tiểu luận đề tài kỹ thuật môi trường sản xuất phân supe photphat

TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI Kỹ thuật môi trường Sản xuất phân supe photphat Mục lục LỜ MỞĐ U I Ầ 1.TINH HINH SA XUẤ VÀ SƠLƯ C VỀ CÁC CÔNG NGHỆ SA XUẤ SUPEPHOTPHAT N T Ợ N T A Tình hình sản xuất supe photphat .4 B Sơ lược công nghệ sản xuất supephotphat CÔNG NGHỆSA XUẤ & PHÂN TÍCH Ư NHƯ C ĐỂ N T U, Ợ I M A.Quá trình sản xuất 13 B Sơ đồ thuyết trình: 13 C Thiết bị dây chuyền sản xuất 14 Thùng sấy quay .14 Thùng trộn .14 Thùng hóa thành .15 D Những cố mắc phải cách khắc phục 16 VẤ Đ MÔI TRƯ NG TRONG CÔNG NGHỆ SA XUẤ SUPE PHOTPHAT 17 N Ề Ờ N T MỘ VÍ DỤCỤTHỂ VỀ VẤ Đ MƠI TRƯ NG: .20 T N Ề Ờ I Đánh giá chung trạng môi trường 20 II Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường .21 Xử lý giảm thiểu lượng khí thải 21 Xử lý nước thải .22 Xử lý chất thải rắn 22 Một số đề xuất vấn đề môi trường .23 LỜI MỞ ĐẦU Sau thời gian tìm hiểu góp ý thầy bạn nhóm gồm thành viên : Vũ Tiến Nhiên Phạm Duy Khánh Lê Thanh Trường Nguyễn Việt Anh Đã hoàn thành tiểu luận mơn Q Trình Sản Xuất với đề tài :“ Sản xuất phân supe photphat” Rất mong đóng góp thêm thầy bạn! Tài liệu sử dụng: Cơng nghệ hóa học vô (NXB KH—KT) : -Trần Hồng Côn - Nguyễn Trọng Uyển Cơng nghệ sản xuất phân bón vơ :- La Văn Bình -Trần Thị Hiền Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải : -Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga trang web : www.cuctrongtrot.gov.vn www.phanbonmiennam.vn www.vinachem.com.vn 1.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SƠ LƯỢC VỀ CÁC CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT A Tình hình sản xuất supe photphat Trên giới : Do dân số giới tăng, nhu cầu lương thực cho người tăng theo.Để giải vấn đề nông nghiệp phải thâm canh.Trong 30 – 35 năm qua diện tích đất nơng nghiệp khơng tăng đáng kể Trong năm 90 diện tích đất lại giảm Tuy nhiên sản phẩm ngũ cốc có dầu tăng với tăng nhu cầu phân khống Mỗi loại trồng có nhu cầu phân bón riêng: Cây trồng Lúa Urê (kg/ha) 130 Supe lân (kg/ha) 200 KCl (kg/ha) 50 Khoai tây 260 300 225 Cà chua 410 450 210 Bắp cải 240 325 275 Cà phê 260 500 100 Chè 312 355 103 Caosu năm 160 270 (apatit) 43 Công nghệ phân supe dựa nguồn quặng photphat nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric Các mỏ quặng photphat giới phân bố không Hầu Tây Âu khơng có mỏ quặng photphat 80% trữ lượng giới lại tập trung Bắc Phi Cận Đông Mỹ, Nga, Trung Quốc có nhiều mỏ photphat Tuy nhiên khơng phải nước có nhiều mỏ quặng có khả sản xuất nhiều mà khả sản xuất cịn phụ thuộc vào trình độ cơng nghệ Sản lượng supe lân tồn cầu tăng khơng ngừng Các nước Châu á, đặc biệt Trung Quốc lực sản xuất tăng lên Do nhu cầu cần nhiều phân supe mà Trung Quốc liên doanh sản xuất với Tuynidi Gioocdani Mỹ phân bón chủ yếu loại DAP, DAP chắn thay phân lân supephotphat Do có hiệu cao mà DAP Mỹ xuất nhiều nhu cầu supephotphat ấn độ, trung quốc nước khác giảm Về phủ nước có biện pháp bảo hộ đặc biệt để trì hoạt động nhà máy sản xuất supe photphat Vào đầu kỷ 21, nhu cầu phân bón hàng năm tăng 2.5% phân lân tăng 2.8% Do nhà máy xây dựng gần nơi có mỏ quặng Có xu hướng người ta xây dựng nhà máy phân bón nước sản xuất với góp vốn nước khác có nhu cầu Cơng nghiệp phân bón nói chung sức hấp dẫn với nhà đầu tư Việc phân bố không (về mặt địa lý) nguồn nguyên liệu trung tâm sản xuất kích thích thương mại kinh doanh Trung Quốc ấn độ có vai trị quan trọng chiếm tỷ trọng lớn ngành phân khống nói chung phân supe photphat nói riêng tồn cầu Tuy nhiên Mỹ nước dẫn đầu sản xuất phân khoáng đặc biệt phân DAP phân hỗn hợp NPK Tại Việt Nam : Khả sản xuất phân bón supe nước ta năm 2008 ước tình: triệu supe lân, cơng ty supe photphat hóa chất Lâm Thao gần 820 nghìn nhà máy Long Thành thuộc công ty phân bón miền Nam gần 180 nghìn Tính đến 30/12/2007, nước có gần 300 sở, cơng ty, xí nghiệp nhà máy sản xuất phân bón, 35 nhà nhập khẩu, 20 văn phòng đại diện kinh doanh phân bón nước ngồi Việt Nam Thị trường phân bón bị bng lỏng, chưa có luật pháp phân bón Gần 60% sở sản xuất phân bón thiếu tiêu chuẩn công nghệ Một số đơn vị sản xuất nhỏ lợi dụng tình hình thị trường biến động, giá leo thang để sản xuất phân bón giả, chất lượng nhái mẫu mã bán thị trường với giá rẻ so với nhà sản xuất có cơng nghệ tiên tiến Điều làm thiệt hại cho nông dân nhà sản xuất đồng thòi gây rối loạn thị trường Supephotphat sản xuất trực tiếp từ quặng photphat axit sunfuric.Quặng photphat loại khống vật tự nhiên sẵn có Việt Nam: mỏ apatit Lào Cai có trữ lượng khoảng 811 triệu khoảng 50 triệu khu vực khác sông Phát ( Bắc Bộ) , sơng Bo (miên Nam) Điển hình có nhà máy sản xuất hai miền : 1.công ty supephotphat hố chất Lâm Thao: Cơng ty có xí nghiệp sản xuất supe photphat xí nghiệp supe xí nghiệp supe 2.Xí nghiệp supe có cơng suất thiết kế ban đầu 100.000 tấn/năm, sau đó, nhu cầu sử dụng phân bón ngày tăng nên xí nghiệp nâng cơng suất, cải tạo thiết bị lên 400.000 tấn/năm đồng thời mở rộng thêm xí nghiệp supe số năm 1984 với cơng suất 200.000 tấn/năm Ngoài sản phẩm supe đơn, xí nghiệp cịn sản xuất thêm sản phẩm phụ từ chất thải trình Na 2SiF6 (trừ sâu công nghiệp) để bán thị trường với hàm lượng không nhỏ 95% Nhà máy supe photphat Long Thành : Khu vực miền Nam chiếm 50% diện tích đất nơng nghiệp nước việc hình thành phát triển nhà máy cung cấp phân lân cho vùng cần thiết Công suất thiết kế ban đầu gồm dây chuyền sản xuất chính: - Axit sulfuric : 40 000 tấn/năm - Supe photphat đơn : 100 000 tấn/năm Nhà máy sản xuất tiêu thụ supe lân, axit sunfuric số hóa chất khác… Hiện nhà máy cung cấp phân supe cho tỉnh đồng Sông Cửu Long, miền Đông Nam Bộ, miền Trung Tây Nguyên.Ngoài nhà máy bước nghiên cứu sản xuất nhiều sản phẩm supe lân để đáp ứng nhu cầu khách hàng khu vực B Sơ lược công nghệ sản xuất supephotphat Định nghĩa: Supephotphat loại phân lân tên thương mại phân supe có chứa hàm lượng dinh dưỡng P2O5 hịa tan nước chủ yếu Cịn có thêm P 2O5 tan Xitrat amon axit xitric gọi chung P2O5 hữu hiệu supe Tùy theo hàm lượng P2O5 sản phẩm chỉa thành loại: - Supephotphat đơn: có chứa P2O5 hữu hiệu tổng cộng nhỏ 19% - Supephotphat kép: chứa hàm lượng P2O5 cao gần gấp đơi supephotphat đơn Trong loại phân bón supe đơn kép có chứa phần P 2O5 không bị phân hủy nguyên liệu, phần ẩm nước chưa bay phần H3PO4 chưa phân hủy hết gọi P2O5 tự sản phẩm hay thủy phân sản phẩm tạo theo phản ứng: Ca(H2PO4)2 + H2O —> CaHPO4 + H3PO4 Sản xuất supephotphat đơn sử dụng H2SO4 để phân hủy quặng Sản xuất supephotphat kép sủ dụng H3PO4 để phân hủy quặng Cơ sở lý thuyết: Cơ sở lý thuyết công nghệ sản xuất supe photphat đơn phản ứng chuyển hóa apatit axit sunfuric Thực chất q trình chuyển hóa xảy gần đồng thời hai phản ứng hóa học: 1, Phản ứng trao đổi axit sunfuric apatit để hình thành axit photphoric 2, Phản ứng tạo supe photphat từ axit photphoric apatit Gộp trình lại ta có phương trình: 2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 6,5H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4.0,5H2O + 2HF CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT & PHÂN TÍCH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn thiết bị chủ yếu 2.1.1 Yêu cầu quặng apatit→? - Thành phần quặng đưa vào sản xuất supe phải đảm bảo yêu cầu tạp chất thấp, hàm lượng P2O5 cao - Cỡ hạt quặng đảm bảo đạt lọt sàng 0,15mm nhỏ - Độ ẩm không cao < 1% 2.1.2 Axit sunfuric - Nồng độ axit phải thích hợp, thường từ 58% đến 68% tùy nhiệt độ môi trường - Lượng axit thực tế đưa vào phản ứng cao lý thuyết 5-10% - Nhiệt độ ban đầu axit khoảng 55- 60 0C, tùy theo nhiệt độ môi trường 2.1.3 Phân giải quặng phốt phát H2SO4 thiết bị phản ứng Trong sản xuất supe photphat đơn hai giai đoạn tiến hành khơng thể đồng thời khơng thể có tồn đồng thời axit H 2SO4 Ca(H2PO4)2 có dung dịch nước Nếu chúng tồn có phản ứng: Ca(H2PO4)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H3PO4 Sau giới thiệu giai đoạn 2.1.4 Giai đoạn phản ứng yếu tố ảnh hưởng Khi bắt đầu trộn axit với quặng phốt phát phản ứng xảy bề mặt hạt quặng phốt phát có dư H2SO4 để tạo thành H3PO4 theo phản ứng Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5 H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4.0,5H2O + HF Phản ứng xảy trộn quặng với axit vòng từ 20 đến 40 phút Lúc canxi sunphat tạo dạng CaSO 4.0,5H2O nhanh chóng chuyển thành dạng khan ổn định có nhiệt độ cao từ 110 đến 120OC nồng độ P2O5 lớn (42-46%) giai đoạn kết thúc Hình 1.ảnh hưởng nhiệt độ %P2O5 đến kết tinh Canxi sunphat (CaSO4 khan dạng chủ yếu Canxi sunphat nằm lại supe photphat) Các yếu tố ảnh hưởng đến giai đoạn 2.1.4.1 Lượng axit H2SO4 tiêu chuẩn Là lượng axit H2SO4 100% cần thiết để phân hủy 100 đơn vị Kg bột quặng phốt phát Có thể dựa vào phản ứng xảy giai đoạn để tính lượng axit tiêu chuẩn lý thuyết biết thành phần quặng gồm tạp chất chứa đó.Ta tính lượng H2SO4 tiêu chuẩn cho 100 Kg quặng phốt phát khô 2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF Như theo phản ứng ta có 3P2O5 cần 7H2SO4 x 142 = 426 cần x 98 = 686 Vậy đơn vị P2O5 cần 1.61 đơn vị H2SO4 100% CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O 100 98 Vậy đơn vị CaCO3 cần 0.98 đơn vị H2SO4 100% Thực tế tính toán hàm lượng chất tạp chất tính cho phần chủ yếu cịn phần khác tiêu hao lượng axit H 2SO4 không đáng kể tiêu hao khơng vượt q lượng HF tạo thành phân hủy quặng tham gia vào trình phân hủy quặng phốt phát Trong thực tế để đảm bảo thỏa mãn nhu cầu phân hủy cần lấy dư axit so với lý thuyết từ đến 10% 2.1.4.2 Nồng độ axit H2SO4 Hình Sự phụ thuộc mức độ phân hủy quặng vào nồng độ H2SO4 Tốc độ phân hủy quặng phốt phát phụ thuộc vào hoạt độ axit tốc độ bão hịa sản phẩm phản ứng gây nên.Trên hình dạng tổng quát phụ thuộc mức độ phân hủy phốt phát vào nồng độ axit H2SO4 ban đầu (theo thời gian).Do cần phải có khu vực nồng độ axit thích hợp Tùy theo điều kiện sản xuất, chất lượng quặng, nhiệt độ phân hủy…mà chọn nồng độ axit thích hợp Ví dụ với Lào Cai sản xuất supe phốt phát theo phương pháp liên tục nồng độ axit H2SO4 nên 66-67% mùa đông 65% mùa hè 2.1.4.3 Nhiệt độ axit Thông thường xác định tùy thuộc vào nồng độ axit, cụ thể, với axit 61% 65 – 75OC Với axit 64 – 68% 50 – 60OC 2.2 Điều chế trung hoà đợt Quặng apatit nguyên khai sau sấy nghiền có độ ẩm 1,5 – 3% H 2O cỡ hạt 95% qua sàng 0,16mm quặng tuyển sau sấy, sàng (hay nghiền) có độ ẩm 10 – 14% H2O kích thước cỡ 0,074mm vận chuyển vào bunke trung gian phận điều chế Axit sunfuaric có nồng độ 75 – 77% (thường 76%) bơm tù kho chứa axit xí nghiệp supe chứa thùng chứa lớn Từ thùng chứa axit đưa lên thùng cao vị, có bố trí đường ống chảy tràn để trì mức axit khơng thay đổi thùng cao vị Nước công nghiệp bơm thẳng từ phân xưởng nước lên thùng chứa cao vị Theo công nghệ điều chế nồng độ axit đổ vào thùng trộn khoảng 70 – 74% phải dùng nước để pha loãng axit, mặt khác phải điều chỉnh lưu lượng axit loãng đổ vào thùng trộn để đảm bảo suất axit theo tỉ lệ L:R Q trình pha lỗng điều chỉnh lưu lượng axit liên quan chặt chẽ với nhau, thay đổi lưu lượng nước pha loãng để đạt nồng độ C % dẫn đến suất thay đổi ngược lại thay đổi lưu lượng axit dẫn đến nồng độ thay đổi Để đạt yêu cầu ta sử dụng thiết bị sau: - Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vơ cấp đường ống dẫn nước từ thùng cao vị đến ống pha loãng - Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vô cấp đoạn đường ống dẫn axit từ thùng cao vị đến ống pha loãng - Lắp đặt thiết bị báo mức axit, mức nước thùng cao vị đưa thị hệ thống - Lắp đặt thiết bị điều khiển van nước Thiết bị thu nhận tín hiệu nồng độ xử lý đưa tín hiệu điều khiển góc mở van thích hợp, đảm bảo nồng độ ổn định theo yêu cầu, điều chỉnh theo luật PID - Lắp đặt thiết bị điều khiển van axit Thiết bị thu nhận tín hiệu lưu lượng xử lý đưa tín hiệu điều khiển góc mở van thích hợp, đảm bảo suất axit ổn định theo yêu cầu, điều chỉnh theo luật PID - Lắp đặt thiết bị điều khiển tương quan Thiết bị thu nhận tín hiệu: Nồng độ suất axit, xử lý đưa tín hiệu điều khiển góc mở van axit van nước, đảm bảo mối quan hệ tương quan hai đại lượng Từ thùng cao vị axit nước định lượng hệ thống van điều chỉnh khí nén (hoặc tay) tháo xuống cút chữ T để pha loãng axit với nước Trước bào pha loãng lưu lượng axit xác định đồng hồ đo lưu lượng Axit sau pha lỗng xong có nồng độ 70 – 74% nhiệt độ khoảng 45 60º sau qua thùng lưu lượng axit để vào thùng trộn Nồng độ nhiệt độ đo nhiệt kế, tỷ trọng kế chạy tay chạy tự động hay bán tự động giá trị chúng hiển thị đồng hồ đo hình điều khiển Hỗn hợp bột apatit từ bunke trung gian, qua van xibia đáy bunke định lượng xuống thùng trộn nhờ hệ thống băng cân định lượng điều chỉnh tự động điều khiển suất bột apatit cách thay đổi tốc độ động thông qua biến tần từ tủ điều khiển đo lường hay hình điều khiển Trộn axit với apatit thực thùng trộn nhờ que khuấy có tốc độ cao Những que có nhiệm vụ trộn thật axit với apatit phản ứng giai đoạn i thực nhanh chóng dễ dàng Thời gian cho phép lưu lại bột sệt thùng trộn tuỳ thuộc vào thành phần pha lỏng lúc bắt đầu tác dụng chất phản ứng Việc cung cấp quặng axit liên tục, đồng thời bùn tạo thành không ngừng chảy qua chắn giữ cho bột sệt có thể tích khơng đổi thiết bị trộn, thời gian lưu lại khơng lớn tránh bùn đặc sệt làm độ linh động Đối với apatit Lào Cai dùng nồng độ axit vào trộn 67 – 68% (cho quặng apatit khô) thời gian lưu lại bột sệt thùng trộn – 10 2.3 Điều chế trung hoà đợt Supe apatit sau trung hoà đợt I máy đánh tung tung kho Rồi cầu trục số I múc đổ thành đống kho Sau từ 2, ngày tung supe vào kho supe chứa lượng axit tự 5-7% cầu II tiếp tục đưa quặng apatit vào supe để thực q trình trung hồ đợt II đảo trộn lần I Sau đến ngày đảo trộn lần I, supe tiếp tục cầu III đảo trộn lần II cạnh khu vực sàng nghiền supe, sau đến ngày sau đảo trộn lần II, sản phẩm supe lân đạt tiêu chuẩn kỹ thuật công bố (P 2O5 hữu hiệu, P2O5 tự do, H2O, gốc SO42-…) cầu trục số III IV múc sàng, nghiền, đánh tung trước cấp NPK, bán 2.4 Tạo supe phốt phát đơn – ưu điểm supe phốt phát hạt Để tạo hạt.Supe phải trung hòa kỹ có độ ẩm tạo hạt (ẩm cịn 2,5 – 3%), axit tự cịn khơng đáng kể Vì phân bón tạo hạt đưa vào bón cho đất trồng Nếu bón supe dạng bột vào đất, ảnh hưởng yếu tố sinh lý, hóa học đất dẫn đến tượng thốI giảm P2O5, tức chuyển từ dạng P2O5 sang dạng khó tan, ảnh hưởng đến việc dinh dưỡng thực vật Cụ thể: - Đất kiềm tính có nhiều cácbonat canxi Ca(H2PO4)2 + 2CaCO3 = Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O Ca3(PO4)2 độ tan nhỏ - Đất chua có sắt nhơm tác dụng với Ca(H2PO4)2 tạo muối khó tan 2Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2FePO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 2Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2AlPO4 + Ca(OH)2 + 4H2O Hoặc sinh thành muối kiềm 4Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Fe2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 4Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Al2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O Tác dụng thối giảm P2O5 sắt nhơm lớn nhiều so với canxi Để tránh bớt tượng tốt nên biến dạng bột thành dạng hạt để giảm bớt diện tích tiếp xúc phân bón với đất trồng 2.5 Dây chuyền công nghệ sản xuất supe phốt phát đơn A.Quá trình sản xuất Quá trình sản xuất thực qua công đoạn sau: Đập, nghiền, gia công nguyên liệu apatit Trộn quặng mịn với H2SO4 Trộn đảo hỗn hợp phản ứng phịng hóa thành, trung hịa đợt 12 Ủ, đảo trộn supe phốt phát, trung hòa đợt Đóng gói xuất kho B Sơ đồ thuyết trình: Quặng vận chuyển từ nơi khai thác qua khâu tuyển chọn gia công.Quặng mịn cung cấp cho thùng trộn, quặng trộn với axit sunfuric điều chỉnh nồng độ theo yêu cầu Hỗn hợp apatit axit khỏi thùng trộn đưa vào thùng hóa thành để tiếp tục phản ứng tạo khối supe photphat tơi xốp Supe tươi khỏi thùng hóa thành đưa vào kho ủ đánh tơi tạo khối supe xốp tiến hành trung hòa kho ủ đến P 2O5 tự đạt yêu cầu xuất xưởng Gia cụng quặng apatit Bụi Nguyờn liệu quặng mịn H2SO4 đặc H2O sản xuất Buồng trộn nguyờn liệu Húa thành supephotphat Ủ Tạo hạt Đóng gói sản phẩm 13 Khớ thải, mịn Khớ thải (HF) Khớ thải C Thiết bị dây chuyền sản xuất Thùng sấy quay • Cấu tạo: - Thùng sấy cấu tạo hình trụ rỗng, làm thép chiều dày = 10mm, tựa lăn nhờ vành đai thép đúc.thùng sấy có độ nghiêng - 5º so với chiều ngang.Để cho thùng sấy không bị trôi lên xuống người ta bố trí lăn chặn cạnh vành đai trượt - Thùng sấy chuyển động nhờ động điện truyền lực giảm tốc sang bánh lớn thùng sấy - Bên thúng sấy, phía đầu có lắp ghép cánh thép có tác dụng hướng quặng vào thùng (dài khoảng 1m), cuối đoạn cánh đảo hình theo tiết diện ngang cánh cso lắp ghép nhiều cánh đảo phụ • Hoạt động: - Quặng ẩm đưa vào cửa - Khí lị vào cửa Nhờ cánh hướng liệu độ nghiêng thùng sấy quặng liên tục đảo trộn tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nóng (khói lị) từ lị đốt dẫn sang - Quặng cuối cung đưa vào máy nghiền búa đưa lên băng tải (quặng tuyển) Thùng trộn • Cấu tạo: - Thùng trộn cấu tạo thép cacbon dày = 10 mm - Bề mặt thùng trộn xây lót vữa chứa axit (3 lớp) - Bộ phận khuấy trộn gồm trục khuấy kiểu mái chèo làm thép hợp kim đặc biệt chịu ăn mịn hố học chịu mài mịn tốt: cách khuấy có tác dụng đảo trộn hỗn hợp, cánh khuấy thứ quay ngược chiều có tác dụng đẩy bột sệt xuống thùng hoá thành 14 - Phần trục cánh khuấy bọc lót cao su lưu hố, trục khuấy lắp liên tiếp nhau, cách khoảng 1,1 m • Hoạt động: - Hỗn hợp bột apatit axit H2SO4 66 – 69% đưa vào thùng qua cửa nhờ que trộn trộn - Thời gian phản ứng thùng từ – phút chảy qua ngách theo cửa xuống phịng hố thành Thùng hóa thành • Cấu tạo: - Thùng hố thành có vỏ ngồi làm thép, bên đổ lớp bê tông cốt thép dày 100 mm chịu axit lớp ngopài phủ lớp vữa điabat.Thùng hoá thành dặt 16 ổ trục lăn đỡ 16 ổ lăn chặn.thùng hoá thành quay xung quanh ống gang cố định (ống trung tâm) - Nắp hố thành bê tơng cốt thép chịu axit cố định, bên hố thành có đặt phận dao cắt Supe phốt phát (Kalusen) - Giữa phòng dao cắt điểm rót bột sệt từ thùng trộn xuống hố thành đựoc ngăn tường chắn (vắch ngăn) thép • Nguyên lý làm việc: - Bùn Supe từ thùng phản ứng liên tục chảy xuống phịng hố thành.Khi phịng hố thành quay, khối Supe cắt dao cắt quay ngược chiều với phịng hố thành rơi theo ống trung tâm xuống băng tải chuyển kho ủ • Chế độ kỹ thuật: - Chiều cao cho phép Supe phịng hố thành 2/3 chiều cao phịng hố thành - áp suất âm phịng hoa thành – 10 mm 15 H2O D Những cố mắc phải cách khắc phục STT Tên cố Bunke quặng: quặng cấp không đủ cho trình sấy Khắc phục * Quặng bết ẩm: chọn biện pháp ghì sàng * Cửa tháo liệu bị kẹt khe cấp liệu nhỏ: sữa chữa cửa liệu Băng tải tấm: bị kẹt đứt xích * Nối xích, sửa chữa băng * Sửa chữa đường băng chạy bánh xe xích Sự cố kỹ thuật từ băng tải: * Nối lại băng theo kỹ thuật - Đứt băng * Sửa lại lăn đỡ, lăn dao hưởng, thêm đối trọng để - Băng tải chạy lệch lạc căng băng tải Lò đốt dầu mazut (FO) * Kiểm tra vòi phun, bơm dầu - Không xảy bén lửa, * Kiểm tra ống dẫn dầu, tìm nguyên nhân để khắc phục khơng có dầu * Trước châm lửa đốt dầu phải - Sự cố nổ khí chạy quạt hút, mở van thơng khói - Gạch lị cháy, chảy cố * Giảm nhiệt lò đốt cách giảm lượng dầu sụp gạch chịu lửa * Ngừng lò theo kế hoạch xây lại lò * Thường xuyên kiểm tra chế độ làm việc lò đốt để nhiệt độ lị khơng vượt q 800oC Thiết bị sấy quay: bị kẹt, không * Kiểm tra động giảm tốc quay * Kiểm tra hộp vào liệu đầu cuối lị, tìm ngun nhân khắc phục * Kiểm tra quay bệ đỡ lăng, điều chỉnh thực tế sản xuất Thiết bị rửa khí sủi bọt khơng có * Sửa lại van nước vào, mực nước tác dụng khử bụi đáy thiết bị 16 7 Quạt hút khói: - Bị rung động, gây ồn * Cân chỉnh bulơng đế móng * Đệm cao su mềm phần bê tông thiết bị - Động chạy tải * Cân lại máy * Giảm tải quạt gió van chắn * Khống chế nhiệt độ vỏ động cơ, nhiệt độ nhỏ 60oC Các thiết bị khác * Tìm cách sửa chữa, khắc phục Dùng đường ống thông hút - Băng tải quặng khô mịn băng tải phát sinh nhiều bụi quạt hút khói để giảm bụi * Làm việc tốt giảm lượng bụi, làm việc không ổn định không bị mắc kẹt - Van vít tải (nếu dùng) * Phải sửa chữa cố định lại, van chắn bị kẹt phải sửa chữa không làm việc chỗ - Đường ống phối thao, giá đỡ đầu cuối thiết bị sấy bị rung động, bị đọng bụi quặng VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPE PHOTPHAT a khí thải Do đặc thù công nghệ sản xuất Supe nên trình sản xuất phát sinh nhiều khí thải độc hại Nguồn gây nhiễm khí thải thường từ q trình dỡ quặng, vận chuyển quặng vào kho, tinh chế nguyên liệu: đập, nghiền, sàng… cấp liệu hệ thống băng tải, đóng bao Khí thải bụi từ máy sấy, nghiền nguyên liệu chủ yếu CO2, NOx, SO2, CO… bụi quặng apatit, lượng bụi lọc qua xyclon thiết bị lọc bụi màng ướt nhiên chưa triệt để • Khí thải từ trình điều chế như: HF, SiF4, SiO2, bụi photphat 17 Lượng bụi khí thải từ cơng đoạn tinh chế nguyên liệu - Vượt tiêu cho phép, dùng than làm nguyên liệu đốt sinh CO, CO2, NOx… có thiết bị xử lý bụi khơng xử lý hết • Khí thải từ công đoạn điều chế: chủ yếu HF, SiF4 thất từ khâu hấp thụ q trình ủ chín, khí độc hại ảnh hưởng đến người Mặc dù đựơc hấp thụ sản xuất trừ sâu cơng nghiệp cịn phần lớn HF, SiF4 đựơc thải mơi trường • Đặc tính máy xyclon : Để thu hồi khí thảI đI thường sử dụng xyclon dạng xilanh dạng hình nón (Hình dưới) Các xyclon làm việc sau: Khí tiểu phần vào phần xoắn bên xyclon qua đoạn ống vào, ảnh hưởng lực ly tâm tiểu phần không khí bị va đập vào thành xyclon, làm vận tốc quay ảnh hưởng trọng lực hạt rơi xuống qua cửa thổi vào phễu chứa khí làm tiếp tục quay lên phía thải vào khơng khí qua ống xả Thực tế chứng minh hạt bụi có kích thước nhỏ 10àm việc thu hồi xyclon khơng có hiệu để tách chúng cần phải có lọc khơ hay lọc dầu 18 b Nước thải Nguồn nước thải chủ yếu xí nghiệp loại nước hấp thụ, xử lý khí Lượng nước từ hệ thống xử lý bụi, xử lý Flo, sản xuất thuốc trừ sâu công nghiệp Nước thải sau xử lý bụi tuần hoàn lượng nước thải từ xử lý Flo sản xuất Na 2SiF6 có chứa HCl mang tính axit nên xử lý sữa vơi thải trực tiếp ngồi c Chất thải rắn Tại xí nghiệp, chất thải rắn tập trung chủ yếu khâu đốt than tạo xỉ gây ô nhiễm cục Lượng xỉ khơng mang tính nguy hại nhiều 19 nên đựơc tái sử dụng để đóng gạch làm vật liệu xây dung, làm đường… Ngoài cịn có lượng cặn keo silic dạng gel q trình sản xuất trừ sâu cơng nghiệp MỘT VÍ DỤ CỤ THỂ VỀ VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG: Vấn đề môi trường chung công ty supephotphat hoá chất Lâm Thao I Đánh giá chung trạng môi trường Vấn đề môi trường vấn đề quan tâm hàng đầu có ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sức khoẻ người lao động nhân dân khu vực xung quanh Qua đánh giá sơ mơi trường cơng ty supephotphat hố chất Lâm Thao cịn tồn số vấn đề sau: - Phần lớn nước thải cơng ty mang tính axit đặc thù sản xuất công ty Nguồn gốc phát sinh nước hấp thụ, nước làm mát (xí nghiệp axit), nước rửa bụi, khí, điều chế Na2SiF6 (xí nghiệp supe) Mặc dù nước thải có xử lý nguồn cách trung hồ sữa vơi lượng thải axit ngồi mơi trường khơng hồn tồn triệt để - Do đặc trưng sản xuất nhà máy nên trình sản xuất phát sinh nhiều khí độc, bụi kim loại Từ trình vận chuyển, dỡ nguyên liệu, đập, nghiền, sàng, đóng bao sản phẩm Lượng khí thải sinh trình sản xuất bao gồm: SO2, NOx, H2S, bụi quặng apatit, lưu huỳnh, CO, Flo… khí độc, có hại cho sức khoẻ người môi trường - Dây chuyền sản xuất cũ, lạc hậu gây rị gỉ hóa chất độc hại đường ống dẫn thiết bị - ô nhiễm tiếng ồn khu cực máy nén khí, bơm nước, bơm axit, quạt hút gió, máy sấy thùng quay, máy nghiền bi… 20 - ô nhiễm nhiệt tác khu vực lò đốt, trao đổi nhiệt Nhiệt độ khu vực cao nhiệt độ xung quanh nhiều - Mặc dù xử lý giảm thiểu lượng SO 2, SO3, HF, SiF4… thải môi trường nhiều gây nhiễm nặng khơng khí khu vực thị trấn Lâm Thao, cảm nhận rõ mùi khí Flo trời mưa vào buổi sáng khu vực dân cư xung quanh - Lượng khói thải, nước thải mơi trường nhiều, làm tăng khả hấp thụ nhiệt cản trở ánh nắng mặt trời chiếu xuống khu vực xung quanh II Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm mơi trường Xử lý giảm thiểu lượng khí thải Tại xí nghiệp sản xuất axit: - Từ đổi công nghệ thay nguyên liệu quặng pirit sang sử dụng S nguyên chất giảm thiểu lượng khí thảI, chất thải rắn lớn, đặc biệt khí thải độc hại - Nâng hiệu suất chuyển hoá SO2 SO3 cách thay đổi xúc tác từ tiếp xúc đơn sang tiếp xúc kép Hiệu suất chuyển hoá SO2 đạt 99.6% axit 99.9% axit nên giảm đáng kể lượng khí SO2 phát tán mơi trường - Lắp đặt nến khử mù tháp hấp thụ để giảm lượng mù axit đáng kể phóng khơng Tại xí nghiệp sản xuất supe: - Trong q trình sản xuất supe phát sinh lượng bụi ddn, để thu bụi khí, sử dụng hệ thống sủi bọt lọc bụi màng ướt Nước phun vào thiét bị này, bụi làm ẩm giữ lại, qua ao lắng quay trở lại sản xuất Nhờ vậy, khơng khí ngồi đạt tiêu chuẩn mơi trường 50mg/m3 - Xử lý khí Flo: q trình phản ứng điều chế supe phải thải lượng HF, SiF4 lớn, khoảng 20% Flo chuyển sang dạng khí Vì 21 vậy, khí thảii hấp thụ cho q trình sản xuất trừ sâu cơng nghiệp, khí chứa Flo hấp thụ hệ thống nhiều cấp gồm tháp hấp bể hấp thụ Nồng độ Flo sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải môi trường (50mg/m3) Xử lý nước thải Xử lý nước thải sản xuất: Nước sản xuất gồm loại nước làm mát nước công nghiệp Nước làm mát thu gom định kì xử lý hồ tuần hồn, lượng cặn tháo bỏ Nước hồ tuần hoàn lại cho sản xuất Nước thải cơng nghiệp hầu hết mang tính axit, trung hồ sữa vơi đến pH = 6.5 – sau thải trực tiếp sông Hồng Xử lý nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải sinh hoạt tồn cơng ty chủ yếu nhà ăn, khu vệ sinh, nước tắm công nhân… xử lý phận xử lý nước thải sinh hoạt công ty Xử lý chất thải rắn Bột apatit thu hồi thiết bị thu bụi tái sử dụng Chuyển xỉ làm phụ gia xi măng xây dựng cơng trình giao thông, làm đường… nhiên, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm chiếm 10% công suất nhà máy nên xỉ than lò đốt đưa sang sản xuất gạch pavanh (gạch không nung) Bùn thải hệ thống xử lý nước thải tập trung CaSiF CaSO4 đưa bãi thải cơng ty Cặn q trình hố lỏng S chiếm lượng nhỏ chưa xử lý bãi thải cơng ty Máy móc thiết bị hỏng mang tái chế xử lý chôn lấp Chất thải sinh hoạt, bao bì, túi nilon, phần tái sử dụng, phần đưa chôn lấp 22 Một số đề xuất vấn đề môi trường Biện pháp quản lý: cần nâng cao công tác quản lý nội công ty, xử lý nghiêm khắc phát lượng thải mức cho phép Nâng cao chất lượng môi trường hệ thống xanh khoảng đất trống công ty Biện pháp công nghệ: đề xuất phương pháp thu hồi axit nước thải tháp rửa để tái sinh theo tính tốn lượng axit tương đối cao thu hồi bớt cơng đoạn trung hồ sữa vơi tiết kiệm lượng axit lớn Đối với khí thải, cần ln ln kiểm tra độ kín đường ống dẫn khí đảm bảo khơng có rị gỉ khí, đồng thời trì điều kiện kỹ thuật để đạt độ chuyển hố cao Với nhiễm nhiệt, tận dụng nước thừa xây dựng nhà máy điện cung cấp cho công ty Với chất thải rắn, tập trung chôn lấp bãi thải riêng địa phương, tận dụng nguồn chất thải sau phân loại để làm phân vi sinh, không đổ trực tiếp sông Hồng Đối với dầu mỡ trạng thái tự mặt nước cần đựơc tách phương pháp học, sục khí để điều hồ chất lơ long nước keo tụ, kết tủa, lắng đọng Tóm lại, nhiễm mơi trường cơng ty Supephotphat hố chất Lâm Thao có ảnh hưởng lớn đến khu vực dân cư xung quanh việc quản lý nghiêm xử lý triệt để cần thiết Do nhiều hạn chế nên khả đầu tư cơng nghệ xử lý khó khăn, nhiên coi nhẹ việc xử lý chất thải phát sinh ảnh hưởng đến cân sinh thái sức khoẻ người công nhân làm việc công ty 23 MỤC LỤC Trang Lời mở đầu 1.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SƠ LƯỢC VỀ CÁC CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT A Tình hình sản xuất supe photphat B Sơ lược cơng nghệ sản xuất supephotphat CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT & PHÂN TÍCH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn thiết bị chủ yếu 2.2 Điều chế trung hoà đợt 2.3 Điều chế trung hoà đợt 2.4 Tạo supe phốt phát đơn – ưu điểm supe phốt phát hạt 2.5 Dây chuyền công nghệ sản xuất supe phốt phát đơn 3.VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN 24 5 10 10 15 XUẤT SUPE PHOTPHAT 4.MỘT VÍ DỤ CỤ THỂ VỀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG: 25 17 ... mở đầu 1.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SƠ LƯỢC VỀ CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT A Tình hình sản xuất supe photphat B Sơ lược công nghệ sản xuất supephotphat CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT & PHÂN TÍCH ƯU, NHƯỢC... trình sản xuất trừ sâu cơng nghiệp MỘT VÍ DỤ CỤ THỂ VỀ VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG: Vấn đề mơi trường chung cơng ty supephotphat hố chất Lâm Thao I Đánh giá chung trạng môi trường Vấn đề môi trường vấn đề. .. CaHPO4 + H3PO4 Sản xuất supephotphat đơn sử dụng H2SO4 để phân hủy quặng Sản xuất supephotphat kép sủ dụng H3PO4 để phân hủy quặng Cơ sở lý thuyết: Cơ sở lý thuyết công nghệ sản xuất supe photphat