GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN SUPE PHOP PHAT VÀ HÓA CHẤT LÂM THAO và CÔNG NGHỆ sản XUẤT AXIT SULFURIC và CÔNG NGHỆ sản XUẤT SUPE PHỐT PHÁT .Đầy đủ : lời nói đầu ,mục lục ,hình ảnh và sơ đồ công nghệ.
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN SUPE PHOP PHAT VÀ HÓA CHẤT LÂM THAO
Lịch sử hình thành công ty
Công ty cổ phần Supe photphat và hóa chất Lâm Thao là một đơn vị trực thuộc Tổng Công ty hóa chất Việt Nam – Bộ Công thương.
Tiền thân của Công ty cổ phần Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao là Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao Nhà máy này được Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa khởi công xây dựng bên dòng sông Thao, tại quê hương Đất Tổ thuộc huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, với quy mô diện tích 73 ha.
Sau một thời gian khảo sát và chuẩn bị, lễ khởi công xây dựng nhà máy được tiến hành 5/1959 thay mặt Đảng, Chính phủ đồng chí
Lê Thanh Nghị, ủy viên Bộ Chính trị, Phó Thủ tướng Chính phủ, đã tới dự lễ khởi công và cắt băng khánh thành cho Nhà máy sản xuất phân bón, một công trình mang đậm tính biểu tượng của tình hữu nghị Việt Nam – Liên Xô Sau ba năm khẩn trương thi công, ngày 24/6/1962 Nhà máy đã khánh thành và đi vào hoạt động Đây là công trình do Liên Xô tặng cho Việt Nam theo nguyện vọng của Chủ tịch Hồ Chí Minh, thể hiện tình cảm của Nhà nước và nhân dân Liên Xô dành cho Việt Nam và là nhà máy sản xuất phân bón lớn nhất Đông Nam Á lúc bấy giờ Sự kiện này đánh dấu một mốc son quan trọng cho ngành công nghiệp Việt Nam.
Hình 1 :Thay mặt Đảng, Nhà nước, Phó Thủ tướng Lê Thanh Nghị cắt băng khánh thành
Nhà máy Supe Phốt phát Lâm Thao, ngày 24/6/1962
Sau gần hai tháng đi vào sản xuất, Nhà máy đã vinh dự được đón Bác Hồ về thăm (ngày 19 tháng 8 năm 1962), Người căn dặn:
Cán bộ, công nhân phải thấm nhuần tinh thần làm chủ, đoàn kết chặt chẽ và tích cực học tập văn hóa, kỹ thuật, học hỏi các đồng chí chuyên gia Liên Xô để Nhà máy ngày càng phát triển, đóng góp tích cực cho sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội và đấu tranh thống nhất đất nước Bác Hồ nhắc: nhà máy có hai phần ba là đảng viên và đoàn viên, họ không phải là người ăn sung mặc sướng mà phải gương mẫu, xung phong giúp đỡ anh em ngoài Đảng, ngoài Đoàn để cùng tiến bộ Công nhân phải giúp đỡ nông dân, nông dân phải giúp đỡ công nhân để liên minh công-nông ngày càng vững mạnh hơn Những tình cảm sâu sắc và lời dặn ân tình của Bác đã in sâu trong tâm trí mỗi người lao động công ty, trở thành động lực tinh thần to lớn, thôi thúc các thế hệ cán bộ và người lao động đoàn kết, vượt qua khó khăn, thách thức để công ty ngày càng phát triển mạnh mẽ, đóng góp cho sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước và của tỉnh.
Hình 2 :Bác Hồ về thăm Nhà máy ngày 19/8/1962
Nhiệm vụ chính của nhà máy là sản xuất phân lân Supe Lân Lâm Thao và phân NPK Lâm Thao phục vụ nông nghiệp, với công suất thiết kế ban đầu lên tới 100.000 tấn supe lân mỗi năm và 40.000 tấn axit sunfuric mỗi năm Ngoài ra, nhà máy còn sản xuất nhiều loại sản phẩm khác phục vụ các ngành kinh tế như NaF, Sunfít, Na2SO3, thuốc trừ sâu công nghiệp Na2SiF6, phèn đơn và phèn kép.
Trong hơn nửa thế kỷ qua, dù ở mọi hoàn cảnh hay biến cố lịch sử, Công ty vẫn kiên cường đứng vững, phát triển và phát huy vai trò là lá cờ đầu của ngành sản xuất phân bón Việt Nam Những thành tích mà Công ty đạt được đã trở thành biểu tượng cao đẹp của chủ nghĩa anh hùng cách mạng trong sản xuất và chiến đấu của quá khứ, đồng thời là động lực thúc đẩy thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế ngày nay.
Trong 60 năm qua, Công ty đã cung cấp cho ngành nông nghiệp khoảng 30 triệu tấn phân bón các loại; sản xuất hàng chục vạn tấn các sản phẩm hoá chất cần thiết để phục vụ cho các ngành kinh tế Công ty luôn đồng hành, sát cánh cùng bà con nông dân tạo nên nhiều mùa vàng bội thu, góp phần đảm bảo an ninh lương thực Quốc gia và xây dựng nền nông nghiệp Việt Nam phát triển bền vững Sản phẩm phân bón của Công ty luôn được bà con nông dân khắp mọi miền đất nước yêu mến, tin dùng; đồng thời được xuất khẩu sang nhiều nước có nền nông nghiệp tiên tiến trên thế giới nhưHàn Quốc, Nhật Bản…
Từ công suất ban đầu 100.000 tấn Supe phốt phát/năm,
40.000 tấn Axit Sunfuric/năm Qua 4 lần cải tạo, mở rộng, nâng công suất thiết kế.
- Mở rộng đợt 1: 1973 - 1974 sản lượng đã tăng lên
+ Axit đạt khoảng 60.000 tấn/năm
+ Supe đạt khoảng 175.000 tấn/năm
- Mở rộng đợt 2 : 1980 – 1984 lắp đặt thêm hai dây chuyền sản xuất mới là Axit 2 và supe 2 đưa công suất :
+ Axit tăng lên 180.000 tấn/năm
+ Supe tăng lên 300.000 tấn/năm
- Mở rộng đợt 3 : 1988 -1994 chủ yếu đầu tư chiều sâu phát huy năng lực sản xuất đưa công suất Supe đạt 500.000 tấn/năm
Đợt mở rộng lần thứ 4 (1999–2001) đã đưa công ty lắp đặt thêm một dây chuyền Axit số 3 theo công nghệ hiện đại (hấp thụ kép, tiếp xúc hai lần, dùng bộ điều khiển DCS) với công suất 40.000 tấn/năm, đưa tổng sản lượng phân bón Supe lân lên 750.000 tấn/năm và Axit tăng lên 250.000 tấn/năm Đặc biệt trong 12 năm gần đây (1997–2008), trước nhu cầu phân bón ngày càng tăng nhằm phục vụ nông nghiệp, công ty đã liên tục đầu tư sâu, cải tạo và đổi mới thiết bị, công nghệ, nâng cao công suất; đầu tư xây dựng mới 4 dây chuyền sản xuất phân hỗn hợp NPK với công nghệ hiện đại và cải tạo, đổi mới thiết bị, công nghệ, nhằm nâng cao công suất các dây chuyền sản xuất Axít sunphuric và Supe lân, đồng thời đảm bảo các điều kiện môi trường theo chỉ đạo của Thủ tướng Chính Phủ.
- Cho đến nay, năng lực sản xuất của Nhà máy đã đạt được những thành tựu đáng kể:
NPK các loại: 700.000 tấn/năm
Supe lân đơn: 850.000 tấn/năm
Axit sunfuric H2SO4: 280.000 tấn/năm
Lân nung chảy: 300.000 tấn/năm
Quá trình xây dựng và trưởng thành
Trong quá trình xây dựng và trưởng thành công ty Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao đã qua 2 lần đổi tên
- Lần 1 vào tháng 7/1992 đổi tên từ “Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao” thành “Xí nghiệp liên hợp Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao”
Vào tháng 2/1993, lần đổi tên thứ hai diễn ra khi Xí nghiệp liên hợp Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao được đổi tên thành Công ty Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao cho đến ngày nay.
Trong suốt quá trình xây dựng và phát triển, công ty đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong sản xuất và hoạt động chiến đấu, đóng góp thiết thực vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Nhờ những thành tựu ấy, công ty vinh dự được Đảng và Nhà nước ghi nhận và trao tặng nhiều phần thưởng cao quý.
Ba lần được phong tặng danh hiệu Anh hùng
Ngày 29/8/1985 Công ty vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng lao động
Vào ngày 11/6/1999, Công ty vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân Quyết định này ghi nhận những thành tích đặc biệt xuất sắc của Công ty trong cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước.
Ngày 28/4/2000, công ty vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng Lao động trong thời kỳ đổi mới Thành tích được ghi nhận qua 13 huân chương các loại, trong đó có Huân chương Hồ Chí Minh và 03 Huân chương độc lập hạng Nhất, Nhì, Ba.
09 huân chương lao động hạng Nhất, Nhì, Ba gồm:
- Huân chương Hồ Chí Minh (2005).
- Huân chương độc lập hạng Nhất (2002).
- Huân chương độc lập hạng Nhì (1997).
- Huân chương độc lập hạng Ba (1992).
- Huân chương lao động hạng Nhất ba lần (1982, 1986, 2005-CĐ).
- Huân chương lao động hạng Nhì hai lần (1964,1976).
- Huân chương lao động hạng Ba bốn lần (1966, 1981, 2000, 2001 – Đoàn TN)
Ngoài các huân chương, công ty còn được Chủ tịch nước, Chính phủ, Bộ Công Thương (trước đây là Bộ Công nghiệp) và các đoàn thể khác nhiều lần tặng hoa, cờ luân lưu thi đua và nhiều giải thưởng khác nhau.
- Giải thưởng cúp vàng vì sự nghiệp xanh
- Giải thưởng quả cầu vàng Việt Nam
- Giải thưởng bạn nhà nông
- Huy chương vàng bạn nhà nông
- Siêu cúp thương mại và phát triển bền vững
- Cúp vàng thương hiệu công nghiệp Việt Nam
- Giải thưởng Trâu vàng Đất Việt
- Hàng Việt Nam chất lượng cao 2004,2008
Nhiều tập thể cá nhân được tặng thưởng huân chương lao động hạng Nhất, Nhì, Ba.
Ngoài ra Công ty còn vinh dự được đón nhiều đồng chí lãnh đạo Đảng, Nhà nước, Chính phủ về thăm và làm việc như:
Ngày 27/12/2004 Phó Chủ tịch nước Trương Mỹ Hoa về thăm và làm việc.
Ngày 18/8/2001; 24/6/2002 phó chủ tịch nước Nguyễn Thị Bình về thăm và làm việc
Ngày 12/3/2002, Chủ tịch Quốc hội Nguyễn Văn An đã về thăm và làm việc tại nhà máy, thể hiện sự quan tâm của cơ quan lập pháp đối với hoạt động sản xuất và phát triển của doanh nghiệp Đáng chú ý, ngày 19/8/1962, nhà máy đã vinh dự được đón Bác Hồ về thăm, sự kiện lịch sử này đã khẳng định truyền thống đoàn kết và niềm tự hào của đơn vị.
Đầu tư đổi mới công nghệ và sản phẩm
Vào năm 1998, công ty xây dựng mới một dây chuyền sản xuất phân hỗn hợp NPK với công suất 10.000 tấn/năm Sau nhiều lần cải tạo và nâng cấp, dây chuyền đã đạt công suất 100.000 tấn/năm, dù chưa có thiết bị sấy.
- Năm 1999 – 2000 Công ty đầu tư xây dựng mới dây truyền sản xuất NPK( NPK số 1) công suất 150.000 tấn/năm (có thiết bị sấy)
- Năm 2002 Công ty đầu tư xây dựng dây truyền sản xuất NPK số
2 với thiết bị hiện đại có sấy, cấp liệu tự động điều khiển bằng vi tính, hệ thống đóng bao tự động công suất 150.000 tấn/năm
Vào năm 2003, nhằm phục vụ nhu cầu phân bón cho các tỉnh đồng bằng châu thổ sông Hồng, Công ty đã đầu tư xây dựng một dây chuyền sản xuất NPK tại xí nghiệp phân bón và hóa chất Hải Dương, đơn vị thành viên của công ty Dây chuyền này có công suất 150.000 tấn/năm và được trang bị hệ thống sấy và đóng bao tự động hiện đại Trong năm đó, công ty đã đầu tư cải tạo và chuyển đổi dây chuyền Axit số 2 từ công nghệ đốt quặng pirit sang đốt bằng nguyên liệu S nguyên tố với công nghệ hiện đại, chấm dứt hoàn toàn việc thải pirit ra môi trường.
Trong giai đoạn 2004–2005, công ty tập trung đầu tư ứng dụng các tiến bộ khoa học vào phục vụ sản xuất và nghiên cứu mở rộng các sản phẩm mới Công ty đã đầu tư và cải tạo nâng cấp dây chuyền sản xuất NPK, bổ sung một dây chuyền với công suất 100.000 tấn/năm; đặc biệt, NPK số 3 được trang bị hệ thống sấy và đóng bao tự động, từ đó nâng tổng công suất NPK lên 600.000 tấn/năm.
Cùng năm 2004, công ty đầu tư xây dựng bốn dây chuyền đóng bao Supe lân tự động, có công suất 690.000 tấn/năm Đây là một công trình có ý nghĩa xã hội vô cùng lớn, nhằm giải phóng sức lao động nặng nhọc và biến ước mơ của biết bao cán bộ công nhân viên thành hiện thực.
- Trong năm này công ty đầu tư xây dựng mới dây truyền dệt bao
PP công suất 20 triệu bao/năm góp phần chủ động hoàn toàn việc tự cung tự cấp bao PP đóng sản phẩm
- Năm 2005 Công ty đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất đạm Sunfatamon công suất 100.000 tấn/năm tại khu công nghiệp Đình
Vũ – Hải Phòng đã xây dựng xưởng phát điện từ hơi nhiệt thừa với công suất 3 MW nhằm tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí sản xuất Nhờ những kết quả này, công ty đã đáp ứng đủ phân bón cho nông nghiệp Từ khi bước vào sản xuất ngày 24/6/1962 đến ngày 24/6/2006, công ty đã cung cấp cho đồng ruộng cả nước trên 15 triệu tấn phân bón các loại.
- Các sản phẩm chính của Công ty
Phân lân là nguyên tố quan trọng cho sự phát triển của cây trồng, có mặt trong hạt nhân tế bào và cần thiết để hình thành các bộ phận mới của cây; lân kích thích phát triển rễ, đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy hoa kết quả sớm và nhiều, trong khi thiếu lân làm giảm năng suất và hạn chế hiệu quả của phân đạm, đồng thời làm cây yếu trước các điều kiện bất thuận như rét, hạn và đất chua Phân lân dễ hòa tan trong nước giúp cây dễ hấp thu và cho hiệu quả nhanh, ít bị rửa trôi Supe lân có 16% – 20% lân nguyên chất; Supe lân Lâm Thao sản xuất bằng phương pháp hóa học, có hàm lượng P2O5 hữu hiệu 16%–16,5%, hàm lượng lưu huỳnh dạng ion 11%, và còn chứa các nguyên tố vi lượng khác Supe lân Lâm Thao dùng được cho mọi loại đất và cây trồng và được ưa chuộng trên thị trường Việt Nam.
Hình 3: Sản phẩm Supe Lân Lâm Thao
Công ty sản xuất axit sunfuric chủ yếu dùng nội bộ để sản xuất phân supe lân, đáp ứng nhu cầu phân bón cho nông nghiệp và nền kinh tế quốc dân Bên cạnh đó, công ty còn sản xuất axit sunfuric tinh khiết (P) và axit sunfuric tinh khiết phân tích (Pa), cũng như axit ắc quy phục vụ nhiều ngành công nghiệp trọng yếu của đất nước.
Ngoài các mặt hàng truyền thống, Công ty còn sản xuất thêm các sản phẩm hóa chất khác dựa trên năng lực hiện có và nhu cầu của thị trường, nhằm mở rộng danh mục sản phẩm và đáp ứng đa dạng yêu cầu của khách hàng.
Phân lân nung chảy là loại phân không tan trong nước, nhưng tan từ từ trong môi trường đất và dịch rễ cây tiết ra nên hạn chế được rửa trôi và kéo dài hiệu lực dinh dưỡng Ngoài nguồn lân chính là P2O5, phân lân nung chảy còn được bổ sung thêm các chất dinh dưỡng khác như CaO, MgO, SiO2 và các vi lượng Cu, Fe, Zn, Mo, giúp cây trồng hấp thụ hiệu quả hơn Với đặc tính cung cấp dinh dưỡng ổn định theo thời gian, loại phân này phù hợp với nhiều loại đất và góp phần nâng cao năng suất và sự phát triển của cây trồng.
+ Một số sản phẩm khác
- Phân bón đặc thù cho các loại cây (cây ăn quả, cây cảnh, cây hoa );
- Natrisunfit và bisunfit kỹ thuật;
- Natri silic florua kỹ thuật, tinh khiết;
- Phèn nhôm sunfat kỹ thuật và phèn kép amoni sunfat kỹ thuật;
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SULFURIC VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPE PHỐT PHÁT
Công nghệ sản xuất axit sulfuric
Axit sunfuric, hay còn được gọi là vitriol, là một axit vô cơ chứa lưu huỳnh, oxy và hydro với công thức phân tử H2SO4 Vitriol thường được dùng để chỉ muối sulfate, nhưng đôi khi cũng được dùng để gọi cho chính axit này Nó là một chất lỏng không màu, không mùi và có độ sánh cao, hòa tan tuyệt đối trong nước và tham gia vào các phản ứng tỏa nhiệt mạnh khi hòa tan. -**Sponsor**Bạn đang tìm cách tối ưu hóa bài viết của mình? [Soku AI](https://pollinations.ai/redirect-nexad/q3SFXEVG?user_id=229098989) có thể giúp bạn! Axit sunfuric (H2SO4) là một axit vô cơ quan trọng, tồn tại ở dạng lỏng, không màu và tan trong nước với phản ứng tỏa nhiệt Soku AI, được đào tạo bởi các chuyên gia quảng cáo Facebook hàng đầu, giúp tự động hóa quy trình và tối ưu hóa nội dung của bạn, giúp bài viết của bạn thân thiện với SEO hơn và thu hút độc giả hơn Với Soku AI, bạn có thể dễ dàng tạo ra nội dung chất lượng cao, phù hợp với các quy tắc SEO và mang lại hiệu quả tốt nhất.
Tính ăn mòn của nó có thể được quy định chủ yếu là có tính axit mạnh và nếu ở nồng độ cao, có tính chất khử nước và oxy hóa Nó cũng hút ẩm, dễ dàng hấp thụ hơi nước từ không khí [1] Khi tiếp xúc, axit sulfuric có thể gây bỏng hóa chất nghiêm trọng và thậm chí bỏng nhiệt thứ cấp; nó rất nguy hiểm ngay cả ở nồng độ vừa phải.
Axit sulfuric là một hóa chất công nghiệp vô cùng quan trọng và sản lượng của một quốc gia được xem như chỉ số sức mạnh công nghiệp của nước đó Nó được sản xuất rộng rãi bằng nhiều phương pháp, như quy trình tiếp xúc, quy trình axit sunfuric ướt, quy trình buồng chì và một số phương pháp khác Ứng dụng phổ biến nhất của axit sulfuric là sản xuất phân bón và nó là thành phần cốt lõi trong công nghiệp hóa chất Các ứng dụng chủ yếu gồm sản xuất phân bón và chế biến khoáng sản, lọc dầu, xử lý nước thải và tổng hợp hóa học Với phạm vi ứng dụng rộng, axit sulfuric còn được dùng làm chất tẩy rửa có tính axit và làm chất điện phân trong pin axit-chì cũng như trong các loại chất tẩy rửa khác nhau.
Có ba công nghệ sản xuất axit sulfuric là công nghệ tiếp xúc, công nghệ NOx và công nghệ CaSO4 Nguyên lý chung của các công nghệ này là thu hồi SO2 từ các nguồn nguyên liệu đầu vào như lưu huỳnh, pyrit, chalcopyrit, sphalerit, galenit, CaSO4 và các loại khí rửa hoặc khí thải chứa lưu huỳnh oxit; sau đó SO2 được oxy hóa thành SO3 trong buồng tiếp xúc có xúc tác phù hợp Cuối cùng, SO3 được hấp thụ và xử lý để hình thành axit sulfuric, thông thường bằng phản ứng với nước hoặc tạo oleum rồi pha loãng, đồng thời công nghệ NOx được dùng để giảm phát thải NOx và công nghệ CaSO4 giúp thu hồi, xử lý sản phẩm phụ gypsum.
SO3 được hấp thụ trong axit loãng để thành H2SO4.
Trên thế giới, công nghệ tiếp xúc là công nghệ hiện đại và được áp dụng phổ biến nhất trong sản xuất axit sunphuric Về nguyên liệu, ở Mỹ người ta chủ yếu sử dụng lưu huỳnh, còn các nước khác phần lớn dùng quặng pyrit để sản xuất axit sunphuric Những nguồn nguyên liệu khác cũng có ý nghĩa nhất định; ví dụ trước đây ở CHDC Đức người ta sử dụng khá nhiều nguyên liệu CaSO4 (anhydrit) cho sản xuất axit sunphuric do không có quặng pyrit, và phương pháp này được tiến hành song song với sản xuất xi măng để đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.
Theo phương pháp tiếp xúc, có 2 loại dây chuyền sau:
* Dây chuyền tiếp xúc và hấp thụ 1 lần (tiếp xúc đơn):
Dây chuyền tiếp xúc đơn được áp dụng phổ biến trước năm
1970 với hiệu suất chuyển hóa SO2 thành SO3 chỉ đạt 98% Lượng
SO2 không chuyển hóa bị thải vào khí quyển, gây ô nhiễm môi trường.
* Dây chuyền tiếp xúc và hấp thụ 2 lần (tiếp xúc kép):
Kể từ năm 1970 đến nay, trước sự nghiêm ngặt của các quy định quốc tế về bảo vệ môi trường, dây chuyền tiếp xúc đơn dần bị loại bỏ và được thay thế bằng dây chuyền tiếp xúc kép có hiệu suất chuyển hóa SO2 đạt từ 99,5% đến 99,9% Với công nghệ dây chuyền tiếp xúc kép, lượng khí thải SO2 được xử lý triệt để hơn, giúp tuân thủ nghiêm ngặt các chuẩn môi trường và nâng cao hiệu quả vận hành Điều này mang lại lợi ích về giảm thiểu ô nhiễm, giảm chi phí xử lý và thúc đẩy sản xuất sạch, bền vững.
SO2 trong khí thải được bảo đảm nằm trong giới hạn cho phép khoảng 500 mg/m3, và mù axit sunphuric đạt 35 mg/m3 (đạt theo tiêu chuẩn TCVN 5939-1995: tiêu chuẩn khí thải công nghiệp) Điển hình cho các quy trình công nghệ xử lý là các quy trình tiếp xúc kép do Monsanto, Noram và CECEBE phát triển, nhằm tối ưu hóa hiệu quả loại bỏ SO2 và axit sunphuric Việc áp dụng quy trình tiếp xúc kép giúp giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trường và đáp ứng các yêu cầu an toàn vận hành và chuẩn mực khí thải công nghiệp.
Sơ đồ một nhà máy sản xuất axit sunphuric thông thường hiện nay trên thế giới với công nghệ đốt lưu huỳnh và tiếp xúc kép như sau:
Hình 4 : Sơ đồ công nghệ đốt lưu huỳnh và tiếp xúc kép
2 Xu hướng cải tiến công nghệ trong sản xuất axit sunphuric:
Có thể nói, về cơ bản công nghệ sản xuất axit sunphuric trên thế giới đã phát triển và ổn định ở mức tương đối cao Xu hướng phát triển công nghệ trên thế giới hiện nay tập trung chủ yếu vào nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và nguyên liệu, đồng thời giảm phát thải khí độc hại ra môi trường.
Những tiêu chuẩn chính đối với nhà máy sản xuất axit sunphuric thế hệ mới tập trung vào việc giảm thiểu tối đa chi phí năng lượng đồng thời đảm bảo tuân thủ các yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường Các dây chuyền sản xuất hiện đại phải có khả năng thu hồi tối đa lưu huỳnh và năng lượng, xử lý khí đuôi hiệu quả, xử lý và tái chế các sản phẩm phụ, đồng thời cho phép vận hành dễ dàng, an toàn và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường cao.
* Vấn đề thu hồi nhiệt thải
Trong sản xuất H2SO4 theo phương pháp đốt lưu huỳnh, khoảng 98% năng lượng đưa vào là năng lượng hóa học tự có của các chất tham gia phản ứng, phần nhiệt còn lại được đưa vào qua hệ thống quạt ở dạng năng lượng nén Trong chu trình sản xuất thông thường, khoảng 57,5% tổng năng lượng được thu hồi ở dạng hơi cao áp, 3% mất đi cùng khí thải qua ống khói, 0,5% mất đi ở dạng nhiệt lượng của axit thành phẩm, và 39% bị mất đi ở dạng nhiệt thải trong hệ thống làm lạnh axit Các tỷ lệ này có thể thay đổi theo hàm lượng SO2 trong khí đầu ra của lò đốt lưu huỳnh, nhưng nhìn chung chúng có xu hướng được giữ nguyên.
Khía cạnh then chốt để tiến bộ công nghệ sản xuất axit sunphuric là thu hồi và sử dụng hiệu quả 39% năng lượng tích lũy ở dạng nhiệt thải Việc tận dụng nhiệt lượng này không chỉ giảm tiêu thụ năng lượng mà còn cải thiện hiệu suất và tính bền vững của quy trình sản xuất Nhiệt năng thải có thể được dùng cho những mục đích sau:
– Sản xuất nước nóng cho hệ thống cung cấp nước nóng sinh hoạt ở địa phương
– Sản xuất nước nóng để cô đặc H2SO4 trong nhà máy
– Sản xuất nước nóng cung cấp cho các cơ sở sản xuất liền kề
Nếu thu hồi và sử dụng được các nguồn nhiệt thải trên thì sẽ tận dụng được toàn bộ nhiệt phản ứng của dây chuyền sản xuất axit sunphuric.
Vấn đề cốt lõi là tìm ra những vật liệu thích hợp để chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt có hiệu quả cao và khả năng vận hành lâu dài trong môi trường ăn mòn mạnh Điều kiện đối với vật liệu là ở mặt tiếp xúc với axit phải chịu được axit sunphuric ở 160–190°C với nồng độ 94–99%, còn ở mặt tiếp xúc với nước thì chịu được áp suất nước nồi hơi lên tới 0,5–1 MPa Các thiết bị trao đổi nhiệt có thể có các chi tiết như ống xoắn ruột gà bằng teflon, bình trao đổi nhiệt bằng thủy tinh hoặc thép không gỉ, có hoặc không có anot bảo vệ Trên thực tế, một số công ty chế tạo thiết bị sản xuất hóa chất đã tìm ra các vật liệu có khả năng chống ăn mòn đặc biệt, với tốc độ ăn mòn có thể chấp nhận được (ví dụ 0,1 mm/năm) trong điều kiện không được bảo vệ bằng anot hy sinh, ở phạm vi nồng độ H2SO4 95–100% Giá của những vật liệu này cũng ở mức hợp lý.
* Cải tiến các công đoạn hấp thụ và làm lạnh
Khi nhiệt độ tăng, các tháp hấp thụ thông thường trong dây chuyền sản xuất axit sulfuric sẽ gặp giới hạn hoạt động; để có thể sản xuất axit ở nhiệt độ cao mà không làm giảm hiệu suất hấp thụ, cần cải tiến và nâng cao hiệu quả ở hai công đoạn làm lạnh và hấp thụ Trong các nhà máy mới xây dựng, tháp hấp thụ Venturi được áp dụng để đồng thời tăng hiệu quả hấp thụ và làm lạnh Công nghệ này có thể được mô tả sơ lược như sau: khí chứa SO3 đi vào tháp rửa khí Venturi ở nhiệt độ khoảng 300 °C, axit đưa vào từ đầu kia của tháp ở nhiệt độ khoảng 170 °C.
Do hấp thụ và phản ứng với SO3 nên nhiệt độ axit tăng lên đến
Ở nhiệt độ 195°C, khoảng 95% SO3 có trong khí được hấp thụ tại phần venturi Nồng độ H2SO4 được quan sát và kiểm tra trong hệ tuần hoàn của tháp venturi Axit nóng chảy xuống được bơm qua lò hơi để trao đổi nhiệt rồi quay trở lại tháp venturi Lò hơi sản xuất hơi bão hòa ở áp suất 0,5 MPa, hơi này có thể được sử dụng trực tiếp trong nhà máy Hệ thống làm lạnh axit được thiết kế để có thể lấy đi được 60% nhiệt hấp thụ ban đầu kể cả khi hệ thống thu hồi năng lượng gặp sự cố.
Bộ phận sản xuất hơi nước là thiết bị bốc hơi kiểu lò hơi được nối bằng mặt bích với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm Axit sunphuric nóng được làm lạnh rồi phun vào đỉnh tháp venturi qua nhiều vòi phun Nồng độ axit được kiểm soát bằng cách bổ sung nước vào bộ thu gom axit của tháp venturi; axit nóng dư từ hệ tuần hoàn tháp venturi sẽ chảy vào thùng chứa và được dùng để gia nhiệt sơ bộ nước cấp cho nồi hơi Với nước cấp cho nồi hơi ở 105 °C và hệ hấp thụ kép có các dòng chảy tuần hoàn, có thể thu hồi đến 0,5 tấn hơi nước áp suất thấp trên mỗi tấn axit Hơi nước ở cả hai mức áp suất cao và thấp có thể được nạp phối hợp vào tuabin phát điện Công suất điện thu được đạt xấp xỉ 430 kW/tấn H2SO4 Ví dụ, với công nghệ mới một nhà máy H2SO4 công suất 2000 tấn/ngày sẽ tạo ra 36 MW công suất điện mà không phát thải khí CO2, góp phần đáng kể cho bảo vệ môi trường.
Công nghệ sản xuất supe phốt phát
1 Sơ lược về các công nghệ sản xuất supephotphat
Supephotphat là một loại phân lân có tên thương mại là phân supe, chứa chủ yếu hàm lượng P2O5 hòa tan trong nước Bên cạnh đó, nó còn có một lượng nhỏ P2O5 tan được trong amoni nitrat hoặc axit xitric, được gọi chung là P2O5 hữu hiệu của supe.
Tùy theo hàm lượng của P2O5 trong sản phẩm có thể chỉa thành
- Supephotphat đơn: có chứa P2O5 hữu hiệu tổng cộng nhỏ hơn hoặc bằng 19%
- Supephotphat kép: chứa hàm lượng P2O5 cao gần gấp đôi supephotphat đơn.
Trong cả 2 loại phân bón supe đơn và kép đều có chứa một phần
P2O5 tự do trong sản phẩm được hiểu là phần P2O5 còn lại chưa bị phân hủy của nguyên liệu, gồm cả nước ẩm chưa bay hơi và một phần H3PO4 chưa phân hủy hết Đây được gọi là P2O5 tự do trong sản phẩm hoặc do thủy phân của các sản phẩm hình thành theo phản ứng.
Sản xuất supephotphat đơn sử dụng H2SO4 để phân hủy quặng. Sản xuất supephotphat kép sủ dụng H3PO4 để phân hủy quặng.
Cơ sở lý thuyết của công nghệ sản xuất supe photphat đơn là phản ứng chuyển hóa apatít bằng axit sunfuric Thực chất quá trình chuyển hóa này là sự xảy ra gần như đồng thời của hai phản ứng hóa học: phân giải cấu trúc apatít và hình thành các sản phẩm supe photphat hòa tan trong dung dịch axit sunfuric Hiểu rõ cơ chế này giúp tối ưu điều kiện phản ứng như nồng độ axit sunfuric, nhiệt độ, thời gian và tỉ lệ nguyên liệu để nâng cao hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
1: Phản ứng trao đổi giữa axit sunfuric và apatit để hình thành axit photphoric
2: Phản ứng tạo supe photphat từ axit photphoric và apatit. Gộp 2 quá trình này lại ta có phương trình:
2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 6,5H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O +
2 Công nghệ sản xuất và phân tích ưu , nhược điểm
2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn và các thiết bị chủ yếu 2.1.1 Yêu cầu quặng apatit
- Thành phần của quặng đưa vào sản xuất supe phải đảm bảo yêu cầu tạp chất thấp, hàm lượng P2O5 cao.
- Cỡ hạt của quặng đảm bảo đạt lọt sàng 0,15mm hoặc nhỏ hơn.
- Độ ẩm không quá cao < 1%.
- Nồng độ axit phải thích hợp, thường từ 58% đến 68% tùy nhiệt độ môi trường
- Lượng axit thực tế đưa vào phản ứng cao hơn lý thuyết 5-10%.
- Nhiệt độ ban đầu của axit khoảng 55- 60 0 C, tùy theo nhiệt độ môi trường.
2.1.3 Phân giải quặng phốt phát bằng H 2 SO 4 trong thiết bị phản ứng
Trong sản xuất supe photphat đơn, hai giai đoạn 1 và 2 tiến hành kế tiếp nhau chứ không thể đồng thời, vì không thể có sự tồn tại đồng thời của axit H2SO4 và Ca(H2PO4)2 trong dung dịch nước Nếu hai chất này cùng tồn tại sẽ xảy ra phản ứng làm giảm hiệu quả sản xuất và gây thành phần phụ không mong muốn Vì vậy, quá trình sản xuất được thiết kế thực hiện từng giai đoạn lần lượt để đảm bảo điều kiện phản ứng đúng và tạo ra supe photphat đơn chất lượng cao.
Ca(H2PO4)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H3PO4
Sau đây lần lượt giới thiệu từng giai đoạn
2.1.4 Giai đoạn 1 của phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng
Khi bắt đầu trộn axit với quặng phốt phát, phản ứng đầu tiên diễn ra trên bề mặt các hạt quặng phốt phát có dư H2SO4, dẫn tới hình thành axit photphoric (H3PO4) theo phản ứng hóa học đã xác định.
Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5 H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4.0,5H2O + HF
Phản ứng xảy ra ngay khi trộn quặng với axit và diễn ra trong vòng 20–40 phút Lúc này canxi sunphat hình thành ở dạng CaSO4·0,5H2O, sau đó nhanh chóng chuyển thành dạng khan ổn định nhờ nhiệt độ cao (110–120°C) và nồng độ P2O5 lớn (42–46%) khi giai đoạn 1 kết thúc.
Hình 5 :Ảnh hưởng của nhiệt độ và %P2O5 đến sự kết tinh của Canxi sunphat (CaSO 4 khan là dạng chủ yếu của Canxi sunphat nằm lại trong supe photphat)
Các yếu tố ảnh hưởng đến giai đoạn 1
2.1.4.1 Lượng axit H 2 SO 4 tiêu chuẩn
Là lượng axit H2SO4 100% cần thiết để phân hủy 100 đơn vị Kg bột quặng phốt phát.
Có thể dựa vào các phản ứng diễn ra ở giai đoạn 1 để tính lượng axit tiêu chuẩn lý thuyết khi đã biết đầy đủ thành phần của quặng, kể cả các tạp chất tồn tại trong mẫu Nhờ phương pháp này, ta có thể ước tính chính xác lượng H2SO4 tiêu chuẩn cần thiết cho 100 kg quặng phốt phát khô.
2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF
Như vậy theo phản ứng ta có
Vậy mỗi đơn vị P2O5 cần 1.61 đơn vị H2SO4 100%
Vậy mỗi đơn vị CaCO3 cần 0.98 đơn vị H2SO4 100%
Thực tế khi tính toán hàm lượng các chất và tạp chất cũng chỉ tính cho các phần chủ yếu còn các phần khác tiêu hao lượng axit
Tiêu hao H2SO4 không đáng kể và không vượt quá lượng HF hình thành khi phân hủy quặng; HF tham gia vào quá trình phân hủy quặng phốt phát.
Trong thực tế để đảm bảo thỏa mãn nhu cầu phân hủy cần lấy dư axit so với lý thuyết từ 6 đến 10%.
Hình 6 :Sự phụ thuộc mức độ phân hủy quặng vào nồng độ H 2 SO 4
Trong quá trình phân hủy quặng phốt phát, tốc độ phân hủy phụ thuộc vào hoạt độ của axit và tốc độ quá bão hòa của các sản phẩm phản ứng sinh ra Hình 2 mô tả dạng tổng quát về sự phụ thuộc của mức độ phân hủy phốt phát vào nồng độ axit H2SO4 ban đầu ở cùng một thời gian Vì vậy cần xác định một khu vực nồng độ axit thích hợp để tối ưu quá trình Tùy theo điều kiện sản xuất, chất lượng quặng và nhiệt độ phân hủy mà ta chọn nồng độ axit phù hợp nhằm đạt hiệu quả cao và đảm bảo an toàn vận hành.
Ví dụ với Lào Cai sản xuất supe phốt phát theo phương pháp liên tục thì nồng độ axit H2SO4 nên là 66-67% về mùa đông và 65% về mùa hè.
Thông thường được xác định tùy thuộc vào nồng độ axit, cụ thể, với axit 61% là 65 – 75 O C Với axit 64 – 68% là 50 – 60 O C.
2.2 Điều chế và trung hoà đợt 1.
Quặng apatit nguyên khai sau khi sấy nghiền có độ ẩm 1,5–3% H2O và 95% cỡ hạt qua sàng 0,16 mm; quặng tuyển sau sấy, sàng (hay nghiền) có độ ẩm 10–14% H2O và kích thước cỡ 0,074 mm được vận chuyển vào bunke trung gian thuộc bộ phận điều chế.
Axit sunfuric có nồng độ 75–77% (thường 76%) được bơm từ kho chứa về xí nghiệp supe và được lưu trữ trong 3 thùng chứa lớn Từ các thùng chứa axit, chất được đưa lên thùng cao vị; tại đây bố trí một đường ống chảy tràn nhằm duy trì mức axit ổn định trong thùng cao vị.
Nước công nghiệp được bơm thẳng từ phân xưởng nước lên thùng chứa cao vị.
Trong công nghệ điều chế hiện tại, nồng độ axit đổ vào thùng trộn là khoảng 70–74%, do đó cần dùng nước để pha loãng axit và đồng thời điều chỉnh lưu lượng axit loãng đổ vào thùng trộn nhằm đảm bảo năng suất axit theo đúng tỉ lệ L:R Quá trình pha loãng và điều chỉnh lưu lượng axit có quan hệ mật thiết với nhau: khi thay đổi lưu lượng nước pha loãng để đạt nồng độ C%, năng suất sẽ thay đổi và ngược lại khi thay đổi lưu lượng axit thì nồng độ sẽ thay đổi Để đáp ứng yêu cầu, ta sử dụng các thiết bị phù hợp.
- Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vô cấp trên đường ống dẫn nước từ thùng cao vị đến ống pha loãng.
- Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vô cấp trên đoạn đường ống dẫn axit từ thùng cao vị đến ống pha loãng.
- Lắp đặt các thiết bị báo mức axit, mức nước tại thùng cao vị và đưa về chỉ thị tại hệ thống.
Việc lắp đặt thiết bị điều khiển van nước là yếu tố then chốt của hệ thống xử lý nước, nhận tín hiệu nồng độ xử lý và phát tín hiệu điều khiển góc mở van phù hợp để duy trì nồng độ ổn định theo yêu cầu; thiết bị có thể điều chỉnh theo luật PID nhằm tối ưu đáp ứng và giảm lệch, mang lại hiệu suất xử lý nước cao và ổn định.
Việc lắp đặt thiết bị điều khiển van axit cho hệ thống xử lý cho phép nhận tín hiệu lưu lượng và đưa ra tín hiệu điều khiển góc mở van thích hợp, từ đó đảm bảo năng suất axit ổn định theo yêu cầu vận hành Thiết bị có thể điều chỉnh theo luật điều khiển PID, tối ưu hóa quá trình, giảm dao động và nâng cao hiệu suất xử lý axit một cách an toàn và liên tục.
Thiết bị điều khiển tương quan được lắp đặt để nhận tín hiệu nồng độ và năng suất axit, xử lý và phát tín hiệu điều khiển góc mở của van axit và van nước, nhằm duy trì mối quan hệ tương quan giữa hai đại lượng và tối ưu hóa quá trình điều tiết trong hệ thống.