Axit sunfuaric là một axit vô cơ rất quan trọng đối với ngành công nghiệp hóa chất nói riêng, đối với nền kinh tế quốc dân nói chung. Axit sunfuaric là một nguyên liệu không thể thiếu trong các ngành sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ, chế biến acqui,… Hằng năm các nước trên thế giới sản xuất khoảng hơn 165 triệu tấn. Tuy nhiên, việc sản xuất một số lượng lớn axit như vậy cũng gây ra một tác hại không nhỏ đối với môi trường. Bởi vậy trong bài tập lớn này em chỉ xem xét trong giới hạn đối tượng là NHÀ MÁY SUPE, PHOTPHAT LÂM THAO với các vấn đề chính như sau: + Tổng quan về sản xuất axit sunfuaric: nguyên liệu, sản phẩm, tình hình sản xuất axit sunfuaric của nhà máy + Các công đoạn sản xuất, quy trình công nghệ của dây chuyền sản xuất axit + Đặc trưng dòng thải, định lượng và đưa ra đề xuất phương pháp xử lý thích hợp + Các sự cố có thể xảy ra trong quá trình xản xuất, cách thức phòng ngừa và ứng phó sự cố môi trường.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG - - BÀI TẬP LỚN CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CƠ BẢN Đề tài nhóm 1: phát Lâm Thao Quy trình sản xuất axit sunfuaric nhà máy supe phốt Giáo viên hướng dẫn: TS Trịnh Thành Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Lãm Hà Nội – Năm 2021 Mở đầu Axit sunfuaric axit vô quan trọng ngành cơng nghiệp hóa chất nói riêng, kinh tế quốc dân nói chung Axit sunfuaric nguyên liệu thiếu ngành sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ, chế biến acqui,… Hằng năm nước giới sản xuất khoảng 165 triệu Tuy nhiên, việc sản xuất số lượng lớn axit gây tác hại không nhỏ môi trường Bởi tập lớn em xem xét giới hạn đối tượng NHÀ MÁY SUPE, PHOTPHAT LÂM THAO với vấn đề sau: + Tổng quan sản xuất axit sunfuaric: nguyên liệu, sản phẩm, tình hình sản xuất axit sunfuaric nhà máy + Các công đoạn sản xuất, quy trình cơng nghệ dây chuyền sản xuất axit + Đặc trưng dòng thải, định lượng đưa đề xuất phương pháp xử lý thích hợp + Các cố xảy trình xản xuất, cách thức phịng ngừa ứng phó cố môi trường Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GVHD: Ts Trịnh Thành – người trực tiếp dành thời gian, công sức hướng dẫn em suốt q trình nghiên cứu hồn thành tập lớn môn học Do mặt kiến thức, tài liệu thời gian hạn chế nên tập lớn khơng tránh khỏi sai sót mong nhận đóng góp thầy cô người để đề tài hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 07 tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực Lãm Nguyễn Quang Lãm Mục lục Mở đầu Chương 1: Giới thiệu tổng quan Tình hình sản xuất axit sunfuaric nhà máy Lưu huỳnh Chất xúc tác Nhiên liệu 11 Chương 2: Các cơng đoạn sản xuất, quy trình cơng nghệ sản xuất axit: 14 2.1 Sơ đồ công nghệ (nguồn: thuyết minh dây chuyền sản xuất xxit sunfuaric) 14 2.2 Hoá lỏng lưu huỳnh 15 2.3 Lò đốt lưu huỳnh 15 2.4 Oxy hoá SO2 thành SO3 16 2.5 Cơng đoạn sấy khơng khí 17 2.6 Công đoạn hấp thụ cuối 18 Chương 3: Tính tốn thải lượng chất ô nhiễm 19 3.1 Khí thải 19 3.1.1 Thải lượng SO3 19 3.1.2 Thải lượng SO2 20 3.2 Nước thải 22 3.3 Chất thải rắn 23 Chương 4: Một số cố trình vận hành nhà máy .24 4.1 Cơng đoạn kho chứa hóa lỏng 24 4.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh 24 4.3 Công đoạn tiếp xúc 25 4.4 Công đoạn sấy hấp thụ 26 Tài liệu tham khảo 28 Chương 1: Giới thiệu tổng quan Tình hình sản xuất axit sunfuaric nhà máy Xí nghiệp Axit thành viên cơng ty cổ phần supe phốt phát hoá chất Lâm Thao.Nhiệm vụ chủ yếu sản xuất Axit sunfuric H2SO4 cung cấp cho sản xuất Supe lân cung cấp cho thị trường Xí nghiệp axit quản lý ba dây chuyền sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần Dây chuyền axit số có cơng suất thiết kế 80.000 axit sunfuric/năm Dây chuyền axit số có cơng suất thiết kế 120.000 axit sunfuric/năm Dây chuyền axit số có cơng suất thiết kế 40.000 axit sunfuric/năm Do vài cố nên dây chuyền axit số khơng cịn hoạt động cơng suất sản xuất axit sunfuaric nhà máy 200.000 axit sunfuaric/năm Các dây chuyền axit có hiệu suất sử dụng trung bình (tính theo cơng suất sử dụng trung bình năm) 90-100%, dây chuyền sản xuất đồng bộ, tự động hóa, có đủ hệ thống xử lý chất thải rắn, nước thải xử lý khí thải đảm bảo chất thải môi trường đạt tiêu chuẩn tiêu chuẩn môi trường Việt Nam Lưu huỳnh * Tổng quan: Về mặt lý thuyết tất chất chứa lưu huỳnh mà tách lưu huỳnh tạo SO2 làm nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric Nhưng việc lựa chọn nguyên liệu để đem lại hiệu kinh tế Hiện nay, nguyên liệu dùng nhiều để sản xuất axit sunfuric pyrit (FeS2), khí luyện kim lưu huỳnh Nguyên liệu dùng để sản xuất axít sunfuric H2SO4 xí nghiệp axit lưu huỳnh nguyên tố Lưu huỳnh nguyên tố dạng nguyên liệu phổ biến để sản xuất axit sunfuric Khi cháy khí lị có hàm lượng SO2, O2 cao khơng tạo xỉ Trong sản lượng pyrit giới có xu giảm dần sản lượng lưu huỳnh ngày tăng Có hai loại lưu huỳnh: Lưu huỳnh khai thác mỏ có sẵn gọi lưu huỳnh thiên nhiên, lưu huỳnh thu hồi từ khí thải lị luyện kim màu, nhà máy lọc dầu gọi lưu huỳnh thu hồi Trong lưu huỳnh thiên nhiên, hàm lượng asen không đáng kể nên dây chuyền cơng nghệ rút ngắn, bỏ cơng đoạn tinh chế khí, giảm lượng axit thải bụi Thay quặng lưu huỳnh nguyên tố đem lại lợi ích kinh tế bảo vệ mơi trường Ngồi cịn có ưu điểm: - Trữ lượng quặng pyrit có hạn nên phải tìm nguồn thay - Sử dụng S nguyên tố bớt cơng đoạn xử lí quặng, bớt thiết bị chất thải môi trường - Sử dụng pyrit tạo xỉ rắn khó xử lí - Đốt S ngun tố thu hỗn hợn khí SO2 có nồng độ cao - S nguyên tố không chứa tạp chất chứa asen không tạo xỉ, dây chuyền ngắn hơn, đơn giản ( giảm bớt cơng đoạn tinh chế khí) - S nguyên tố rẻ giảm chi phí, hạ giá thành * Tính chất lưu huỳnh: -Lưu huỳnh nguyên tố có nguyên tử lượng 32,064, nhiệt độ thường lưu huỳnh tồn dạng chất rắn màu vàng Lưu huỳnh nguyên tố tồn hai dạng thù hình dạng đơn tà dạng hình thoi Lưu huỳnh nguyên tố dẫn điện dẫn nhiệt kém, thực tế khơng tan nước Khi nóng chảy thể tích tăng lên tới 15% -Các tính chất lưu huỳnh nguyên tố: Tính chất Tỷ trọng: g/cm3 Phạm vi bền nhiệt: oC Nhiệt độ nóng chảy: oC Nhiệt nóng chảy: J/g Nhiệt nóng chảy: Cal/g Dạng đơn tà 1,96 95,6-119,3 119,3 45,3 10,8 Dạng hình thoi 2,07