Quá trình sản xuất axit và các vấn đề môi trường

Chương 2: Các cơng đoạn sản xuất, quy trình cơng nghệ sản xuất axit: Chú thích: • cơng đoạn chính: - Hố lỏng lưu huỳnh Lị đốt lưu huỳnh Oxy hoá SO2 thành SO3 Hấp thụ tạo H2SO4 Hoá lỏng lưu huỳnh Thuyết minh dây chuyền - Lưu huỳnh từ kho chứa (0) đưa vào thiết bị hóa lỏng (1).Tại lưu huỳnh hóa lỏng dàn gia nhiệt Trong thiết bị hóa lỏng có bố trí cụm trao đổi nhiệt nước bão hòa áp suất 6at, nhiệt độ 160º± 2ºC ống xoắn ruột gà để gia nhiệt hóa lỏng lưu huỳnh Để tăng cường hóa lỏng, thiết bị hóa lỏng có bố trí thiết bị khuấy trộn để tăng tốc độ q trình hóa lỏng lưu huỳnh Lưu huỳnh sau hóa lỏng chảy tràn sang thùng lắng (2) để lắng cặn Cặn lưu huỳnh lỏng lắng xuống đáy định kì tháo xả Thùng lắng thiết bị vỏ, vỏ có tác dụng trì nhiệt độ lưu huỳnh lỏng nhiệt độ 140- 145ºC - Lưu huỳnh lỏng sau lắng cặn tiếp tục chảy tràn sang thùng chứa (3), thùng chứa có bố trí bơm kiểu nhúng chìm để bơm lưu huỳnh lên thùng trung gian đầu lò đốt dây chuyền axit số 1, 2, Để trì nhiệt độ lưu huỳnh, thùng chứa lưu huỳnh trung gian đầu lị đốt bố trí áo để gia nhiệt - Q trình hóa lỏng lưu huỳnh ln ln có nước bay với khí H 2S lưu huỳnh Để khử này, phận hóa lỏng có bố trí hệ thống quạt hút thiết bị dập lưu huỳnh nước, tháp hấp thụ H2S (5) dung dịch kiềm để xử lý khí thải trước thải ngồi trời H 2S hấp thụ kiềm tháp hấp thụ (5), nhiên để tăng hiệu suất hấp thụ khí H 2S, người ta dùng phoi sắt đổ tháp để hấp thụ H2S tạo FeS, đồng thời giảm nồng độ H 2S nước tuần hoàn lại nước hấp thụ Hiệu suất phản ứng hấp thụ tăng nhiệt độ giảm nên dung dịch hấp thụ giải nhiệt trước tuần hồn Lị đốt lưu huỳnh - Khơng khí ẩm ngồi trời hút vào đáy tháp sấy khí (5), axít 98,3% tưới từ xuống để hấp thụ ẩm có khơng khí sau qua tháp tách tia bắn, khơng khí khơ đạt hàm ẩm khí < 0,015% thể tích tia bắn axít kéo theo < 0,005mg/m3 hút quạt thổi khí (4), theo đường đẩy quạt thổi khí khơng khí khơ sau tách giọt axít nâng nhiệt độ lên 150 ± 100C nhờ trao đổi nhiệt cung cấp vào lò đốt Lưu huỳnh (7) Lưu huỳnh lỏng phận hoá lỏng Lưu huỳnh cấp vào thùng chứa trung gian đầu lị, có nhiệt độ 142 ÷ 1450C bơm vào lị đốt (7), qua van điều khiển lưu lượng cho phù hợp Cùng lúc nhiên liệu từ thùng chứa DO (6) bơm cấp vào lò đốt, nơi đốt cháy lưu huỳnh với oxy khơng khí xảy theo phản ứng sau; S + O2 = SO2 + Q1 (phản ứng toả nhiệt) Oxy hoá SO2 thành SO3 - Hỗn hợp khí sau lị có nhiệt độ 950 25oC đưa sang nồi (8), để giảm nhiệt độ - hỗn hợp khí Hơi nước bão hồ 25at khỏi nồi (8) điều chỉnh giảm áp suất at đưa lên ống chung phục vụ cho sản xuất chung Hỗn hợp khí sau nồi (8), có nồng độ SO2= 9,5 0,5% V, sau pha với khí nóng đạt nhiệt độ 420-430 0C với lưu lượng Q = 27000 29000 m3 /h vào thiết bị lọc gió nóng (9) giữ lại cặn - học vào tháp tiếp xúc (11) Sau lớp 1, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hố X1= 6670%, nhiệt độ 600 oC hạ nhiệt độ xuống 440oC để vào lớp nhờ thiết bị trao đổi nhiệt (10) van điều khiển tự động Ở đây, khí SO3 nóng vào thiết bị bên ống trao đổi nhiệt, khí SO2 nguội bên ống Sau thiết bị trao đổi nhiệt (10), hỗn hợp khí SO3 đạt nhiệt độ 440oC vào lớp xúc tác 2, khí SO2 đạt nhiệt độ 415oC vào lớp xúc tác máy tiếp xúc (11) - Trong lớp tiếp tục xảy phản ứng chuyển hố khí SO thành SO3 nhờ vai trò chất xúc tác Sau lớp 2, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hố X 88%, nhiệt độ 500oC vào trao đổi nhiệt (10) để hạ nhiệt độ xuống 430oC để vào tiếp lớp xúc tác Có van khơng khí số để điều chỉnh nhiệt độ khơng khí lị điều - chỉnh gián tiếp nhiệt độ khí vào lớp xúc tác Qua lớp hỗn hợp khí tiếp tục phản ứng chuyển hoá SO2 thành SO3 với hiệu suất đạt 96% Hỗn hợp khí sau lớp có nhiệt độ 455 oC đưa hạ nhiệt độ < 160oC để đến tháp hấp thụ thứ số 301, nhờ có tháp trao đổi nhiệt.Tháp trao đổi nhiệt ngồi thứ (10), tác nhân nguội hỗn hợp khí SO có nhiệt độ 55-60oC từ tháp lọc mù đến bên ống trao đổi nhiệt, hỗn hợp khí bên ống Thiết bị trao đổi nhiệt thứ hai (10) tháp làm nguội khí SO3 vị trí Tác nhân làm nguội khơng khí ẩm tự nhiên ngồi mơi trường hệ thống quạt đẩy vào tháp bên ống trao đổi nhiệt, hỗn hợp khí SO bên ống Ra khỏi lớp III khí SO2 chuyển hố từ 95 ÷ 96,5%V, nhiệt độ từ 450÷475oC qua trao đổi nhiệt để nâng nhiệt cho khí SO sau hấp thụ trung gian trao đổi nhiệt với khơng khí ẩm để hạ nhiệt độ xuống < 165 oC vào hấp thụ trung gian (12) để hấp thụ lượng SO tạo thành lớp chuyển hoá sau qua tháp tách mù (là chất có hại cho xúc tác thiết bị) nâng nhiệt nhờ trao đổi nhiệt từ 50 0C đến 405÷4150C trước vào lớp IV Ra khỏi lớp IV khí SO2 chuyển hố từ 99,6 ÷ 99,85%, nhiệt độ từ 420÷435oC qua trao đổi nhiệt làm nguội SO3 khơng khí ẩm, khơng khí khơ, hay nước mềm để hạ nhiệt độ xuống