BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TÌM HIỂU NHÀ MÁY HÓA CHẤT TÂN BÌNH

BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TÌM HIỂU NHÀ MÁY HÓA CHẤT TÂN BÌNH

Báo cáo thực tập kỹ thuật LỜI MỞ ĐẦU Thực tập kỹ thuật cầu nối lý thuyết thực tế, tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với sản xuất thực tế, đồng thời thực hóa kiến thức học trường Thời gian ngày ngắn ngủi nhờ có hướng dẫn tận tình anh chị nhà máy, chúng em làm quen tìm hiểu quy trình cơng nghệ sản xuất thiết bị chủ lực nhà máy, qua thu cho nhiều kiến thức bổ ích làm quen với môi trường làm việc thực tế Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình 2, Ban lãnh đạo Trạm xử lý nước thải Khu công nghiệp Nam Tân Uyên,Thầy Cô hướng dẫn, khoa Công Nghệ Sinh học – Môi trường Trường Đại Học Lạc Hồng tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hồn thành tốt thực tập Cuối cùng, xin cho chúng em gửi lời chúc sức khỏe đến quý thầy cô, Ban lãnh đạo, anh chị kỹ sư tồn thể cơng nhân nhà máy Page Báo cáo thực tập kỹ thuật Phần 1: NHÀ MÁY HĨA CHẤT TÂN BÌNH Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY Lịch sử hình thành: 1.1 Vị trí địa lý : Việc lựa chọn địa điểm có ý nghĩa quan trọng dự án địa điểm ảnh hưởng lớn đến hiệu đầu tư đến điều kiện xã hội môi trường sinh thái Qua khảo sát, việc lựa chọn địa điểm đầu tư vị trí đất : Thửa – đường số 5, khu công nghiệp Biên Hòa 1, tỉnh Đồng Nai cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 25 km thiết thực dễ thực Lý : • Có thể sử dụng chung nguồn nguyên liệu đầu vào cho sản xuất sản phẩm gốc muối NaCl • Lượng nhiệt dư phân xưởng acid để sử dụng cho công đoạn sản xuất cô đặc xút, sản xuất acid clohydric…(của Nhà Máy Hóa Chất Biên Hịa), dùng cho sản xuất sản phẩm gốc sunfate, gốc muối (của xưởng nghiên cứu thực nghiệm), lượng nhiệt dư quy dầu FO sử dụng cho lò hàng năm lớn • Gần trung tâm, gần thị trường tiêu thụ sản phẩm, thuận tiện việc sản xuất bán hàng • Giảm chi phí đầu tư có sẵn sở hạ tầng 1.2 Lịch sử hình thành phát triển sở sản xuất : Nhà máy hóa chất Tân Bình tiền thân nhà máy hố chất Tân Bình địa 46/6 Phan Huy Ích, phường 15, quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh Ngày 24/4/2009 nhà máy di dời từ Tân Bình đến Biên Hịa, Đồng Nai, lấy tên nhà máy nhà máy hóa chất Tân Bình Page Báo cáo thực tập kỹ thuật Các sản phẩm nhà máy: Tên sản phẩm Nhôm Hydroxyt Cơng thức hóa học Al(OH)3 Hàm lượng 63 % Al2O3 - Được sản xuất từ quặng Bauxit theo phương pháp Bayer - dây chuyền nước sản xuất Hydroxyt Nhôm - Dùng sản xuất nhôm kim loại, thủy tinh, gạch chịu lửa, xi măng trắng, công nghiệp nhuộm,dược phẩm, muối nhôm nhôm sunfat, nhơm clorua Axít Sunfuric (cấp kỹ thuật; H2SO4 97 % H2SO4 cấp tinh khiết) - Axít Sunfuric kỹ thuật: sản xuất từ nguyên liệu lưu huỳnh theo phương pháp tiếp xúc - Dùng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp sản xuất phèn lọc nước, nước đổ bình ắcquy, sản xuất phân bón, thuốc nhuộm, sơn, dược phẩm, chất dẻo, sản phẩm gốc sunfat, … - Axít Sunfuric tinh khiết: sản xuất theo phương pháp chưng cất Axit Sunfuric kỹ thuật - Dùng phòng thí nghiệm, cơng nghệ điện tử sản xuất sản phẩm chất lượng cao Phèn Nhôm sunfat Al2(SO4)3.nH2O 17 % Al2O3 (dạng rắn) 15 % Al2O3 (dạng rắn) % Al2O3 (dạng lỏng) - Được sản xuất từ nguyên liệu Hydroxyt Nhôm Axit Sunfuric kỹ thuật - Dùng ngành sản xuất giấy, lọc nước, … Phèn Nhôm kali sunfat Al2(SO4)3.K2SO4.24 H2O 10% Al2O3 - Được sản xuất từ nguyên liệu Hydrôyt Nhôm, Axit Sunfuric Kali Sunfat - Dùng công nghệ xử lý nước, chế biến hải sản Phèn Nhôm Amôn Sunfat Phèn Nhôm Amôn Sunfat 10,3 % Al2O3 - Được sản xuất từ nguyên liệu Hydrôyt Nhôm, Axit Sunfuric Amôn Sunfat - Dùng công nghệ xử lý nước, chế biến hải sản CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT Axit sunfuric: 1.1 Nguồn nguyên liệu: Page Báo cáo thực tập kỹ thuật - Trên giới axit sunfuric sản xuất từ nhiều nguồn khác với số liệu thống kê sau: • Đi từ lưu huỳnh: 65% (S → SO2 → SO3 → H2SO4) • Đi từ khí thải ngành luyện kim (như SO2, H2S, ): 23% • Đi từ quặng pirit: 9% (FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4) • Đi từ nguồn khác: 3% - Nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu lưu huỳnh nguyên chất - Lưu huỳnh nguyên tố dạng nguyên liệu tốt để sản xuất axit sunfuric vì: • Khi đốt lưu huỳnh ta thu hỗn hợp khí có hàm lượng SO O2 cao Điều quan trọng việc sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc • Lưu huỳnh chứa tạp chất (đặc biệt hợp chất asen) cháy khơng có xỉ nên đơn giản dây chuyền sản xuất nhiều (bớt thiết bị đặc biệt để làm nước) • Khi sản xuất với quy mơ lớn xa nguồn nguyên liệu lưu huỳnh lại nguyên liệu rẻ tiền 1.2 Các phương pháp sản xuất axit sunfuric: - Phương pháp tiếp xúc - Phương pháp tháp - Phương pháp trao đổi ion a/ Phương pháp tiếp xúc: - Sản xuất axit sunfuric trường hợp tổng quát bao gồm giai đoạn sau: Page Báo cáo thực tập kỹ thuật - • Đốt nguyên liệu để thu lưu huỳnh đioxit • Oxi hóa SO2 thành SO3 xúc tác • Hấp thụ SO3 nước tạo thành axit sunfuric Phương pháp gọi phương pháp tiếp xúc q trình có tiếp xúc pha khí – rắn khí – lỏng Xúc tác sử dụng vanadi ( V 2O5) q trình oxi hóa SO2 thành SO3 chia thành giai đoạn • SO2 O2 khuếch tán đến bề mặt tiếp xúc vanadi dạng rắn • SO2 O2 hấp thụ bề mặt xúc tác khuếch tán vào bề mặt mao quản bên xúc tác • Diễn q trình oxi hóa V2O5 V2O4 + SO2 V2O4 + SO3 ½ O2 = + = V2O5 • SO3 tạo thành khuếch tán trở bề mặt bên chất xúc tác • SO3 từ bề mặt xúc tác theo dịng khí * Ưu điểm : Phương pháp tiếp xúc thu nồng độ đậm đặc theo ý muốn có độ tinh khiết cao * Nhược điểm : Dây chuyền sản xuất phức tạp, vốn đầu tư cao b/ Phương pháp tháp: - Phương pháp này, giai đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3 tiến hành nhờ Nitơ oxit làm xúc tác xảy chủ yếu pha lỏng tháp đệm Vì người ta gọi nơm na phương pháp phương pháp tháp - Sản xuất axit sunfuric theo phương pháp thực chất dùng chất xúc tác thể khí Qúa trình chia thành giai đoạn: • Tác dụng SO2 nitroza kết SO2 chuyển hóa • thành H2SO4 Oxi hóa nitơ oxit thành dioxit nitơ Hấp thụ nito oxit H2SO4 để nitroza • Page Báo cáo thực tập kỹ thuật * Ưu điểm : sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tháp đơn giản, chi phí xây dựng hơn, giá thành rẻ, sản phẩm có nồng độ tối đa khoảng 75 – 77 % phù hợp cho công nghiệp sản xuất phân bón hóa học loại * Nhược điểm : sản phẩm thu có độ tinh khiết phương pháp tiếp xúc, nồng độ axit không cao c/Phương pháp trao đổi ion: - Ngày nay, phương pháp sử dụng cơng nghiệp hiệu kinh tế không cao - Phương pháp dùng phịng thí nghiệm theo phương pháp sau: 2H+ + SO42- = H2SO4 * Tóm lại dựa phương pháp ta chọn phương pháp tiếp xúc từ nguyên liệu lưu huỳnh với hàm lượng 99% để sản xuất axit sunfuric thu nồng độ cao tinh khiết 1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất: Lưu huỳnh Hơi nước Nấu chảy lưu huỷnh Đốt lưu huỳnh ( tạo khí ) Page SO KK khô qua sấy Báo cáo thực tập kỹ thuật Chuyển hóa SO2 thành SO3 Lượng SO2 dư Hấp thụ ( tạo H2SO4 ) Xử lý khí thải Hấp thụ ( tạo H2SO4 ) Nước pha loãng Pha loãng H2SO4 thành phẩm 1.4 Thuyết minh quy trình: - Giai đoạn nấu chảy lưu huỳnh - Cơng đoạn đốt cháy lưu huỳnh - Cơng đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3 - Cơng đoạn hấp thụ khí SO3 tạo thành H2SO4 Page Báo cáo thực tập kỹ thuật 1.4.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh Lưu huỳnh chuyển từ kho vào nồi nấu chảy lưu huỳnh ngăn số ngăn số Tại lưu huỳnh chảy lỏng nhờ nhiệt áp suất bar, nhiệt độ khoảng 1351500C qua hệ thống giai nhiệt nước đặt sâu đáy bể Lưu huỳnh lỏng từ ngăn 1, chảy tràn sang ngăn 3, Dưới đáy vách ngăn có vách chặn để giữ tạp chất lưu huỳnh lại, ngăn số lượng tạp chất lại lọc lưới lưu huỳnh theo ống hút vào bơm Hơi bão hòa dẫn vào ngăn lắng số 3, số 4, số 5, hệ thống ống dẫn lưu huỳnh sung phun lưu huỳnh để trì nhiệt độ lưu huỳnh lỏng khoảng 135÷ 1500C Nước ngưng tụ từ hệ thống gia nhiệt vị trí khác cơng đoạn đưa bồn nước cấp lò Bơm lưu huỳnh loại bơm ly tâm trục đứng cung cấp lưu huỳnh từ ngăn số qua súng phun vào lò đốt dạng sương Trong trình nấu chảy lưu huỳnh, nước tạp chất lưu huỳnh bốc xử lý hệ thống xử lý hồ lưu huỳnh Cần trục dầm dùng để vận chuyển dàn ống trao đổi nhiệt hồ lưu huỳnh, vận chuyển bơm… Phục vụ cho việc bảo trì, sửa chữa 1.4.2 Cơng đoạn đốt lưu huỳnh : Khí SO2 sinh từ lị đốt chất khí khơng màu, nặng khơng khí, có mùi acid Lưu huỳnh đốt cháy lị theo phản ứng: S + 1/2 O2 -> SO2 + Q Nguồn cung cấp oxi khơng khí ẩm từ quạt sấy khơ acid sulfuric có nồng độ 98,5±0.5% H2SO4 tháp sấy Khơng khí ẩm vào tháp sấy di chuyển lên tháp qua lớp đệm; acid tưới bơm từ bồn tuần hoàn vào đỉnh tháp sấy theo máng phân phối, chảy xuống lớp đệm acid sunfuric có nồng độ cao hấp thụ nước khơng khí ẩm làm giảm nồng độ acid làm tăng nhiệt độ acid đáy tháp sấy Acid khỏi đáy tháp sấy theo ống dẫn trở bồn tuần hồn Khơng khí khơ khỏi tháp sấy qua thiết bị trao đổi nhiệt số vào lị đốt, cung cấp oxi cho q trình đốt cháy lưu huỳnh Page Báo cáo thực tập kỹ thuật Lị số có cấu tạo hình trụ nằm ngang, vỏ thép, bên có hệ thống ống truyền nhiệt đầu nối liền với lò đốt xây dựng gạch chịu nhiệt có đường ống hỗn hợp khí SO2 tắt khơng qua lị Hỗn hợp khí SO có nhiệt độ cao ống, trao đổi nhiệt với nước bên ống làm cho nước bốc tạo bảo hòa áp suất 22kg/cm2 Hơi nước nhiệt đến 450 0C thiết bị nhiệt phần nước đưa qua phận giảm áp bão hòa cung cấp cho phận khác cần sử dụng Nước cấp lò nước vơ khống bổ sung lấy từ nhà máy hóa chất Biên Hòa (bơm) nước ngưng tụ từ thiết bị sử dụng tuần hoàn trở lại bồn nước từ nước mềm bơm cấp cho thiết bị khử khí Nước từ bình khử khí cấp cho lị số bơm Hỗn hợp khí SO khỏi lò số (hòa với dòng hỗn hợp khí tắt) đạt nhiệt độ thích hợp khỏi lò số (hòa với dòng hỗn hợp khí tắt) đạt nhiệt độ thích hợp trước vào lớp tháp chuyển hóa 420÷4550C 1.4.3 Cơng đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3: Hệ thống chuyển hóa gồm tháp tiếp xúc hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt nhằm tận dụng nhiệt điều chỉnh nhiệt cho dịng hỗn hợp khí Tháp tiếp xúc hình trụ thẳng đứng, bên có chứa vách ngăn xúc tác, ngăn có nghi đỡ nằm ngang; nghi đỡ đỗ lớp xúc tác V 2O5 thích hợp lớp sỏi bảo vệ xúc tác Hỗn hợp khí SO2 vào lớp xúc tác phản ứng với oxi khơng khí, có diện xúc tác V2O5 theo phương trình phản ứng: SO2 + 1/2O2 -> SO3 + Q Mức chuyển hóa lớp khoảng 70%, nhiệt độ hỗn hợp của khí SO SO3 lớp 550-650oC Sau qua lò số 2, nhiệt độ hỗn hợp khí giảm cịn 420÷460 0C vào lớp xúc tác Nước từ bình khử khí cấp cho nồi số bơm Hỗn hợp khí SO3 có nhiệt độ cao ống, trao đổi nhiệt với nước bên ống làm cho nước bốc tạo thành bão hòa áp suất 22kg/cm Hơi nước dòng từ lò Page Báo cáo thực tập kỹ thuật số nhiệt đến 350 0C thiệt bị nhiệt Hơi nhiệt phần giảm áp – bão hòa thiết bị cung cấp bar cho nơi sử dụng Mức chuyển hóa lớp khoảng 93% Hỗn hợp khí SO SO3 lớp xúc tác có nhiệt độ 470-5000C qua thiết bị trao đổi nhiệt số để giảm nhiệt độ xuống 440÷460 0C, vào lớp xúc tác Tác nhân làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt dịng hỗn hợp khí (sau hấp thu lần một) từ thiết bị trao đổi nhiệt Hỗn hợp khí khỏi lớp xúc tác có nhiệt độ 420÷450 0C qua thiết bị trao đổi nhiệt với dịng hỗn hợp khí (sau hấp thu lần một), sau qua thiết bị trao đổi nhiệt số để tới tháp hấp thụ lần 1, tác nhân làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt khơng khí khơ sau tháp sấy Mức chuyển hóa đạt 96% Dịng hỗn hợp khí sau hấp thu lần có nhiệt độ từ 80÷850C qua thiết bị trao đổi nhiệt sau qua lớp xúc tác Nhiệt độ dịng khí vào xúc tác đạt 440÷4600C Mức chuyển hóa chung khoảng 99,82% Nhiệt độ hỗn hợp khí SO tháp chuyển hóa 445÷4550C Dịng hỗn hợp khí làm nguội qua thiết bị trao đổi nhiệt để nhiệt nước thiết bị làm lạnh khí SO3 để đến tháp hấp thụ lần Thiết bị làm lạnh khí SO3 thiết bị dạng ống chùm, tác nhân trao đổi nhiệt khơng khí tạo quạt làm nguội 1.4.4.Công đoạn hấp thụ SO3 thành H2SO4: Không khí ẩm thổi từ quạt qua tháp sấy sấy khô acid nồng độ 98.5 ± 0.5% H2SO4 sau khí tháp nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt cơng đoạn chuyển hóa vào lị đốt cơng đoạn đốt lưu huỳnh Khí SO3 hấp thụ hai tháp hấp thụ lần lần sau hạ nhiệt độ cơng đoạn chuyển hóa đến nhiệt độ thích hợp cho công đoạn hấp thụ Acid cấp cho tháp bơm Để đạt hiệu Suất hấp thụ cao, acid tưới tháp làm nguội điều chỉnh nhiệt độ thiết bị trước vào tháp sấy hấp thụ Nhiệt độ acid vào tháp sấy 660C, vào tháp hấp thụ 820C, vào tháp hấp thụ 790C Page 10 Báo cáo thực tập kỹ thuật TT Thông số Đơn vị TCVN 5945 – 2005 24 Clo dư mg/l - mức C - 25 PCBs mg/l 0.05 26 Hoá chất BVTV lân hữu mg/l - 27 Hoá chất BVTV Clo hữu mg/l - 28 Sunfua mg/l 29 Florua mg/l 15 30 Clorua mg/l 1000 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 15 32 Tổng Nitơ mg/l 60 33 Tổng Phôtpho mg/l 34 Coliform MPN/100ml - 35 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l - 36 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l - ( Nguồn: Số liệu theo HST cung cấp) Page 17 Báo cáo thực tập kỹ thuật Chương 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ Sơ đồ quy trình cơng nghệ: Page 18 Báo cáo thực tập kỹ thuật Thuyết minh quy trình xử lý: Page 19 Nước từ nhà máy KCN sau xử lý cục nhà máy thu gom theo mạng lưới thu gom nước thải KCN trạm xử lý nước tập trung Báo cáo thực tập kỹ thuật 1.1 Song chắn rác thô: Trước chảy xuống bể gom nước thải chảy qua song chắn rác thô dạng song chắn rác tự động Song chắn rác thô đặt đầu vào bể gom nhằm loại bỏ cặn rác kích thước lớn nước thải có khả gây tắc nghẽn đường ống thiết bị khí hệ thống xử lý Kích thước khe song chắn rác 10mm 1.2 Bể gom : Bể thu gom cơng trình chuyển tiếp điểm phát sinh nước thải trạm xử lý Bể thu gom có nhiệm vụ tiếp nhận, trung chuyển nước thải tới cơng trình đơn vị phía sau Bể thu gom thiết kế đảm bảo thu gom toàn lượng nước thải phát sinh khu công nghiệp Phần không tự động chảy bố trí trạm bơm để bơm nước thải bể gom nhà máy xử lý nước thải tập trung Nước thải từ bể thu gom bơm nước thải WPT01-01/02/03, hoạt động luân phiên để bơm lên máy tách rác tinh trước vào bể tách dầu lắng cát 1.3 Máy lược rác tinh: Nước thải từ bể gom bơm lên máy tách rác tinh nhằm loại bỏ rác có kích thước > 2mm Lượng rác thu được thu gom tập trung, vận chuyển đến trạm xử lý chất thải rắn có chức xử lý Máy tách rác thiết kế, chế tạo đồng kết cấu gọn nhẹ, cho phép lắp đặt nhanh chóng hoạt động độc lập với hạng mục khác hệ thống xử lý nước thải Hầu hết chi tiết cấu tạo máy tách rác Inox, cho phép hoạt động ổn định lâu dài môi trường khắc nghiệt hoạt động liên tục theo thời gian 1.4 Bể tách dầu lắng cát (T – 02) Nước thải tập trung hệ thống xử lý khơng có nước thải sản xuất mà cịn có nước thải sinh hoạt từ nhà sinh, nhà ăn,…đặc biệt nước thải chứa hàm lượng dầu mỡ tương đối cao từ khâu bảo trì bảo dưỡng thiết bị máy móc rỉ Page 20 nhà máy Nếu khơng có biện pháp xử lý thích hợp ức chế hoạt động vi sinh vật nước, gây tắc nghẽn đường ống, giảm công suất hoạt động bơm Bể tách mỡ có nhiệm vụ tách giữ dầu mỡ lại bể trước dẫn vào hệ Báo cáo thực tập kỹ thuật KẾT LUẬN Hiện nay, xử lý môi trường coi mục tiêu hàng đầu Vì thế, vấn đề cần quan tâm nhà máy hóa chất Tân Bình trạm xử lý nước thải Nam Tân Uyên việc xử lý chất thải phát sinh từ quy trình sản xuất Page 21 Báo cáo thực tập kỹ thuật Đối với nhà máy hóa chất Tân Bình 2, sản phẩm sau q trình sản xuất H2SO4 gồm nước thải, khí thải, chất thải rắn, nên cần xử lý cách riêng biệt Ngoài việc hợp đồng để xử lý chất thải rắn nơi khác, hệ thống xử lý nước thải khí thải nhà máy, cần bảo trì sửa chữa thường xuyên Thêm vào đó, nhà máy có dự án nâng cấp dây chuyền sản xuất, nên cần có dự án nâng cấp hệ thống xử lý kèm theo Đối với trạm xử lý nước thải KCN Nam Tân Uyên, hệ thống cần phải bảo trì thường xuyên, sửa chữa gặp cố, để bảo đảm xử lý liên tục, chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải Ngoài ra, trạm có dự án nâng cấp cơng suất, số lượng công ty đầu tư vào KCN Nam Tân Uyên ngày nhiều, dẫn đến gia tăng khối lượng nước thải Với việc đề xuất thực trên, định hướng tương lai, góp phần khơng nhỏ vào việc bảo vệ môi trường xung quanh trở nên hơn, tạo tiền đề cho dự án xử lý tiếp theo, đảm bảo cho phát triển kinh tế song song với bảo vệ môi trường Page 22 ... sản xuất : Nhà máy hóa chất Tân Bình tiền thân nhà máy hố chất Tân Bình địa 46/6 Phan Huy Ích, phường 15, quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh Ngày 24/4/2009 nhà máy di dời từ Tân Bình đến Biên... Bình đến Biên Hòa, Đồng Nai, lấy tên nhà máy nhà máy hóa chất Tân Bình Page Báo cáo thực tập kỹ thuật Các sản phẩm nhà máy: Tên sản phẩm Nhơm Hydroxyt Cơng thức hóa học Al(OH)3 Hàm lượng 63 % Al2O3... cấp) Page 17 Báo cáo thực tập kỹ thuật Chương 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ Sơ đồ quy trình cơng nghệ: Page 18 Báo cáo thực tập kỹ thuật Thuyết minh quy trình xử lý: Page 19 Nước từ nhà máy KCN sau