Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài Thiế.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CÁC CHẤT VƠ CƠ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất phân lân nung chảy với suất 100.000 tấn/năm GVHD: PGS.TS Lê Xuân Thành SVTH: Nguyễn Việt Anh NỘI DUNG THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT Phân lân nung chảy cịn có tên gọi khác phân lân thủy tinh, magie canxi photphat nóng chảy, fused calcium magnesium phosphate (FMP), calcium magnesium phosphate (CMP) Thành phần chủ yếu P2O5 ≥ 15%, CaO từ 28 ÷ 30%, MgO từ 18 ÷ 22%, SiO từ 20 ÷ 28% Phân lân nung chảy chứa nhiều nguyên tố vi lượng Fe, Mn, Co, Mo, Cu THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT Vai trị thành phần phân lân nung chảy: P2O5: làm cho sớm sinh rễ, nảy mầm, hoa kết quả, tăng lượng tinh bột, chất đường hạt, làm cho nhanh chín làm cho cứng MgO: có vai trị quan trọng q trình quang hợp cây, tăng lục diệp tố cho CaO: có tác dụng trung hịa loại axit không cần thiết cho trồng đất, cải tạo đất chua thành đất trung tính, tăng hấp thụ nito, tổng hợp protein chuyển hóa chất dinh dưỡng SiO2: cần cho q trình oxy hóa, q trình hơ hấp làm tăng sức đề kháng cho với sâu bệnh THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT Phân lân nung chảy loại phân bón có tính kiềm, không hút ẩm, không kết khối, không độc, không mùi, tan nước lại dễ tan môi trường axit yếu axit xitric 2% hay amoni xitrat Phân lân nung chảy thuộc loại phân bón chậm tan, có tác dụng cải tạo đất thân thiện với mơi trường Phân lân nung chảy thích hợp với đất chua, đất bị rửa trôi, đất đồi núi, đất bạc màu, dùng để bón cho ăn quả, công nghiệp lâu năm, họ đậu, với phương pháp bón vùi đất Được sản xuất nhiều Trung Quốc, Nhật Bản Việt Nam NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO Nguyên liệu để sản xuất phân lân nung chảy đồ án quặng apatit loại II, kết hợp với quặng secpentin, sa thạch quặng bánh Nhiên liệu dùng than antraxit Nguyên liệu phối trộn theo tỷ lệ phù hợp đưa vào lò cao nung chảy thành liệu lỏng Sau liệu lỏng tơi nước lạnh cao áp, trở thành bán sản phẩm dạng hạt trạng thái vơ định hình Bán sản phẩm sấy khơ nghiền thành sản phẩm mịn đóng bao, lưu trữ NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO Ảnh hưởng thành phần đến q trình nung tơi phối liệu: P2O5: hàm lượng lớn làm tăng nhiệt độ nóng chảy, tăng tốc độ kết tinh tăng độ nhớt phối liệu lỏng, dẫn đến giảm hiệu suất chuyển hóa photphat thành dạng vơ định hình CaO: lượng CaO cao làm tăng nhiệt độ nóng chảy SiO2: phạm vi hàm lượng khơng cao, có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy phối liệu Cịn với hàm lượng cao, làm tăng nhiệt độ nóng chảy, đồng thời khiến bán sản phẩm cứng, khó nghiền MgO: có tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy phối liệu, làm giảm độ nhớt phối liệu lỏng hạn chế tốc độ kết tinh photphat Nhưng hàm lượng cao lại làm tăng nhiệt độ nóng chảy phối liệu NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO Quá trình nung chảy tơi phối liệu nhằm mục đích chuyển cấu trúc photphat apatit từ dạng tinh thể sang dạng vô định hình Tiến hành làm nguội nhanh xu chuyển sang dạng vơ định hình photphat mạnh Có hai biện pháp thực để tăng tốc độ trình làm nguội Một nung phối liệu q nhiệt độ nóng chảy Hai tính tỷ lệ phối trộn cho phù hợp, thành phần phối liệu có ảnh hưởng khác đến q trình nung chảy Việc xác định tỷ lệ phối liệu quan trọng đến chất lượng sản phẩm Bảng tỷ lệ phối liệu tối ưu: Thành phần P2 O CaO MgO SiO2 Tỷ lệ mol 3÷4 2÷3 2÷3 DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT Các thiết bị dây chuyền: Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu: kho chứa nguyên liệu, máy kẹp hàm, sàng thùng quay, sàng rung Cơng đoạn lị cao: bunke chứa nguyên liệu, hệ thống tời chuyển liệu, lò cao, xyclon lắng bụi, lị đốt CO Cơng đoạn khử flo: tháp rửa làm lạnh khí, tháp hấp thụ, tháp tách giọt Cơng đoạn thành phẩm: vít vớt liệu, máy sấy thùng quay, xyclon lắng bụi, máy nghiền bi, máy đóng bao sản phẩm Các thiết bị vận chuyển: băng tải, quạt bơm DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT Q trình nung phối liệu lị cao: Khu vực sấy phối liệu: vùng nhiệt độ từ 150°C đến 700°C Phối liệu đưa vào bắt đầu thoát nước vật lý, đến nhiệt độ 500°C bắt đầu nước kết tinh Phản ứng nước kết tinh 550°C: Mg3Si4O11.3Mg(OH)2.H2O = H2O + Mg3Si4O11.3Mg(OH)2 Ở 650°C: Mg3Si4O11.3Mg(OH)2 = Mg3Si4O11 + MgO + H2O Hơi nước tạo thành tham gia vào phản ứng khử flo: Ca5F(PO4)3 + SiO2 + H2O = Ca3(PO4)2 + CaSiO3 + HF DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT Khu vực phân giải muối cacbonat: vùng nhiệt độ từ 730°C đến 920°C Phản ứng phân hủy muối cacbonat: CaCO3 = CaO + CO2 MgCO3 = MgO + CO2 Khu vực hóa mềm chảy lỏng: Tại phối liệu chảy lỏng hết nhiệt độ tăng đến 1200°C từ phản ứng cháy than với oxy khơng khí nóng C + O2 = CO C + O2 = CO2 Khu vực nhiệt: nhiệt độ phối liệu đưa lên cao nhiệt độ nóng chảy Ở nồi lị nhiệt độ lên đến 1450°C phối liệu lỏng tháo đáy để thực q trình tơi DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT Phản ứng khử flo tham gia nước: Ca5F(PO4)3 + SiO2 = Ca3(PO4)2 + CaSiO3 + SiF4 Phản ứng đẩy P2O5 SiO2: Ca3(PO4)2 + SiO2 = P2O5 + CaSiO3 Phản ứng khử oxit sắt niken: CO + NiO = Ni + CO2 CO + Fe2O3 = Fe + CO2 CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE ! ... hay amoni xitrat Phân lân nung chảy thuộc loại phân bón chậm tan, có tác dụng cải tạo đất thân thiện với mơi trường Phân lân nung chảy thích hợp với đất chua, đất bị rửa trôi, đất đồi núi, đất bạc... đậu, với phương pháp bón vùi đất Được sản xuất nhiều Trung Quốc, Nhật Bản Việt Nam NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO Nguyên liệu để sản xuất phân lân nung chảy đồ án quặng apatit loại II, kết... PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO DÂY CHUYỀN VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT Phân lân nung chảy cịn có tên gọi khác phân lân thủy tinh, magie canxi photphat nóng chảy, fused calcium magnesium phosphate