Sử dụng NH3, N2, H2 an toàn lò NOF

Sử dụng NH3, N2, H2 an toàn lò NOF

1 NH3 CÔNG NGHIỆP

1.1 Giới thiệu NH3

1.2 Ứng dụng NH3 công nghiệp

1.1 GiỚI THIỆU NH3

 NH3 : Tên thường gọi Amoniac (tên quốc

tế:”Ammonia”, “Hydrogen nitride), Phân tử

lượng là 17,0306g/mol Ở điều kiện thường: là chất khí không màu nhẹ hơn không khí, có mùi sốc đặc trưng

 Tan mạnh trong nước tạo thành dung dịch nước

của NH3( gọi là amoni hydroxit: NH4OH)

 Ở áp suất khí quyển NH3 hóa lỏng tại

-33.340C Do đó tại nhiệt độ thường phải lưu

NH3 dưới áp suất cao (>10 atm tại 27.5 0 C)

1.1 GiỚI THIỆU NH3

1.2 Ứng dụng NH3 công nghiệp

 Công nghiệp làm lạnh

 Sản xuất phân bón: tiền chất quang trọng để

sản xuất các loại phân đạm, phân tổng hợp

(Ure, DAP,v.v…)

 Công nghiệp tôn thép: chiếc tách N2 và H2 sử

dụng trong lò ủ công nghiệp (sản xuất tôn)

2NH3  N2 + 3H2 t°= 1200°C

2 TRẠM KHÍ BẢO VỆ N2, H2 CK3

Bồn N lỏng 10m3 Bồn NH lỏng 20m3

Máy tách khí Nitơ PSA

2.1 Chức năng N2 , H2 ở lò NOF

 Cấp khí N2 làm Sealing (kín lò) tránh xâm nhập

của không khí bên ngoài

 Bảo vệ an toàn trong điều kiện khẩn: Mất điện,

ngừng lò khẩn cấp Khí N2 sẽ được nạp vào lò

để đuổi khí dư (H2)  chống nổ

 N2 được bơm vào làm lạnh nhanh băng tôn khi

ngừng khẩn tránh làm đứt tôn

 Hổn hợp khí N2 + H2 được đưa vào mục đích

hoàn nguyên thép nền, được bơm vào khoảng 30m3/h (tập trung ở phần RTF và GJS, tránh oxy hóa bề mặt)

2.2 Hệ thống sản xuất N2

 Có 2 cách SX khí N2 sạch (nitro gen):

1.Nén không khí, sau đó tách khí N2

2.Dùng N2 lỏng chứa ở bồn để tạo khí N2

Cách1: chí phí rẻ và được áp khi DC sản xuất

Cách 2: Mua N2 giá đắt Chỉ dùng cho trường hợp

khẩn cấp

Hiện trong hệ thống tại CK3: có cả 2 phần này.+ Phần N2 độ sạch cao dấn đến thiết bị trộn khí,

phần còn lại dẫn đến đường ống khí làm sealing

2.2 Hệ thống sản xuất N2

 Các thiết bị chính gồm hệ thống SX N2: máy nén

không khí, hệ thống lọc khí nén sạch, Máy phát nitơ PSA và thiết bị làm sạch N2

2.2.1.Máy nén không khí (Compressed Air

System): Cung cấp đủ lượng không khí nén có

áp suất, cần thiết cho việc SX N2

2.2.2 HT lọc sạch khí nén

(Compressed Air Purification

System): gồm máy sấy khí

lạnh, lọc khí, bồn chứa khí

nén

Máy nén không khí

Hinh ảnh: hệ thống lọc khí sạch

Máy sấy khí

2.2.2 Hệ thống lọc khí sạch (tt)

 Máy sấy khí lạnh: Có lọc tinh (3m, FC level)

để lọc khí đi qua và tách hơi nước và dầu khỏi khí Nước & dầu tách ra  xả quả đường xả

đáy

 Hệ thống lọc tinh (Precision Filter): Lọc tinh (FT

level: 1 m ) lăp đặt trên đường ống chính kế bên là lọc cấp FA level có khả năng lọc đến hạt kích thước 0.01 m)

 Bình chứa khí trung gian 2m3(Air Buffer Tank): Chứa và ổn định áp khí, góp phần gom và tách

hơi dầu & nước ngưng tụ xót lại

2.2 Hệ thống sản xuất N2 (tt)

2.2.3 Máy tạo N2 (PSA Nitrogen Generator):Khí sạch,

khô đi vào máy PSA, khí Oxi được hấp thụ đầu tiên tại bề mặt hệ tâm khối (CMS) của máy, còn lại khí N2 (độ tinh khiết ≥99%)

-CMS có khả năng hấp thu N2 và O2 khác nhau ở

điều kiện áp suất khác nhau Tỉ lệ hấp thụ được

kiểm soát bằng PLC

2.3.4 Thiết bị làm tính khiết N2 (Nitrogen Purification

device):

Hổn hợp khí trộn Nitơ và Oxi từ máy tạo SX N 2 (PSA) kết hợp với

Hydro (*) tại bộ khử khí theo phản ứng hóa học  loại Oxi tại đây (*) : từ bình H 0.5m3 (hệ thống SX H2)

2.3 Hệ thống sản xuất H2

 Hệ thống SX H2 bao gồm: bồn chứa NH3 lỏng, hệ thống

luân chuyển khí, bộ chế hòa khí, lò tách Hydro từ

NH3 ,thiết bị lọc tinh khiết và hệ thống tái tạo H2.

- Khí gas NH3 sau khi chuyển pha được dẫn trở lại bồn chứa

NH3 trước khí vào cụm van điều áp để kiểm soát áp suất cấp trên đường ống.

Bộ hóa hơi : Carburetor

2.3 Hệ thống sản xuất H2 (tt)

- Nhiệt & áp suất tại đây được kiểm soát bằng các

bộ điều khiển

- Khí được giảm áp còn 0.05Mpa thông qua hệ

thống van giảm áp được chuyển qua lò tách

khí

- Khí N2 và H2 được tách pha tại lò tách khí nhờ

hiệu ứng xúc tác, gia nhiệt Tại đây nhận được 75% khí Hydro và 25% khí Nitơ (tỉ lệ 3H :1N) + Lò tách khí dạng hình trụ đứng, có hệ thống

trao đổi nhiệt kiểu gián tiếp Nhiệt độ làm việc trong lò được kiểm soát từ 790 ~ 810o C

Hình ảnh: Lò tách khí NH3

2.3 Hệ thống sản xuất H2 (tt)

- Thiết bị lọc khí tinh khiết (Purification Device):

Lọc bỏ Nitơ còn lại trong hỗn hợp khí bằng bộ lọc

phân tử Bộ lọc có khả năng hấp thụ hoàn toàn nitơ ẩm và NH3 còn dư (phần này có thể tái sử dụng)

- Hệ thống nén khí Hydro: Khí H2 sau khi tách ra,

đi qua máy lọc khí có áp suất thấp 0.05Mpa không đạt được áp suất yêu cầu để trộn với khí

N2 Do đó trong hệ thống có 2 máy nén khí H2+2 bình chứa để nén & ổn định áp suất H2 (khắc phục nhược điểm này)

Hình ảnh: máy nén khí & bồn H2

bơm vào lò NOF để

hoàn nguyên kim

3 AN TOÀN VẬN HÀNH KHÍ BẢO VỆ & NOF

 3.1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI NH3 (đã trình bày ở P1)

 3.2 YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI H2

 3.3 YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI N2

3.1 YÊU CẦU AN TOÀN NH3

Một số rủi ro khi làm việc &

sử dụng với NH3:

- Tính Độc

- Gây ô nhiễm môi trường

- Mất an toàn do áp suất cao

3.1 YÊU CẦU AN TOÀN H2

 Theo thông tin từ các chuyên gia, khí H2 gặp oxy với nhiệt độ dưới

 Thiết bị an toàn: Trong thiết kế có van an toàn tự động đảm bảo việc này Mỗi khi mất điện, lò bị tụt áp suất => sẽ tự động cấp khí N2 vào

để đảm bảo dương áp trong lò.

3.2 YÊU CẦU AN TOÀN VỚI N2

 Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không

vị, không độc ở thể khí

 N2 chiếm tỉ lệ cao trong không khí sẽ làm ngạt

thở do thiếu Oxi  Thể tích Oxygen nơi làm

việc không được nhỏ hơn 19%

 Để hạn chế mật độ N2 tăng cao nơi làm việc 

phải xả bỏ bớt ra ngoài xưởng

 Nên mang theo bình dưỡng khí Oxi khi làm việc

& bảo dưỡng thiết bị trong môi trường nhiều

N2 (Trong buông lò NOF)

CẢM ƠN SỰ THAM GIA CỦA

CÁC ANH CHỊ