CHƯƠNG 2: SẢN XUẤT HỢP CHẤT CHỨA SSẢN XUẤT H2SO4 TỪ QUẶNG FeS2 pps

12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 1 CHƯƠNG 2 – SẢN XUẤT HỢP CHẤT CHỨA S SẢN XUẤT H 2 SO 4 TỪ QUẶNG FeS 2 SẢN XUẤT H 2 SO 4 TỪ S I. Những khái niệm chung về axít H 2 SO 4 và ứng dụng của nó II. Nguyên liệu để sản xuất H 2 SO 4 III. Quá trình công nghệ sản xuất H 2 SO 4 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 2 SẢN XUẤT AXIT SULFURIC I. Những khái niệm chung về axít H 2 SO 4 và ứng dụng của nó 1. Khái niệm về axít H 2 SO 4 2. Ứng dụng 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 3 II. Nguyên liệu để sản xuất H 2 SO 4 1. Lưu huỳnh - Tính chất của lưu huỳnh - Các loại lưu huỳnh sử dụng để sản xuất H 2 SO 4 ≥ 99,8 ≤ 0,5 ≤ 0,05 ≤ 0,55 Loại 2 ≥ 98,6 ≤ 0,5 ≤ 0,003 ≤ 0,5 Loại 3 ≥ 99,5 ≤ 0,2 ≤ 0,0005 ≤ 0,5 Loại 2 ≥ 99,8 ≤ 0,1 ≤ 0,01 ≤ 0,2 ≥ 99,9 ≤ 0,05 ≤ 0,0005 ≤ 0.2 Loại 1Loại 1 S Tro Arsen Độ ẩm Lấy từ khíThiên nhiênHàm lượng (%) 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 4 2. Quaëng pyrit (FeS 2 ) 3. Caùc quaëng sulfat CaSO 4 , CaSO 4 .2H 2 O, Na 2 SO 4 , MgSO 4 CaSO 4 Na 2 SO 4 MgSO 4 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 5 Trong các loại nguyên liệu nêu trên thì lưu huỳnh nguyên tố và quặng pyrit được sử dụng chủ yếu. 4. Hydro sulfua (H 2 S) H 2 S lẫn trong hỗn hợp khí dầu mỏ, trong than đá 12/7/2010 604005- Chng 2 - Bai 1 6 III. Quaự trỡnh coõng ngheọ saỷn xuaỏt H 2 SO 4 Quỏ trỡnh SX H 2 SO 4 theo phng phỏp tip xỳc gm 3 giai on chớnh sau: iuch SO 2 Chuyn húa SO 2 SO 3 trờn xỳc tỏc rn Hpth SO 3 H 2 SO 4 Snphmtoracúnng 92-98% H 2 SO 4 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 7 SƠ ĐỒ KHỐI QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT AXÍT SULFURIC CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT KHÍ SO 2 TINH CHẾ KHÍ SO 2 OXY HÓA SO 2 ⇔ SO 3 HẤP THỤ KHÍ SO 3 HOÀN THÀNH SẢN PHẨM 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 8 Bộ phậnlàm mát Bể chứa từ tháp làm khô đếntháplàmkhô kho sảnphẩm Bộ lọckk Tháp làm khô kk Máy nén Lò đốt lưu huỳnh Nồihơi Tháp chuyển hóa với xúc tác Bộ trao đổi nhiệt Tháp hấp thụ I Tháp hấp thụ II Ống hơi 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 9 TRƯỜNG ĐH BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Chức danh GVHD SVTH H o ï v a ø te ân Chữ ký Đ O À A ÙN M O ÂN H O ÏC T H IE ÁT K E Á N H A Ø M A ÙY MS SV: 710171H-710152H-710172H Lớp: 07HH1N SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ NGUYỂN VĂN HOÀ ANH TUẤN-THANH TOÀN-THANH TUYỀN quặng pirit xỉ bụi xỉ (N H 4)2SO 3 nước khí thải bụi xỉ bụi xỉ (NH4)2SO4 (2) (3) (5) (6) (-) (+) (7) (8) (9) (10) (11) (13) (16) (15) NƯỚC KHÔNG KHÍ (12) TÊN GỌI THÁP SẤY KHÔNG KHÍ LÒ ĐỐT PIRIT NỒI HƠI XYCLON THIẾT BỊ LỌC ĐIỆN KHÔ THÁP SẤY KHÍ LÒ THIẾT BỊ BỔ XUNG KHÔNG KHÍ THÁP TRUYỀN NHIỆT NGOÀI THÁP CHUYỂN HOÁ (PHẢN ỨNG) THÁP TRUYỀN NHIỆT TRƯỚC HÂP THU THÁP HẤP THU HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI BỒN PHA LOÃNG VÀ CUNG CẤP ACID ỐNG KHÓI (14) BỒN CHỨA ACID (4) (1) THIẾT BỊ LÀM NGUỘI KHÍ LÒ nước nước nước nước nước nước 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 10 1. Các quá trình tạo khí SO 2 1.1 Tạo khí SO 2 từ lưu huỳnh nguyên tố Thiếtbị làm lỏng dầu Nồihơi Cộttrao đổiion Lò đốtlưu huỳnh Bể hóa lỏng lưu huỳnh Hơi nước xử lý Nước đã Nướcsinhhoạt SO 2 vào S lỏng Hơinước Khơng khí khơ SO 2 [...]... 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 11 - Lò đốt lưu huỳnh nóng chảy 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 12 1.2 Tạo khí SO2 từ quặng pyrit Phản ứng tổng quát của quá trình cháy: 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + 3415,7 Kj Hoặc 3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 +6SO2 + 2438,2 Kj Sản phẩm của quá trình cháy: Khí lò, xỉ a) Đốt quặng Có thể đốt quặng bằng lò đốt cơ khí, lò đốt phun hay lò đốt tầng sôi 12/7/2010 604005- Chương 2 -... 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 25 3 Thiết bị oxi hóa SO2 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 26 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 27 4 Chất xúc tác cho quá trình oxi hóa SO2 a Giới thiệu một vài loại xúc tác thường dùng 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 28 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 29 b Chất độc đối với xúc tác vanadi: Asen Hợp chất của flo (SiF4, HF …) Hơi nước Mù axit Bụi, các chất có khả... phận nạp quặng vào lò 3 Bunke quặng 4 Vỏ lò 5 Đòn cào 6 Răng cào 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 14 Cấu tạo và hoạt động của lò phun 1 Vỏ lò hình trụ 2 Lớp lót chòu nhiệt 3 Phễu xỉ 4 Vòi phun hỗn hợp không khí – quặng 5 Giàn ống nước làm nguội 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 15 Cấu tạo và hoạt động của lò tầng sôi 1 Thành thiết bò 2 Bảng phân phối khí 3 Lớp hạt rắn 12/7/2010 604005- Chương 2... k.CSO2.CO20,5 k = k0exp(-E/RT) 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 23 2 Nhiệt độ thích hợp (Tth) Đònh nghóa: Tth là nhiệt độ mà tại đó tốc độ phản ứng đạt cực đại ứng với mức độ chuyển hóa nhất đònh dx δ( ) dτ dT =0 X = const Lấy tích phân phương trình trên kết hợp với phương trình động học quá trình oxi hóa SO2 trên xúc tác vanadi: 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 24 ax ax ⎤ ⎡ 1− b− 1− x ⎢ dx kP... vật liệu 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 17 - Tách bụi bằng phương pháp lọc điện lọc điện khô lọc điện ướt 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 18 - Làm sạch khí lò bằng tháp rửa: Tháp rửa I 12/7/2010 Tháp rửa II 604005- Chương 2 - Bai 1 19 II Các quá trình chuyển hóa SO2 1 Cơ sở lý thuyết a Cân bằng phản ứng SO2 + 1/2O2 ⇔ SO3 + Q Kp = 12/7/2010 PSO3 0,5 O2 PSO2 P 604005- Chương 2 - Bai 1 20 Phương... NH3 …) 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 30 III Hấp thu SO3 1 Cơ sở lý hóa của quá trình hấp thu 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 31 2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ axit tưới đến hiệu suất hấp thu SO3 % SO3 tổng Mức hấp thu 1,00 1 1 – 400C 0,98 2 – 600C 3 – 800C 0,96 4 – 1000C 0,94 96 12/7/2010 97 98 604005- Chương 2 - Bai 1 99 100 32 3 Thiết bò hấp thu 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 33 ... Theo đònh luật Kirchoff: dQ p dT = −ΔC p dT ΔC p ⇒ ln K p = +∫ dT + i 2 ∫ 2 RT 0 RT 0 RT Qp 12/7/2010 T 604005- Chương 2 - Bai 1 T 21 Phương trình thực nghiệm: Qp = 10142 – 9,26T (J/mol) lnKp = 4905,5/T - 4,6455 b Mức chuyển hóa x = PSO3 PSO3 + PSO2 xp = 12/7/2010 PSO3 PSO3 + PSO2 604005- Chương 2 - Bai 1 Cân bằng 22 Nếu gọi a, b lần lượt là nồng độ ban đầu của SO2 và O2, %thể tích Kp ⇒ xp = Kp + 100 . 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 1 CHƯƠNG 2 – SẢN XUẤT HỢP CHẤT CHỨA S SẢN XUẤT H 2 SO 4 TỪ QUẶNG FeS 2 SẢN XUẤT H 2 SO 4 TỪ S I. Những khái niệm chung về axít H 2 SO 4. H 2 SO 4 và ứng dụng của nó II. Nguyên liệu để sản xuất H 2 SO 4 III. Quá trình công nghệ sản xuất H 2 SO 4 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 2 SẢN XUẤT AXIT SULFURIC I. Những khái niệm chung về. 2. Ứng dụng 12/7/2010 604005- Chương 2 - Bai 1 3 II. Nguyên liệu để sản xuất H 2 SO 4 1. Lưu huỳnh - Tính chất của lưu huỳnh - Các loại lưu huỳnh sử dụng để sản xuất H 2 SO 4 ≥ 99,8 ≤ 0,5 ≤ 0,05 ≤