BÁO cáo THỰC tập NHÀ máy SUPER PHỐT PHÁT LONG THÀNH

Axit sunfuric có nhiềuứng dụng, và nó được sản xuất với một sản lượng lớn hơn bất kỳ chất hóa học nào,ngoại trừ nước.. Axit sunfuric là một hóa chất cơ bản dùng nhiều trong các ngành côn

GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP

Giới thiệu khái quát đặc điểm của Nhà máy

NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT LONG THÀNH có tên giao dịch LONG THÀNH SUPER PHOSPHATE PLAND, đặt tại KHU CÔNG NGHIỆP GÒ DẦU – XÃ PHƯỚC THÁI – HUYỆN LONG THÀNH – TỈNH ĐỒNG NAI; điện thoại 0613.841188, fax 0613.841207.

Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành là một trong những đơn vị trực thuộc Công ty Phân Bón Miền Nam, đóng vai trò quan trọng trong chuỗi sản xuất phân bón của tập đoàn Công trình được khởi công xây dựng vào tháng 4 năm 1988 và đã tổ chức lễ khánh thành vào ngày 10 tháng 12 năm 1992, đánh dấu một bước ngoặt phát triển cho ngành sản xuất phân bón ở khu vực miền Nam.

Công suất thiết kế ban đầu của 2 dây chuyền sản xuất chính :

Axit sunfuric (H 2 SO 4 ): 40.000 tấn/năm và Supe phốt phát đơn (phân lân) : 100.000 tấn/năm.

Tháng 8 năm 2005 hoàn thành xây dựng khánh thành và đưa vào sản xuất dây chuyền sản xuất Axit sunfuric số 2.

Nhà máy Supe Phốt Phát Long Thành được xây dựng tại khu công nghiệp Gò Dầu, xã Phước Thái, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai, trên diện tích đất 80.000 m2 Theo quyết định số 303/CNNG-TCNS ngày 17/7/1991 của Bộ Công nghiệp nặng (nay là Bộ Công nghiệp), đây là đơn vị trực thuộc Công ty phân bón Miền Nam Nhà máy sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm như Supe lân, axit sunfuric và các sản phẩm phân bón khác mang gốc từ Supe phốt phát Đây là đơn vị duy nhất tại Miền Nam sản xuất và cung cấp phân bón Supe lân và axit sunfuric, phục vụ chủ yếu cho nông nghiệp và công nghiệp hóa chất của các tỉnh phía Nam.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

Nhà máy còn sản xuất đa dạng các loại phân bón Supe lân với mọi hàm lượng P2O5, nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng cho từng khu vực đất trồng và từng loại cây trồng.

- Sản phẩm Supe lân M của Nhà máy được tặng huy chương vàng năm 1993,

- Sản phẩm Supe lân PA được cấp huy chương vàng năm 1995.

- Sản phẩm Supe lân 16,5% P 2 O 5 hữu hiệu đoạt giải bông lúa vàng năm 1997.

- Sản phẩm thuốc trừ sâu công nghiệp (Na 2 SiF 6 ) được công nhận huy chương vàng năm 1996 và 1998.

Trong nhiều năm liền, sản phẩm Supe lân được người tiêu dùng đánh giá cao và xếp vào hàng chất lượng, đồng thời giành giải Ba trong chương trình Hàng Việt Nam chất lượng cao do Đài Tiếng nói Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh tổ chức.

Hiện nay, nhà máy đã xây dựng và mở rộng xong dây chuyền sản xuất Supe phốt phát từ 100.000 tấn/năm lên 200.000 tấn/năm, và dây chuyền sản xuất axit sunfuric số 2 có công suất 40.000 tấn/năm, được trang bị thiết bị và công nghệ hiện đại.

Trong khuôn khổ kế hoạch Nhà nước giao, công ty tập trung sản xuất và tiêu thụ hai mặt hàng chủ lực là Supe lân và axit sunfuric, đồng thời đảm bảo sử dụng nguồn vốn Nhà nước một cách hiệu quả để tạo thu nhập ổn định cho người lao động Việc thực hiện đúng kế hoạch sẽ tối ưu hóa hiệu quả nguồn lực, tăng cường năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp phân bón và axit sunfuric, đồng thời duy trì đời sống và thu nhập ổn định cho người lao động.

Sản phẩm phân bón của nhà máy đa dạng và tập trung vào gốc phốt phát, đáp ứng nhu cầu của bà con nông dân khu vực phía Nam, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long Danh mục gồm Supe lân (phân lân), phân lân PA, phân lân M và nhiều loại phân bón đặc chủng được thiết kế cho từng loại giống cây trồng khác nhau, nhằm tối ưu hiệu quả sử dụng và năng suất cây trồng Với hệ thống phân phối và kiểm định chất lượng, các sản phẩm phân bón này hỗ trợ nông dân miền Nam đạt kết quả canh tác ổn định và bền vững.

* Sản phẩm về hóa chất: axit sunfuric kỹ thuật, axit sunfuric thương phẩm,

1.1.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của Nhà máy

Nhà máy là doanh nghiệp Nhà Nước, hiện tại đang sử dụng mô hình quản lý kiểu trực tuyến chức năng, với số cấp quản lý là 2.

MÔ HÌNH TỔ CHỨC CƠ CẤU BỘ MÁY QUẢN LÝ

P GIÁM ĐỐC P GIÁM ĐỐC KỸ

P KẾ TOÁN P KỸ THUẬT SX P KH-TT P CUNG ỨNG KHO

PX SUPE PX AXIT PX CƠ ĐIỆN

1.1.3 Chức năng nhiệm vụ cơ bản của các bộ phận quản lý

Các phòng ban trong bộ máy quản lý có mối quan hệ mật thiết, tạo thành chuỗi mắt xích liên hoàn dưới sự lãnh đạo của Ban Giám đốc Việc điều hành và quản lý được thực hiện một cách nhịp nhàng, khoa học và hiệu quả, đảm bảo sự gắn kết và đồng bộ giữa các phòng ban và phân xưởng Mục tiêu của Nhà máy là liên tục nâng cao sản lượng và chất lượng, hạ giá thành sản phẩm, đồng thời mở rộng và phát triển quy mô hoạt động để tăng cường năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững.

Giám đốc có trách nhiệm quản lý toàn diện Nhà máy và điều hành thống nhất các bộ phận như tài chính kế toán, kế hoạch kinh doanh, tổ chức hành chính và quản lý kinh doanh Công việc được thực hiện với sự tham mưu của cán bộ quản lý và các bộ phận chuyên môn nhằm tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả vận hành Sự phối hợp nhịp nhàng giữa lãnh đạo và các phòng ban giúp đảm bảo mục tiêu hoạt động, tăng cường quản trị rủi ro và cải thiện kết quả kinh doanh.

* Các Phó Giám đốc chịu sự ủy quyền của Giám đốc phụ trách về công tác kỹ thuật, kinh doanh của Nhà máy.

Chịu sự điều hành trực tiếp của Giám đốc, phòng Tổng hợp có chức năng và nhiệm vụ quản lý về nhân sự, tiền lương, tổ chức hành chính.

- Phòng Tổng hợp đảm nhận công việc như đào tạo, sắp xếp lao động cho hợp lý Phụ trách việc tính lương, thưởng, theo dõi lao động, giải quyết các chế độ của người lao động Xây dựng nội quy công tác, chế độ làm việc phù hợp với quy định của Nhà Nước và Nhà máy.

- Theo dõi tình hình tăng giảm lao động và quản lý lao động.

- Quản lý các chế độ BHXH, BHYT cho CBCNV trong Nhà máy

- Trực tiếp quản lý các bộ phận hành chính, khối phục vụ như : đội bảo vệ, nhà ăn ka, y tế , đội xe…

Chịu sự điều hành của Giám đốc, phòng Kế toán thực hiện các nghiệp vụ quản lý và sử dụng nguồn vốn.

Phòng kế toán có nhiệm vụ thực hiện các nghiệp vụ ghi chép phản ánh một cách chính xác kịp thời, liên tục và có hệ thống tất cả các nghiệp vụ kinh tế phát sinh.

Cung cấp thông tin về tình hình sản xuất kinh doanh cho Giám đốc Phân tích hoạt động kinh tế và lập báo cáo tài chính.

Quá trình kiểm tra tình hình thực hiện các chế độ hoạch toán và chế độ quản lý tài chính nhằm đảm bảo tuân thủ quy định và tăng cường hiệu quả quản lý nguồn lực Đồng thời, kiểm tra việc ghi nhận, báo cáo và lưu trữ dữ liệu kế toán để đảm bảo tính đúng đắn và đầy đủ của số liệu Bên cạnh đó, kiểm tra việc sử dụng tài sản và bảo quản tài sản, vốn nhằm hạn chế lãng phí, đánh giá mức độ sử dụng hiệu quả và bảo đảm an toàn cho tài sản và vốn Quá trình đánh giá tập trung vào sự phù hợp của các quy trình hạch toán, quản lý chi phí và cơ chế quản lý tài sản, đồng thời chỉ ra các biện pháp cải thiện để tối ưu hóa hiệu quả tài chính.

Việc trích nộp ngân sách đầy đủ và đúng quy trình là cơ sở để Nhà nước thực thi các biện pháp quản lý tài chính hợp lý trong thu chi Nhờ đó, thanh toán kịp thời và đầy đủ các khoản thanh toán cho cán bộ, công nhân viên và các hoạt động tài chính khác được đảm bảo.

Phòng Cung ứng – Kho vận:

Phòng Cung ứng – Kho vận chịu sự điều hành của Phó Giám đốc kinh doanh Nhiệm vụ của đơn vị là lập kế hoạch cung ứng nguyên liệu, nhiên liệu và các vật tư thay thế phục vụ cho sửa chữa thường xuyên, đảm bảo nguồn hàng liên tục và tối ưu chi phí, đồng thời quản lý tồn kho và vận chuyển để chuỗi cung ứng hoạt động hiệu quả và đáp ứng kịp thời nhu cầu của doanh nghiệp.

Quản lý vật tư, nguyên vật liệu, thống kê vật tư tồn kho.

Quản lý sắp xếp kho tàn và đội xe, tiếp nhận cầu cảng hợp lý.

Phòng Kế hoạch – Thị trường:

Giới thiệu sản phẩm

Axit sunfuric kỹ thuật sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN2718 – 78:

- Hàm lượng căn không bay hơi ≤ 0.05%.

Axit sunfuric hay acid sulfuric là một hóa chất cơ bản được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất phân khoáng, muối, axit và các sản phẩm hữu cơ đến chế tạo sơn, bột màu, chất tạo khói và chất nổ; nó còn được dùng trong lọc dầu, luyện kim, gia công kim loại, chế tạo sợi nhân tạo và làm chất hút ẩm Trong chu trình sản xuất, tiêu thụ axit sunfuric rất lớn: để sản xuất 1 tấn P2O5 trong phân lân cần tiêu thụ hết 2.2–2.5 tấn axit sunfuric, và để sản xuất 1 tấn sunfat cần 0.75 tấn axit sunfuric.

Trong hóa học, axit sunfuric được xem là hỗn hợp của anhydric sunfuric với nước Công thức tổng quát: SO 3 H 2 SO 4 hay H 2 SO 4

Trong kỹ thuật thì hỗn hợp theo tỷ lệ bất kỳ của SO 3 với nước đều gọi là Axit Sunfuric Trong đó: nSO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + (n – 1)SO 3

Nếu tỷ lệ SO 3 /H 2 O < 1: gọi là dung dịch axit sunfuric.

Trong hóa học, tỷ lệ SO3/H2O quyết định loại sản phẩm axit thu được Nếu tỷ lệ này là 1:1, chất tạo thành được gọi là axit sunfuric khan hay monoaxit Nếu tỷ lệ này lớn hơn 1, ta sẽ có dung dịch của SO3 trong axit sunfuric hay oleum, hoặc axit sunfuric bốc khói.

Dung dịch axit sunfuric được đặc trưng bởi phần trăm khối lượng của H2SO4 hoặc SO3 có trong hỗn hợp (ví dụ dung dịch oleum chứa SO3 hòa tan vào H2SO4) Việc xác định thành phần này cho biết mức độ đặc của dung dịch và loại axit hiện diện Tính chất của axit sunfuric thay đổi rất nhiều theo nồng độ của H2SO4 và tỷ lệ SO3 trong dung dịch, do đó nắm được phần trăm khối lượng là bước quan trọng để dự đoán hành vi vật lý và hóa học của dung dịch trong các ứng dụng công nghiệp và thí nghiệm.

Mono axit: Là một chất lỏng không màu, sánh, khối lượng riêng ở 20 0 C là 1.8305g/cm 3 Ở 103.7 0 C, áp suất 1atm xảy ra sự kết tinh Áp suất thường khi nâng

Tiểu luận mới tải xuống từ địa chỉ skknchat123@gmail.com cập nhật các thông tin quan trọng: khi nhiệt độ đạt 296.2°C, axit sulfuric bắt đầu sôi và phân hủy thành một hỗn hợp cô đặc chứa 98.3% H2SO4 và 1.7% H2O Hỗn hợp này có điểm sôi là 336.5°C.

Tính chất của axit sunfuric:

Nhiệt độ kết tinh của axit sunfuric và oleum tương đối cao, vì vậy các tiêu chuẩn về nồng độ được quy định nghiêm ngặt nhằm ngăn chúng bị kết tinh trong quá trình sản xuất, bảo quản và vận chuyển Việc kiểm soát chặt chẽ nồng độ giúp duy trì tính ổn định của sản phẩm, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa quy trình xử lý hóa chất trong ngành công nghiệp liên quan.

Khi nhiệt độ tăng, nhiệt độ sôi của dung dịch axit tăng lên và đạt giá trị cực đại 336,5°C ở nồng độ 98,3%, sau đó giảm Trong khi đó, áp suất hơi của dung dịch axit giảm và đạt mức cực tiểu ở nồng độ 98,3%, sau đó lại tăng ở các nồng độ cao hơn.

Khi tăng hàm lượng SO 3 tự do:

- Nhiệt độ sôi của oleum giảm từ 296.2 0 C (ở 0% SO 3 tự do) xuống 44.7 0 C (ở 100% SO 3 – tức nhiệt độ sôi của SO 3 ).

- Áp suất hơi trên oleum tăng

- Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng Khi tăng nồng độ:

- Khối lượng riêng dung dịch axit tăng, đạt cực đại ở 98.3%, sau đó giảm.

- Nhiệt dung riêng dung dịch axit giảm.

Khi tăng hàm lượng SO 3 tự do:

- Khối lượng riêng oleum cũng tăng, đạt cực đại ở 62% SO 3 tự do, sau đó giảm.

- Nhiệt dung riêng của oleum tăng.

- Khối lượng riêng của axit và oleum đều giảm.

- Nhiệt dung riêng của axit và oleum đều tăng.

Độ nhớt của axit ảnh hưởng lớn đến trở lực khi axit chảy trong đường ống hoặc máng dẫn; độ nhớt tối đa của axit được ghi nhận ở 84,5%, của oleum ở 100% H2SO4 và 50–55% SO3 tự do Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của axit giảm.

Chất thải: Khí SO 2 thoát ra ở một số mặt bích hay ống dẫn khí Không được để hàm lượng SO 2 trong khí quyển ở khu vực sản xuất quá 10mg/m 3

Khí SO3 thoát ra khỏi thiết bị hoặc đường ống sẽ kết hợp với nước trong không khí ẩm tạo thành mù axit Để bảo đảm an toàn và tuân thủ quy chuẩn, không được để hàm lượng SO3 trong không khí tại khu vực sản xuất vượt quá 1 mg/m3.

Rò rỉ axit sunfuric từ một số thiết bị hoặc đường ống đòi hỏi cách xử lý khẩn cấp: cô lập vùng rò rỉ, ngăn chặn sự lan rộng và khắc phục sự cố ngay tại hiện trường Dùng vôi bột hoặc mùn cưa để hấp thụ, trung hòa axit và làm khô khu vực bị nhiễm, sau đó dùng chổi quét sạch bụi và cặn Đối với axit sunfuric thoát ra từ ống gang dàn làm lạnh làm nước tuần hoàn có tính axit, cần trung hòa dòng nước bằng vôi để đưa pH về khoảng 7 – 7.5, đảm bảo an toàn cho hệ thống và vận hành.

Super lân đơn là một hỗn hợp gồm có: các muối của axit photphoric, một lượng nhỏ axit photphoric tự do và apatit chưa phân hủy.

Công thức hóa học của các thành phần có trong super lân đơn như sau:

* Tính chất hóa lý của super lân đơn:

Super lân đơn là một loại bột tơi xốp có màu xám sẫm hoặc xám nhạt, với trọng lượng riêng đổ đống từ 1,1 đến 1,5 tấn/m³ Hàm lượng các hợp chất photpho trong sản phẩm khá cao, là yếu tố chính quyết định hiệu quả cung cấp phốt pho cho cây trồng Với đặc tính bột mịn và dễ hòa tan, super lân đơn được ứng dụng phổ biến làm phân bón phosphate cho nhiều loại đất và cây trồng, đồng thời cần được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát để duy trì chất lượng và giảm thất thoát phốtpho.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat phát chứa trong super lân được tính ra phần trăm anhydrit phốt phát tức là phần trăm P 2 O 5

Phần P 2 O 5 trong super lân ở dạng hòa tan trong nước (P 2 O 5 hòa tan trong nước) gồm có Ca(H 2 PO 4 ) 2 H 2 O và H 3 PO 4 tự do.

Các phốt phát sắt, phốt phát nhôm và CaHPO4 không hòa tan trong nước, mà chỉ hòa tan một phần hoặc hoàn toàn trong dung dịch citrat ammon Cây cối có thể hấp thụ được các dạng phốt phát này, nhưng quá trình hấp thu diễn ra chậm, được gọi là P2O5 hòa tan trong citrat.

Chất lượng của super lân được đánh giá theo hàm lượng P 2 O 5 hữu hiệu (dạng

Khả năng hấp thu P2O5 của cây là tổng các dạng P2O5 hòa tan trong nước và hòa tan trong citrat amoni; thêm vào đó, phân Super lân cũng chứa một phần P2O5 không hòa tan trong citrat, ở dạng apatit chưa được phân hủy.

Tổng các dạng P 2 O 5 hữu hiệu và P 2 O 5 không hòa tan trong citrat được gọi là

Tỷ lệ phần trăm của P 2 O 5 hữu hiệu đối với P 2 O 5 chung biểu thị mức độ phân hủy apatit bởi axit sunfuric gọi là hệ số phân hủy (K).

Super lân được sử dụng chủ yếu làm phân bón chứa photpho Photpho trong super lân ở dạng dinh dưỡng giúp tăng hàm lượng tinh bột ở các cây có củ, tăng hàm lượng đường ở các cây có quả, và làm cho cây cứng cáp, chống được sâu bệnh Nói chung, super lân giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh và mang lại năng suất thu hoạch cao đối với các loại cây nông nghiệp và công nghiệp.

Ngoài ra super lân đơn còn dùng để sản xuất các loại phân bón hỗn hợp NPK.

* Tiêu chuẩn nhà nước về super lân:

Super lân đơn được sản xuất tại Công ty Super Phốt Phát Long Thành từ apatit Lào Cai và tuân thủ tiêu chuẩn nhà nước TCVN 4440-2004; sản phẩm phải đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật sau: hàm lượng P2O5 danh nghĩa và tỉ lệ P tổng hợp phù hợp với quy định, độ ẩm ở mức cho phép, tạp chất vô cơ và kim loại nặng không vượt quá giới hạn, kích thước hạt và độ đồng nhất giữa các lô đảm bảo tính ổn định và khả năng hòa tan, cùng với quy cách đóng gói và nhãn mác rõ ràng, thuận tiện cho quản lý chất lượng và truy xuất nguồn gốc; mọi lô hàng được kiểm tra chất lượng trước khi xuất khẩu hoặc lưu hành, đảm bảo nguồn gốc từ apatit Lào Cai và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kiểm tra chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 4440-2004.

Hàm lượng P 2 O 5 hữu hiệu không nhỏ hơn: 16%

Hàm lượng P 2 O 5 tự do không lớn hơn: 4%

Hàm lượng ẩm không được lớn hơn: 11%

Super lân phải tơi xốp, màu sáng xám, không bị vón cục, không nhão bét.

Super lân đơn sản xuất theo tiêu chuẩn thử nghiệm TCVN 4440-2004.

Thông tư 36/2010/TT-BNNPTNT ngày 24/6/2010 quy định danh mục phải công bố hợp quy liên quan đến axit tự do cho sản phẩm Super lân đơn sản xuất tại nhà máy Super Phốt Phát Long Thành, nghĩa là sản phẩm này phải được công bố hợp quy và qua kiểm tra về axit tự do trước khi ra thị trường.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC

Giới thiệu chung

Axit sunfuric là một hóa chất có từ rất lâu trong lịch sử loài người, được biết đến từ thế kỷ thứ IX Đây được cho là chất đã được phát hiện bởi Ibn Zakariya al-Razi, hay Rhazes, một nhà giả kim thuật Hồi giáo Những ghi chép cổ cho thấy al-Razi đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện và nghiên cứu axit sunfuric, mở đường cho sự phát triển của hóa học và luyện kim Hiện nay, axit sunfuric được xem là một trong những axit mạnh có vai trò thiết yếu trong nhiều ứng dụng công nghiệp và thí nghiệm phòng lab.

Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành của nền kinh tế quốc dân, cho thấy vai trò then chốt của vật liệu này trong sản xuất công nghiệp Nó là sản phẩm quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa học, đóng vai trò thiết yếu trong chuỗi cung ứng và phát triển của các ngành công nghiệp khác Công nghệ sản xuất axit sunfuric ngày càng phổ biến và rất quan trọng đối với quá trình sản xuất, đảm bảo nguồn cung ổn định và hiệu quả cho nền kinh tế.

* Đặc điểm của axit sunfuric:

- H 2 SO 4 là axit hoạt tính mạnh.

- Kết tinh ở nhiệt độ 10,450 0 C, sôi ở nhiệt độ 296,2 0 C.

- H 2 SO 4 hòa tan SO 3 gọi là oleum (20, 25, 30, 35  65% SO 3 ) Thực tế hay sản xuất oleum vì có thể tạo axit với nồng độ khác nhau.

* Vai trò của axit sunfuric:

Hầu như mọi ngành sản xuất hóa học trên thế giới đều sử dụng axit sunfuric ở mức độ trực tiếp hoặc gián tiếp Chúng ta gặp axit này trong sản xuất phân bón như supephotphat và amoni photphat, cũng như trong các lĩnh vực thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, nhựa, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm và chế biến dầu mỏ Có thể nói axit sunfuric của một quốc gia là một chỉ số tốt về sức mạnh công nghiệp của nước đó, và vai trò quan trọng của axit sunfuric được thể hiện rõ qua tình hình sản xuất trên toàn cầu cũng như trong nước.

Ngay từ cổ đại, con người đã biết axit sunfuric và từ thế kỷ X đã điều chế nó bằng cách chưng cất sunfat sắt ở nhiệt độ cao thu được SO2 và SO3; khi làm lạnh hỗn hợp khí SO2 và SO3 cùng với hơi nước sẽ hình thành H2SO4, nhưng phương pháp này có năng suất thấp và chi phí cao Đến cuối thế kỷ XV, người ta đốt lưu huỳnh và diêm tiêu ẩm để điều chế axit sunfuric cho y học, và năm 1740 một nhà máy sản xuất axit sunfuric được xây dựng ở Anh; nguyên tắc vẫn là đốt lưu huỳnh và muối nitrát trong các bình kim loại sau đó hấp thụ khí ra bằng nước trong bình thủy tinh, cho đến năm 1796 thay thế bằng phòng chì Quá trình sản xuất ban đầu gặp gián đoạn do oxit nitơ thải ra ngoài gây ô nhiễm môi trường; đầu thế kỷ XIX bắt đầu đốt lưu huỳnh trong lò riêng, oxit nitơ được điều chế và điều chỉnh bằng cách dùng axit sunfuric phân hủy các muối nitrat, đồng thời đặt tháp trước và sau phòng chì để tách và hấp thụ oxit nitơ bay theo khí thải, từ đó tăng năng suất và giảm giá thành Đầu thế kỷ XX, tháp đệm được dùng thay cho phòng chì, hình thành phương pháp tháp với năng suất cao hơn nhiều, nhưng chỉ điều chế được axit sunfuric có nồng độ khoảng 75% và độ tinh khiết còn thấp song song với phương pháp tháp, năm 1931 P Filit (người Anh) đề nghị oxy hóa SO2 trực tiếp trên xúc tác Pt bằng oxi không khí, mở ra phương pháp tiếp xúc cho sản xuất axit sunfuric hiện đại.

Trong lĩnh vực nghiên cứu, quá trình oxi hóa SO2 thành SO3 được thực hiện trên các xúc tác như oxit sắt và oxit đồng Đến cuối thế kỷ XIX–đầu thế kỷ XX, người ta đã có biện pháp khắc phục xúc tác ngộ độc, nhờ đó phương pháp tiếp xúc để sản xuất axit sunfuric ngày càng phát triển Ưu điểm của phương pháp này là sản phẩm tinh khiết, có nồng độ cao; có thể sản xuất được SO3 ở trạng thái lỏng và oleum, năng suất sản xuất lớn nhưng giá thành cao do tồn tại hệ thống tinh chế khí Axit sunfuric là một axit vô cơ mạnh, được sử dụng rộng rãi.

Ngành phân bón hóa học tiêu thụ nhiều axit sunfuric nhất, vì để sản xuất một tấn P2O5 hữu hiệu trong phân bón cần 1,9–2,5 tấn axit sunfuric và một tấn amon sunfat cũng cần 0,75 tấn axit sunfuric; axit sunfuric được dùng để sản xuất nhiều loại muối sunfat, axit vô cơ như axit photphoric, axit boric, axit flohidric, cùng một số bột màu vô cơ, sơn hữu cơ, sợi visco, tinh chế dầu mỏ, chất nổ, tẩy gỉ kim loại và luyện kim cho nhôm, magiê, đồng, coban, niken, vàng; ở nước ta, Phạm Đình Ái và một số người đã tổ chức sản xuất axit sunfuric quy mô nhỏ theo phương pháp phòng chì; năm 1962, xưởng axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc công suất 40.000 tấn/năm ở Lâm Thao bắt đầu hoạt động, trong thập niên 60–70 có hai xưởng tiếp xúc ở Tân Bình và Thủ Đức, tiếp đến là xưởng 40.000 tấn/năm của nhà máy Super phốt phát Long Thành, đến năm 1992 tổng công suất của các xưởng axit sunfuric ở nước ta là 240.000 tấn/năm; hiện nay riêng nhà máy Super Phốt phát và hóa chất Lâm Thao đã có ba dây chuyền sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ lưu chất sunfua với công suất lên tới 240.000 tấn/năm; khai thác tối đa thiết kế, cải tiến những mắt xích yếu trong dây chuyền công nghệ để nâng năng suất lên cao, giảm tiêu hao vật chất và chi phí quản lý cho một tấn sản phẩm, đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời cải thiện điều kiện lao động và môi trường là những yêu cầu thiết yếu đối với người quản lý vận hành các dây chuyền sản xuất axit sunfuric ở nước ta hiện nay; những nhiệm vụ sáng tạo trên đòi hỏi nắm vững bản chất các lý thuyết và những thành tựu mới nhất của công nghệ, thiết bị sản xuất axit sunfuric.

2.1.1.2 Tình hình sản xuất axit sunfuric trên thế giới

Tình hình sản xuất acid sunfuric trên thế giới:

Nhờ các đặc tính quan trọng của axit sunfuric và nhu cầu lớn của nền sản xuất công nghiệp hóa học, sản lượng axit sunfuric trên toàn cầu đang tăng lên theo từng năm Sự gia tăng này thể hiện vai trò thiết yếu của axit sunfuric trong nhiều quy trình sản xuất và chu trình công nghiệp Biểu đồ bên dưới minh họa rõ nét xu hướng tăng trưởng của sản lượng axit sunfuric toàn cầu.

Hình 2.3 Sản lượng axit sunfuric trên thế giới

Từ đồ thị biểu diễn, ta có thể thấy được sản lượng axit sunfuric từ năm 1900 –

Trong năm 2001, sản lượng tăng mạnh và đạt tới hàng trăm triệu tấn, cho thấy đây là nguồn nguyên liệu quan trọng đối với công nghiệp sản xuất Sự gia tăng này nhấn mạnh vai trò chiến lược của nguồn nguyên liệu trong chu trình sản xuất và sự phát triển của ngành công nghiệp.

Mỹ được xem là một trong những nước sản xuất axit sunfuric lớn nhất thế giới, phản ánh vai trò chủ đạo của nước này trên thị trường hóa chất công nghiệp Đồ thị dưới đây cho thấy sản lượng axit sunfuric mà Mỹ đã sản xuất trong các thập niên trước, giúp hình dung xu hướng cung cầu và mức độ ảnh hưởng của Mỹ đến thị trường toàn cầu.

Hình 2.3 Sản lượng axit sunfuric và hóa chất cơ bản khác của Mỹ

Theo VnExpress, Trung Quốc hiện là nước sản xuất H2SO4 lớn nhất thế giới, với phương pháp sản xuất chủ yếu bắt nguồn từ quặng pyrit Theo Hiệp hội axit Trung Quốc, vào năm 2003 Trung Quốc đã vượt Mỹ để trở thành nước đứng đầu thế giới về sản xuất axit sunfuric, với sản lượng 33,7 triệu tấn.

2004 sản lượng đã tăng lên 35 triệu tấn.

Trong giai đoạn 1995-2005, tiêu thụ axit sunfuric trên thế giới tăng 29%, bất chấp mức giảm 20% từng xảy ra trong 1988-1993 Theo các chuyên gia, tiêu thụ axit sunfuric toàn cầu được dự báo tăng khoảng 2,6% trong giai đoạn 2005-2010 nếu đà phát triển kinh tế thế giới vẫn ổn định như hiện nay Các nước XHCN ở Châu Á vẫn là thị trường chủ đạo, chiếm khoảng 23% lượng tiêu thụ toàn cầu, tiếp đến là Mỹ với khoảng 20% Các nước ở Châu Phi, Trung và Nam Mỹ, Tây Âu lần lượt chiếm khoảng 10% Trong năm 2005, tiêu thụ toàn cầu đạt khoảng 190 triệu tấn axit sunfuric, tương đương giá trị khoảng 10 tỷ USD Dưới đây là biểu đồ tiêu thụ axit sunfuric trên thế giới trong năm 2005.

Hình 2.3 Biểu đồ tiêu thụ axit sunfuric trên thế giới

2.1.1.3 Tình hình sản xuất axit sunfuric trong nước

Ở Việt Nam, axit sunfuric được sản xuất rộng rãi để phục vụ cho nền công nghiệp hóa học nước nhà Theo dữ liệu từ Sở Khoa học và Công nghệ Bến Tre, có ba công ty sản xuất axit sunfuric lớn trong nước, đóng vai trò chủ lực cung cấp sản phẩm cho thị trường nội địa và các lĩnh vực chế biến hóa chất Những thông tin này cho thấy quy mô và công suất của các doanh nghiệp này phản ánh sự phát triển của ngành công nghiệp axit sunfuric tại Việt Nam.

Nhà máy Super Phốt Phát Lâm Thao – Phú Thọ:

Quá trình sản xuất H2SO4 được thực hiện từ quặng pyrit phối trộn với lưu huỳnh hóa lỏng nhập khẩu Chỉ bằng việc điều chỉnh tỉ lệ phối trộn nguyên liệu và cải tiến công nghệ đốt lò, nhà máy đã biến công nghệ cũ của Liên Xô thành một dây chuyền sản xuất H2SO4 hiện đại, tận dụng nguồn pyrit trong nước và giảm ô nhiễm một cách đáng kể Từ năm 1995 đến nay, lượng axit sunfuric đạt 360 tấn/ngày; bụi xỉ bay đã giảm xuống mức tiêu chuẩn, xỉ thải giảm từ 280 tấn xuống 80 tấn/ngày và toàn bộ lượng axit phải thải bỏ trước đây đã được thu hồi Tại đây H2SO4 được sản xuất theo phương pháp tiếp xúc, với chất xúc tác là oxit vanadi để oxi hóa SO2 thành SO3.

Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành:

Hàng năm sản lượng H 2 SO 4 đạt khoảng 80.000 tấn /năm với nguyên liệu là quặng sulfua sắt, sản xuất theo phương pháp tiếp xúc (chất xúc tác là V 2 O 5 ) Theo báo cáo của công ty Phân bón miền Nam, mặc dù giá lưu huỳnh nguyên liệu tăng mạnh nhưng để đáp ứng nhu cầu tăng đột biến, Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành thuộc Công ty vẫn đẩy mạnh sản xuất axit sunfuric ngay từ những ngày đầu năm Tính đến 25/1/2008 nhà máy đã sản xuất gần 7.000 tấn axit sunfuric, đạt trên 10% kế hoạch cả năm và tăng gấp trên 3 lần so với cùng kỳ năm 2007.

Nhà máy hóa chất Tân Bình:

Sản xuất H 2 SO 4 kĩ thuật đi từ nguyên liệu lưu huỳnh theo phương pháp tiếp xúc.

H 2 SO 4 tinh khiết được sản xuất bằng cách chưng cất H 2 SO 4 kỹ thuật Ngày 12/6/2008 trang www.vinachem.com.vn đã viết: Theo báo cáo của Ban Kế hoạch - Kinh doanh Tổng Công ty Hoá chất Việt Nam (TCT HCVN), để đáp ứng đủ axit cho sản xuất phân lân và nhu cầu thị trường, từ đầu năm đến nay các đơn vị sản xuất

Giới thiệu công nghệ sản xuất axit sunfuric

Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành sở hữu hai dây chuyền sản xuất axit sunfuric, đều được sản xuất từ nguyên tố lưu huỳnh (S) bằng phương pháp tiếp xúc Công suất của cả hai dây chuyền lên tới 40.000 tấn mỗi năm, đáp ứng nhu cầu hóa chất công nghiệp và phốt-phát trong khu vực.

Nguyên liệu: Lưu huỳnh rắn dạng cục hay dạng vẩy, độ tinh khiết 99.9%.

Quá trình gồm 4 giai đoạn chính:

- Nấu chảy lưu huỳnh rắn.

- Oxy hóa lưu huỳnh lỏng tạo SO 2

- Oxy hóa SO 2 thành SO 3 trên xúc tác V 2 O 5

- Hấp thụ SO 3 thành H 2 SO 4 Sản phẩm là H 2 SO 4 98,3%.

2.2.1 Nguyên liệu và nhiên liệu

Lưu huỳnh là một nguyên liệu được sử dụng từ sớm và được đánh giá cao về hiệu quả trong công nghiệp Nhờ đặc tính hóa học và khả năng đơn giản hóa quy trình công nghệ, lưu huỳnh giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và dễ dàng tích hợp vào chu trình sản xuất Điều này mang lại tiết kiệm chi phí đầu tư và giảm chi phí nguyên vật liệu nhờ mức giá lưu huỳnh cạnh tranh.

Trong quá trình đốt lưu huỳnh, ta thu được hỗn hợp khí có hàm lượng cao của SO2 và O2, đây là yếu tố quyết định trong quy trình sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc Việc kiểm soát nồng độ SO2 và O2 trong khí tham gia quá trình xúc tác ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình oxi hóa SO2 thành SO3, từ đó quyết định hiệu suất và chất lượng của axit sunfuric được sản xuất.

Lưu huỳnh chứa rất ít tạp chất đặc biệt là asen và khi cháy không tạo xỉ nên dây chuyền sản xuất được rút ngắn rất nhiều.

Lưu huỳnh chủ yếu được khai thác từ nguồn lưu huỳnh thiên nhiên và có nhiều phương pháp tách lưu huỳnh ra khỏi quặng Trong đó, phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách lưu huỳnh khỏi khoáng vật một cách hiệu quả Ngoài ra, lưu huỳnh còn được lấy trực tiếp từ mỏ dầu bằng cách cho nước tiếp xúc và nấu chảy lưu huỳnh trong quặng ngay tại giếng khoan, sau đó dùng không khí để đưa lưu huỳnh lên mặt nước và thu hồi.

Khí thải từ các ngành công nghiệp luyện kim màu, gia công dầu mỏ và khí tự nhiên cũng chứa nhiều hợp chất của lưu huỳnh như H2S và SO2, cùng với các khí khác như CO2 Những hợp chất này vừa làm ô nhiễm không khí vừa góp phần hình thành mưa axit và ảnh hưởng tới sức khỏe con người, hệ sinh thái và chất lượng cuộc sống Vì vậy, việc giám sát chất lượng khí thải, kiểm soát lưu huỳnh và áp dụng công nghệ xử lý khí thải hiệu quả là cần thiết để giảm thiểu phát thải, bảo vệ môi trường và tuân thủ các quy định môi trường.

Khí CO2 và H2S sau khi tách ra khỏi hợp chất có thể được sử dụng để sản xuất trực tiếp axit sunfuric hoặc để sản xuất lưu huỳnh Tại Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành, lưu huỳnh nguyên tố được lựa chọn làm nguyên liệu chính cho sản xuất axit sunfuric, góp phần tối ưu hóa chi phí và hiệu quả của quy trình công nghiệp.

* Tính chất của lưu huỳnh:

Tinh thể lưu huỳnh có tính phức tạp cao; phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, các thù hình của lưu huỳnh hình thành ở nhiều cấu trúc tinh thể khác nhau, với hai dạng được nghiên cứu nhiều nhất là dạng hình thoi và dạng xiên đơn S8 Việc nhận diện các thù hình này giúp giải thích sự biến đổi cấu trúc và tính chất của lưu huỳnh trong các môi trường khác nhau, đồng thời cho thấy vai trò của nhiệt độ, áp suất và nguồn năng lượng trong quá trình hình thành Hiểu rõ về các dạng thù hình và điều kiện hình thành là chìa khóa để tận dụng tối ưu ứng dụng của lưu huỳnh trong công nghiệp và khoa học.

Lưu huỳnh có phân tử lượng là 32.06 đvC Ở nhiệt độ thường lưu huỳnh ở hai dạng thù hình.

Lưu huỳnh có tính chất dẫn nhiệt và dẫn điện kém, không hòa tan trong nước Khi lưu huỳnh ở trạng thái lỏng, thể tích tăng khoảng 15% so với thể tích rắn Ở 120 °C, lưu huỳnh là chất lỏng màu vàng, linh động và có độ nhớt thấp Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của lưu huỳnh thay đổi: ở 160 °C có màu nâu, và ở 190 °C có màu nâu rất thẫm và có độ nhớt thấp nhất Tuy nhiên, khi nhiệt độ tiếp tục tăng, độ nhớt của lưu huỳnh sẽ tăng dần trở lại sau khi đạt cực tiểu ở khoảng 190 °C.

Ở 300°C, lưu huỳnh có độ nhớt thấp và kém linh động; đến 446°C thì lưu huỳnh bắt đầu sôi Ở điều kiện bình thường, lưu huỳnh tồn tại ở dạng S8, S6, S4 và S2; khi nhiệt độ tăng lên, hàm lượng S2 tăng và màu của hơi lưu huỳnh cũng thay đổi Gần điểm sôi, hơi lưu huỳnh có màu cam, ở nhiệt độ cao hơn chuyển sang màu đỏ, và tới 650°C màu hơi lưu huỳnh sẽ sáng hơn.

Ở nhiệt độ 900°C, hơi lưu huỳnh có màu vàng đỏ và ở dạng S2; khi hạ nhiệt xuống 800°C, S2 chuyển thành các phân tử S6 và S8 Nhiệt độ bốc cháy của lưu huỳnh nằm trong khoảng 160–260°C, nhưng tốc độ cháy vẫn ở mức nhẹ Trong quá trình bốc dỡ lưu huỳnh từ tàu biển lên bờ, cần tránh va chạm kim loại để ngăn ngừa lưu huỳnh bốc cháy.

Như đã trình bày ở trên, dây chuyền sản xuất của Nhà máy chọn lưu huỳnh rắn làm nguyên liệu và phải đảm bảo các tạp chất có trong lưu huỳnh không vượt quá các ngưỡng quy định; việc kiểm soát tạp chất giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo tính ổn định của quy trình và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường Mức giới hạn tạp chất được thiết kế dựa trên đặc tính của lưu huỳnh rắn và mục tiêu sản xuất, nhằm tối ưu hiệu suất xử lý và đảm bảo độ tin cậy của hệ thống sản xuất.

- 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 CO 2 và H 2 O, khi ở nhiệt độ 270 0 C hơi

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat nước sẽ kết hợp với SO 3 , tạo thành mù axit ở tháp hấp thụ gây ô nhiễm môi trường.

Không khí chứa khoảng 21% oxy và 79% nitơ Oxy được dùng để oxy hóa lưu huỳnh (S) thành SO2 và sau đó oxy hóa SO2 thành SO3 với sự có mặt của xúc tác V2O5 Để đảm bảo hiệu suất quá trình, không khí phải được lọc sạch bụi và sấy bằng tháp sấy axit sunfuric để độ ẩm rất thấp, dưới 0,01% hoặc 0,08 g/m3 khí; nếu độ ẩm vượt mức này sẽ sinh ra mù axit nhiều trong quá trình hấp thụ ở điều kiện vận hành.

Không khí được sấy khô và tách dầu có áp suất 56kg/m 3 cung cấp cho các van điều chỉnh tự động của bộ phận máy do kiểm tra.

Khí nén được lấy từ máy nén tại xưởng sản xuất super phốt phát và đưa vào quy trình xử lý Sau khi tách dầu và sấy khô, khí nén được chứa trong thùng chứa không khí nén và được cấp dầu cho bộ phận máy đo kiểm tra.

Nước làm lạnh axit là nước tuần hoàn tưới cho các dàn làm lạnh axit Yêu cầu nước tuần hoàn phải có độ pH = 7 – 7.5; nhiệt độ cao nhất là 35 0 C.

Nước lọc sạch dùng để pha vào axit monohydrat ở thùng tuần hoàn và pha loãng axit xuống 76%.

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 hòa dùng để nấu chảy lưu huỳnh.

Dùng để khởi động xưởng, mỗi lần khởi động dùng hết 6 – 8 m 3

2.2.2 Các nguồn nguyên liệu khác

Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric rất phong phú và đa dạng Ngoài nguồn lưu huỳnh nguyên tố, ta có thể dùng một số nguồn khác như quặng pyrit sắt, muối sunfat, hydro sunfua (H2S) và một số chất thải công nghiệp Việc đa dạng hóa nguồn nguyên liệu giúp tối ưu chi phí, tăng tính linh hoạt của quy trình sản xuất và đảm bảo nguồn cung ổn định cho sản xuất axit sunfuric chất lượng cao.

Nhìn chung lưu huỳnh vẫn là loại nguyên liệu mang đến hiệu quả sản xuất cao nhất và đơn giản được quy trình công nghệ.

Pyrit thông dụng: Thành phần chủ yếu là FeS 2 , hàm lượng lưu huỳnh là 53.44% và sắt là 46.56% Là một khoáng vật màu xám, khối lượng đổ đống khoảng

2200 – 2400 kg/m 3 , trong có lẫn nhiều tạp chất như: hợp chất của Cu, Zn, Ag, Se,

Si, các muối cacbonat, sunfat canxi,… Vì vậy hàm lượng lưu huỳnh trong quặng khoảng 30 – 52%.

Có thể khai thác quặng ở Giáp Lai – Vĩnh Phú với hàm lượng thấp 20 – 30%

S, trữ lượng không lớn lắm.

Pyrit từ tính: Loại này gần giống với loại pyrit thông dụng, thường gặp là

Fe 7 S 8 gọi là Pyrotin Hàm lượng lưu huỳnh thấp nên kỹ thuật đốt lò cũng hơi khác với loại quặng thông dụng.

Quặng pyrit tuyển nổi là loại quặng thu được trong quá trình làm giàu quặng bằng phương pháp tuyển nổi, và mỗi 100 tấn quặng tuyển được cho ra khoảng 80–85 tấn pyrit loại này Tuy nhiên, loại pyrit tuyển nổi có kích thước hạt rất nhỏ và độ ẩm cao, gây khó khăn cho việc vận chuyển và đốt Vì vậy, trước khi sử dụng cần giảm hàm ẩm xuống để nâng cao hiệu quả xử lý và vận chuyển.

Công nghệ sản xuất axit sunfuric 1

Dưới đây là sơ đồ khối của quy trình công nghệ sản xuất axit sunfuric của xưởng sản xuất axit số 1:

Hình 2.3 Sơ đồ khối công nghệ xưởng axit số 1

2.3.2 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh quy trình

Quá trình vận chuyển lưu huỳnh được thực hiện bằng xe có gầu xúc 2 tấn, chở lưu huỳnh từ kho đổ vào bể hóa lỏng B201 Bể B201 được cấu thành từ 3 ngăn: ngăn hóa lỏng S ở đầu để lưu huỳnh được hóa lỏng, ngăn lắng ở giữa để tách các thành phần, và ngăn thứ ba cho S lỏng tự chảy tràn.

Ngăn 1: S được nấu chảy bằng hơi nước bão hòa 7kg/cm 2 hơi nước từ bên trong các ống xoắn ruột gà, ngưng tụ thành lỏng và cung cấp lượng nhiệt ngưng tụ này làm hóa lỏng S rắn bên ngoài.

Ngăn 2: S được tách các cặn rắn nhờ trọng lực, sử dụng hơi nước 4.5kg/cm 2 , t o

= 135 – 140 0 C, ở nhiệt độ này S có độ nhớt nhỏ nhất để chuẩn bị bơm lên lò đốt S.

Trong hệ thống lò đốt đứng, S lỏng được bơm từ bể chứa lên và phun qua béc phun từ phía trên vào lò ở dạng sương, nhờ đó S lỏng được đưa vào lò đốt một cách đều và nhanh chóng Để duy trì nhiệt độ và ngăn S lỏng đóng rắn gây tắc đường ống, dòng S đi qua ống lồng ống, trong đó S lỏng đi trong ống còn nước/ hơi nước đi bên ngoài ống giúp làm mát và ổn định trạng thái chất; đường ống dẫn S lên lò được lắp đặt nghiêng 45 độ để đảm bảo khi có sự cố hoặc khi ngừng hệ thống sửa chữa hay đại tu thì S lỏng có thể chảy ngược trở lại bể chứa.

Độ ẩm trong không khí luôn tồn tại và không gây hại cho xúc tác ở điều kiện bình thường Tuy nhiên, ở nhiệt độ dưới 270°C, lượng ẩm này sẽ kết hợp với SO3 để tạo ra mù axit trong tháp, dẫn đến ăn mòn các thiết bị tận dụng nhiệt.

Quá trình sấy dùng axit H 2 SO 4 có:

- Mật độ tưới: 13m 3 /m 2 /h. Để sấy dòng không khí ở nhiệt độ thường 30 0 C, p = 100 (mmH 2 O).

Sau tháp sấy không khí ra ở 35 0 C, p = 200 (mmH 2 O) được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt qua lớp xúc tác 1 để nâng nhiệt độ lên 90 0 C rồi đưa vào lò đốt S S

Tiểu luận mới tải xuống từ địa chỉ skknchat123@gmail.com trình bày quy trình phun từ trên xuống và luồng không khí đi từ dưới lên Sau quá trình sấy khô, dòng axit trong không khí bị giảm nồng độ và chảy về bể chứa.

Lưu huỳnh lỏng được phun vào đỉnh lò: t 0 = 130 – 140 0 C, áp suất phun 4kg/cm 2

Bảng 1.2 Bảng thông số khí ra và vào lò

Không khí khô đi vào lò Khí SO 2 ra khỏi lò Lưu lượng : q = 13560 m 3 /h t 0 : 180 – 200 0 C P: 1300 mmH 2 O

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat t 0 : 850 – 1000 0 C P: 1000 mmH 2 O

Khí lò chứa 14% SO2 ở nhiệt độ 1100°C được đưa qua nồi hơi tận dụng nhiệt nhằm hạ nhiệt và gia nhiệt dòng nước mềm, cho sản lượng 5570 kg/h Dòng nước mềm có nhiệt độ đầu vào từ 0–200°C và áp suất dưới 20 kg/m2 Khi vận hành, độ pH của nước lò ở mức 8–10 và độ cứng nước lò < 0,02 mg/L Quá trình này được dùng để sản xuất hơi nước bão hòa với áp suất dưới 15 kg/cm2, cho sản lượng hơi 5,2 tấn/h.

Khí ra khỏi nồi hơi ở nhiệt độ khoảng 460–470°C và áp suất 950 mmH2O được đưa vào thiết bị lọc khí nóng để tiếp tục tách bụi mịn Quá trình đi qua nồi hơi cũng đồng thời loại bỏ một phần bụi.

Ra khỏi thiết bị khí được pha với không khí khô 50 0 C để giảm nồng độ SO 2 xuống 9.5% và giảm nhiệt độ xuống 420 0 C, p = 960 mmH 2 O rồi vào lớp xúc tác 1.

Khí thoát khỏi lớp 1 ở nhiệt độ khoảng 601°C được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để truyền nhiệt cho không khí khô từ tháp sấy Quá trình trao đổi nhiệt làm cho không khí khô được làm nóng lên và đồng thời làm hạ nhiệt độ của dòng khí nóng trước khi nó vào lớp 2.

Quá trình giảm nhiệt đối với khí ra khỏi lớp 2 và lớp 3 được thực hiện bằng cách trộn trực tiếp dòng khí khô bổ sung vào tháp, với nhiệt độ ra khỏi lớp 2 đạt 513°C và từ lớp 3 là 454°C Sau lớp 3, luồng khí đi qua hai lớp xúc tác 4A và 4B (lớp 4 được tách thành hai lớp để tăng thời gian lưu của SO2 trên bề mặt xúc tác), nhằm tăng hiệu quả xử lý và nâng cao hiệu suất của quá trình xúc tác.

- Nhiệt độ lớp 4A là 430 0 C, 4B là 432 0 C, p = 250mmH 2 O, x ≥ 98% Mức độ chuyển hóa cuối cùng qua 4 lớp xúc tác là 98%.

Ra khỏi tháp tiếp xúc, hỗn hợp khí 445 0 C được đưa qua thiết bị làm nguội SO 3

Hình 2.3 mô tả sơ đồ quy trình công nghệ axit tại xưởng số 1, trong đó nước mềm được dùng để hạ nhiệt xuống 180°C và dẫn vào tháp hấp thụ monohydrate; nước mềm sau đó được gia nhiệt lên 90°C để cấp cho nồi hơi, nhằm tận dụng nhiệt thừa sau lò đốt.

- Dòng khí SO 3 ở nhiệt độ t = 180 0 C, p = 200 mmH 2 O được dẫn vào tháp hấp thụ.

- Dòng axit có nồng độ 98,3 ± 0,4%, t 0 < 50 0 C được tưới từ trên xuống sẽ hấp thụ SO 3 với mức độ hấp thụ > 99,9%.

Sau khi qua quá trình hấp thụ, dòng axit có nồng độ ≤ 99% chảy vào bể chứa và ở nhiệt độ t0 ≥ 70°C được dẫn vào bể axit thành phẩm Tại bể này ta trích một phần axit sang bể axit cho tháp sấy để pha axit cho bể sấy lên nồng độ 95%, đồng thời trích một phần từ bể này sang bể axit thành phẩm để pha loãng bể axit thành phẩm xuống nồng độ 98% Nếu lượng axit từ bể sấy trích sang vẫn chưa đủ để đưa nồng độ bể axit thành phẩm về mức yêu cầu, có thể bổ sung thêm nước từ bên ngoài để thực hiện quá trình pha loãng.

Ra khỏi tháp hấp thụ vẫn còn một hàm lượng nhỏ khí SO 3 ở nhiệt độ 90 0 C, p 30mmH 2 O.

Trong nhà máy, bên cạnh bể chứa axit thành phẩm 98,3% còn có một bể chứa axit 76% dùng để cung cấp cho phân xưởng Super Đầu vào, dòng axit 98% từ dây chuyền được đưa vào bể ở nhiệt độ 50 °C và nước mềm được cấp để pha axit về nồng độ 76%, với nhiệt độ ban đầu khoảng 40–50 °C Năng suất trộn đạt 50–60 tấn mỗi ca.

Cấp nước vào rửa sạch nồi hơi, quan sát nước xả đáy tới khi nước xả sạch, trong thì đóng kín van xả.

Cấp nước mềm vào nồi hơi tới mức 1/3 ống thủy.

Chuẩn bị thùng phi 200 lít rửa sạch.

Tháo bích lắp van an toàn, dùng mặt lỗ bích này để đưa hóa chất vào.

Cân 85kg NaOH (100%) hòa tan với 400 lít nước nóng trong thùng phi sạch.

Quy trình bắt đầu bằng việc cân 70 kg Na3PO4·12H2O để quy đổi thành Na3PO4 tinh khiết 100%, hòa tan hoàn toàn vào 300 lít nước nóng trong thùng phi sạch và khuấy mạnh cho đến khi tan hết Tiếp đó, lần lượt rót các hóa chất đã chuẩn bị qua cửa van an toàn Sau khi rót xong, lắp lại van an toàn và kiểm tra hệ thống trước khi tiếp tục các bước tiếp theo.

Quy trình gia nhiệt và kiềm hoá được thực hiện như sau: nâng nhiệt với tốc độ 8–10°C/h cho tới khi đạt 100°C và giữ ở mức nhiệt này trong 4 giờ; sau đó tăng nhiệt ở tốc độ 10–15°C/h cho tới khi áp suất đạt 8 kg/cm², duy trì ở áp suất này trong 6 giờ Trong thời gian này, định kỳ mỗi 2 giờ xả van đáy 1 lần với thời gian xả 5 giây và lấy nước lò để phân tích độ kiềm Khi độ kiềm trong nước ổn định, kết thúc quá trình kiềm hoá và từ từ hạ áp suất về 0 bằng cách đưa nước về nồi hơi, đồng thời mở van xả cạn để xả nước còn lại.

Trong quy trình vận hành nồi hơi, khi nước bên trong đã cạn, đóng van xả và thực hiện kiểm tra hệ thống ở lần cuối để đảm bảo không có vấn đề gì; sau đó cấp nước cho nồi hơi và tiến hành vận hành nồi hơi theo đúng quy định để đảm bảo an toàn và hiệu quả của hệ thống.

2.3.3 Các thiết bị chính 2.3.3.1 Bể hóa lỏng lưu huỳnh R – 201

Hình 2.3 Bể hóa lỏng lưu huỳnh R-201

Lưu huỳnh trước khi đưa vào lò đốt E - 201 phải được nấu chảy lỏng và lọc sạch tạp chất.

Công nghệ sản xuất axit sunfuric 2

Hình 2.3 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất xưởng axit số 2

2.4.2 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh quy trình

Lưu huỳnh rắn từ kho chứa được băng tải có năng suất 5 – 6 tấn/h, tốc độ băng tải 0.47m/s chuyển đến lò nấu chảy.

Trong quy trình này, hơi nước có áp suất 6 kg/cm² được sử dụng làm tác nhân gia nhiệt, đi qua ống xoắn ruột gà để nấu chảy lưu huỳnh rắn thành lưu huỳnh lỏng; lưu huỳnh lỏng sau đó được dẫn qua bể lắng với nhiệt độ khoảng 134 °C nhằm đạt hiệu quả tách loại tạp chất Lưu huỳnh sạch sau khi được ổn định sẽ được chứa tại bể chứa lưu huỳnh sạch, đảm bảo chất lượng và an toàn cho quá trình tiếp theo.

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất axit xưởng số 2

Lưu huỳnh sạch được bơm ly tâm J-1001A/B bơm vào lò đốt D-1001 với lưu lượng 0,683 Nm 3 /h, áp suất 3760 mmH 2 O.

Dòng khí đóng vai trò vừa là tác nhân oxy hóa vừa tạo áp suất dương để hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả Khác với dây chuyền 1, tác nhân sấy khí ở đây là axit sunfuric 98,3%, được tưới vào giữa tháp qua đĩa phân phối lỏng để làm ướt bề mặt đệm, tối ưu hóa quá trình sấy và trao đổi nhiệt.

Axit Sunfuric 98,3% có áp suất hơi nước cân bằng trên bề mặt rất thấp nên hấp thụ gần như hoàn toàn ẩm trong không khí.

Axit sau khi hấp thụ ẩm có nồng độ tưới 98,3% được nhập chung với dòng axit sau khi hấp thụ khí SO 3 rồi quay về bồn chứa axit thành phẩm.

Không khí sau sấy khô được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt E-1001 làm nóng lên đến 230 0 C rồi đưa vào lò đốt bằng 2 dòng, dóng 1 đi vào ở đỉnh của cửa lò và dòng 2 cùng với lưu huỳnh được becphun phun vào lò đốt Tác dụng của dòng 2 là tạo áp lực để tán sương lưu huỳnh lỏng.

Các hạt lưu huỳnh lỏng rất mịn ở nhiệt độ cao sẽ nhanh chóng hóa hơi và phản ứng với oxy tạo khí SO 2

Nhiệt độ trong lò đốt được giữ rất cao (khoãng 900 0 C) để hơi lưu huỳnh tồn tại chủ yếu ở dạng S 2 tránh các dạng mạch xoắn S 4 , S 6 , S 8 làm quá trình đốt lưu huỳnh không triệt để.

Lưu huỳnh hóa hơi càng nhanh quá trình đốt càng triệt để Phản ứng xảy ra trong lò đốt như sau:

Hỗn hợp khí từ lò đốt có nhiệt độ khoảng 1050 °C và nồng độ SO₂ ở mức 10–11% thể tích Để tận dụng nhiệt, một phần hỗn hợp được dùng làm tác nhân gia nhiệt trong nồi hơi D-1002 Dòng khí này trao đổi nhiệt với nước, làm nước bốc hơi thành hơi nước bão hòa ở áp suất khoảng 7 kg/cm² và nhiệt độ khoảng 200 °C trước khi được dẫn tới bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh Phần khí còn lại không đi qua nồi hơi được dùng để điều chỉnh nhiệt độ của dòng khí ra khỏi nồi hơi lên khoảng 420 °C.

Hỗn hợp khí trên đường đi mang theo bụi cơ học và một ít lưu huỳnh thăng hoa; những chất bẩn này có thể gây đầu độc xúc tác, vì vậy trước khi đưa khí vào tháp tiếp xúc, dòng khí được đưa qua thiết bị lọc khí nóng P-1001 để lọc bụi, rồi mới đưa vào tháp H-1001 để thực hiện quá trình oxy hóa SO2 thành SO3.

Tháp tiếp xúc H – 1001 sử dụng chất xúc tác vanadi oxyt V 2 O 5 có kích thước φ10 x 10 với bốn lớp có chiều cao khác nhau.

Lưu lượng khí SO2 cấp vào tháp khoảng 15 888 Nm3/h, nồng độ 10–11% thể tích và nhiệt độ 420°C Do phản ứng oxy hóa tỏa nhiệt nên sau khi qua mỗi lớp xúc tác, nhiệt độ của khí tăng lên Để đảm bảo phản ứng diễn ra ở nhiệt độ gần tối ưu đồng thời giữ cho xúc tác ở dưới ngưỡng nóng chảy 620°C, khí sau khi đi qua mỗi lớp xúc tác được đưa qua hệ thống trao đổi nhiệt để hạ nhiệt.

Bảng 1.5 Nhiệt độ qua mỗi lớp xúc tác

Mức độ chuyển hóa qua mỗi lớp xúc tác cụ thể như sau:

Bảng 1.6 Mức độ chuyễn hóa qua mỗi lớp

Sau khi ra khỏi lớp 3, hỗn hợp khí SO 3 được dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt E –

Quá trình bắt đầu bằng cách hạ nhiệt độ xuống còn 180°C từ hệ 1003, E – 1004, rồi đưa chất sang tháp hấp thụ F – 1002 để hấp thụ lần 1 Tác nhân hấp thụ là axit sunfuric 98,3% với lưu lượng khoảng 75 m³/h, lấy từ thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005 và được bơm bằng J – 1002B qua thiết bị làm lạnh bằng nước E – 1006A trước khi vào tháp.

Hiệu suất hấp thụ là 99.9% Dung dịch axit sau hấp thụ được đưa về thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005.

Hỗn hợp khí chưa hấp thụ được đưa đến thiết bị làm lạnh E-1005 để làm nguội xuống còn 180°C, sau đó được đưa qua tháp hấp thụ F-1003 để hấp thụ lần 2 Tác nhân hấp thụ cho khí SO3 ở lần hấp thụ thứ hai là axit sunfuric 98,3%, được đưa vào tháp bằng bơm J-1002C.

Trước khi vào tháp hấp thụ, axit được làm lạnh bằng nước qua thiết bị trao đổi nhiệt

E – 1006B đạt hiệu suất hấp thụ lên tới 99,9%, lượng axit hình thành được đưa về thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005, phần khí không hấp thụ sẽ đi qua nến lọc mù để lọc mù axit.

Hiệu quả lọc mù của nến là 99% nên khí đi ra được thải ra khí trời qua ống khói với nồng độ SO 2 thực tế đo được là 500ppm.

Sau khi đại tu, để đưa dây chuyền hoạt động trở lại cần thực hiện một chuỗi bước khôi phục vận hành Đầu tiên, tiến hành sấy lò đốt D-1001 và sấy tháp tiếp xúc H-1001 để loại bỏ ẩm và tạp chất, đảm bảo điều kiện vận hành ban đầu Tiếp theo là kích hoạt xúc tác và kiềm hóa nồi hơi D-1002 để ổn định hoạt động và bảo vệ hệ thống khỏi ăn mòn Cuối cùng, tiến hành nung tháp lọc khí nóng nhằm đạt được độ sạch và hiệu suất xử lý khí phù hợp trước khi chạy thử liên tục.

2.4.3.1 Sấy lò đốt lưu huỳnh

Sấy lò đốt lưu huỳnh: Mở cửa bích ống lắp vòi phun lưu huỳnh ở cửa lò bằng quạt thổi khí nén Đóng chặt các van.

Chuẩn bị khay và tôn mỏng để đốt lò.

Quá trình tiến hành chia làm 3 giai đoạn:

Bay hơi nước tự do, đốt lò bằng củi, nhiệt độ lò tăng từ 30 – 120 0 C.

Đưa khay tôn vào lò và xếp củi lên khay để vận hành lò an toàn và hiệu quả Trong quá trình sắp xếp, không được để củi sát với gạch để phòng cháy nổ và ngăn ngừa củi làm nứt gạch do nhiệt độ cao.

Điều chỉnh ngọn lửa để đạt tốc độ nâng nhiệt từ 5–80°C/h và khống chế đúng quy trình để không gây phồng rộp lớp bề mặt Khi nhiệt độ đạt 100°C, nước ở trạng thái tự do trong các mạch vữa bắt đầu bay hơi; để đảm bảo nước bên trong các mạch bay hơi hoàn toàn, nâng nhiệt độ lò lên 120°C và duy trì ở mức này trong 24 giờ.

Trong quá trình sấy lò, đặt một tấm tôn nhỏ ở đầu ra của khói để kiểm tra sự bốc hơi nước và xác định điểm kết thúc của quá trình tách ẩm Việc quan sát tấm tôn cho phép đánh giá lưu lượng và mức độ bốc hơi, từ đó điều chỉnh các thông số sấy như nhiệt độ, thời gian và lưu lượng khí, đảm bảo hiệu quả sấy và chất lượng sản phẩm đồng thời tối ưu hóa quá trình tách ẩm.

AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ MÔI TRƯỜNG

Tiêu đề	Báo cáo Thực tập Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành
Tác giả	Lỗ Minh Thành
Người hướng dẫn	ThS. Lê Thiết Hùng
Trường học	Trường Đại học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Hóa học
Thể loại	báo cáo thực tập
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	123
Dung lượng	718,9 KB