Bao cao Công Nghệ Sản Xuất Axit Sunphuric Cty TNHH MTV 1/5

Sau khi cả tạo quy trình sản xuất, việc sử dụng quặng pyrit đã được thaythế bằng sử dụng lưu huỳnh nguyên tố S.. Chất xúc tác Chất xúc tác được sử dụng để tăng nhanh tốc độ phản ứng oxi

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn TS.Đặng Thị

Hà đã quan tâm, giúp đỡ và định hướng đề tài cho đợt thực tập này của em được hoàn thành tốt đẹp Cùng với đó là các thầy cô trong trường Đại Học

Bà Rịa – Vũng Tàu, các thầy cô trong Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong thời gian 3 năm học vừa qua.

Tuy nhiên do thời gian thực tập có hạn, cũng như khó khăn trong vấn đề mượn và tìm kiếm tài liệu trong Xí nghiệp nên vẫn còn nhiều vấn đề mà em còn chưa hiểu rõ và còn nhiều thiếu sót trong bài báo cáo Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy, cô cho bài báo cáo thực tập này để em có thêm nhiều kiến thức bổ ích giúp cho quá trình học tập và công tác của em sau này.

Em xin chân thành cám ơn!

Vũng Tàu, tháng 5 năm 2016.

Sinh viên th c hi n ự ệ

H Diên Đ ng ồ ồ

L I C M N Ờ Ả Ơ 1

CHƯƠNG 1 : GI I THI UỚ Ệ V CÔNG TY TNHH MTV 1/5 NGH ANỀ Ệ 9

1.1 L CH S HÌNH THÀNH.Ị Ử 9

1.2 T CH C HÀNH CHÍNH VÀ S Đ XÍ NGHI P S N XU TỔ Ứ Ơ Ồ Ệ Ả Ấ 10

1.2.1 S đ nhân sơ ồ ự 10

1.2.2 S đ Xí nghi p ch bi n m cao su và SX phân bón.ơ ồ ệ ế ế ủ 11

1.2.3 Các s n ph m c a Công ty.ả ẩ ủ 11

CHƯƠNG 2 : CÔNG NGH S N XU T AXIT SUNFURICỆ Ả Ấ 13

2.1 NGUYÊN LI U VÀ NHIÊN LI UỆ Ệ 13

2.1.1 Nguyên li uệ 13

2.1.2 Nhiên li uệ 15

2.1.3 M t s nguyên và nhiên li u khácộ ố ệ 15

2.2 C S LÝ THUY T S N XU T HƠ Ở Ế Ả Ấ 2SO4 15

2.2.1 Đi u ch SOề ế 2 15

2.2.2 Oxi hóa SO2 thành SO3 16

2.2.3 H p th SOấ ụ 3 b ng nằ ước nh n Hậ 2SO4 17

2.3 DÂY CHUY N CÔNG NGHỀ Ệ 17

2.3.1 S đ quy trình công nghơ ồ ệ 17

2.3.2 Các công đo n chínhạ 18

2.4 CÂN B NG V T LI UẰ Ậ Ệ 44

CHƯƠNG 3: KI N NGH V MÔI TRẾ Ị Ề ƯỜNG VÀ CÁCH X LÝỬ 45

3.1 Ch t th i r nấ ả ắ 45

3.1.1 Đ c đi mặ ể 45

3.1.2 Th c tr ngự ạ 45

3.1.3 Cách x lýử 45

3.2 Nước th iả 46

3.2.1 Đ c đi mặ ể 46

3.3 Khí th iả 46

3.3.1 Đ c đi mặ ể 46

3.3.2 Th c tr ngự ạ 46

3.3.3 Đ xu t phề ấ ương án x lýử 47

TÀI LI U THAM KH O :Ệ Ả 48

ĐÁNH GIÁ C A GI NG VIÊN H Ủ Ả ƯỚ NG D N Ẫ

1 Thái đ tác phong khi tham gia th c t p: ộ ự ậ

2 Ki n th c chuyên môn: ế ứ

3 Nh n th c th c t : ậ ứ ự ế

4 Đánh giá khác:

5 Đánh giá k t qu th c t p: ế ả ự ậ

Gi ng viên h ả ướ ng d n ẫ

(Ký ghi rõ h tên)ọ

NH N XÉT C A GIÁO VIÊN PH N BI N Ậ Ủ Ả Ệ

PH N ĐÁNH GIÁ :Ầ

- Ý Th c th c hi n : ứ ự ệ

- N i dung th c hi n : ộ ự ệ

- Hình th c trình bày : ứ

- T ng h p k t qu : ổ ợ ế ả

- Đi m b ng s : Đi m b ng ch : ể ằ ố ể ằ ữ

Vũng Tàu, ngày tháng năm 2016

Giáo viên ph n bi n ả ệ

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU

VỀ CÔNG TY TNHH MTV 1/5 NGHỆ AN 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH.

Tên đăng ký thành l p : Công ty TNHH MTV 1/5 Ngh An.ậ ệ

Được s th ng nh t c a UBND T nh Ngh An và s cho phép c aự ố ấ ủ ỉ ệ ự ủ

B NN-CNTP v vi c t ch c l i s n xu t kinh doanh trong ngành NN-ộ ề ệ ổ ứ ạ ả ấ

CN, th c hi n mô hình s n xu t kinh doanh khép kín ngày 1/5/1958ự ệ ả ấ

“Nông Trường Qu c Doanh 1/5” đố ược thành l p theo quy t đ nhậ ế ị63/QĐ/UB c a UBND T nh Ngh An.ủ ỉ ệ

Năm 1996, th c hi n ngh đ nh 93 c a Chính ph , Nông trự ệ ị ị ủ ủ ườngcũng được UBND T nh quy t đ nh đ i tên thành “Công Ty Đ u T và Phátỉ ế ị ổ ầ ưTri n Nghĩa Đàn” ( 8/1997 ) và Công ty Cây ăn qu Ngh An (12/2000);ể ả ệ

Đ n tháng 6/2001, UBND T nh Ngh An đã quy t đ nh chuy nế ỉ ệ ế ị ểNông trường 22/12 t Công Ty Cao Su Cà Phê v Công ty Cây ăn quừ ề ảNgh An;ệ

Đ n ngày 26/07/2010 căn c Lu t doanh nghi p ngàyế ứ ậ ệ29/11/2005 và căn c ngh đ nh s 25/2010 NĐ/CP ngày 19/03/2010ứ ị ị ố

c a Chính ph v vi c chuy n Công ty Nhà nủ ủ ề ệ ể ước thành Công ty TNHH

M t thành viên do nhà nộ ước làm ch s h u Công ty đủ ở ữ ược UBND T nhỉNgh An phê duy t đ án chuy n đ i thành Công ty TNHH MTV 1/5ệ ệ ề ể ổNgh An theo quy t đ nh s 3206/QĐ-UBND-NN ngày 26/07/2010 c aệ ế ị ố ủUBND T nh Ngh An.ỉ ệ

Công ty có tr s chính t i Th tr n Nghĩa Đàn,Huy n Nghĩa Đàn,ụ ở ạ ị ấ ệ

- Được Đ ng và Nhà nả ước 3 l n phong t ng danh hi u Đ n v Anh hùng:ầ ặ ệ ơ ị + Anh hùng Lao đ ng (1986).ộ

+ Anh hùng L c lự ượng vũ trang nhân dân (1994)

+ Anh hùng Lao đ ng th i kỳ đ i m i (2002).ộ ờ ổ ớ

- Được trao t ng nhi u huân chặ ề ương nh : ư

+ Huân chương H Chí Minh (2006)ồ

+ Huân chương Đ c L p ộ ậ

+ Huân chương Lao đ ng ộ

+ Huy chương Vàng "B n Nhà nông".ạ

+ Huy chương "Vì s nghi p phát tri n nông nghi p Vi t Nam" cùngự ệ ể ệ ệnhi u danh hi u và ph n thề ệ ầ ưởng cao quý khác

1.2 TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH VÀ SƠ ĐỒ XÍ NGHIỆP SẢN XUẤT 1.2.1 Sơ đồ nhân sự

Hình 1.1 S đ nhân s Công ty TNHH MTV 1/5 Ngh Anơ ồ ự ệ

1.2.2 Sơ đồ Xí nghiệp chế biến mủ cao su và SX phân bón.

Hình 1.2 : S đ n i xây d ng Xí nghi pơ ồ ơ ự ệ

Nhà máy được xây d ng t i Kh i Tân Minh, Th Tr n Nghĩa Đàn,ự ạ ố ị ấ

T nh Ngh An, đây là n i có giao thông thu n ti n, v trí đ a lý thích h p,ỉ ệ ơ ậ ệ ị ị ợbên c nh đó là có ngu n đ tiêu th s n ph m.ạ ồ ể ụ ả ẩ

1.2.3 Các sản phẩm của Công ty.

Trong quá trình phát tri n, công ty đã không ng ng t o ra nhi uể ừ ạ ề

- Và các s n ph m khác ả ẩ

CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC

2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ NHIÊN LIỆU

2.1.1 Nguyên liệu

2.1.1.1 Lưu huỳnh

Xí nghiệp chế biến mủ cao su và sản xuất phân bón của công ty TNHHMTV 1/5 Nghệ An có một dây chuyền cũ sử dụng quặng pyrit tuyển nổi có cỡhạt 8mm làm nguyên liệu chính để sản xuất axit sunfuric

Sau khi cả tạo quy trình sản xuất, việc sử dụng quặng pyrit đã được thaythế bằng sử dụng lưu huỳnh nguyên tố ( S ) Lưu huỳnh được khai thác từ mỏhoặc trong hóa dầu, nhập khẩu từ các nước Singapore, Arập, Ba Lan

Việc thay thế quặng pyrit bằng S là do :

- Trữ lượng quặng pyrit hạn chế

- Sử dụng S sẽ bớt đi công đoạn tinh chế khí, dẫn đến bớt đi được cácthiết bị cồng kềnh : lò tầng sôi, lọc điện khô, tháp rửa, lọc điện ướt sơcấp, thứ cấp

- Sử dụng quặng pyrit sẽ tạo thành các chất thải rắn là xỉ pyrit rất khó xử

lý, gây ô nhiễm môi trường

- Khi đốt lưu huỳnh ta thu được hỗn hợp khí có hàm lượng SO2 và O2

cao Hai hỗn hợp khí này rất quan trọng trong quy trình sản xuất

H2SO4

Như vây, việc thay thế quặng pyrit bằng lưu huỳnh nguyên tố khôngnhững mang lại giá trị kinh tế mà còn mang lại ý nghĩa lớn trong việc bảo vệmôi trường

2.1.1.2 Chất xúc tác

Chất xúc tác được sử dụng để tăng nhanh tốc độ phản ứng oxi hóa SO2

thành SO3 trong các tháp tiếp xúc

Có 3 loại chất xúc tác tốt nhất được ứng dụng trong sản xuất axit, đó là

Pt kim loại, oxit sắt, oxit vanadi Trong dây chuyền sản xuất, sử dụng chất xúctác vanadi oxit do các ưu điểm sau :

- Giá thành rẻ hơn so với Pt

- Độ nhiễm độc asen kém hơn Pt vài ngàn lần

Đặc tính của xúc tác sử dụng trong quy trình :

- Khối tiếp xúc vanadi chứa trung bình 7% V2O5; chất hoạt hóa là cácoxit kim loại kiềm, thường dùng K2O; chất mang thường dùng làalumino silicat

- Khối tiếp xúc vanadin là những hạt xốp, dạng trụ, màu vàng nhạt hoặcxanh nhạt

- Khoảng nhiệt độ làm việc : 400 – 600oC Khi to > 600oC, xúc tác giảmhoạt độ do hiện tượng kết khối các cấu tử hoạt động để tạo thành nhữnghợp chất không hoạt động Khi to < 400oC, hoạt độ của xúc tác giảmđột ngột do sự chuyển hóa trị V5+ thành V4+ ít hoạt động hơn

2 tháp tiếpxúc

và 4 tháp tiếpxúc

2.1.2 Nhiên liệu

Dầu DO và FO là nhiên liệu chính để phục vụ cho việc sấy và gia nhiệtcho các hệ thống công nghệ lò, như lò đốt lưu huỳnh, tháp tiếp xúc

2.1.3 Một số nguyên và nhiên liệu khác

Trong quá trình sản xuất H2SO4, ngoài các nguyên và nhiên liệu chính thìcòn có các nguyên, nhiên liệu sau :

S + O2 → SO2 + 296kJPhản ứng này là phản ứng tỏa nhiệt Quá trình cháy là quá trình đồngthể, đốt lưu huỳnh trong không khí có thể thu được khí chứa 21% SO2 Trongthực tế sản xuất thường lấy dư không khí và thu được khí chứa gần 12% SO2

2.2.2 Oxi hóa SO2 thành SO3

Phản ứng chuyển hóa SO2 thành SO3

SO2 + O2 → SO3 + 296.7 kJKhi giảm nhiệt độ và tăng áp suất, cân bằng của hệ sẽ chuyển về phía tạo

ra SO3 Đối với những hỗn hợp khí thông thường dưới 450oC, hằng số cânbằng đủ lớn để tạo xcb > 97% Khi nhiệt độ > 450oC thì Kcb và xcb giảm đi rấtnhanh Tuy nhiên, ở những giai đoạn đầu oxi hóa, thậm chí ngay cả khi cómặt những chất xúc tác mạnh cần phải tăng nhiệt độ cao hơn 450oC để tăngvận tốc phản ứng Vì vậy, hỗn hợp khí sau lò có nhiệt độ 1000oC đưa sang nồihơi nhiệt thừa, giảm nhiệt độ còn 420 – 440oC

Để giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng, người ta sử dụng chất xúctác vanadi Quá trình oxi hóa xúc tác chia làm các gian đoạn :

- Khuếch tán cấu tử phản ứng từ trung tâm dòng khí đến bề mặt hạt xúctác, sau đó khuếch tán trong các mao quản của khối tiếp xúc

- Hấp thụ oxi bằng chất xúc tác ( chuyển điện tử từ chất xúc tác đến cácnguyên tử oxy )

- Hấp thụ phân tử SO2 để tạo thành phức [ SO2.O.Xt ]

- Chuyển nhóm điện tử để tạo thành phức [ SO3.Xt ]

Giai đoạn đầu quá trình oxi hóa tiến hành trong vùng khuếch tán, cácgiai đoạn cuối tiến hành trong vùng động học.

2.2.3 Hấp thụ SO3 bằng nước nhận H2SO4

SO3 tạo thành trong thiết bị tiếp xúc được hấp thụ bằng nước ( nướctrong dung dịch H2SO4 ) trong tháp đệm tưới axit sufuric 98.3%

SO3 + H2O → H2SO4 + 9200kJH2O là nước tự do trong axit H2SO4 Dùng H2SO4 98.3% để giảm đếnmức tối đa lượng SO3 hoặc H2SO4 thoát ra ngoài

2.3 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

Sơ đồ 3.1 : Quy trình sản xuất H 2 SO 4 Xí nghiệp sản xuất phân bón.

2.3.2 Các công đoạn chính

2.3.2.1 Công đoạn nung chảy lưu huỳnh

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.1 : Lò nấu chảy lưu huỳnh

1 : Van điều tiết hơi nước 2: Van xả S bẩn

3 : Van bơm S vào lò đốt 4: Van xả nước ngưng

5 : Máy khuấy 6: Vỏ thiết bị

7 : Vùng hóa lỏng S 8: Cửa tháo khí

b Mô tả công nghệ

Lưu huỳnh rắn trong kho chứa được vận chuyển lên bunker chứa, quabăng tải đưa đến thùng hóa lỏng lưu huỳnh Thùng hóa lỏng lưu huỳnh là mộtthiết bị có thể tích V = 113m3, được tăng khả năng khuấy trộn bằng cách tăngthêm cánh khuấy (5) Nhờ hơi nước (1) có áp suất P = 6.5Kg/cm3, nhiệt độcao cấp vào gia nhiệt, lưu huỳnh chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng Lưuhuỳnh lỏng được đưa về thùng chứa trung gian ngay trong thiết bị nấu chảy S( 140-145oC ) rồi được bơm (3) đến các công đoạn sau Thùng hóa lỏng vàthùng lắng được định kỳ xả cặn (2) Hơi S, H O, H S được tháo ra (8) và đi

vào thiết bị hấp thụ, sử dụng nước có bổ sung kiềm ( vôi, soda ) để hấp thụcác chất khí Khí đã hấp phụ, bao gồm khí trơ và các giọt mù được đưa sangxyclon tách giọt rồi phóng không.

2.3.2.2 Công đoạn lò đốt lưu huỳnh

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.2 : Lò đốt lưu huỳnh

1 : Cửa không khí vào 2 : Vùng đốt3: Lớp đệm tách 4: Vòi phun5: Cửa tháo cặn 6: Tường chịu nhiệt7: Lớp chắn khí 8: Cửa ra SO2

b Mô tả công nghệ

Lưu huỳnh lỏng từ lò hóa lỏng lưu huỳnh đi vào thùng chứa rồi đượcbơm cấp vào vòi phun lưu huỳnh (4) trong lò đốt lưu huỳnh.

Đường ống dẫn lưu huỳnh từ thùng chứa đến vòi phun được gia nhiệt bằnghơi nước trong áo hơi, vòi phun lưu huỳnh được làm mát bằng hơi Lưuhuỳnh lỏng phun vào lò cháy cùng với không khí cấp vào lò (1)

Lượng lưu huỳnh vào lò được điều khiển tự động qua hệ thống điềukhiển Lưu lượng không khí được điều chỉnh qua hệ thống các van trên đườngống khí chính và van trên đường ống khí bổ sung

Khí ra khỏi lò có nhiệt độ từ 1000 – 1050oC, nồng độ SO2 11% thể tích

đi vào nồi hơi nhiệt thừa Nồi hơi nhiệt thừa được cung cấp nước có nhiệt độ

105oC bằng bơm cấp Dòng khí sau khi đi qua nồi hơi nhiệt thừa giảm nhiệt

độ thừ 1000 – 1050oC xuống còn 420 – 430oC và đi vào thiết bị lọc gió nóng.Thiết bị lọc gió nóng có vai trò giữ lại tro, bụi của dòng khí trước khi đi vào

- Lò đốt lưu huỳnh có cấu tạo hình trụ, thẳng đứng

- Lớp vỏ bên ngoài được chế tạo bằng thép CT3 dày 10mm, bêntrong được xây bằng 2 lớp gạch chịu lửa

+ Ngoài cùng là lớp gạch định hình AD5 ( 230x113x65/65 ) và gạch

FB ( 230x103x65 )

+ Lớp tiếp theo là lớp gạch định hình AD5 và gạch AD3( 230x113x65/45 )

- Đầu đốt lò cũng được xây bằng các lớp gạch như trên

- Giữa phần đầu và phần thân lò là phần hình côn được xây lót

- Lò đốt được đặt trên 5 giá di động kiểu con lăn.

- Bên ngoài lò được bọc bằng lớp vỏ nhôm

- Chiều cao thân lò 14,230mm

- Chiều cao thân trụ buồng trước 6,800mm

- Chiều cao thân trụ buồng giữa : 2,000mm

- Chiều cao thân trụ buồng sau : 1,780mm

- Chiều dài phần côn : 883mm

- Dùng để chứa dầu khi gia nhiệt và khởi động lò

- Kích thước : Φ 800mm; H = 15.000mm Chiều cao chứa 2400mm

 Thùng chứa lưu huỳnh lỏng

- Dùng chứa lưu huỳnh lỏng để cấp cho lò đốt

- Nhiệt độ khí ra sau nồi hơi : 420 – 430oC

- Hơi nước trong nồi hơi : Áp suất 25at Nhiệt độ 225oC

- Hơi sau giảm áp : Nhiệt độ 160oC Áp suất 6Kg/cm2

- Lưu huỳnh vòi phun : Lưu lượng 2,98 m3/h Áp suất : 12Kg/cm2

- Lưu lượng không khí vào lò : 30.000 – 35.000m3/h

- Nồng độ SO2 sau lò : 11% thể tích.

2.3.2.3 Công đoạn nồi hơi nhiệt thừa

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.3 : Sơ đồ cấu tạo nồi hơi nhiệt thừa

1 : Cụm ống khí trung tâm 2 : Tường cách nhiệt

5 : Van xả áp 6 : Miệng thoát khí

7 : Van hơi nước 8 : Van xả nước

b Mô tả công nghệ

Nước từ bộ phận lọc nước được cấp lên bình khử , qua thiết bị gia nhiệt.Tại bình khử khí, nước được nâng nhiệt lên tới 100 – 105oC và sau đó đượcbơm cấp nước cấp vào nồi hơi Nước trong nồi hơi trao đổi nhiệt với khí lò,

hơi nước bão hòa có áp suất 25at sinh ra được đưa qua thiết bị quá nhiệt đểtạo hơi quá nhiệt cấp cho máy phát điện.

Hỗn hợp khí SO2 nồng độ ≤ 11% có nhiệt độ từ 950 – 1050oC vào nồihơi, sau khi trao đổi nhiệt với nồi hơi nhiệt độ hạ xuống còn 420 – 430oC điqua thiết bị lọc gió nóng để vào tiếp xúc Để điều chỉnh nhiệt độ khí sau nồihơi dùng van điều chỉnh khí đi tắt nồi hơi, khi nhiệt độ vào lọc gió nóng >

420oC thì đóng van đi tắt và ngược lại

Để cấp nước vào nồi hơi, có cụm van tự động cấp nước làm việc theo tínhiệu nhận được từ thiết bị đo mực nước

Để giữ ổn định áp suất nồi hơi, dùng van điều chỉnh tựu động áp suất nồihơi theo tín hiệu áp suất nồi hơi Khi áp suất > 25at van mở và khi áp suất <

25 at van sẽ tự động để nồi hơi được hoạt động ổn định

c Thiết bị chính : nồi hơi nhiệt thừa

 Nhiệm vụ

Nồi hơi nhiệt thừa thực chất là một thiết bị tận dụng nhiệt Nước trongnồi hơi trao đổi nhiệt với khí lò, hơi nước bão hòa có áp suất 25at sinh rađược đưa qua thiết bị quá nhiệt để tạo hơi quá nhiệt cấp cho máy phát điện

 Cấu tạo

- Nồi hơi nhiệt thừa kiểu ống lửa ( như thiết bị trao đổi nhiệt ốngchùm, nước ở ngoài lửa ở trong ống ) Tổng bề mặt tiếp nhiệt :587,6 m2

- Thể tích chứa nước : 16 m3

- Thể tích chứa hơi : 3,7m3

- Kích thước bao : L = 10940mm, Φ = 4300mm

- Thân lò : Φ = 2300mm, L = 7000mm

- Cụm sinh hơi : vật liệu thép 20G, L = 6750 ± 5mm

- Hộp đón lửa : L = 2160mm, Φ = 3556mm Cửa khí vào : Φ =2400mm

- Hộp khí ra : L = 2050mm, Φ = 2800mm Cửa khí ra : Φ =1600mm/1420mmx10mm.

- Áp suất làm việc : 2at

- Nhiệt độ làm việc : 150oC

- Công suất động cơ : 55kW

- Áp suất đẩy : 30at

f Các chỉ tiêu kỹ thuật