Đang tải... (xem toàn văn)
Giành cho những ai đi thực tế
Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 1 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 2 NỘI DUNG 3 1. Giới thiệu đôi nét về nhà máy 3 2. Qui trình sản xuất axit sunfuric 3 2.1 Sơ lược về axit sunfuric 3 2.2 Nguồn nguyên liệu 5 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất 6 2.3.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất axit sunfuric 6 2.3.2 Dây chuyền sản xuất axit sunfuric 8 2.3.2.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh 8 2.3.2.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh 9 2.3.2.3 Công đoạn chuyển hóa SO 2 thành SO 3 10 2.3.2.4. Công đoạn hấp thụ SO 3 thành H 2 SO 4 12 3. Chủng loại sản phẩm và tiêu chuẩn quy định chất lượng axit sunfuric 14 4. Những giải pháp xử lý nguồn ô nhiễm môi trường của nhà máy…… 15 KẾT LUẬN 17 Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 2 MỞ ĐẦU Đất nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ trong hầu hết các lĩnh vực. Có mối quan hệ tác động qua lại giữa sự phát triển của đất nước và sự phát triển của công nghệ. Công nghệ càng hiện đại thì đất nước phát triển càng nhanh và ngược lại. Tuy nhiên, công nghệ phát triển quá nhanh mà dưới sức ép của nền kinh tế thị trường cũng gây ra một số mặt tiêu cực chẳng hạn như gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vấn đề này không chỉ ở nước ta mà nó mang tính toàn cầu. Là sinh viên thuộc ngành sư phạm Hóa học và đặc biệt hơn là tôi đang học học phần Hóa học công nghệ và môi trường bắt buộc tôi phải nắm được các kiến thức cơ bản nhất của học phần. Nhưng tục ngữ có câu “ trăm nghe không bằng một thấy”, “lý thuyết phải đi đôi với thực tế ”. Vì vậy dưới sự hướng dẫn của các giảng viên trong khoa và được sự giúp đỡ nhiệt tình của công ty, đơn vị: Nhà máy hóa chất Tân Bình 2 khu công nghiệp Biên Hòa. Chúng tôi đã có được một chuyến đi thực tế rất bổ ích và thú vị. Chuyến đi thực tế bắt đầu vào lúc 3h ngày 25-07-2012, tại trường Đại học Đồng Tháp và kết thúc vào khoảng 20h ngày 27-07-2012. Qua các địa điểm: Nhà máy hóa chất Tân Bình 2 , một số nơi khác. Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 3 NỘI DUNG 1. Giới thiệu đôi nét về nhà máy: Nhà máy hóa chất Tân Bình 2 tiền thân là nhà máy hoá chất Tân Bình địa chỉ 46/6 Phan Huy Ích, phường 15, quận tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh. Ngày 24/4 năm 2009 nhà máy được di dời từ Tân Bình đến Biên Hòa, Đồng Nai lấy tên nhà máy là nhà máy hóa chất Tân Bình 2 với địa chỉ : Thửa – đường số 5, khu công nghiệp Biên Hòa 1, tỉnh Đồng Nai. Đối với sản phẩm axit sunfuric, với nhu cầu thị trường ngày càng tăng, Nhà máy liên tục cải tạo nâng cấp chất lượng sản phẩm bằng sự kết hợp giữa công nghệ truyền thống và hiện đại . Nhà máy có hướng đầu tư chiều sâu nâng công suất dây chuyền lên 100.000 tấn/năm cho tương lai. Sản phẩm của Nhà máy là nguyên liệu cho các ngành : Sản xuất phèn, xử lý nước… Điện tử, bình ắc quy, sản phẩm giấy, sản xuất phân bón… Sản xuất thủy tinh, gốm sứ, vật liệu chịu lửa, xi măng trắng, nhôm kim loại … 2. Qui trình sản xuất axit sunfuric: 2.1 Sơ lược về axit sunfuric: Axit sunfuric là một loại hóa chất đã được biết đến từ lâu trong lịch sử loài người( từ thế kỉ thứ IX bởi người được coi là đã phát hiện ra chất này-nhà giả kim thuật Hồi giáo IbnZakariaya al-Razi (Rhases)). Axit sunfuric là máu của các ngành công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các ngành khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 4 Ứng dụng của axit sunfuric trong công nghiệp Để tìm hiểu công nghệ sản xuất axit sunfuric, trước hết chúng ta đề cập đến một tính chất hóa học cơ bản nhất của axit sunfuric: + Axit sunfuric khan là chất lỏng không màu, sánh (khối lượng riêng ở 20 o C là 1,8305 gam/cm 3 ), kết tinh ở 10,37 o C. Ở áp suất thường nó sôi ở 296,2 o C. + Trong hóa học axit sunfuric được xem là hợp chất của anhydrite sunfuric với nước. Công thức hóa học: SO 3 H 2 O. + Trong kĩ thuật: hỗn hợp theo tỉ lệ bất kì của SO 3 với H 2 O đều gọi là axit sunfuric. Ứng dụng của acid sunfuric Phân bón Dầu Sơn Luyện kim Chất tẩy rửa Phẩm nhuộm Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 5 + Nếu tỉ lệ SO 3 /H 2 O < 1 người ta gọi là dung dịch axit sunfuric. Tỉ lệ SO 3 /H 2 O > 1 gọi là dung dịch của SO 3 trong axit sunfuric hay oleum hoặc axit sunfuric bốc khói. - Tuy có nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất axit sunfuric nhưng phương án công nghệ được lựa chọn ở nhà máy là: phương pháp tiếp xúc kép, hấp thụ khí SO 3 hai lần. Sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép đi từ lưu huỳnh: 2.2 Nguồn nguyên liệu: Nguyên liệu sản xuất axít sunfuric: Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất axit sunfuric là : lưu huỳnh Lưu huỳnh nguyên tố là một trong những dạng nguyên liệu tốt nhất để sản suất axit sunfuric vì: Khi đốt lưu huỳnh ta thu được hỗn hợp khí có hàm lượng khí SO 2 và O 2 cao. Điều này rất quan trọng trong việc sản suất acid sunfuric theo phương pháp tiếp xúc. Lưu huỳnh chứa rất ít tạp chất (đặc biệt là hợp chất của asen) và khi cháy không có xỉ nên đơn giản được dây chuyền sản xuất đi rất nhiều (bớt được các thiết bị đặc biệt để làm sạch nước). Khi sản xuất với quy mô lớn và xa nguồn nguyên liệu thì lưu huỳnh lại là nguyên liệu rẻ tiền. Nguồn cung cấp Lưu huỳnh : Lưu huỳnh: là sản phẩm từ mỏ thiên nhiên hoặc thu hồi từ các nguồn khí thải (chủ yếu hiện nay là thu hồi từ các nhà máy lọc dầu). Nước ta không có mỏ luu huỳnh và công nghiệp hóa dầu chưa phát triển nên phải nhập khẩu Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 6 từ các nước trong khu vực như Singapore, Malaysia, Indonesia và các nước Trung đông … Quy cách Lưu huỳnh Dạng bột, Hàm lượng S 99 % Độ ẩm 2 % Độ tro 0.5 % Acid tự do 0.02 % Tạp chất khác 0.1 % Nhu cầu sử dụng 20.000 – 21.000 tấn / năm Phương thức vận chuyển : bằng đường biển tới cảng Tp Hồ Chí Minh và sau đó bằng đường bộ về kho nhà máy. 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất: 2.3.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất axit sunfuric Hình : Lưu Huỳnh nguyên liệu Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 7 Sơ đồ : Dây Chuyền Sản Xuất Axit Sunfuric Hơi nư ớ c Không khí Thành phẩm H 2 SO 4 Lưu huỳnh Nấu chảy lưu huỳnh Đốt cháy (tao khí SO 2 ) Tạo hơi nước Chuyển hóa Hấp thụ 1 (tạo H 2 SO 4 ) Hấp thụ 2 (tạo H 2 SO 4 ) Pha loãng Sấy Xử lý khí Dd bisulfite Nước pha loãng Không khí Khô Nơi c ấ p nư ớ c n ồ i Hỗn hợp SO 2 Hỗn hợp SO 3 ẩ m Khí th ả i H 2 SO 4 Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 8 2.3.2 Dây chuyền sản xuất axit sunfuric: Sản xuất acid sunfulfuric kỹ thuật theo phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là lưu huỳnh dạng bột gồm 4 giai đoạn sau: 2.3.2.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh: Lưu huỳnh được chuyển từ kho vào nồi nấu chảy lưu huỳnh ngăn số 1 và ngăn số 2. Tại đây lưu huỳnh chảy lỏng nhờ hơi quá nhiệt áp suất 7 bar, nhiệt độ khoảng 141-150 0 C qua hệ thống giai nhiệt bằng hơi nước đặt sâu dưới đáy bể. Lưu huỳnh lỏng từ ngăn 1, 2 chảy tràn sang ngăn 3, 4 và 5. Dưới đáy giữa các vách ngăn có vách chặn để giữ các tạp chất trong lưu huỳnh lại, tại ngăn số 5 lượng tạp chất còn lại sẽ được lọc bằng lưới khi lưu huỳnh sạch theo ống hút vào bơm. Hơi bão hòa được dẫn vào ngăn lắng số 3, số 4, số 5, hệ thống ống dẫn lưu huỳnh và sung phun lưu huỳnh để duy trì nhiệt độ lưu huỳnh lỏng ở khoảng 135÷ 150 0 C. Nước ngưng tụ từ hệ thống gia nhiệt và các vị trí khác trong công đoạn này được đưa về bồn nước cấp lò. Bơm lưu huỳnh là loại bơm ly tâm trục đứng cung cấp lưu huỳnh từ ngăn số 5 qua súng phun vào lò đốt dưới dạng sương. Trong quá trình nấu chảy lưu huỳnh, nước và các tạp chất trong lưu huỳnh bốc hơi được xử lý ở hệ thống xử lý hồ lưu huỳnh Cần trục một dầm dùng để vận chuyển các dàn ống trao đổi nhiệt của hồ lưu huỳnh, vận chuyển bơm… Phục vụ cho việc bảo trì, sửa chữa. Kho chứa lưu huỳnh Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 9 Thiết bị nấu chảy lưu huỳnh 2.3.2.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh: S + 1/2 O 2 SO 2 + Q Lò đốt lưu huỳnh Trường Đại học Đồng Tháp Thị Thanh 09A 10 Nguồn cung cấp oxi là không khí ẩm từ quạt được sấy khô bằng acid sulfuric có nồng độ 96-97,5±0.5% H 2 SO 4 tại tháp sấy. Không khí ẩm đi vào tháp sấy và di chuyển lên trên tháp qua lớp đệm; acid tưới được bơm từ bồn tuần hoàn vào đỉnh tháp sấy theo máng phân phối, chảy xuống lớp đệm. acid sunfuric có nồng độ cao hấp thụ hơi nước trong không khí ẩm làm giảm nồng độ acid và làm tăng nhiệt độ acid ở đáy tháp sấy. Acid ra khỏi đáy tháp sấy theo ống dẫn trở về bồn tuần hoàn. Không khí khô ra khỏi tháp sấy đi qua thiết bị trao đổi nhiệt số 3 vào lò đốt, cung cấp oxi cho quá trình đốt cháy lưu huỳnh. Lò hơi số 1 có cấu tạo hình trụ nằm ngang, vỏ bằng thép, bên trong có hệ thống ống truyền nhiệt. một đầu nối liền với lò đốt được xây dựng bằng gạch chịu nhiệt và có đường ống hỗn hợp khí SO 2 đi tắt không qua lò hơi. Hỗn hợp khí SO 2 có nhiệt độ cao đi trong ống, trao đổi nhiệt với nước bên ngoài ống làm cho nước bốc hơi tạo hơi bảo hòa ở áp suất 22kg/cm 2 . Hơi nước này được quá nhiệt đến 350 0 C ở thiết bị quá nhiệt một phần hơi nước được đưa qua bộ phận giảm áp bão hòa hơi cung cấp cho các bộ phận khác cần sử dụng hơi. Nước cấp lò hơi là nước vô khoáng bổ sung lấy từ nhà máy hóa chất Biên Hòa (bơm) và nước ngưng tụ từ các thiết bị sử dụng hơi tuần hoàn trở lại bồn nước từ đây nước mềm được bơm cấp cho thiết bị khử khí. Nước từ bình khử khí cấp cho lò hơi số 1 bằng bơm. Hỗn hợp khí SO 2 ra khỏi lò hơi số 1 (hòa với dòng hỗn hợp khí đi tắt) đạt nhiệt độ thích hợp ra khỏi lò hơi số 1 (hòa với dòng hỗn hợp khí đi tắt) đạt nhiệt độ thích hợp trước khi vào lớp 1 tháp chuyển hóa là 425÷455 0 C. 2.3.2.3 Công đoạn chuyển hóa SO 2 thành SO 3 : Hệ thống chuyển hóa gồm một tháp tiếp xúc và hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt nhằm tận dụng nhiệt và điều chỉnh nhiệt cho các dòng hỗn hợp khí. [...]... rác và đổ bỏ theo đúng quy định Thị Thanh 09A 16 Trường Đại học Đồng Tháp KẾT LUẬN Dưới ánh nắng gay gắt của mùa hè, chuyến đi thực tế của chúng tôi có phần vất vả nhưng chúng tôi cảm thấy rất vui vì đã học hỏi được nhiều kinh nghiệm và bài học cho bản thân trong chuyến đi thực tế lần này , khi đến nhà máy hóa chất Tân Bình 2 chúng tôi cảm thấy cái khẩn trương của anh em công nhân trong nhà máy, được... xuất của nhà máy, từ đó chúng tôi được biết thêm về các quy trình sản xuất axit sunfuric Tôi nhận thấy trên thực tế các quy trình sản xuất không hoàn toàn thực sự là chu trình kín sẽ gây ô nhiễm môi trường nên tôi đề nghị nhà máy tăng cường hơn các biện pháp bảo vệ môi trường Cũng qua chuyến đi thực tế này mà tôi thấy bạn bè có cơ hội tiếp xúc với nhau nhiều hơn, càng hiểu nhau hơn, tình bạn bè càng thân... với nhau nhiều hơn, càng hiểu nhau hơn, tình bạn bè càng thân thiết gắn bó với nhau hơn Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã nhiệt tình tạo mọi điều kiện cho chúng tôi có được chuyến đi tham quan thực tế cùng với những kết quả như thế Thị Thanh 09A 17 ... xưởng sản xuất được thu gom về bể thu gom qua hệ thống ống dẫn Tại bể thu gom, nước thải được trung hòa đến pH = 7 (nhờ bộ điều khiển pH tự động) sau đó được bơm vào thiết bị lắng (quá trình lắng được thực hiện liên tục hoặc gián đoạn), nước trong sau lắng được đến bể thải chung, điều chỉnh pH lần cuối trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Đồng Nai Bùn lắng được bơm về bồn chứa bùn sau đó phơi khô . nghiệp Biên Hòa. Chúng tôi đã có được một chuyến đi thực tế rất bổ ích và thú vị. Chuyến đi thực tế bắt đầu vào lúc 3h ngày 25-07-2012, tại trường Đại. đi thực tế của chúng tôi có phần vất vả nhưng chúng tôi cảm thấy rất vui vì đã học hỏi được nhiều kinh nghiệm và bài học cho bản thân trong chuyến đi thực