Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 3 MӨC LӨC MӨC LӨC 3 ĐҺT VҨN Đӄ 4 Phҫn I: CƠ SӢ LÝ THUYӂT 5 1.1 Mөc đích cӫa quá trình thu hӗi hóa chҩt. 5 1.2 Quá Trình thu hӗi hóa chҩt trong nhà máy sҧn xuҩt bӝt sunphat. 5 Phҫn II: LҰP LUҰN CHӐN SƠ ĐӖ CÔNG NGHӊ 14 2.1 Lұp luұn chӑn sơ đӗ công nghӋ đӕt dӏch đen 14 2.2 Chӑn sơ đӗ công nghӋ. 16 Phҫn III: CÂN BҴNG VҰT CHҨT VÀ NHIӊT LƯӦNG 19 3.1 Tính cân bҵng vұt chҩt. 19 3.2 Tính cân bҵng nhiӋt lưӧng 32 Phҫn IV: TÍNH TOÁN VÀ CHӐN THIӂT Bӎ CHÍNH 37 4.1 ThiӃt bӏ chính. 37 4.2 ThiӃt bӏ phө. 39 KӂT LUҰN 41 TÀI LIӊU THAM KHҦO 42 Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 4 ĐҺT VҨN Đӄ Giҩy và các sҧn phҭm tӯ giҩy đóng mӝt vai trò rҩt quan trӑng trong mӑi lĩnh vӵc hoҥt đӝng cӫa con ngưӡi, đһc biӋt trong xã hӝi văn minh giҩy không thӇ thiӃu đưӧc, nó là mӝt trong nhӳng vұt dөng gҫn gũi nhҩt vӟi mӛi ngưӡi. Giҩy ngoài viӋc sӱ dөng làm phương tiӋn lưu trӳ và phә biӃn thông tin, nó còn đưӧc dùng rӝng rãi đӇ bao gói, làm vұt liӋu xây dӵng, vұt liӋu cách điӋn Vӟi đà phát triӇn nhanh cӫa khoa hӑc công nghӋ hiӋn nay, giҩy ngày càng đưӧc ӭng dөng trong nhiӅu lĩnh vӵc mӟi. Có thӇ nói sӵ tiӃn bӝ cӫa mӛi quӕc gia, sӵ văn minh cӫa loài ngưӡi luôn gҳn chһt vӟi sӵ phát triӇn cӫa ngành sҧn xuҩt giҩy, tӭc là không thӇ tách rӡi mӝt nӅn văn minh vӟi sӵ đa dҥng vӅ chӫng loҥi các sҧn phҭm giҩy chҩt lưӧng cao cùng vӟi sӵ ӭng dөng không giӟi hҥn cӫa chúng. Hơn thӃ nӳa, hoàn toàn có thӇ lҩy năng suҩt giҩy, khӕi lưӧng tiêu thө giҩy đӇ đánh giá sӵ phát triӇn cӫa mӛi quӕc gia hay cӫa toàn xã hӝi. Ӣ nưӟc ta, ngành giҩy cũng đưӧc chính phӫ đһc biӋt chú ý và đҫu tư phát triӇn. NӃu như năm 2000, sҧn lưӧng giҩy đҥt 215.000 tҩn thì năm 2010, mөc tiêu đҥt 1.015.000 tҩn. Sҧn lưӧng bӝt giҩy trong nhiӅu năm qua luôn tăng nhanh, dó là mӝt tín hiӋu đáng mӯng, Tuy nhiên, viӋc phát triӇn công nghiӋp giҩy kèm theo đó có nhiӅu vҩn đӅ lӟn đһt ra, đó là xây dӵng nhà máy giҩy có hӋ thӕng thu hӗi và xӱ lý dӏch nҩu. Vì dӏch nҩu nӃu không thu hӗi mà thҧi ra môi trưӡng, không nhӳng gây mҩt mát hóa chҩt nҩu dүn đӃn không có hiӋu quҧ kinh tӃ cao, còn gây ô nhiӉm môi trưӡng. Ӣ nưӟc ta, chӍ có duy nhҩt nhà máy giҩy Bãi Bҵng là có hӋ thӕng thu hӗi hóa chҩt, còn lҥi các nhà máy khác đӅu thҧi trưӧc tiӃp dӏch nҩu ra ngoài môi trưӡng, gây ô nhiӉm môi trưӡng và ҧnh hưӣng lӟn đӃn sӭc khӓe con ngưӡi. Trong hoàn cҧnh hiӋn nay, vҩn đӅ môi trưӡng lҥi là mӝt vҩn đӅ rҩt ³nóng´, vì thӃ khi thiӃt kӃ mӝt nhà máy sҧn xuҩt bӝt giҩy và giҩy, viӋc tính toán thiӃt kӃ hӋ thӕng thu hӗi hóa chҩt là mӝt viӋc thiӃt yӃu. Chính vì thӃ, trong giӟi hҥn đӗ án môn hӑc cӫa em, em chӑn đӅ tài: ThiӃt kӃ lò đӕt thu hӗi cho nhà máy bӝt sunfat gӛ cӭng, năng suҩt 220.000 tҩn bӝt khô gió / năm. Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 5 Phҫn I: CƠ SӢ LÝ THUYӂT 1.1 Mөc đích cӫa quá trình thu hӗi hóa chҩt. Thu hӗi và tái sӱ dөng hóa chҩt trong sҧn xuҩt luôn là mӝt trong nhӳng mӕi uan tâm hàng đҫu cӫa công nghiӋp bӝt giҩy và giҩy. Giҧi quyӃt tӕt đưӧc vҩn đӅ này không nhӳng mang lҥi lӧi ích lӟn vӅ kinh tӃ mà còn là giҧi pháp hiӋu quҧ nhҩt hҥn chӃ ҧnh hưӣng cӫa sҧn xuҩt đӃn môi trưӡng. Trong quá trình nҩu bӝt, các thành phҫn cӫa nguyên liӋu hòa tan vào trong dӏch nҩu và tҥo thành dӏch đen, lưӧng dӏch này tương đӕi lӟn, đây chính là nguӗn hóa chҩt có giá trӏ cao, có khҧ năng tái sӱ dөng đưӧc, đӗng thӡi cũng là chҩt thҧi gây ô nhiӉm cao nӃu thҧi ra môi trưӡng. Vì thӃ mөc đích cӫa quá trình thu hӗi hóa chҩt là thu hӗi và tái sӱ dөng, lҥi hóa chҩt nҩu, đӗng thӡi thu nhiӋt năng khi đӕt dӏch tҥo ra năng lưӧng phөc vө sҧn xuҩt, góp phҫn bҧo vӋ môi trưӡng. Trên thӃ giӟi, vҩn đӅ này đã đưӧc quan tâm và giҧi quyӃt mӝt cách hiӋu quҧ, tuy nhiên ӣ nưӟc ta còn rҩt nhiӅu hҥn chӃ, cҧ nưӟc có duy nhҩt nhà máy giҩy Bãi Bҵng có hӋt hӕng thu hӗi hóa chҩt tương đӕi hiӋn đҥi, còn các nhà máy và cơ sӣ sҧn xuҩt bӝt vӯa và nhӓ thì không có hӋ thӕng thu hӗi, gây ô nhiӉm môi trưӡng rҩt lӟn. Vì vұy trưӟc yêu cҫu ngày càng khҳt khe vӅ bҧo vӋ môi trưӡng, phát triӇn bӅn vӳng và tăng sӭc cҥnh tranh trên thӏ trưӡng cӫa sҧn phҭm giҩy, vҩn đӅ thu hӗi và sӱ dөng dӏch đen đӕi vӟi ngành công nghiӋp bӝt giҩy và giҩy là rҩt lӟn, trong tương lai sӁ quyӃt đӏnh tӵ tӗn vong cӫa doanh nghiӋp. 1.2 Quá Trình thu hӗi hóa chҩt trong nhà máy sҧn xuҩt bӝt sunphat. 1.2.1Thành ph̿n hóa hͥc cͿa dͣch đen n̽u sunfat. Dӏch đen thu đưӧc trong quá trình nҩu bӝt sunfat là mӝt hӛn hӧp các chҩt vô cơ và hӳu cơ, thành phҫn vô cùng phong phú. Các chҩt khô cӫa dӏch đen theo phương pháp nҩu sunfat chӭa 30 ± 35 % các chҩt vô cơ và 65 ± 70 % hӧp chҩt hӳu cơ. Các chҩt vô cơ chӫ yӃu là các chҩt cҩu thành nên dӏch trҳng, còn dư chưa phҧn ӭng hӃt trong quá trình nҩu và thành phҫn tro cӫa nguyên liêu ban đҫu. Các chҩt vô cơ chính là nguӗn hóa chҩt sӁ đưӧc thu hӗi và tái sӱ dөng trong sҧn xuҩt. Các chҩt hӳu cơ bao gӗm sҧn phҭm tҥo thành trong quá trình phân hӫy và hòa tan các thành phҫn nguyên liӋu như Lignin, Bӝt, Hemibӝt, Tinh bӝt, các chҩt chiӃt xuҩt« Trong quá trình chӃ biӃn dӏch đen và thu hӗi hóa chҩt, các chҩt hӳu cơ là nguӗn tҥo ra nhiӋt năng hoһc đưӧc chӃ biӃn thành các sҧn phҭm khác nhau. Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 6 Thành phҫn hóa hӑc cӫa chҩt khô đһc trưng cho thành phҫn hóa hӑc cӫa dӏch đen . Mӛi phương pháp nҩu khác nhau sӁ cho dӏch đen có thành phҫn khác nhau. Ngoài ra còn phө thuӝc vào chҩt lưӧng bӝt, dҥng nguyên liӋu, mӭc dùng hóa chҩt, tҥp chҩt trong dӏch trҳng, hiӋu suҩt nҩu« Bҧng 1.1 Thành phҫn hóa hӑc cӫa dӏch đen nҩu sunfat Chҩt, nhóm chҩt Hàm lưӧng % so vӟi bӝt KTĐ Lignin 23.72 Lignin trích ly 3.94 Các axit dӉ bay hơi (tính theo axit axetic) 10.53 Các chҩt tan trong etylic trong đó: 6.44 Các axit mҥnh, andehit và xeton phenol 5.81 Các axit yӃu và phenol 0.61 Các chҩt trung tính 0.02 Các chҩt tan trong nưӟc trong đó: 18.59 Các muӕi axit 16.04 Các chҩt trung tính tan trong cӗn etylic tuyӋt đôi 2.13 Các oxi axit 0.42 Na 2 SO 4 4.85 NaOH tӵ do 2.16 Na 2 S 0.34 Na 2 CO 3 20.41 Các hӧp chҩt hӳu cơ chӭa Natri (theo Na 2 CO 3 ) 11.60 Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , SiO 2 , CaO,« 2.02 1.2.2Tính ch̽t cͿa dͣch đen Đӝ nhӟt: liên hӋ trӵc tiӃp vӟi đӝ lưu biӃn và hiӋu suҩt chưng bӕc cӫa dӏch, phө thuӝc vào nhiӅu yêu tӕ như dҥng nguyên liӋu, phương pháp nҩu bӝt, nӗng đӝ và nhiӋt đӝ cӫa dӏch. ĐiӇm sôi: cao hơn so vӟi nưӟc hay dung dӏch kiӅm có nӗng đӝ tương đương. Khҧ năng sinh nhiӋt: Là mӝt trong nhӳng tính chҩt quan trӑng. Trung bình khi đӕt 1kg Lignin sinh ra mӝt nhiӋt lưӧng tương đương 25MJ, đӕi vӟi Gluxit là 12MJ/kg. NhiӋt dung riêng: giҧm khi nӗng đӝ chҩt khô trong dung dӏch tăng. Hҫu như không phө thuӝc vào nhiӋt đӝ (dưӟi 100 đӝ C). Khҧ năng tҥo bӑt: Cao do chӭa lignin kiӅm, các chҩt béo, chҩt nhӵa, nhҩt là các muӕi cӫa Na vӟi axit hӳu cơ. Chúng là các chҩt có hoҥt tính bӅ mһt cao, gây bӑt làm ҧnh hưӣng đӃn quá trình thu hӗi. Đ͛ án môn h͕c SVTH: L S Tù L : CN gi K 7 Ti ăn mòn: Thҩp ӣ nhi t đӝ thưӡng, rҩt cao ӣ nhi t đӝ cao, vì khi chưng bӕc, hơi thӭ và nưӟc ngưng chӭa các a xit hӳu cơ (HCOOH, CH 3 COOH) hay các chҩt chӭa lưu huǤnh (H 2 S, H 3 SH). Tính kӃt dính: Cao do có chӭa nhi u chҩt t n t i ӣ thӇ keo, chӫ yӃu là các axit béo, axit nhӵa li n kӃt vӟi nhau. Mӝt phҫn do tính kém bӅn cӫa lignin kiӅm. Các tính chҩt và thành phҫn cӫa dӏch đen ҧnh hưӣng trӵc tiӃp đӃn quá trình thu hӗi. 1. .3 Sơ ͫ ô g g ͟ t ͫi t Do nhӳng đһc điӇm vӅ thành phҫn và tính chҩt, dӏch đen sunfat ӣ nhà máy sҧn xuҩt quy mô lӟn và hi n đҥi đưӧc thu hӗi và tái sӱ dөng hoàn toàn. Hi u suҩt thu hӗi vӟi nҩu gӛ có thӇ đҥt tӟi 90 %. Đӕi vӟi cây thân thҧo hi u suҩt thҩp hơn, thưӡng không quá 70 %. Thông thưӡng mӝt phҫn dӏch đen đưӧc tái sӱ dөng ngay cho quá trình nҩu như dùng đӇ pha loãng dӏch nҩu, t m mҧnh, phҫn còn lҥi đưӧc đưa đi thu hӗi. Trưӟc khi xӱ lí ngưӡi ta còn có thӇ thu hӗi mӝt lưӧng hóa chҩt như dҫu tallo, là hӛn hӧp các chҩt chiӃt suҩt chӫ yӃu là Tecpen và Skipida, đây là các chҩt có giá trӏ kinh tӃ cao. ThuyӃt minh: Quá trình gӗm 5 giai đoҥn Dӏch đen loãng Oxy hoá Cô đһc ĐӕtXút hoá Nҩu Rӱa Dӏch đen thu hӗi Xӱ l sơ bӝ Chưng bӕc Đӕt Thu hӗi nhi t và hơi Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 8 GĐ1: Sӱ lý sơ bӝ dӏch đen : Mөc đích cӫa quá trình này là chuҭn bӏ cho quá trình chưng bӕc và đӕt dӏch đҥt hiӋu quҧ cao. Dӏch sӁ đưӧc làm sҥch và tách các xơ sӧi nhӓ, chҩt xà phòng, khӱ bӑt bao gӗm 4 công đoҥn: 1- Loҥi cһn: Loҥi bӓ mӝt lưӧng lӟn xơ sӧi nhӓ và tҥp chҩt cơ hӑc trong dӏch. Do chúng làm giҧm hiӋu suҩt chưng bӕc, kӃt bám trên đưӡng ӕng và bӅ mһt trao đôi nhiӋt cӫa thiӃt bӏ chưng bӕc. 2- Tách xà phòng: Xà phòng tҥo ra nhiӅu bӑt trong quá trình chưng bӕc, không nhӳng làm giҧm hiӋu quҧ trao đәi nhiӋt mà còn gây mҩt mát kiӅm khi chưng. ViӋc loҥi bӓ xà phòng đưӧc thӵc hiӋn trong các bӇ chӭa lӟn, sӱ dөng các chҩt điӋn li như Na 2 SO 4 , NaCl, Na 2 CO 3 hiӋu quҧ loҥi bӓ cao nhҩt khi nӗng đӝ dӏch đen 25- 35 %. 3- Oxi hóa dӏch đen bҵng không khí: Nhҵm tránh phҧn ӭng thӫy phân cӫa Na 2 S thành H 2 S, gây mҩt mát lưu huǤnh và tҥo ra khí có mùi, có tính ăn mòn thiӃt bӏ cao. ViӋc oxi hóa dӏch đen đưӧc tiӃn hành trong tháp oxi hóa dҥng khí, màng hay loҥi xáo đӝng. Tuy nhiên viӋc oxi hóa dӏch đen cũng có nhưӧc điӇm là sau khi oxi hóa, hiӋu quҧ sinh nhiӋt cӫa dӏch đen giҧm, kӃt bám thiӃt bӏ khi chưng bӕc cho nên hiӋn nay ít đưӧc sӱ dөng. 4- Tách loҥi silic: Silic có mһt trong dӏch đen gây nhiӅu ҧnh hưӣng cho quá trình thu hӗi hóa chҩt bҵng phương pháp đӕt. Ví dө như gây kӃt bám thiӃt bӏ chưng bӕc, giҧm khҧ năng sinh nhiӋt cӫa dӏch, giҧm hiӋu suҩt kiӅm hóa« ViӋc tách loҥi silic là cҫn thiêt. Phương pháp tách loҥi silic bao gӗm: bә xung kiӅm, kӃt tӫa và tách loҥi silic dưӟi dҥng kӃt tӫa. GĐ2: Chưng bӕc dӏch đen : Khi rӱa bӝt, dӏch đen đưӧc pha loãng tӯ 2 đӃn 3 lҫn. Dӏch này đưӧc đưa đi thu hӗi, hàm lưӧng chҩt khô chiӃm 13 đӃn 17%. Dӏch đen như trên không thӇ đӕt ngay vì vұy cҫn phҧi cô đһc lҥi. Sau khi cô đһc, nӗng đӝ dӏch đen phҧi đҥt tӯ 60 % trӣ lên lúc này mӟi có thӇ đӕt. Các thiӃt bӏ chưng bӕc chӫ yӃu đưӧc sӱ dөng là thiӃt bӏ chưng bӕc màng dâng và màng rơi. Hình 1.1 sơ đӗ công nghӋ chưng bӕc dӏch đen Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 9 GĐ3: Đӕt dӏch: Sau khi chưng bӕc, dӏch đen đưӧc đưa vào khoang đӕt cӫa lò đӕt thu hӗi. Lò đӕt thu hӗi thӵc hiӋn 2 chӭc năng: + Thu hӗi hóa chҩt sӱ dөng cho quá trình nҩu và + Khai thác lưӧng nhiӋt sinh ra trong quá trình đӕt. Lưu huǤnh và Natri đưӧc giҧi phóng tӯ các hӧp chҩt trong dӏch đen trong quá trình đӕt. Sau đó chúng đưӧc chuyӇn hóa thành các hӧp chҩt thích hӧp và quay trӣ lҥi đӇ phөc vө quá trình nҩu, tҥo thành mӝt vòng tuҫn hoàn khép kín. Đӗng thӡi nhiӋt sinh ra tӯ sӵ cháy cӫa các hӧp chҩt hӳu cơ trong lò đӕt đưӧc dùng đӇ sҧn xuҩt hơi nưӟc, vì thӃ lò đӕt thu hӗi cũng có chưng năng mӝt nӗi hơi. Trong thành phҫn chҩt khô cӫa dӏch đen sunfat có nhӳng hӧp chҩt cӫa lưu huǤnh dҥng vô cơ và hӳu cơ. Ngoài ra ngưӡi ta còn bә xung Na 2 SO 4 vào dӏch đen trưӟc khi cho vào lò đӕt đӇ bù đҳp lҥi phҫn kiӅm đã bӏ mҩt mát trong quá trình sҧn xuҩt. Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 10 Hình 1.2 các phҧn ӭng diӉn ra trong lò đӕt thu hӗi Quá trình đӕt dӏch đen sunfat chia ra 3 giai đoҥn xҧy ra nӕi tiӃp nhau. 1-Sҩy khô kiӅm 2-NhiӋt phân và than hoá chҩt khô hӳu cơ,đӗng thӡi xҧy ra quá trình cacbonat hoá kiӅm. 3-Cháythan và nóng chҧy chҩt khô vô cơ đӗng thӡi xҧy ra quá trình khӱnatrisunfat. *Giai đoҥn 1 Nhӳng phҧn ӭng hoá hӑc xҧy ra ӣ giai đoҥn thӭ 1 ±Giai đoҥn sҩy khô kiӅm là nhӳng phҧn ӭng giӳa nhӳng thành phҫn trong dӏch đen vӟi khí lò. Trong thành phҫn cӫa khí lò,ngoài khí CO 2 còn có SO 2 ,SO 3 .Trong thành phҫn cӫa dӏch đen sunfat gӗm có NaOH tӵ do Na 2 S tӵ do và nhӳng hӧp chҩt cӫa Na vӟi các chҩt hӳu cơ ` N2, H2O, CO2, SO2, NO x , CO, H2S, Na2SO4, NaCL, HCl Không khí cҩp 3 Không khí cҩp 2 Không khí cҩp 1 VÙNG OXI HÓA Na, SO 2 , O 2  Na 2 SO 4 H 2 S, O 2  SO 2 , H 2 O H, C, O  CO 2 , H 2 O H 2 O, Na,NaOH, H 2 S 1500 o C CO, CO 2 NaOH, Na, H 2 S Na 2 SO 4 , C, CO 2 Na 2 S, Na 2 CO 3 , CO 2 800 o C VÙNG KHӰ VÙNG SҨY KHÔ Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 11 trong kiӅm.Nhӳng thành phҫn trong khí lò và nhӳng thành phҫn chính trong kiӅm tác dөng vӟi nhau theo phҧn ӭng. ʹܱܰܽܪ ൅ ܥܱ ଶ ՜ܰܽ ଶ ܥܱ ଷ ൅ ܪ ଶ ܱ ʹܱܰܽܪ ൅ ܱܵ ଶ ՜ܰܽ ଶ ܱܵ ଷ ൅ ܪ ଶ ܱ ʹܱܰܽܪ ൅ ܱܵ ଷ ՜ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅ܪ ଶ ܱ ʹܰܽ ଶ ܵ ൅ ܱܵ ଶ ൅ܱ ଶ ՜ʹܰܽ ଶ ܵ ଶ ܱ ଷ ܰܽ ଶ ܵ ൅ܥܱ ଶ ൅ ܪ ଶ ܱ ՜ ܰܽ ଶ ܥܱ ଷ ൅ܪ ଶ ܵ ܰܽ ଶ ܵ ൅ ܱܵ ଷ ൅ ܪ ଶ ܱ ՜ ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅ ܪ ଶ ܵ ʹܴܥܱܱܰܽ ൅ ܱܵ ଶ ൅ܪ ଶ ܱ ՜ ܰܽ ଶ ܱܵ ଷ ൅ ʹܴܥܱܱܪ ʹܴܥܱܱܰܽ ൅ܱܵ ଷ ൅ ܪ ଶ ܱ ՜ ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅ ʹܴܥܱܱܪ Do nhӳng phҧn ӭng trên, nên toàn bӝ NaOH tӵ do và phҫn lӟn Na 2 S đưӧc chuyӇn thành cacbonat,sunfit, sunfat, và thiosunfat. Ngoài ra sunfit và sunfat còn đưӧc sinh ra do phҧn ӭng giӳa SO 2 và SO 3 vӟi nhӳng hӧp chҩt cӫa Na vӟi các chҩt hӳu cơ. *Giai đoҥn 2. Ӣ giai đoҥn thӭ 2-giai đoҥn nhiӋt phân và than hoá chҩt khô hӳu cơ đӗng thӡi xҧy ra quá trình cácbonat hoá kiӅm, tҥo ra nhӳng hӧp chҩt như metylic, phenol«.ngoài ra còn tҥo ra mӝt lưӧng nhӓ nhӳng hӧp chҩt cӫa sunfua như H 2 S,(CH 3 ) 2 S,CH 3 HS,ankylsunfua và mӝt sӕ sҧn phҭm bay hơi khác.Phҫn lӟn nhӳng sҧn phҭm này bӏ bӕc cháy và cháy trong dòng khí nóng đ Ӈ sinh ra CO,CO 2 ,H 2 , SO 2 và SO 3 . Trong thành phҫn khí đi ra khӓi lò chӍ còn lҥi mӝt lưӧng rҩt nhӓ sҧn phҭm cháy không hoàn toàn. Do nhӳng hӧp chҩt cӫa sunfua và đһc biӋt là H 2 S cháy không triӋt đӇ khí lò có mùi rҩt đһc trưng. Giai đoҥn 3: ĐӃn đҫu giai đoҥn thӭ 3- giai đoҥn cháy than, trong lò chӍ còn lҥi khoҧng mӝt nӱa khӕi lưӧng Cacbon trong dӏch đen ban đҫu đưӧc chuyӇn vӅ dҥng than cӕc. Trong sӕ nhӳng hӧp chҩt vô cơ còn lҥi sau khi nhiӋt phân thì chӫ yӃu là Natricacbonnat đưӧc sinh ra chӫ yӃu do quá trình phân huӹ và ôxi hoá nhӳng hӧp chҩt hӳu cơ vӟi Natri. Ngoài ra Natricacbonnat còn đưӧc sinh ra do quá trình cacbonat hoá NaOH tӵ do và Na 2 S có sҹn trong dӏch đen ban đҫu. Natricacbonat Đ͛ án môn h͕c SVTH: Lê Sn Tùng Lp: CN giy K51 12 và Natrisunfua có sҹn trong dӏch đen ban đҫu hoàn toàn không bӏ biӃn đәi trong giai đoҥn đҫu cӫa quá trình đӕt và cҧ lưӧng Natrisunfat bә sung cũng không biӃn đәi ӣ giai đoҥn này. Do quá trình phân huӹ nhӳng hӧp chҩt hӳu cơ mà trong thành phҫn cӫa chúng có S và Na nên ӣ giai đoҥn thӭ hai có thӇ sinh ra thêm mӝt lưӧng Natrisunfat mӟi và mӝt sӕ hӧp chҩt cӫa Lưu huǤnh như Na 2 S, Na 2 SO 3 « theo sӕ liӋu cӫa Venhemark thì trong khi chưng khô (không có không khí) kiӅm, lưu huǤnh trong chҩt khô sau khi chưng khô chӫ yӃu là Na 2 S. nӃu như có mӝt lưӧng không khí nào đó tӭc là trong điӅu kiӋn như khi đӕt dӏch đen thì ngoài Na 2 S còn có sunfit, sunfat và thiosunfat« tӹ khӕi các chҩt này phө thuӝc vào điӅu kiӋn nhiӋt phân, nhiӋt đӝ, khӕi lưӧng không khí cho vào lò đӕt, ӣ điӅu kiӋn tӕi ưu thì trong quá trình nhiӋt phân sӁ có tӟi 50% lưu huǤnh ӣ dҥng hӧp chҩt hӳu cơ đưӧc chuyӇn vӅ dҥng hӧp chҩt sunfua vô cơ. Ӣ giai đoҥn thӭ 3 sӁ xҭy ra quá trình cháy tăng tӕc và nóng chҧy các muӕi vô cơ còn lҥi. Trong quá trình đӕt dӏch đen, giai đoҥn có tҫm quan trӑng đһc biӋt đӕi vӟi quá trình công nghӋ là giai đoҥn thӭ 3 cӫa qúa trình đӕt. Giai đoҥn này nhҩt thiӃt không thӇ thiӃu đưӧc, bӣi vì chӍ có trong kiӅm nóng chҧy (kiӅm lӓng) mӟi hoàn toàn có đӫ điӅu kiӋn đӇ cho quá trình khӱ Na 2 SO 4 xҧy ra. Có phҧn ӭng này mӟi có thêm NaOH, Na 2 S là hai thành phҫn cӫa dӏch nҩu sunfat. ĐӇ cho than cӕc đưӧc cháy hoàn toàn trong giai đoҥn thӭ 3 cҫn phҧi có mӝt lưӧng không khí dư nhҩt đӏnh. Trong hӋ thӕng lò đӕt kiӇu phun kiӅm hiӋn nay, có 2 vùng thәi không khí vào lò đӕt-vùng thӭ nhҩt dùng đӇ thәi mӝt phҫn không khí trӵc tiӃp và vùng cháy đӇ đӕt than cӕc, vùng thӭ 2 dùng đӇ thәi không khí vào lò đӇ đӕt cháy nhӳng sҧn phҭm khí sinh ra do quá trình nhiӋt phân, vùng này gӑi là vùng thӭ cӫa lò, khӕi lưӧng không khí chung (theo lý thuyӃt) cҫn thiӃt đӇ đӕt cháy hoàn toàn nhӳng chҩt hӳu cơ trong kiӅm thành CO 2 , H 2 O, SO 2 . Phҧn ӭng khӱ Na 2 SO 4 và thành phҫn kiӅm đӓ sunfat. Phҧn ӭng chӫ yӃu xҧy ra ӣ giai đoҥn thӭ 3 cӫa quá trình đӕt dӏch đen sunfat là phҧn ӭng khӱ Na 2 SO 4 vӅ Na 2 S bҵng than cӕc. Phҧn ӭng khӱ Na 2 SO 4 bҵng than cӕc có thӇ xҧy ra theo nhӳng phҧn ӭng sau: ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅ ʹܥ ՜ܰܽ ଶ ܵ ൅ʹܥܱ ଶ ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅ Ͷܥ ՜ܰܽ ଶ ܵ ൅ Ͷܥܱ ܰܽ ଶ ܱܵ ସ ൅Ͷܥܱ ՜ܰܽ ଶ ܵ ൅Ͷܥܱ ଶ [...]... mụn hc Hai phn ng u l phn ng ca sunfat tỏc dng trc tip vi cacbon v l phn ng thu nhit.Phn ng th ba l phn ng kh sunfat bng cacbonoxit v l phn ng to nhit.Hiu sut nhit ca nhng phn ng trờn l kt qa ca 2 quỏ trỡnh: quỏ trỡnh kh sunfat, tc l chuyn sunfat v sunfua v quỏ trỡnh oxi hoỏ cỏcbon bng oxi sinh ra Trong ba phn ng trờn thỡ phn ng th nht ch yu xy ra trong quỏ trỡnh kh sunfat. Bi vỡ tng ca phn ng th hai... chy cỏc mui vụ c, kcal         3.2.2.4Nhit tiờu hao cho phn ng kh sunfat Theo lý thuyt lng nhit ny =1700 Kcal/kg Tuy nhiờn khi tớnh toỏn c n tớnh theo khi lng sunfat    3.2.2.5 Nhit cung cp cho phn ng to ra CO, kcal (phn ng chỏy khụng hon ton) Mt mỏt nhit do chỏy khụng hon ton, theo lý thuy t c 1 kg cacbon khi chỏy n CO s mt i 5636 kcal     3.2.2.6 Nhit lng tn... húa cht ch yu bao gm xỳa hũa v thu hi vụi, mc ớch l chuyn Na2CO3 thnh NaOH Dch thu c khi t dch en c hũa vi dch trng loóng thnh dch danh trong b hũa dch xanh Sau ú a sang b tụi vụi, sau khi tụi vụi, dch xanh chuyn thnh dch trng v c tỏch khi cn vụi bng ht thng b lng Cn vụi thu c em cụ c li v a sang h thng lũ tụi vụi Theo lý thuyt xỳt húa cú th t 98-99%, tuy nhiờn thc t khụng t c nh vy bi cú nhiu yu t... SVTH: Lờ S
n Tựng L
p: CN gi
y K51 13 ỏn mụn hc Phn II: LP LUN CHN S CễNG NGH 2.1 Lp lun chn s cụng ngh t dch en Hin nay cú nhiu phng phỏp thu hi v tỏi s dng húa cht nh: H thng thu hi xỳt húa, Khớ húa Plasma, Xỳt húa t ngô tuy nhiờn ph bin nht l s dng h thng lũ t thu hi xỳt húa Ph bin nht hin nay l h thng lũ t kiu phun H thng lũ t kiu phun chớnh l h thng ni hi, trong lũ t ca h thng ny c t bng mt loi... trn vi cht khụ thu hi c trong xyclon hoc trong thit b lc in Nng cht khụ trong khi phun vo lũ t thng trong khong t 55 70% Trong trm cụ c, kim thng c cụ c n nng 45 55% cht khụ Cũn tip tc tỏch nc n nng cn thit c tin hnh trong thit b bc hi tip xỳc (tng bc hi) t trc lũ t Nhit bc hi nc trong thit b ny l nhit tha ca khớ lũ Thit b bc hi ny ng thi cng l thit b thu hi cn kim trong khớ lũ thu hi cn kim... BNG VT CHT V NHIT LNG 3.1 Tớnh cõn bng vt cht 3.1.1Tớnh tn ln cht kh en i t  â â Cỏc s liu ban u : 1,Hiu sut nu sunfat :48% so vi NLKT 2,Khi lng riờng ca NL: 430 Kg/m3 3, nộn cht:0,38 m3/m3 4,Nng kim hot tớnh: 100 g/l 5,Mc dựng kim :18%Na2O 6, sunfua :25%Na2S 7,Modun nu sunfat 1:4 8, kh sunfat :92% 9, Nng dch en cho vo lũ t 70% chn tn tht nu ra 10% 3.1.2 Tớnh ln NLKT sn xut ra 1 tn bt kh iú... khi lũ: 850 Khớ sau cỏc thit b thu hi nhit: 150 Nc cp cho ni hi: 100 Thnh ngoi lũ: 80 Khụng khớ trong nh: 20 Lng cỏc cht vo lũ, kg Dch en:Lng cht khụ trong kim trc khi t cng vi lng nc trong kim:   Khụng khớ núng: 10008 68 kg Cht khụ ca dch en: 1376.22kg Kim : 605.31 kg Lng sunfat b xung 130 7 kg 3.2.1 Tớnh toỏn ln nhi t vo cõn bn 3.2.1.1Nhit vt lý ca dch en v sunfat b xung kcal     ... ca c ba phn ng trờn u ph thuc vo nhit .Nu tng nhit thỡ cõn bng ca hai phn ng u s chuyn sang phi tc l v phớa lm cho mc kh sunfat cao, cũn cõn bng ca phn ng th ba thỡ ngc li,tc l chuyn sang bờn trỏi.Trong thc t v trong c nghiờn cu cho ty rng nhit gn 10000K tt c ba phn ng trờn u cú cựng mt hng s cõn bng G4: Tỏi s dng húa cht: Quỏ trỡnh tỏi s dng húa cht ch yu bao gm xỳa hũa v thu hi vụi, mc ớch l chuyn...           3.2.2.9 khi lng hi nc thu c, kg Chn cỏc thụng s ca hi nc l: p sut 8400.0000 kPa (8.4 Mpa) Nhit 480.0000 C Enthalpy 3344.3868 kJ/kg n nhit 3023.2661 kJ/kg ~ 722.267 kcal/kg Vi nhit ca nc cp cho ni hi l 100 0C Vy khi lng hi nc thu c s l:   3.2.3 Tớnh toỏn hi u sut nhi t 3.2.3.1Hiu sut nhit k thut: # # L       3.2.3.2Hiu sut nhit cụng... vy: +Hiu sut nhit k thut thc t ch cũn l: LKT=  +Hiu sut nhit cụng ngh thc t ch cũn l: LCN   Bng 3.2.1Tng kt cõn bng nhit lng Cỏc giai on nhit vo v ra Khi lng nhit trờn 1 tn bt Kcal Nhit vt lý ca hn hp dch en v sunfat b xung Vo Ra % 157586 2,73 Nhit vt lý ca khụng khớ khụ Nhit chỏy cỏc cht khụ ca kim Tng Nhit bay hi nc v t hi nc quỏ nhit Nhit vt lý ca kim Nhit kh sunfat Nhit lm núng . thӕng thu hӗi hóa chҩt là mӝt viӋc thiӃt yӃu. Chính vì thӃ, trong giӟi hҥn đӗ án môn hӑc cӫa em, em chӑn đӅ tài: ThiӃt kӃ lò đӕt thu hӗi cho nhà máy bӝt sunfat gӛ cӭng, năng suҩt 220. 000 tҩn. dͣch đen n̽u sunfat. Dӏch đen thu đưӧc trong quá trình nҩu bӝt sunfat là mӝt hӛn hӧp các chҩt vô cơ và hӳu cơ, thành phҫn vô cùng phong phú. Các chҩt khô cӫa dӏch đen theo phương pháp nҩu sunfat. K51 9 GĐ3: Đӕt dӏch: Sau khi chưng bӕc, dӏch đen đưӧc đưa vào khoang đӕt cӫa lò đӕt thu hӗi. Lò đӕt thu hӗi thӵc hiӋn 2 chӭc năng: + Thu hӗi hóa chҩt sӱ dөng cho quá trình nҩu và + Khai