hàng Việt Nam chất lượng cao năm 2006 do người tiêu dùng bình chọn qua cuộc thi điều tra của báo Sài Gòn tiếp thị. Địa điểm xây dựng nhà máy Đầu tiên nhà máy được xây dựng tại Đồng Tâm – Tiền Giang. Đây là nơi có giao thông thuận lợi, diện tích rộng. Tuy nhiên, do cường độ đất đai ở đây rất thấp (khoảng 0,2 kG/cm2) nên không thể đóng bê tông xây dựng áp lực 1 – 1,4 kG/cm2. Sau đó, nhà máy được dời về Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh với tên gọi Solube trước khi được chính thức xây dựng với cái tên Supe Photphat Long Thành tại Đồng Nai. Nhà máy Supe Photphat Long Thành được xây dựng tại khu công nghiệp Gò Dầu – xã Phước Thái – huyện Long Thành – tỉnh Đồng Nai. Nơi đây có độ bền móng rất tốt đảm bảo cho các công trình có khối lượng lớn. Phía Đông nhà máy cách quốc lộ 51 khoảng 1200m thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hoá bằng đường bộ. Phía Tây giáp với sông Thị Vải rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu từ cảng Hải Phòng theo đường biển tới bờ biển Vũng Tàu, rồi ngược theo sông Thị Vải tới nhà máy và vận chuyển sản phẩm tới Đồng Bằng Sông Cửu Long. Sơ đồ nhân sự Hình 1.1. Sơ đồ nhân sự nhà máy Supe Photphat Long Thành CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC Giới thiệu chung Nhà máy Supe Photphat Long Thành có hai dây chuyềnsản xuất Axit Sunfuric đều sản xuất từ S nguyên tố bằng phương pháp tiếp xúc với công suất 40.000 tấn/năm. Nguyên liệu: S rắn dạng cục hay dạng vẩy, độ tinh khiết 99.9%. Quá trình gồm bốn giai đoạn chính: Nấu chảy lưu huỳnh rắn Oxy hóa lưu huỳnh lỏng tạo SO2 Oxy hóa SO2 thành SO3 trên xúc tác V2O5 Hấp thụ SO3 thành H2SO4 Sản phẩm là H2SO4 98.3%. Nguyên liệu và nhiên liệu Lưu huỳnh (S) Lưu huỳnh là một nguyên liệu được dùng sớm nhất và tốt nhât. Lưu huỳnh làm đơn giản được quá trình công nghệ, tiết kiệm được kinh phí đầu tư, tiết kiệm được chi phí nguyên liệu do lưu huỳnh có giá thành không cao. Khi đốt lưu huỳnh ta thu được hỗn hợp khí có hàm lượng SO2 và O2 cao. Điều này rất quan trọng trong quy trình sản xuất axit Sunfuric theo phương pháp tiếp xúc. Lưu huỳnh chứa rất ít tạp chất đặc biết là Asen và khi cháy không tạo xỉ nên dây chuyền sản xuất được rút ngắn rất nhiều. Lưu huỳnh chủ yếu được chế tạo từ lưu huỳnh thiên nhiên, có nhiều phương pháp tách lưu huỳnh ra khỏi quặng: phương pháp tuyển nổi để tách lưu huỳnh; lấy lưu huỳnh trực tiếp từ mỏ dầu bằng cách dùng nước trực tiếp nấu chảy lưu huỳnh trong quặng ngay tại các giếng khoan, sau đó dùng không khí để lấy lưu huỳnh lên. Trong khí thải các ngành công nghiệp luyện kim màu, gia công dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ… cũng chứa nhiều hợp chất của lưu huỳnh (H2S, SO2, CO2,…). Khí H2S, CO2 sau khi tách hợp chất có thể sản xuất trực tiếp Axit Sunfuric hay sản xuất lưu huỳnh. Nhà máy Supe Photphat Long Thành chọn lưu huỳnh nguyên tố làm nguyên liệu sản xuất Axit Sunfuric. Tính chất của lưu huỳnh: Lưu huỳnh có phân tử lượng là 32.06 đvC. Ở nhiệt độ thường lưu huỳnh tồn tại ở hai dạng thù hình [2]. Bảng 2.1 Tính chất của lưu huỳnh Tính chất Tinh thể hình thoi Tinh thể hình khối Trọng lượng riêng (g/cm3) 2.07 1.96 Vùng ổn định (0C) Dưới 95.6 95.6 – 119.3 Nhiệt độ nóng chảy(0C) 112.8 119.3 Nhiệt độ nấu chảy (Calo) 9.4 10.8 Đặc biệt lưu huỳnh dẫn nhiệt và dẫn điện kém, không hòa tan trong nuớc. Khi chảy lỏng thể tích tăng lên 15%. Ở 1200C, lưu huỳnh là chất lỏng màu vàng, linh động, độ nhớt thấp. Nếu nhiệt độ tăng lên độ nhớt thì độ nhớt giảm. Ở 1600C, lưu huỳnh có màu vàng nâu và ở 1900C có màu nâu rất thẫm và có trị số độ nhớt thấp nhất. Nhưng nếu cứ tăng nhiệt độ tiếp tục thì độ nhớt của lưu huỳnh tăng dần và đến 3000C là độ nhớt thấp nhất và kém linh động. Đến 4460C, lưu huỳnh sẽ sôi lên. Ở điều kiện bình thường, lưu huỳnh tồn tại ở dạng S8, S6, S4, S2 khi nhiệt độ tăng cao thì hàm lượng S2 tăng và màu của lưu huỳnh cũng đổi. Ở gần điểm sôi, lưu huỳnh có màu da cam. Ở nhiệt độ cao hơn có màu đỏ và chuyển sang màu ánh sáng ở 6500C. Hơi của lưu huỳnh có màu vàng đỏ ở 9000C chỉ có dạng S2 nhưng khi hạ nhiệt độ xuống còn 8000C thì S2 chuyển thành S8 và S6. Nhiệt độ bốc cháy của lưu huỳnh là 160 – 2600C nhưng tốc độ cháy nhỏ. Cần chú ý trong quá trình bốc dỡ lưu huỳnh từ tàu biển, tránh va chạm kim loại dễ làm lưu huỳnh bốc cháy. Như trên đã nói, dây chuyền sản xuất nhà máy chọn lưu huỳnh rắn làm nguyên liệu vàa phải đảm bảo các tạp chất trong lưu huỳnh không vượt quá: Hàm lượng Asen không quá 0.0005%. Hàm lượng Bitum không quá 0.2%. Nếu hàm lượng Bitum vượt quá 0.2% khi cháy trong lò đốt lưu huỳnh tạo thành CO2 và H2O, khi ở nhiệt độ hơn 2700C, hơi nước sẽ kết hợp với SO3 tạo ra mù axit ở tháp hấp thụ gây ô nhiễm môi trường. Không khí Không khí chứa 21% O2 và 79% N2. Oxy dùng trong oxy hóa lưu huỳnh thành SO2 và oxy hóa SO2 thành SO3 (với sự có mặt của xúc tác V2O5). Không khí phải được lọc sạch bụi và hơi nước tại tháp sấy bằng Axit Sunfuric đến độ ẩm chỉ còn nhỏ hơn 0.01% hay 0.08g/cm3 khí, nếu độ ẩm này vượt quá chỉ tiêu cho phép sẽ sinh ra nhiều mù axit tại tháp hấp thụ. Không khí nén Không khí được sấy khô và tách dầu có áp suất 56kG/m3 cung cấp cho các van điều chỉnh tự động của bộ phận máy do kiểm tra. Không khí nén được lấy từ máy nén bên xưởng Supe Photphat đưa sang. Sau khi tách dầu và sấy khô sẽ chứa trong thùng chứa không khí nén, cấp dầu cho bộ phận máy đo kiểm tra. Nước Nước làm lạnh axit là nước tuần hoàn tưới cho các dàn làm lạnh axit. Yêu cầu nước làm lạnh phải có độ pH = 7 – 7.5; nhiệt độ cao nhất là 350C. Nước lọc sạch dùng để pha vào axit monohydrat ở thùng tuần hoàn và pha loãng axit. Nước mềm cung cấp cho nồi hơi được chế biến tại xưởng axit xong được bơm lên thùng chứa. Ở đây, chúng được khử khí rồi bơm đến nồi hơi. Nước ngưng: xả ra từ nồi hơi và lò nấu chảy lưu huỳnh được dẫn về thùng chứa để sử dụng lại. Hơi nước bão hoà dùng để nấu chảy lưu huỳnh. Dầu DO Dùng để khởi động xưởng, mỗi lần khởi động cần 6 – 8 m3. Các nguồn nguyên liệu khác Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric rất phong phú và đa dạng. Ngoài nguồn nguyên liệu là lưu huỳnh nguyên tố, ta có thể sử dụng một số nguồn khác: quặng pyrit sắt, muối sunfat, hydrosunfua (H2S) và một số chất thải khác. Quặng pyrit sắt Pyrit thông dụng Pyrit từ tính Pyrit tuyển nổi Muối Sunfat Là nguồn nguyên liệu phong phú để sản xuất Axit Sunfuric. Trong đó được dùng nhiều nhất là CaSO4. Tuy nhiên, khi dùng nguồn nguyên liệu này để sản xuất thì tiêu tốn vốn đầu tư cơ bản nên thường kết hợp vvới quá trình sản xuất ximăng. Bình quân cứ 1 tấn ximăng thì tương ứng sản xuất được 1 tấn Axit Sunfuric. Hydro Sunfua Khí H2S được lấy từ dầu mỏ hay trong khí luyện than cốc. Thu hồi lượng H2S này không những có ý nghĩa kinh tế mà còn đảm bảo vệ sinh công nghiệp. Các chất thải có chứa lưu huỳnh Khí lò luyện kim màu Khói lò Axit Sunfuric thải Đặc điểm công nghệ chung cho sản xuất axit Quá trình hóa lỏng lưu huỳnh Bể hóa lỏng lưu huỳnh để hở, gồm ba ngăn: Ngăn 1: hóa lỏng lưu huỳnh bằng hệ thống ống lồng ống, hơi nước bão hòa đi trong ống, gia nhiệt cho lưu huỳnh rắn bên ngoài. Ngăn 2: lưu huỳnh lỏng được dẫn sang bể lắng để xảy ra quá trình lắng tự nhiên, các hạt bụi thô được lắng dưới tác dụng của trọng lực. Ngăn 3: lưu huỳnh lỏng sau khi được lắng tự nhiên sẽ chảy tràn sang ngăn này. Quá trình này được xem tương đương một quá trình lọc nhằm tách thêm một phần bụi mịn từ quá trình hóa lỏng quặng. Lưu huỳnh rắn sau khi hóa lỏng sẽ được bơm răng khí bơm qua bét phun đi vào lò đốt. Trên đường ống dẫn lưu huỳnh lỏng từ ngăn 3 đến lò đốt vẫn sử dụng hệ thống ống lồng ống để duy trì nhiệt độ của lưu huỳnh tránh lưu huỳnh bị giảm nhiệt độ dẫn đến đóng rắn gây tắc ống. Đường ống dẫn lưu huỳnh đến lò đốt được đặt nghiêng một góc 450 nhằm tránh việc ngừng máy hay ngừng hệ thống khi đại tu, sửa chữa hay khi có sự cốc xảy ra thì lưu huỳnh lỏng tự chảy về ngăn 3 do trọng lực. Tránh tình trạng tắc ống khi lưu huỳnh lỏng bị đóng rắn. Quá trình oxy hóa lưu huỳnh thành SO2 S + O2 → SO2 + 297.322 kJ/mol Đây là phản ứng tỏa nhiệt, giảm thể tích do đó để tăng lượng SO2 tạo ra ta có thể: tăng lượng oxy trong không khí vào lò đốt; hoặc giảm nhiệt độ Tuy nhiên, nếu tăng quá nhiều oxy thì nồng độ SO2 sẽ giảm do hỗn hợp ra lò đốt còn quá nhiều không khí. Ta phải duy trì nhiệt độ lưu huỳnh nóng chảy ở 1440C vì ở nhiệt độ này lưu huỳnh có độ nhớt thấp. Để tránh đóng rắn lưu huỳnh (t0 = 119.30C) làm tắc bét phun ta phải gia nhiệt cho lưu huỳnh bằng hơi nước. Để tránh tạo mù axit ở các công đoạn sau ta phải sấy khô không khí trước khi đưa vào lò đốt. Lượng hơi nước trong không khí khô không quá 0.01% thể tích. Có thể xảy ra hiện tượng lưu huỳnh thăng hoa do lưu huỳnh chưa cháy hết. Bởi vậy, khi làm nguội khí chứa lưu huỳnh thì lưu huỳnh sẽ bị đóng rắn lại gây tắc thiết bị hay ống dẫn. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này là do thiếu không khí hay do nhiệt độ cháy quá thấp và thường xảy ra khi khởi động hay dừng xưởng. Để tránh tình trạng đó người ta thường tiến hành đốt dầu DO trước khi phun lưu huỳnh vào đốt, nhằm sấy hệ thống tạo độ đồng đều trong hệ thống. Đồng thời tránh tình trạng nóng cục bộ khi đốt nóng lưu huỳnh (do lưu huỳnh cháy tỏa nhiệt rất manh). Nếu khi đốt lưu huỳnh có màu vàng sáng thì lưu huỳnh cháy hoàn toàn có màu da cam hay tối nâu là lưu huỳnh chưa cháy hết. Quá trình chuyển hóa SO2 thành SO3 Quá trình này là quá trình oxy hóa SO2 thành SO3 bằng oxy không khí diễn ra trong tháp tiếp xúc, khí SO2 sau khi đã lọc bụi và các tạp chất có hại cho xúc tác sẽ cùng với không khí đi qua xúc tác và được oxy hóa thành SO3. SO2 + 1/2O2 → SO3 + Q Quá trình này là quá trình tỏa nhiệt (thay đổi nhiệt độ) và giảm thể tích làm tăng áp suất và giảm nhiệt độ dẫn đến mức chuyển hóa cân bằng tăng. Trong điều kiện sản xuất, tốc độ oxy hóa có ý nghĩa rất lớn vì nó quyết định lượng SO2 oxy hóa trong một đơn vị thời gian trong một đơn vị thể tích xúc tác, quyết định lượng xúc tác cần dùng, kích thước tháp chuyển hóa, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác,… Tốc độ quá trình oxy hóa SO2: k = k0.e( - Ea/RT) Trong đó: k0: hệ số thực nghiệm đặc trưng cho xúc tác, không phụ thuộc vào nhiệt độ. Ea: năng lượng hoạt hóa, (J/mol). Ea/RT: biểu thị phần tử có năng lượng ≥ E → phần va chạm có hiệu quả dẫn đến việc hình thành các phần tử SO3. Khi tăng nhiệt độ và giảm năng lượng hoạt hóa thì hằng số tốc độ tăng. Trong hệ đồng thể không xúc tác: phản ứng này có năng lượng hoạt hóa rất lớn (≈ 120 kJ/mol), do đó tốc độ phản ứng vô cùng chậm có thể xem phản ứng không xảy ra ở nhiệt độ cao. Vì khi đó cần một năng lượng rất lớn để có thể phá vỡ những liên kết giữa các nguyên tử O2 trong phân tử để phản ứng với SO2: SO2 + 1/2O2 → SO3 + 148.3kJ/mol Khi có mặt chất xúc tác rắn (quá trình oxy hóa dị thể), năng lượng hoạt hóa giảm đi đáng kể → tốc độ phản ứng oxy hóa tăng lên rất nhiều. Có rất nhiều chất xúc tác cho quá trình oxy hoá SO2. Quá trình hấp thụ SO3 Là quá trình tách SO3 ra khỏi hỗn hợp khí và chuyển thành H2SO4. Tùy theo hỗn hợp khí có chứa hơi nước hay không mà quá trình tách là khác nhau. Nếu hỗn hợp khí trước khi vào tháp tiếp xúc đã được sấy khô thì quá trình tách là quá trình hấp thụ còn nếu hỗn hợp khí đi thẳng vào tháp tiếp xúc mà không sấy thì quá trình tách là quá trình ngưng tụ H2SO4 (thường dùng axit có nồng độ từ 94 – 96%). Trường hợp hấp thụ thường xảy ra hơn. Trên thực tế, người ta thường sử dụng H2SO4 98.3% để hấp thụ SO3 theo phản ứng: xSO3 + H2SO4 → H2SO4.xSO3 Tùy theo tỷ lệ giữa SO3 và H2SO4 mà nồng độ axit thu được sẽ khác nhau. Khi x > 1, sản phẩm là oleum Khi x = 1, sản phẩm là monohydrate Khi x < 1, sản phẩm là dung dịch loãng Quá trình tạo mù và lọc mù Ngưng tụ dị thể: Là quá trình tạo mù do ngưng tụ hơi trên bề mặt tác nhân ngưng tụ (các chất hay các ion khí). Gồm hai giai đoạn: tạo hơi quá bão hoà và ngưng tụ hơi tác nhân ngưng tụ hay trên ion khí rồi lớn dần tạo mù. Nếu nhân ngưng tụ là các giọt chất lỏng rất nhỏ: Nếu độ bão hòa của hơi trong hỗn hợp khí lớn hơn độ bão hòa của hơi trong giọt chất lỏng làm cho đường khính giọt tăng. Nếu độ bão hòa của hơi trong hỗn hợp khí nhỏ hơn độ bão hòa của hơi trong giọt chất lỏng thì có bay hơi từ bề mặt giọt làm cho đường kính giọt giảm. Nếu các giọt có tích điện: áp suất hơi bão hòa trên các giọt đó và độ bão hòa của hơi trên các giọt đó sẽ nhỏ hơn các giọt không tìch điện cùng kích thước. Nếu nhân ngưng tụ là các ion khí và các hạt rắn: cơ chế ngưng tụ, nhưng độ quá bão hòa thay đổi do áp suất hơi bão hòa khi đó còn phụ thuộc vào bản chất và hình dạng hạt. Ngưng tụ đồng thể: Là quá trình tạo mù do ngưng tụ hơi trên mầm ngưng tụ tự tạo. Gồm ba giai đoạn: Tạo hơi quá bão hòa. Tạo mầm, độ quá bão hòa càng lớn tốc độ tạo mầm càng lớn. Ngưng tụ hơi trên bề mặt mầm rồi lớn dần thành mù. Khi tạo mù áp suất hơi giảm (do ngưng tụ), áp suất hơi bão hòa tăng (do tỏa nhiệt làm nhiệt độ tăng) dẫn đến độ quá bão hòa của hơi giảm. Tóm lại, cơ chế ngưng tụ dị thể cũng tương tự ngưng tụ đồng thể nhưng việc tạo giọt chất lỏng bắt đầu ở độ quá bão hòa nhỏ hơn. Do đó chỉ cần độ quá bão hòa lớn hơn áp suất cân bằng của hơi nước trên các nhân ngưng tụ lơ lửng không khí. Quá trình ngưng tụ hơi trong thể tích (tạo mù) bắt đầu ở độ quá bão hòa nhất định gọi là độ bão hòa tới hạn. Quá trình tạo hơi thành mù khi độ quá bão hòa của hơi bằng độ quá bão hòa tới hạn. Tùy thuộc tỷ lệ giữa độ quá bão hòa và số nhân ngưng tụ rất lớn vì độ quá bão hòa của hơi trong không khí nhỏ hơn độ quá bão hòa tới hạn nên không tạo mầm ngưng tụ. Nếu tốc độ khuếch tán hơi tới bề mặt nhân ngưng tụ nhỏ thì độ quá bão hòa của hơi ở xa nhân có thể bằng độ quá bão hòa tới hạn nên tạo mầm và ngưng tụ hơi đồng thể. Tách các hợp chất ở dạng mù: Phân loại mù: có ba loại mù. Mù

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docnội dung.doc
  • docphần bìa + mở đầu.doc
  • docphần tổng kết.doc
Luận văn liên quan