Tải bản đầy đủ

Báo cáo thực tập kỹ thuật tại Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao

MỤC LỤC
NỘI DUNG TRANG
LỜI MỞ ĐẦU 01
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY SUPE PHOTPHAT VÀ HÓA CHẤT
LAM THAO
02
PHẦN 1: PHÂN XƯỞNG AXIT 2 04
I. Giới thiệu về phân xưởng Axit 04
II. Công nghệ công nghệ 04
III. Dây truyền sản xuất 08
IV. Các vấn đề môi trường 28
PHẦN 2: PHÂN XƯỞNG SUPE 2 31
I. Giới thiệu về phân xưởng Supe 31
II. Cơ sở lý thuyết sản xuất Supe Photphat 31
III. Quy trình công nghệ 40
IV. Các vấn đề môi trường 52
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
LỜI MỞ ĐẦU
Tại Việt Nam, các ngành công nghiệp đang phát triển và chiếm tỷ trọng lớn đóng góp

vào kinh tế đất nước. Những nhà máy, xí nghiệp sản xuất là động lực cho định hướng công
nghiệp hóa – hiện đại hóa trong tầm nhìn đến năm 2020.
Ngành sản xuất thiết bị, hóa chất đã và đang phát triển mạnh mẽ, có sức ảnh hưởng đến
sự phát triển kinh tế của cả nước. Tuy nhiên, vấn đề môi trường của ngành đang được quan
tâm mạnh mẽ từ phía Nhà nước và người dân.
Với vị trí là một sinh viên môi trường, việc tiếp cận các nhà máy sản xuất, các hệ thống,
công nghệ sản xuất để tìm hiểu nguyên lý hoạt động, khả năng ô nhiễm là một điều rất cần
thiết.
Được đi thực tập kỹ thuật tại Công ty Cổ phần Supe photphat và hóa chất Lâm Thao, một
cơ sở rộng rãi, truyền thống phát triển lâu dài trên 50 năm, nhiều dây chuyền, thiết bị đang
hoạt động đã giúp em rất nhiều trong việc học tập và nghiên cứu của mình.
Việc quan sát và các dây chuyển đã giúp cho sinh viên có thể rút ra được nguyên lý, cấu
tạo hệ thống và những vấn đề môi trường. Cũng từ đây, chúng em có thể đánh giá được mức
độ ảnh hưởng đến khu dân cư, nguồn nước, nguồn đất xung quanh và đặc biệt là công nhân
Lao động.
Dưới đây là bản báo cáo thực tập bao gồm các phần chính sau:
- Sơ đồ công nghệ, dây chuyền hoạt động của các quá trình trong nhà máy.
- Thuyết minh công nghệ, các thiết bị chính có trong dây truyền.
- Các vấn đề môi trường và phương án giải quyết.
Em xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Công ty Cổ phần
Supe photphat và hóa chất Lâm Thao, thầy Nguyễn Văn Nghiêm đã tạo điều kiện và giúp
chúng em hoàn thành kỳ thực tập này!
Hà Nội, ngày 20 tháng 6 năm 2013.
2
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN SUPE PHOPHAT VÀ HÓA
CHẤT LÂM THAO
I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Công ty Supe Phốt Phát và Hóa Chất Lâm Thao (trước kia là nhà máy Supe Phốt Phát Lâm
Thao), là một doanh nghiệp nhà nước thuộc Tổng công ty Hóa Chất Việt Nam được khởi công
xây dựng ngày 8/6/1959 trên diện tích 73ha thuộc địa bàn Thị xã Lâm Thao – Tỉnh Phú Thọ.
Ban đầu nhà máy hoạt động với 2 dây chuyền chính là: Dây chuyền Axit 1 – sản xuất axit
sunfuric với năng suất 4 vạn tấn/ năm và Dây chuyền Supe 1 - sản xuất Supe lân với năng suất
1 vạn tấn/ năm. Ngày 24/6/1962 nhà máy chính thức đi vào sản xuất.
Qua 3 lần cải tạo, mở rộng: Đợt 1 (1973-1974) nâng công suất lên 175.000 tấn lân/năm,
đợt 2 (1980-1984) nâng công suất lên 300.000 tấn lân /năm, đợt 3 (1988-1992) sản lượng đạt
500.000 tấn lân/năm. Đặc biệt trong 12 năm gần dây 1997 – 2008 với nhu cầu phân bón ngày
càng tăng đề phục vụ nông nghiệp, công ty đã liên tục đầu tư chiều sâu, cải tạo, đổi mới thiết


bị, công nghệ, nâng cao công suất, đầu tư xây dựng mới 4 dây chuyền sản xuất phân hỗn hợp
NPK với công nghệ hiện đại, cải tạo, đổi mới thiết bị, công nghệ, nâng cao công suất các dây
chuyền sản xuất Axít sunphuric, supe lân để nâng cao sản lượng, đảm bảo các điều kiện môi
trường theo chỉ đạo của Thủ tướng Chính Phủ. Đến nay sản lượng phân bón do công ty sản
xuất chiếm gần 80% tổng sản lượng phân lân cả nước, gấp 14 lần công suất ban đầu. Qua 47
năm tồn tại, phát triển, công ty đã sản xuất và cung cấp cho ruộng đồng Việt Nam trên 14,5
triệu tấn phân supe lân và trên 3,4 triệu tấn phân hỗn hợp NPK các loại, cùng hàng chục sản
phẩm hữu ích quan trọng khác phục vụ đắc lực nhu cầu sản xuất, tiêu dùng trên mọi miền tổ
quốc.
Qua 51 năm xây dựng và phát triển, công ty đã vinh dự nhận được nhiều phần thưởng cao
quý của Đảng và Nhà nước như: Huân chương Hồ Chí Minh 2006. 3 lần phong tặng danh
hiệu đơn vị Anh Hùng Lao Động và nhiều giải thưởng cao quý khác.
3
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
II. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG VÀ SẢN PHẨM
1. Lĩnh vực hoạt động
Công ty là cơ sở sản xuất, kinh doanh phân bón hàng đầu Việt Nam. Nhiệm vụ chủ yếu là
sản xuất phân lân Supe Lân Lâm Thao, phân hỗn hợp NPK Lâm Thao và các hóa chất công
nghiệp
2. Sản phẩm chủ yếu
- Axit sunfuric kyc thuật, tinh khiết, tinh khiết phân tích và axit dùng cho ắc-quy
- Phân bón Supe lân
- Phân bón hỗn hợp NPK các loại: 5-10-3; 10-20-6; 16-16-8
- Natrisunfit và bisunfit kỹ thuật
- Natri silic florua kỹ thuật, tinh khiết
- Phèn nhôm sunfat kỹ thuật và phén kép amoni sunfat kỹ thuật
- Oxy kỹ thuật
3. Các đơn vị trực thuộc
- Xí nghiệp Axit 1, Axit 2, Axit 3: Sản xuất axit sunfuric phục vụ sản xuất Supe
photphat và bán axit thành phẩm ra thị trường
- Xí nghiệp Supe 1, supe 2 và Supe 3: sản xuất Supe lân
- Xí nghiệp NPK : sản xuất phân hỗn hợp NPK.
- Xí nghiệp đóng bao: đóng bao, bốc xếp sản phẩm
- Xí nghiệp điện : đảm bảo điện năng cho sản xuất và sinh hoạt toàn công ty.
- Xí nghiệp nước : cung cấp nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt toàn công ty.
- Xí nghiệp Cơ khí : gia công phụ tùng, chi tiết sản xuất, phục vụ sửa chữa
- Xí nghiệp vận tải : có nhiệm vụ vận tải hàng hóa phục vụ cho quá trình cung ứng và
tiêu thụ, vận chuyển nội bộ và làm dịch vụ vận chuyển cho bên ngoài.
- Xí nghiệp mộc – nề: gia công, sửa chữa đồ gỗ, tham gia phục vụ cho quá trình xây
dựng sửa chữa trong toàn công ty.
4
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
PHẦN 1: PHÂN XƯỞNG AXIT SỐ 2
I. GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG AXIT SỐ 2
Phân xưởng axít số 2 được khởi công xây dựng vào ngày 20 tháng 4 năm 1980 trong đợt
mở rộng nhà máy lần thứ 2 với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên xô. Được chạy thử vào
ngày 24/4/1984 đến ngày 30/5/1984 chính thức khánh thành và đi vào sản xuất với công xuất
thiết kế là 120 vạn tấn/ năm.
Tháng 3/2003 dây chuyền axít số 2 cải tạo lần thứ nhất chuyển đổi từ sơ đồ công nghệ
sản xuất axít sunfuric từ quặng pyrít đốt trong lò tầng sôi bằng phương pháp tiếp xúc sang sơ
đồ công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt trong lò năm ngang bằng phương
pháp tiếp xúc.
Tháng 12/2006, dây chuyền axít số 2 cải tạo lần thứ 2 chuyển đổi từ sơ đồ công nghệ sản
xuất axít sunfuric từ lưu huỳnh đốt trong lò nằm ngang bằng phương pháp tiếp xúc sang sơ đồ
công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt trong lò nằm ngang bằng phương
pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần. Sau gần 1 tháng thi công lắp đặt dầy chuyền được chạy thử
đến 24 tháng 6 năm 2007 khánh thành, chuyển đổi công nghệ thành công và gắn biển công
trình.
II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
1. Nguyên liệu sản xuất
1.1. Nguyên liệu chính
Dây chuyền cũ sử dụng quặng pyrit tuyển nổi có cỡ hạt 8mm làm nguyên liệu chính sản
xuất axit sunfuric.Sau khi cải tạo, thay thế lưu huỳnh nguyên tố. Lưu huỳnh nguyên tố được
khai thác từ mỏ hoặc trong hóa dầu, nhập khẩu từ các nước Singapore, Arap, Balan… Việc
thay thế quặng pyrit bằng lưu huỳnh nguyên tố không những mang lại giá trị kinh tế mà còn
có ý nghĩa lớn trong việc bảo vệ môi trường. Dựa vào các ưu điểm như:
- Trữ lượng quặng pyrit có hạn nên cần tìm nguồn nguyên liệu thay thế;
- Sử dụng S nguyên tố sẽ bớt đi công đoạn tinh chế khí, dẫn đến bớt đi được các thiết
bị cồng kềnh như lò tầng sôi, lọc điện khô, tháp rửa, lọc điện ướt…
5
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Sử dụng quặng pyrit sẽ dẫn đến tạo thành chất thải rắn là xỉ pyrit rất khó xử lý gây ô
nhiễm môi trường.
Lưu huỳnh nguyên tố là nguyên liệu tốt nhất cho sản xuất axít sunphuríc vì:
- Khi đốt lưu huỳnh nguyên tố ta thu được hỗn hợp SO
2
có nồng độ cao, điều này rất
có lợi trong công nghệ sản xuất axít sunphuríc bằng phương pháp tiếp xúc.
- Lưu huỳnh nguyên tố không có tạp chất asen và đặc biệt nó không có xỉ do vậy dây
chuyền sản xuất đi từ nguyên liệu này rất ngắn, đơn giản, không có thiết bị tinh chế
khí SO
2
.
- Lưu huỳnh nguyên tố là nguyên liệu khá rẻ tiền do vậy có thể hạ được giá thành sản
phẩm.
1.2. Chất xúc tác
Chất xúc tác được sử dụng để tăng nhanh tốc độ phản ứng oxi hóa trong tháp tiếp xúc. Có 3
loại chất xúc tác tốt nhất được ứng dụng trong sản xuất axit là Pt kim loại, oxit sắt, oxit vadani.
Trong dây chuyền sản xuất, sử dụng chất xúc tác oxit vadani do các ưu điểm:
- Oxit vadani kém hoạt động hơn Pt nhưng rẻ hơn;
- Độ nhiễm độc asen kém hơn Pt vài ngàn lần;
Sử dụng chất xúc tác có ký hiệu T-210 trong lớp xúc tác 1 và CS-110 trong lớp tiếpxúc 2, 3,
Đặc tính của chất xúc tác
- Khối tiếp xúc vadani chứa trung bình 7% V
2
O
5
, chất hoạt hóa là các oxit kim loại kiềm
thường dùng là K
2
O, chất mang thường dùng là alumino silicat;
- Khối tiếp xúc vadani làm việc trong khoảng nhiệt độ 400 – 600
o
C. Khi t > 600
o
C, xúc tác
giảm hoạt độ do hiện tượng kết khối các cấu tử để tạo thành những hợp chất không hoạt
động. Khi t < 400
o
C, hoạt động của xúc tác giảm đột ngột do sự chuyển hóa trị từ V
5+
thành V
4+
.
1.3. Nhiên liệu
`Nhiên liệu được sử dụng trong hoạt động của dây chuyền là dầu DO, dầu FO.
2. Sơ đồ công nghệ - Sơ đồ 1
6
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Thuyết minh dây chuyền công nghệ axit 2 :
2.1. Điều chế lưu huỳnh dioxit – SO
2
Không khí ẩm ngoài trời được hút vào tháp sấy khí, vị trí 251 và tháp tia bắn 253, khí đạt
hàm ẩm <0,015%V và tia bắn <0,005mg/m
3
được hút về máy thổi khí 301. Theo đường đẩy
máy thổi khí, không khí khô được tách giọt axit nhờ thiết bị 302, sau đó được nâng nhiệt độ
lên 180÷200
0
C nhờ trao đổi nhiệt ngoài 303 rồi cung cấp vào lò đốt lưu huỳnh vị trí 201. Lưu
huỳnh lỏng được bộ phận hoá lỏng lưu huỳnh của Xí nghiệp A xít1 cấp vào thùng chứa trung
gian 113, có nhiệt độ 140÷145
0
C được bơm vào lò đốt, qua van điều khiển lưu lượng cho phù
hợp. Trong lò xảy ra phản ứng cháy lưu huỳnh với Oxy trong không khí theo phản ứng sau:
S + O
2
= SO
2
+Q
1
(phản ứng toả nhiệt)
2.2. Giai đoạn Oxy hóa
7
NHIÊN LIỆU
Lò đốt lưu huỳnh
S > SO
2
Công đoạn tiếp xúc
SO
2
> SO
3
Công đoạn Hấp thụ
SO
3
> H
2
SO
4
chất thải rắn
khí thải, nước thải, bụi
khí thải, nước thải, bụi
Mù axit, Bụi
Bể chứa S
DẦU DO
S LỎNG
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Hỗn hợp khí sau lò có nhiệt độ 1000+ 25
0
C đưa sang nồi hơi nhiệt thừa, vị trí 202 để
giảm nhiệt độ còn 420÷440
0
C. Hơi nước bão hoà 25 at ra khỏi nồi hơi AX2 được góp chung
với hơi bão hoà 25 at của dây chuyền AX3 rồi đưa vào thiết bị quá nhiệt 309. Hỗn hợp khí sau
bộ phận nồi hơi, sau thiết bị lọc gió nóng 203 có nồng độ 10÷10,5% SO
2
, lưu lượng Q= 35.000
+ 1.000m
3
/h, nhiệt độ 420
0
C đi vào tháp tiếp xúc 306/1 (lớp xúc tác 1). Dưới vai trò tác dụng
của chất xúc tác T-210, tại đây đã xảy ra phản ứng chuyển hoá khí SO
2
thành SO
3
. Phản ứng
chuyển hoá như sau:
SO
2
+ 1/2 O
2
= SO
3
+ Q
2
(phản ứng toả nhiệt)
Sau lớp I, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá X1=60%, nhiệt độ 600
0
C được hạ nhiệt độ
xuống còn 454
0
C nhờ hệ thống thiết bị quá nhiệt hơi nước, vị trí 309. Ở đây, khí SO
3
nóng
được đi vào thiết bị bên ngoài ống trao đổi nhiệt, hơi nước bão hoà 25 at góp chung của nồi
hơi AX2 và nồi hơi AX3 đi vào trong ống trao đổi nhiệt. Sau thiết bị quá nhiệt hơi nước 309,
hỗn hợp khí SO
3
đạt nhiệt độ 454
0
C đi vào lớp xúc tác 2 (vào đỉnh tháp 306/2), hơi nước đạt
nhiệt độ 400÷420
0
C đi vào tua bin của xưởng phát điện. Có thể sử dụng pha không khí nguội
khoảng 50
0
C bằng van điều khiển số 3CV05 và 3 van bằng tay để điều chỉnh nhiệt độ khí vào
lớp 2 trong trường hợp thật cần thiết: khi sự cố bộ phận quá nhiệt, hoặc giảm tải hơi nước bão
hoà…
Trong lớp II tiếp tục xảy ra phản ứng chuyển hoá khí SO
2
thành SO
3
. Sau lớp II, hỗn
hợp khí đạt mức chuyển hoá X2= 86%, nhiệt độ 524
0
C đi vào trao đổi nhiệt ngoài 305 để hạ
nhiệt độ xuống còn 455
0
Cđể vào lớp III. Tác nhân làm nguội là hỗn hợp khí SO
2
từ thiết bị lọc
mù 278 của hấp thụ trung gian, qua tháp TĐN 3010 tới. Nhiệt độ khí vào lớp 3 được điều
khiển tự động bởi van TV-306/2-3a.
Qua lớp III hỗn hợp khí tiếp tục được phản ứng chuyển hoá SO
2
thành SO
3
, với hiệu
suất chung đạt 94%. Hỗn hợp khí sau lớp III có nhiệt độ từ 484
0
C được đưa đi hạ nhiệt độ còn
<180
0
C để vào tháp hấp thụ thứ nhất vị trí 254, nhờ 2 tháp trao đổi nhiệt. Tháp trao đổi nhiệt
thứ nhất 3010, tác nhân nguội là hỗn hợp khí SO
2
từ tháp lọc mù 278 đến, tháp trao đổi nhiệt
thứ hai là gia nhiệt nước mềm 3011. Nước mềm sau gia nhiệt được có nhiệt độ khoảng 80
0
C
8
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
được cấp cho các khử khí nồi hơi. Khí SO
3
có nhiệt độ <180
0
C đi vào tháp hấp thụ thứ nhất, vị
trí 254.
Tại tháp hấp thụ xảy ra phản ứng hấp thụ khí SO
3
thành sản phẩm H
2
SO
4
, theo phương
trình phản ứng tổng quát như sau:
SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ Q
3
2.3. Giai đoạn Hấp thụ
Hỗn hợp khí SO
2
ra khỏi tháp hấp thụ 254 được đưa vào tháp lọc mù 278 để giữ lại mù axit (là
chất có hại cho xúc tác và thiết bị). Sau khi lần lượt đi qua 2 trao đổi nhiệt vị trí 3010 và 305,
khí SO
2
được nâng đạt nhiệt độ 425
0
C được đưa vào lớp xúc tác 4. Tại đây, dưới tác dụng của
xúc tác CS-110, phản ứng chuyển hoá khí SO
2
thành SO
3
tiếp tục xảy ra triệt để. Sau lớp 4,
hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá chung toàn máy là X> 99,7%, nhiệt độ 432
0
C được hạ nhiệt
độ xuống <180
0
C để đưa sang bộ phận hấp thụ cuối bằng hệ thống hai thiết bị trao đổi nhiệt:
tháp TĐN giữa khí SO
3
và không khí khô về lò, vị trí 303, tháp làm nguội khí SO
3
bằng không
khí ẩm ngoài trời, vị trí 304. Ở đây, tác nhân làm nguội không khí ngoài trời được đưa vào
tháp 304 nhờ có hệ thống 2 quạt thổi vị trí 307; 308. Khí ra khỏi tháp hấp thụ cuối vị trí 255 đi
qua tháp tách tia bắn axit và được thải ra ngoài trời qua ống khí thải.
III. DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
Các công đoạn diễn ra trong dây chuyền sản xuất :
- Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh
- Công đoạn lò đốt lưu huỳnh
- Công đoạn tiếp xúc
- Công đoạn sấy hấp thụ
- Công đoạn xử lý nước mềm.
- Các công đoạn phụ khác
1. Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh
9
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
1.1. Sơ đồ chung – Sơ đồ 2
1.2. Thuyết minh công nghệ
Lưu huỳnh từ kho chứa được cầu trục múc lên bunke chứa lưu huỳnh số 102, sau đó được
vận chuyển bằng băng tải 103, băng tải 104 để đưa vào thiết bị hoá lỏng 106, 106B. Trong
thiết bị hoá lỏng có bố trí các cụm trao đổi nhiệt bằng hơi nước bão hoà áp suất 6at, nhiệt độ
158
0
C để gia nhiệt hoá lỏng lưu huỳnh. Để tăng cường hoá lỏng, trong thiết bị hoá lỏng có bố
trí thiết bị khuấy trộn.
Lưu huỳnh sau khi được hoá lỏng chảy tràn sang thùng lắng 108, 108B, 109, 109B để lắng
cặn. Cặn trong lưu huỳnh lỏng được lắng xuống đáy và định kỳ tháo xả ra ngoài. Thùng lắng
là thiết bị hai vỏ, hơi đi giữa 2 vỏ có tác dụng duy trì nhiệt độ của lưu huỳnh lỏng ở nhiệt độ
140
o
C -145
o
C.
Lưu huỳnh lỏng sau khi được lắng cặn tiếp tục chảy tràn sang thùng chứa 111, tại thùng
chứa có bố trí bơm 110A, B kiểu nhúng chìm để bơm lưu huỳnh lên các thùng trung gian đầu
lò đốt của các dây chuyền axít số 1, 2, 3. Để duy trì nhiệt độ lưu huỳnh, tại các thùng chứa lưu
huỳnh trung gian đầu lò cũng bố trí áo hơi để gia nhiệt.
10
Sấy Thiết bị hóa lỏng
Thiết bị khuấy trộn
Thùng lắng
Thùng chứa
Thùng trung gian
Hơi
lưu
huỳnh
lưu huỳnh
rơi vãi
Khí H
2
S, Hơi nước
Cặn lưu huỳnh
Kho lưu huỳnh
Khí H
2
S, Hơi nước
Hơi lưu huỳnh
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Trong lưu huỳnh luôn luôn tồn tại một lượng axít nhỏ, trong quá trình hoá lỏng lượng
axít này dần tích tụ sẽ gây ăn mòn thiết bị. Để trung hoà lượng axít này cần thiết phải định
lượng sôđa bột theo lưu huỳnh rắn tại băng tải số 103 để trung hoà hết lượng axít này. Lượng
số đa điều chỉnh theo giá trị pH được kiểm tra bằng quỳ tím thấm nước tại các thùng hoá lỏng
lưu huỳnh 106, 106B; hoặc theo phân tích hàm lượng axít có trong lô lưu huỳnh đưa vào sản
xuất.
Quá trình hoá lỏng lưu huỳnh luôn luôn có hơi nước bay ra với khí H
2
S và hơi lưu
huỳnh. Để khử hơi này tại bộ phận hoá lỏng có bố trí hệ thống quạt hút và thiết bị dập hơi lưu
huỳnh bằng nước, thiết bị hấp thụ H
2
S bằng dung dịch kiềm để xử lý khí thải trước khi thải ra
ngoài trời.
1.3. Các thiết bị chính
a. Thùng hóa lỏng lưu huỳnh
Cấu tạo :Đường kính d= 3m. Chiều cao h= 4,5m
Diện tích bề mặt S = 56m nhiệt độ làm việc 140-145˚C
Lưu lượng đầu vào 3tấn/ h
Bên trong thùng hoá lỏng có chứa 6 ống xoắn ruột gà trao đổi nhiệt. Trong thùng hoá
lỏng còn có cánh khuấy đặt ở trung tâm thùng hoá lỏng để tăng khả năng truyền nhiệt.
b. Thùng lắng lưu huỳnh lỏng
Cấu tạo: Thùng Có cấu tạo là một trụ vuông đáy vát.
Thể tích thiết kế là 22.5m
3
trên thực tế V= 18,3 m
3
, Φ600 x H4000. Bên ngoài được
bảo ôn băng thuỷ tinh, amiang và bên trong có áo hơi (hơi nước bão hoà). Trong thùng lắng
gồm ba ngăn và có các cụm trao đổi nhiệt.
2. Công đoạn lò đốt lưu huỳnh – lò hơi
II.1. Sơ đồ chung – Sơ đồ 3
11
ống khói khởi động hỗn hợp SO
2
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
II.2. Thuyết minh dây chuyền
Lưu huỳnh có nhiệt độ 140
o
C -145
o
C từ bộ phận hoá lỏng được bơm cấp về các thùng chứa
trung gian đầu lò đốt của 3 dây chuyền axít số 1, 2, 3. Tại các thùng chứa trung gian đầu lò lưu
huỳnh được các bơm lưu huỳnh cấp qua vòi phun vào lò đốt. Không khí ẩm sau khi qua tháp sấy
khí để sấy khô đạt tiêu chuẩn về độ ẩm, tia bắn tiếp tục qua các trao đổi nhiệt để gia nhiệt trước
khi vào lò đốt. Trong lò đốt lưu huỳnh cháy cùng với O
2
trong không khí theo phản ứng:
S + O
2
= SO
2
+ Q
Hỗn hợp khí có nhiệt độ từ 1000±25
o
C, nồng độ SO
2
từ 9-10.5% thể tích đi qua nồi hơi
để hạ nhiệt độ xuống còn 400
o
C –430
o
C sau đó đi qua thiết bị lọc gió nóng để sang công đoạn
tiếp xúc.
Tại bộ phận nồi hơi, nước được xử lý tại bộ phận lọc nước hoá học được đưa vào thiết
bị khử khí để khử O
2
sau đó qua bơm cấp đưa vào nồi hơi. Hơi tạo ra trong nồi hơi có áp suất
25 at, nhiệt độ 225
o
C được đưa qua thiết bị giảm áp để hạ xuống còn 6 at, 158
0
C rồi cấp hoà
vào mạng chung.
12
Thùng chứa
lưu huỳnh lỏng
Nhiên liệu ( dầu DO,
không khí khô )
S
lỏng
xả vào hấp thụ
Thùng
chứa DO
Bơm
Lò đốt
lưu huỳnh
xả vào bể thu
Lưu huỳnh
hỗn hợp
khí SO
2
hỗn
hợp
khí
SO
2
sau
nồi
hơi
nhiệt
thừa
đến
Thiết bị lọc
khí nóng
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Riêng hơi nước của dây chuyền axít số 2, hơi tạo ra trong nồi hơi có áp suất 25 at, nhiệt
độ 225
o
C. Khi dây chuyền phát điện hoạt động hơi 25 at, nhiệt độ 225
o
C được gia nhiệt bằng
khí sau lớp 1 tháp tiếp xúc tại thiết bị quá nhiệt số 309 nâng lên thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ
350 - 400
0
C rồi cấp cho dây chuyền phát điện. Khi dây chuyền phát điện không hoạt động hơi
có áp suất 25 at, nhiệt độ 225
o
C được đưa qua thiết bị giảm áp để hạ xuống còn 6 at, 158
0
C rồi
cấp hoà vào mạng chung hoặc qua bộ phận giảm âm rồi xả ra ngoài trời qua ống xả hơi.
II.3. Các thông số kỹ thuật
- Nhiệt độ dầu DO: 25-30˚C
- Áp suất dầu:15-25 kg/cm
2
- Nhiệt độ tường gạch lò đốt: 900-950˚C
- Nhiệt độ buồng đốt: 1000-1050˚C
- Nhiệt độ khí ra sau nồi hơi: 420-430˚C
- Áp suất hơi trong nồi hơi 25at
- Nhiệt độ hơi nước 225˚C
- Nhiệt độ hơi sau giảm áp: 160˚C
- Áp suất hơi sau giảm áp: 6kg/cm
2
- Lưu lượng lưu huỳnh vòi phun: 2.98 m
3
/h
- Áp suất lưu huỳnh: 12kg/cm
2
- Lưu lượng không khí vào lò :30000-35000Nm
3
/h
- Nồng độ SO
2
sau lò 11% thể tích
II.4. Các thiết bị chính
a. Lò đốt lưu huỳnh (201)
Cấu tạo:
Lò đốt lưu huỳnh có cấu tạo hình trụ nằm ngang, lớp vỏ bên ngoài được chế tạo bằng
thép CT3 dày 10mm, bên trong được xây lót bằng 2 lớp gạch chịu lửa.
Ngoài cùng là lớp gạch định hình AD5 (230x113x65/55) và gạch FB (230x103x65)
Lớp tiếp theo là lớp gạch định hình AD5 và AD3(230x113x65/45)
13
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Đầu đốt lò cũng được xây bằng những lớp gạch như trên.
Giữa phần đầu lò và thân lò là phần hình côn được xây lót bằng gạch định hình để thu
côn bằng 2 lớp gạch AD5 và AD3.
Lò đốt được đặt trên 5 giá di động kiểu con lăn.
Bên ngoài lò được bọc bằng lớp vỏ nhôm.
Chiều dài thân lò 14230
Chiều dài thân trụ buồng trước 6800
Chiều dài thân trụ buồng giữa 2000
Chiều dài thân trụ buồng sau 1780
Chiều dài phần côn 883
Đường kính vỏ lò 3956x10
Đường kính trong xây lót 3000
Thể tích lò 812475m
3
Đặc tính kĩ thuật:
Nhiệt độ không khí vào lò đốt 150 ˚C
Nhiệt độ tường lò 900˚C
Nhiệt độ buồng đốt 1000-1050˚C
Nồng độ SO
2
sau lò 11% thể tích
Hoạt động của lò:
Lưu huỳnh lỏng được phun vào dưới dạng sương để quá trình đốt được diễn ra triệt để.
Lưu lượng lưu huỳnh lỏng được tăng dần dần với tỉ lệ của lưu huỳnh lỏng / không khí khô
nhất định. Không khí khô được đưa vào ở cửa lò cung cấp oxi để đốt dầu DO tạo phản ứng
sinh SO
2
. Các vách ngăn được thiết kế để tăng hiệu suất chuyển hoá lưu huỳnh bằng cách tạo
ra các dòng chảy xoáy. Ngoài ra hơi nước được bổ sung nhằm tránh hiện tượng cặn lưu huỳnh
lắng trong lò. Phản ứng tạo SO
2
là phản ứng toả nhiệt do đó lượng nhiệt của hỗn hợp khí sau
phản ứng sẽ được đưa vào nồi hơi nhiệt thừa ngay sau buồng đốt.
b. Nồi hơi nhiệt thừa
14
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Cấu tạo:
Nồi hơi nhiệt thừa là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm gián tiếp. Khí SO
2
đi bên
trong ống, nước mềm đã được khử khí đi bên ngoài ống. hơi nước lấy nhiệt và được sử dụng
vào các mục đích khác nhau của nhà máy
- Tổng bề mặt tiếp nhiệt: 587.6m
2
- Thể tích chứa nước 16 m
3
- Thể tích chứa hơi : 3.7m
3
- Kích thước bao: L10940, θ4300
- Thân lò : Φ 2300x25, L 7000
- Hộp đón lửa: L 2160, Φ 3556
- Cửa khí đi tắt: Φ1930/1740x10/800
- Hộp khí ra: L 2050, Φ 2800
- Cửa khí ra: Φ 1600/1420x10
- Cửa vệ sinh: Φ 900x6…
Đặc tính của thiết bị - Chế độ nồi hơi
- Năng suất sinh hơi: 14000-17000kg/h
- Áp suất nồi hơi khi làm việc 24-25at
- Áp suất ra nồi hơi: 10-20 at
- Nhiệt độ nước cấp :100-150˚C
- Hiệu suất lò hơi 88%
- Lưu lượng khí nóng vào nồi hơi :33000±5% Nm
3
/h
- Thành phần SO
2
≥11%
- Nhiệt độ khí vào” 950-1050˚C
- Nhiệt độ khí ra nồi hơi: 350-420˚C
Chế độ nước cấp cho nồi hơi:
- Màu sắc: Không màu
- Độ cứng toàn phần : <0.5mgdl/kg
15
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Hàm lượng O
2
: <0.1mg/kg
- Hàm lượng CO
2
: <20mg/kg
- Hàm lượng sắt: 0.05mg/kg
- Độ pH ở 20˚C: 8.5-10.5
Tiêu chuẩn nước lò
- Độ kiềm <6mgdl/kg . pH: 8.5-10.5
- Hàm lượng P
2
O
5
<10mg/kg
Hoạt động của toàn bộ bộ phần nồi hơi nhiệt thừa:
Nước mềm từ bộ phận lọc nước hoá học được cấp lên bình khử vị trí 206 qua thiết bị
gia nhiệt. Tại bình khử khí nước được nâng nhiệt lên tới 100-105 ˚C và tách oxi sau đó được
bơm cấp nước vị trí 205 cấp vào nồi hơi. Nước trong nồi hơi trao đổi nhiệt với khí lò, hơi nước
bão hoà có áp suất 25at sinh ra được đưa qua thiết bị quá nhiệt 309 để tạo hơi quá nhiệt cấp
cho phát điện.
Hỗn hợp khí SO
2
nồng độ ≤11% có nhiệt độ từ 950-1050˚C vào nồi hơi, sau khi trao đổi
nhiệt với nồi hơi nhiệt độ hạ xuống còn 420-430˚C đi qua thiết bị lọc gió nóng để vào tiếp xúc.
Để điều chỉnh nhiệt độ khí sau nồi hơi dùng van điều chỉnh khí đi tắt nồi hơi, khi nhiệt độ vào
lọc gió nóng >420˚C thì đóng van đi tắt và ngược lại.
Để cấp nước vào nồi hơi có cụm van tự động cấp nước làm việc theo tín hiệu nhận
được từ thiết bị đo mức nước.
Để giữ ổn định áp suất nồi hơi dùng van tự động điều chỉnh áp suất nồi hơi theo tín hiệu
áp suất nồi hơi. Khi áp suất >25at van mở và ngược lại.
c. Các thiết bị khác
- Ống khói khởi động 204: dùng trong quá trình gia nhiệt khởi động lò.
Vật liệu thép CT3.Đường kính 800, chiều cao 15000.
- Thùng chứa dầu DO 206: dùng để chứa dầu khi gia nhiệt và khởi động lò.
Kích thước: 1812*600, chiều cao 2870, chiều cao chứa dầu 2400.
- Bơm cấp dầu DO: năng suất 0,5m
3
/h; áp suất 25kG/cm
2
.
- Bơm lưu huỳnh lỏng: năng suất 4,5m
3
/h, áp suất 12at. Động cơ 18,5kW, tốc độ vòng
quay 2900 vòng/phút.
16
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Thùng chứa lưu huỳnh lỏng 113: dùng để chứa S lỏng cấp cho lò. Đường kính 6000, cao
3000.
3. Công đoạn tiếp xúc
3.1. Sơ đồ công nghệ - Sơ đồ 4
3.2. Thuyết minh dây truyền
Hỗn hợp khí SO
2
từ thiết bị lọc gió nóng có nhiệt độ 400÷430
o
C và nồng độ SO
2
từ
9÷10,5% đi vào lớp I máy tiếp xúc. Nhờ có xúc tác V
2
O
5
khí SO
2
phản ứng với O
2
tạo thành
SO
3
theo phản ứng: SO
2
+ 1/2 SO
2
→ SO
3
+ Q
Đây là phản ứng thuận nghịch, toả nhiệt, giảm thể tích. Quá trình sảy ra theo chiều thuận
khi có xúc tác.
Cơ chế của sự ôxy hoá SO
2
trên xúc tác VANADI được giải thích bằng sự tạo thành, phân
huỷ hợp chất trung gian ở dạng sunfátvanadi theo phản ứng
V
2
O
5
+ SO
2
= V
2
O
4
+ SO
3
V
2
O
4
+ 2 SO
2
+ O
2
= 2 VOSO
4
2 VOSO
4
= V
2
O
5
+ SO
3
+ SO
2

2 SO
2
+ O
2
= 2 SO
3
Như vậy trong quá trình phản ứng thì VANADI là chất vận chuyển ôxy.
Mức tiếp xúc được xác định bằng tỷ số áp suất riêng phần của SO
3
với tổng số áp suất
riêng phần của SO
3
và SO
2
X = P SO
3
/(P SO
3
+ P SO
2)
hay
X
Kp
Kp
aXp
P b aXp
=
+


100 0 5
0 5
,
( , )
Trong đó Xp: Mức tiếp xúc cân bằng
Kp: Hằng số cân bằng của phản ứng oxy hoá SO
2
thành SO
3
a: Nồng độ ban đầu của SO
2
trong hỗn hợp khí
b: Nồng độ ban đầu của ôxy
17
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Hằng số cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức
6455,4
5,4905
lg
−=
T
Kp
Mức tiếp xúc cân bằng phụ thuộc vào tỷ số giữa SO
2
và O
2
, O
2
càng lớn và SO
2
càng nhỏ
thì mức tiếp xúc cân bằng càng cao.
Sau lớp I, hỗn hợp khí SO
2
đạt mức chuyển hoá X
1
=60÷70%, nhiệt độ 595±5
0
C được qua trao
đổi nhiệt sau lớp I hạ nhiệt độ xuống 450÷485
0
C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt ngoài sau lớp I rồi tiếp
tục đi vào lớp xúc tác thứ II để tiếp tục phản ứng chuyển hoá SO
2
thành SO
3
.
Sau lớp II hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá 85÷90% nhiệt độ 520÷545
0
C đi vào trao đổi nhiệt
ngoài để hạ nhiệt độ khí xuống 430÷450
0
C rồi đi vào lớp xúc tác số 3 để tiếp tục phản ứng.
Ra khỏi lớp III khí SO
2
được chuyển hoá từ 94,5÷96,5%, nhiệt độ từ 450÷475
o
C đi qua các
trao đổi nhiệt để nâng nhiệt cho khí SO
2
sau hấp thụ trung gian hoặc trao đổi nhiệt với không khí
ẩm để hạ nhiệt độ xuống <165
o
C rồi đi vào hấp thụ trung gian để hấp thụ lượng SO
3
đã tạo thành
của 3 lớp chuyển hoá sau đó qua các tháp tách mù (là chất có hại cho xúc tác và thiết bị) rồi được
nâng nhiệt nhờ các trao đổi nhiệt từ 50
0
C đến 405÷415
0
C trước khi vào lớp IV.
Ra khỏi lớp IV khí SO
2
được chuyển hoá từ 99,6÷99,85%, nhiệt độ từ 420÷435
o
C đi qua các
trao đổi nhiệt làm nguội SO
3
bằng không khí ẩm, không khí khô, hay nước mềm để hạ nhiệt độ
xuống <165
o
C trước khi vào hấp thụ cuối.
3.3. Các thông số kỹ thuật
- Nồng độ hỗn hợp khí SO
2
vào lớp xúc tác 1: 11%
- Nhiệt độ hỗn hợp khí vào/ra lớp xúc tác 1: 420˚C/600˚C
- Nhiệt độ hỗn hợp khí vào/ra lớp xúc tác 2: 454˚C/524˚C
- Nhiệt độ hỗn hợp khí vào/ra lớp xúc tác 3: 455˚C/484˚C
- Nhiệt độ hỗn hợp khí vào/ra lớp xúc tác 4: 425˚C/432˚C
- Hiệu suất chuyển hoá lớp xúc tác 1: 60%
- Hiệu suất chuyển hoá lớp xúc tác 2: 82%
- Hiệu suất chuyển hoá lớp xúc tác 3: 94%
- Hiệu suất chuyển hoá lớp xúc tác 4: 99.7%
18
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Lưu lượng hỗn hợp khí vào tiếp xúc: 35000 ± 1000m
3
/h
3.4. Các thiết bị chính
a. Tháp tiếp xúc mức 1 (306/1)
Chuyển hóa SO
2
thành SO
3
tại lớp xúc tác thứ nhất. Tháp tiếp xúc lớp 1 được tách riêng
với tháp tiếp xúc lớp 2, 3, 4 do yêu cầu mặt bằng và bố trí thiết bị.
Tháp có hình dạng trụ, vỏ được chế tạo bằng thép C20 dày 10mm. Bên trong lót một lớp
mỏng amiang dày 10mm và xây lót bằng một lớp gạch samot chịu nhiệt dày 230mm. Đáy tháp
lát thêm lớp gạch chịu axit. Giữa tâm tháp là một đoạn trụ bằng gang chịu nhiệt có đường kím
800 dùng làm trụ đỡ cho các kết cấu tháp. Xung quanh tháp, bên ngoài vỏ thép là lớp bảo ôn
cách nhiệt bằng bông thủy tinh dày 250mm, bên ngoài là lưới théo 1 ly nhôm lá dày 0,8mm.
Trên đỉnh tháp có nón phân phối khí bằng thép C20, dày 8mm, đường kính 2100. Dưới nón
phân phối là lớp ghi bằng thép, trong tháp có kết cấu từ dưới lên là dầm đỡ ghi I240 bằng thép
C20, kết cấu ghi đỡ, lưới thép, lớp đá thạch anh, dày 50mm. Lớp xúc tác T-210 dày 570mm,
thể tích 25m
3
, lớp đá thạch anh dày 50mm
Các thông số cơ bản
- Năng suất 360 tấn axit/ngày đêm. Lưu lượng khí qua tháp < 46000Nm
3
/h. Áp suất làm
việc 1400 – 1700mmH
2
O.
- Chiều cao tổng cộng 5397, đường kính ngoài vỏ thép 8020, đường kính trong tháp 7520.
- Ống dẫn khí SO
2
trên đỉnh tháp có đường kính 1400, ống dẫn khí SO
3
ra ở dưới có kích
thước 1200*2100.
- Có 5 cửa chui đường kính 800, 2 cửa trên nắp tháp, 1 cửa phía dưới chân và 2 cửa ngang
xúc tác.
c. Tháp tiếp xúc 306/2
Máy tiếp xúc 306/2 dùng để chuyển hoá khí SO
2
thành khí SO
3
tại lớp xúc tác thứ 2, thứ 3,
thứ 4. Tháp hình trụ, vỏ được chế tạo bằng thép C20 dày 10 mm, bên trong lót 1 lớp amiăng
dày 10 mm và xây lót bằng 01 lớp gạch sa mốt chịu nhiệt dày 230 mm. Đáy tháp còn lát thêm
lớp gạch chịu axít, kích thước gạch 180x115x18mm. Giữa tâm tháp có 08 đoạn trụ bằng gang
chịu nhiệt có Φ800mm lắp ghép với nhau, dùng làm trụ đỡ cho các kết cấu của tháp. Xung
quanh tháp, bên ngoài vỏ thép là lớp bảo ôn cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh dày 250mm, bên
ngoài là luới thép 1 ly và nhôm lá dày 0,8mm. Trên đỉnh tháp có nón phân phối khí bằng thép
19
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
C20, dày 8mm, Φ2100mmm góc đỉnh nón 150
0
, trên nón có 12 lỗ Φ200mm cách đều nhau và
cách tâm là 650mm. Dưới nón phân phối khí là lớp ghi bằng thép để rải lớp đá thạch anh dày
50mm, cỡ đá 20x25mm. Trong tháp gồm có 3 lớp xúc tác, mỗi lớp có kết cấu theo thứ tự từ
dưới lên là: dầm đỡ ghi I 240 thép C20, kết cấu ghi đỡ, lưới thép, sau đó là lớp đá thạch anh cỡ
20x25mm, dày 50mm, lớp xúc tác, lớp đá thạch anh dày 50mm.
Trên các lớp xúc tác 3, 4 có hệ thống phân phối khí, trên lớp 2 có hệ thống trộn khí. Dưới
các lớp xúc tác 2, 3, 4 đều có hệ thống gom khí ra. Giữa lớp 3 và lớp 4 được ngăn cách bằng
tấm thép sàn. Do đó tháp được chia thành 3 đoạn ngăn cách riêng nhau.
Các thông số cơ bản:
- Năng suất : 360 tấn axít /ngày đêm
- Lưu lượng khí qua tháp: <46.600 Nm
3
/h.
- Áp suất làm viêc: 1.400÷1.700mmH
2
O.
- Chiều cao tổng cộng: 19.900 mm.
- Đường kính ngoài vỏ thép : 8.020 mm.
- Đường kính trong tháp : 7.520 mm.
- Ống dẫn khí vào lớp 2 (trên đỉnh tháp): Dn=1400mm
- Ống dẫn khí SO
3
ra lớp 2: hình chữ nhật, kích thước 1.200x 2.100mm.
- Ống dẫn không khí bổ xung vào lớp 2: 3 ống Dn=400mm.
- Ống dẫn khí vào lớp 3: hình chữ nhật, kích thước 1.200x 2.100mm.
- Ống dẫn khí SO
3
ra lớp 3: hình chữ nhật, kích thước 1.200x 2.100mm.
- Ống dẫn khí vào lớp 4: hình chữ nhật, kích thước 1.200x 2.100mm.
- Ống dẫn khí SO
3
ra lớp 4: hình chữ nhật, kích thước 1.200x 1.800mm
- Có 15 cửa chui Φ800mm được bố trí trên thân tháp ở các vị trí phù hợp.
Chất xúc tác :
Lớp xúc tác Chiều cao (mm) Thể tích ( lít ) Loại xúc tác
2 570 25.000 T-210
3 700 31.000 LP-110
20
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
4 700 31.000 CS-110
d. Thiết bị quá nhiệt hạ nhiệt sau lớp 1 (309)
Công dụng:
Dùng để hạ nhiệt độ hỗn hợp khí sau lớp xúc tác 1 đạt nhiệt độ vào lớp xúc tác 2. Đồng
thời gia nhiệt hơi nước bão hoà 25 at, 222
0
C lên 420
0
C dùng cho tua bin phát điện.
Cấu tạo:
Gồm có 02 chùm ống trao đổi nhiệt đặt trong 2 hộp khí hình chữ nhật liền nhau, có ống
dẫn khí SO
3
nối tiếp 2 hộp với nhau. ống trao đổi nhiệt bằng thép 12Cr1MoV chịu nhiệt độ, áp
suất và chống ăn mòn hoá học. Hộp khí bằng thép C20. Khí SO3 đi ngoài ống , hơi nước bão
hoà đi trong ống.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt : 298 m2, ống Φ38x4mm, L=70.000mm.
- Kích thước bao ngoài: DxRxH= 5980x6170x4037mm
- Ống khí SO
3
vào: D
y
= 1400mm.
- Ống khí SO
3
ra: D
y
= 1400mm.
- Ống hơi nước bão hoà vào: D
y
= 250mm, thép 12Cr1MoV.
- Ống góp hơi nước quá nhiệt ra: D
y
= 250mm.
Các chỉ tiêu kỹ thuật:
- Nhiệt độ khí SO
3
vào/ra: 600
o
C/454
o
C.
- Năng suất khí SO
3
: 31.747 Nm
3
/h.
- Nhiệt độ hơi nước vào/ra: 222
o
C/420
o
C.
- Năng suất hơi nước: 15.300 Nm
3
/h
- Áp suất làm việc: 25 at.
e. Trao đổi nhiệt ngoài khí sau lớp 2 (305)
Công dụng:
Dùng hạ nhiệt độ khí SO
3
sau lớp xúc tác 2 đưa vào lớp xúc tác 3. Hỗn hợp khí SO
3
nóng đi trong ống, từ trên xuống dưới, khí SO
2
đi ngoài ống.
21
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Cấu tạo:
Tháp kiểu trao đổi nhiệt ống chùm, có vỏ bằng thép, phần buồng khí trên và dưới trong
được xây lót bằng lớp gạch chịu nhiệt dày 115mmm, bên ngoài được bảo ôn bằng bông
khoáng dày 100mm (tháp 305 được sử dụng tháp 304a cũ).
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt : 1176 m
2
- Chiều cao toàn bộ tháp : 10780mm
- Đường kính tháp : Φ=3000mm
- Tổng số ống trao đổi nhiệt n=1760 ồng, Φ38x3,5; H=5.600mm
f. Trao đổi nhiệt ngoài sau lớp 3/1 (vị trí 3010):
Công dụng:
Dùng trao đổi nhiệt hạ nhiệt độ khí SO
3
sau lớp 3 và nâng nhiệt độ hỗn hợp khí SO
2
từ
thiết bị lọc mù số 278 về. Hỗn hợp khí SO
3
đi trong ống, từ trên xuống dưới, khí SO
2
đi ngoài
ống.
Cấu tạo:
Thân tháp có vỏ bằng thép, được chia làm 3 đoạn:
- Đoạn trên là hộp khí vào, vỏ thép, trong xây lót bởi 1 lớp gạch sa mốt chịu nhiệt. Kích
thước: H = 2.622 mm, Φ 2.812x10mm.
- Đoạn giữa là phần trao đổi nhiệt, vỏ bằng thép dày 10mm, bên ngoài bảo ôn cách
nhiệt. Đường kính Φ2.558 x10mm, H=6000mm. Các ống trao đổi nhiệt bằng thép C20, gồm
1045 ống Φ57x3,5mm, L=6.000mm, F=1.050m
2
.
- Đoạn dưới là hộp khí ra, vỏ thép, H=2.600mm; Φ2.558mm.
Các ống công nghệ:
- Ống khí SO
3
vào: Dy=1600mm, ống thép Φ1876x8mm, có xây lót gạch.
- Ống khí SO
3
ra: Dy=1400mm, ống thép Φ1416x8mm
- Ống khí SO
2
vào: Dy=1200mm, ống thép Φ1216x8mm, kiểu hộp khí hình côn.
- Ống khí SO
2
ra: Dy=1400mm, ống thép Φ1416x8mm, kiểu hộp khí hình côn.
Chế độ kỹ thuật:
22
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Nhiệt độ khí SO
3
vào/ra: 484
0
C/310
0
C.
- Lưu lượng khí SO
3
: Q=31.174Nm
3
/h
- Nhiệt độ khí SO
2
vào/ra: 80
0
C/332
0
C.
- Lưu lượng khí SO
2
: Q=27.943Nm
3
/h
g. Trao đổi nhiệt nước mềm sau lớp 3/2 (vị trí 3011):
Công dụng:
Dùng trao đổi nhiệt hạ nhiệt độ khí SO
3
sau TĐN 3010 đưa đi hấp thụ trung gian và
nâng nhiệt độ nước mềm vào các thiết bị khử khí của nồi hơi các dây chuyền A xít. Hỗn hợp
khí SO
3
đi ngoài ống, từ trên xuống dưới, nước mềm đi trong ống.
Cấu tạo:
Tháp có vỏ bằng thép, kiểu trao đổi nhiệt ống chùm:
- Vỏ bằng thép, bên ngoài bảo ôn cách nhiệt dày 100mm bằng bông thuỷ tinh, vữa
amiăng, lá nhôm.
Chiều cao tổng H = 8.300 mm, Φ 1.316x10mm, trong đó phần trao đổi nhiệt cao
6.000mm, nắp trên và nắp dưới hình chỏm cầu.
Các ống trao đổi nhiệt bằng thép SUS316L, Φ38x3mm, L=6.000mm; só ống là 288,
F=190m
2
.
Các ống công nghệ:
- Ống khí SO
3
vào: D
n
=1300mm, ống thép Φ1316x8mm.
- Ống khí SO
3
ra: D
n
=1300mm, ống thép Φ1316x8mm
- Ống nước mềm vào: D
n
=80mm.
- Ống nước mềm ra: D
n
=80mm.
- Ống tháo axit đọng: D
n
=32mm.
Chế độ kỹ thuật:
- Nhiệt độ khí SO
3
vào/ra: 310
0
C/180
0
C.
- Lưu lượng khí SO
3
: Q=31.174Nm
3
/h
- Nhiệt độ nước mềm vào/ra: 30
0
C/80
0
C.
23
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
- Lưu lượng nước mềm: Q=29,6 Nm
3
/h
- Áp suất làm việc: 1at.
h. Trao đổi nhiệt ngoài sau lớp 4/1 (vị trí 303):
Công dụng:
Dùng trao đổi nhiệt hạ nhiệt độ khí SO
3
sau lớp xúc tác 4 và nâng nhiệt độ không khí
khô khi đưa về lò đốt lưu huỳnh. Hỗn hợp khí SO
3
nóng đi trong ống, từ dưới lên trên, không
khí khô đi ngoài ống.
Cấu tạo:
Tháp kiểu trao đổi nhiệt ống chùm, có vỏ bằng thép CT38 δ10mm, phần buồng khí trên
và dưới trong được xây lót bằng lớp gạch chịu nhiệt dày 115mmm, bên ngoài được bảo ôn
bằng bông khoáng dày 100mm.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt : 530 m
2
- Chiều cao toàn bộ tháp : 7400mm (Trong đó: Chiều cao phần ống trao đổi nhiệt
3000mm).
- Đường kính tháp : Φ3020x10mm
- Tổng số ống trao đổi nhiệt Φ38x3,5, H3000mm : 1615 ống
4. Công đoạn sấy hấp thụ
4.1. Sơ đồ công nghệ - Sơ đồ 5
4.2. Thuyết minh dây truyền
Quá trình sấy không khí ẩm: Hơi nước không phải là 1 chất độc đối với chất xúc tác
vanadium. Nhưng nếu trong khí có hơi nước thì sẽ tạo mù ở quá trình hấp thụ, làm mất nhiều
axít trong khí thải vì mù axít rất khó hấp thụ trong các tháp hấp thụ. Ngoài ra mù còn ngưng tụ
trong các tháp trao đổi nhiệt bên ngoài của tháp tiếp xúc nhất là các trao đổi nhiệt làm nguội
SO
3
làm ăn mòn các ống trao đổi nhiệt vì vậy không khí cần phải được sấy đạt tiêu chuẩn
trước khi cấp vào hệ thống.
24
Báo cáo thực tập kỹ thuật tại
Công ty cổ phần Supe phot phat và hóa chất Lầm Thao
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Giáng Hương – 20103568- KTMT 1 K55
Không khí được hút (dây chuyền sản xuất axít số 1,2 ) hoặc được đẩy vào tháp sấy (dây
chuyền sản xuất axít số 3). Tại tháp sấy, axít sunphuríc có nồng độ ≥ 95% được tưới từ trên
xuống tiếp xúc với không khí đi từ dưới lên qua các lớp đệm. Nhờ có sự tiếp xúc này hơi nước
trong không khí được axít hấp thụ, không khí sau tháp sấy có hàm ẩm < 0,015 %V được nâng
nhiệt lên 100÷150
0
C trước khi đưa về lò đốt lưu huỳnh.
Quá trình hấp thụ khí SO
3 :
Đầu tiên SO
3
hoà tan vào trong axít, sau đó phản ứng với nước
trong đó theo phản ứng tổng quát sau:
n.SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ (n-1).SO
3
Tuỳ theo tỷ lệ giữa SO
3
và nước mà nồng độ axít thu được sẽ khác nhau:
- Nếu n > 1: sản phẩm là ôlêum
- Nếu n = 1: sản phẩm là mônô hyđrat
- Nếu n < 1: sản phẩm là axít loãng
Nồng độ axít và nhiệt độ axít ảnh hưởng lớn đến tốc độ và hiệu suất hấp thụ. Tại nồng
độ axít 98,3% H
2
SO
4
và ở nhiệt độ thấp thì cả tốc độ hấp thụ và hiệu suất hấp thụ đạt giá trị
cực đại. Có thể giải thích điều này như sau:
- Axít sunfuric nồng độ 98.3% hấp thụ khí SO
3
tốt nhất vì áp suất hơi SO
3
trên bề mặt
dung dịch axít này rất thấp. Nồng độ thấp hay cao hơn 98.3% thì quá trình hấp thụ SO
3
đều
không tốt.
Hỗn hợp khí SO
2
, SO
3
ra khỏi lớp III máy tiếp xúc có mức chuyển hoá 94,5÷96,5% sẽ qua
các trao đổi nhiệt để làm nguội xuống nhiệt độ <165
o
C trước khi đi vào đáy tháp hấp thụ trung
gian (riêng tại dây chuyền axít 2 là 190
÷
195
0
C). Axít mônôhyđrát có nồng độ 98,3±0,4%
H
2
SO
4
có nhiệt độ 70±5
o
C từ thùng chứa được các bơm chìm bơm lên dàn làm lạnh axít kiểu
tấm và được làm lạnh xuống 50±5
o
C sau đó đổ vào thùng cao vị rồi được tưới vào tháp hấp thụ
trung gian qua hệ thống phân phối axít bằng đĩa. Lượng axít chảy từ tháp hấp thụ trung gian về
thùng chứa lại tiếp tục được bơm tuần hoàn lên tháp kết thúc 1 chu trình. Do hấp thụ SO
3
nồng
độ axít tăng dần lên, để duy trì nồng độ axít mônô ta pha loãng bằng nước công nghệ hoặc
bằng axít sấy. Do hấp thụ SO
3
và bổ xung H
2
O nên mức thùng chứa axít cao dần lên, để duy trì
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×