quy trinh san xuat acid phosphoric

I. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC 1. Đặc tính của axit sunfuric. H2SO4 là axit hoạt tính mạnh Chất lỏng, không màu Kết tinh ở nhiệt độ 10,450C, sôi ở nhiệt độ 296,20C H2SO4 hòa tan SO3 gọi là oleum (20, 25, 30,35  65% SO3). Thực tế hay sản xuất oleum vì có thể tạo axit với nồng độ khác nhau. Hình 1: Axit Sunfuric 2. Vai trò. Hầu như mọi ngành sản xuất hóa học trên thế giới đều trực tiếp hoặc gián tiếp sử dụng axit sunfuric. Có thể bắt gặp axit này trong các ngành sản xuất phân bón (Supephotphat, amoniphotphat), thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộc, dược phẩm, chế biến dầu mỏ, vv… 3. Tình hình sản xuất axit sunfuric ở Việt Nam. Ở Việt Nam axit sunfuric cũng được sản xuất rộng rãi để phục vụ cho nền công nghiệp nước nhà. Có thể kể đến 3 công ty sản xuất axit sunfuric lớn trong nước đó là:  Nhà máy Supephotphat Lâm Thao_Phú Thọ : sản xuất H2SO4 đi từ quặng pyrit phối trộn với lưu huỳnh hóa lỏng nhập khẩu. Chỉ bằng việc thay đổi tỉ lệ phối trộn nguyên liệu kết hợp cải tiến công nghệ đốt lò, nhà máy đã biến công nghệ cũ của Liên Xô thành dây chuyền sản xuất H2SO4 chưa từng có, tận dụng nguồn nguyên liệu pyrit trong nước và giảm triệt để chất thải gây ô nhiễm. Nhờ đó từ năm 1995 trở lại đây sản lượng axit sunfuric luôn đạt 360 tấn/ngày, bụi xỉ bay ra giảm xuống tới mức tiêu chuẩn và xỉ thải giảm từ 280 tấn xuống 80 tấn /ngày, thu hồi được toàn bộ lượng axit phải thải bỏ trước đây. Tại đây H2SO4 được sản xuất theo phương pháp tiếp xúc, chất xúc tác để oxi hóa SO2 thành SO3 là vanađi oxit.  Nhà máy Supe lân Long Thành_Bến Tre: hàng năm sản xuất lượng H2SO4 đạt khoảng 80.000 tấn/năm với nguyên liệu là quặng sulfua sắt, sản xuất theo phương pháp tiếp xúc (chất xúc tác là V2O5).  Nhà máy hóa chất Tân Bình: sản xuất H2SO4 theo phương pháp tiếp xúc. H2SO4 tinh chế được sản xuất bằng cách chưng cấp xuất H2SO4 kỹ thuật. Tại Việt Nam, các công ty sản xuất axit sunfuric hầu hết dùng nguyên liệu chính là quặng pyrit và lưu huỳnh. Và công nghệ phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc. II. SƠ LƯỢC VỀ CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC 1. Phương pháp sản xuất Có 2 phương pháp:  Phương pháp xúc tác: dùng V2O5 hoặc K2O làm xúc tác.  Phương pháp tháp: dùng NO làm xúc tác, xảy ra trong tháp đệm. • Phương pháp xúc tác cho nồng độ axit cao (98 - 99%), tuy nhiên chi phí cao. Trong phương pháp xúc tác bao gồm : phương pháp tiếp xúc đơn và tiếp xúc kép. Ngày nay trên thế giới và trong nước sử dụng chủ yếu phương pháp tiếp xúc kép với xúc tác là V2O5. Vì: Tuy công nghệ tiếp xúc đơn thì đơn giản hơn công nghệ tiếp xúc kép, số lượng thiết bị ít hơn nhưng hiệu suất hấp thu thấp. Trong khi đó công nghệ sản xuất kép cho hiệu suất hấp thu cao, làm giảm sự mất mát của lưu huỳnh và giảm chi phí cho việc xử lý môi trường, tuy nhiên số lượng thiết bị sẽ tăng lên.

1     :   1.  2.  3.  4.  Môn   2 8  STT  MSSV  1  3009110108       PowerPoint. 2  3009110156  3  3009110248        Word. 4  3009110021  3  I.  1.  2.  3.  II.  1.  2.  2.1.  2.2.  2.3.  2.4.  2.5.  3.  4.  4.1. Than 4.2.  4.3.  4.4.  5.  5.1.  5.2.  5.3.  III.  1.  1.1.  1.2.  2.  3. 2 IV.  4.1.  4.2.  4.3.   4 I. TNG QUAN V NGÀNH SN XUT AXIT SUNFURIC 1. c tính ca axit sunfuric. H 2 SO 4 là axit hot tính mnh Cht lng, không màu Kt tinh  nhi 10,45 0 C, sôi  nhi 296,2 0 C H 2 SO 4 hòa tan SO 3 gi là oleum (20, 25, 30,35  65% SO 3 ). Thc t hay sn xut oleum vì có th to axit vi n khác nhau. : Axit Sunfuric 2.  Hi ngành sn xut hóa hc trên th giu trc tip hoc gián tip s dng axit sunfuric. Có th bt gp axit này trong các ngành sn xut phân bón (Supephotphat, amoniphotphat), thuc tr sâu, cht git ra tng hp, i hóa hc, cht do,  phm nhuc, c phm, ch bin du m, vv 3. Tình hình sn xut axit sunfuric  Vit Nam.  Vic sn xut r phc v cho nn công nghic nhà. Có th k n 3 công ty sn xut axit sunfuric ln trong  5  Nhà máy Supephotphat Lâm Thao_Phú Th : sn xut H 2 SO 4  qung pyrit phi trn vnh hóa lng nhp khu. Ch bng vii t l phi trn nguyên liu kt hp ci tin công ngh n công ngh  ca Liên Xô thành dây chuyn sn xut H 2 SO 4  ng có, tn dng ngun nguyên lic và gim tri cht thi gây ô nhim. Nh   1995 tr lng axit sunfuric luôn t 360 tn/ngày, bi x bay ra gim xung ti mc tiêu chun và x thi gim t 280 tn xung 80 tn /ngày, thu hi c toàn b ng axit phi thi b  2 SO 4 c sn xut theo p xúc, ch oxi hóa SO 2 thành SO 3   Nhà máy Supe lân Long Thành_Bn Tren xung H 2 SO 4 t khong 80.000 t i nguyên liu là qung sulfua st, sn xut theo p xúc (cht xúc tác là V 2 O 5 ).  Nhà máy hóa cht Tân Bình: sn xut H 2 SO 4 p xúc. H 2 SO 4 tinh ch c sn xut bp xut H 2 SO 4 k thut.    II. SC V CÁC CÔNG NGH SN XUT AXIT SUNFURIC 1. n xut Có    2 O 5 hoc K 2 O làm xúc tác.  m.   axit cao (98 - 99%), tuy nhiên chi phí cao. tivà tip xúc kép. Ngày nay trên th gic s dng ch yp xúc kép vi xúc tác là V 2 O 5.      6   axit ch t 70 - 75%.  c s dng hp sn xut hn hp axit sunfuric và nitric. - Quá trình sn xut H 2 SO 4  tin chính:  To SO 2 bt nhiên liu ch  Tinh ch khí (làm sch tp cht có trong khí).  Chuyn hóa SO 2 thành SO 3.  Hp th SO 3 bng H 2 O  to H 2 SO 4 . 2. Nguyên liu sn xut axit sunfuric. Nguyên li sn xut axit sunfuric rt phong phú bao gnh và các hp cht c. ng axit sunfuric trên th gic sn xut t các ngun nhiên li - nh nguyên cht. - Qung pirit FeS 2 , cha 30-50% S, ln nhiu tp cht và thành phn khác . - Các ngun cht thi ch (các ngun khí th 2 S, SO 2 , axit sunfuric thi.) - Thch cao   7 2.1. Lhunh nguyên cht  là mt nguyên t quan trng có nhiu trong t nhiên. chim 0,1% khng v  t nguyên t quan trng nht và có nhiu ng dng trong công nghic s dng ch yu trong các ngành công ngip sn xut axit sunfuric . Trong t nhiên,  nh d  t có th tìm thy  gn các sui c nóng và các khu vc núi la ti nhi gii.  Vi u ch  qu thiên nhiên cha kho- hoc tách các hp cht t khí thi ca các ngành công nghip luyn kim màu, gia công du m, khí thiên nhiên, khí du m. 2.2. Qung pirit Có 3 loi qu sn xut axit sunfuric là: Pirit tuyn n tuyn n ng ca qung lên khong 15-ng ca qung (gi là tinh qung). Phn bã thi ca quá trình tuyn ni cha kho-  gi là qung pirit tuyn ni. Pirit l mt s m có ln c qung pirit, có loi cha ti 3- 5% S làm gim chng ca than. Vì vy, phi loi b có ln pirit. Phn than cc loi b này cha ti 33 - 42% S và 12 - 18% Cacbon gi là pirit ln than.  min Bc ta, m  (L cha nhi (có mu ti 6-8% S). Vic nghiên c kh k thut rt lc chm bng thi tn dng  ng: thành phn ch yêú là FeS 2 cha khong 55,44% S và 46,56% Fe. Trong qung có ln nhiu tp cht ca các hp cht cng, chì, km, niken, bc, vàng, selen, các mui cacbonat, sanfat canxi, magie. 2.3. Các ngun cht thi ch Khí lò luyn kim màu: khí lò trong quá trình t các kim loi màu t qung ng, chì, km có cha nhiu SO 2 t nguyên liu r ti sn xut axit sunfuric. Khí hydrosunfua (H 2 S) : trong quá trình cc hóa than khong 50% tng  có trong khí than s c, ch yu  dng H 2 S (chim 8 khong 95%). Vic thu hng H 2 S không nh kinh t mà còn  mng.   git hàng t ti vào khí quyn hàng chc triu tun nhiên liu  k  sn xut axit sunfuric . Axit sunfuric thc, tinh ch du m, sunfua hóa các hp cht h c cht thi cha nhiu H 2 SO 4 (20 - 50%).Vic thu hi axit sunfuric này có ý n mt kinh t ng. 2.4. Thch cao (CaSO 4 .2H 2 O hoc CaSO 4 ) Là mt ngun nguyên li sn xut axit sunfuric vì nhic trên th gii có m thch cao. ng t thi ta sn xut liên hp c  t nhiu nguyên li sn xut axit sunfuric c dùng sm nht và lâu nht. V - n quá trình công ngh, tit kiu t kic chi phí nguyên linh có giá thành không cao. - c hn hp khí SO 2 u này quan trng trong quy trình công ngh sn xup xúc kép. - nh cha ít tp chc biy không to ra x nên dây chuyn sn xuc rút ngn rt nhiu ln. -  -    -      9 2.5. Cht xúc tác Trong công ngh sn xut axit sunfuric cht quan trn chuyn hóa SO 2 thành SO 3 . Các cht xúc tác trong quá trình oxy hóa SO 2 có th chia làm 2 nhóm:  Nhóm I là các xúc tác cha platin gm platin là cu t hoc mang trên các cht s cht khác.  Nhóm th II bao gm các oxit kim loi. Trong lch s ca công ngh sn xut axit sunfuric, u tiên ph n là dùng cht xúc tác cht oxit. Trong nh g gic ta c dùng ph bin nht là vana  (V 2 O 5 ) cùng mt s ph Al 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, CaO. Các cht ph gia có tác d bc, nâng cao hot tính ca cht xúc tác, ít b ng c bi các tp cht. Xúc tác platin có ho cao nht, trên xúc tác này xy ra phn ng ôxy hóa SO 2 din ra  nhi 400 0 C. Xúc tác cha vana m v trí th hai, còn trên xúc tác Fe 2 O 3 phn ng này ch din ra  nhi 600 0 C.  2 O 5   - V 2 O 5  -  3. c m s dng nguyên liu  nhiu loi nguyên li sn xu có t nguyên li to ra SO 2 t phi tri qua giai don t tùy theo dng nguyên liu.  t php nh, nu chy, l loi b tp cht.   dng lt s  cháy  c SO 2 t ti 16%. Quc 50  200 mm vì vy phi tri qua p, nghi c nhnh (tu thuc vào loi lò). 10 Qung tuyn ni phi s  ging m. Thp nghi c nhnh. 4. Nhiên ling. 4.1. Than. Than là ngun nhiên liu chính cung cp nhit trong sut quá trình sn xut axit sunfuric nht nguyên liu vì có tr ng ln, nhit tr cao, giá thành r so vi các cht khác. Nhit có ng rt lt qung pirit. Nhit  càng cao quá trình cháy x  mt cách tu y s gây nên hing kt khi ca nguyên liu làm gim rõ rt t ca quá trình và dn tc lò ngng sn xut. Mt khác nhi  làm gi bn ca lò. Do vng duy trì nhi ct pirit t 600  800 o t quá gii hu không có li. 4.2. ng ôxy thi vào lò. Ôxy thi vào lò càng nhiu t  quá trình cháy ca qung pirit càng nhanh, nhit ca quá trình to ra càng ln dn nhi ct quá nhi thích hp. Ma s làm gim nhi lò do tiêu tn nhit nóng không khí (O 2 và N 2 ) và s pha lng SO 2 u này không có li cho quá trình ôxy hóa SO 2 thành SO 3 . Hin nay các nhà máy bu s d t cháy qung pirit. y hn hng SO 2 cao và ch 4.3. n. Trong quá trình sn xu       vn hành máy móc, thit b hong. 4.4. c c s dnh hp th SO 3 , làm lnh dung di tun hoàn trong tháp hp th. 5. Quy trình sn xut axit sunfuric. [...]... ho c không th thích ng cv u ki ó, ậy chúng s b suy y u ho c ch t hoàn iv t và h thực vậ : m xu chua c a t, hòa tan các nguyên t t c n thi , … ó t, cây c i kém phát tri n i v i khí quy n: các h t sunphat t o thành trong khí quy n d ng mù, làm h n ch t ũ m kh n ánh sáng m t tr i Trên m t khu vực r ng tác h i c a nó là khá l n i v i các công trình xây dựng và các lo i vật li u: n axit có kh i vật li :... hóa r n  t- : - T o kh i: s d ng nhi d ng m i có th s d  4.3 ọ : cao nh m chuy n các ch t th i r n thành những ật li u xây dựng (g ,…) x lý các ch t th i r n hữ Nước thải c làm mát axit có th c gi i quy im c th i, tái s d c th i): - Tu c làm mát nâng cao hi u qu s d ng) làm mát Toàn b c th i từ nhà máy th i ra c c x lý b có th t tiêu chuẩn th ng M t s x c th i là: 28 m thi u ọ : lo i b các ch t r . thi t, cây ci kém phát trin. i vi khí quy n: các ht sunphat to thành trong khí quy n dng mù, làm hn ch tm.  git hàng t ti vào khí quy n hàng chc triu tun nhiên liu  k 