báo cáo thực tập tại Nhà Máy Hoá Chất Tân Bình

MỤC LỤC PHẦN 1: TỔNG QUAN 6 CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NHÀ MÁY HÓA CHẤT TÂN BÌNH 6 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình 6 1.2. Cơ cấu tổ chức hành chính 7 CHƯƠNG 2: CÁC SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY 9 CHƯƠNG 3: NỘI QUY – AN TOÀN LAO ĐỘNG – PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY 11 3.1. An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy 11 3.2. Nguyên tắc chung của phòng thí nghiệm 11 3.3. Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp 14 PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ – XỬ LÝ PHẾ PHẨM 15 CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 15 1.1. Nguyên liệu cho sản xuất nhôm hydroxyt 15 1.2. Các năng lượng và tiện nghi hỗ trợ sản xuất 17 1.3. Xử lý các sản phẩm không phù hợp, phế phẩm và kểm tra 18 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 19 2.1. Phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt 19 2.2. Thuyết minh quy trình 20 PHẦN 3: THỰC NGHIỆM 27 CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU 27 1.1. Mục đích của việc kiểm tra các sản phẩm 27 1.2. Phương pháp lấy mẫu 27 1.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 29 CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU 31 2.1. Quặng Bauxite 31 2.2. NaOH dùng cho phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt 45 2.3. Nước phục vụ cho dây chuyền sản xuất nhôm hydroxyt 48 CHƯƠNG 3: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH BÁN SẢN PHẨM 55 3.1. Xác định hàm lượng Na2O 55 3.2. Xác định hàm lượng Al2O3 58 CHƯƠNG 4: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH SẢN PHẨM Al(OH)3 62 4.1. Xác định hàm lượng Al2O3 62 4.2. Xác định độ kiềm 63 4.3. Xác định hàm lượng Fe2O3 65 4.4. Xác định độ ẩm 67 CHƯƠNG 5: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH NGUỒN THẢI 68 5.1. Bã thải ở phân xưởng nhôm 68 5.2. Nước rửa bã − Xác định hàm lượng Na2O, Al2O3 71 PHẦN 4: KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN 6

CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NHÀ MÁY HÓA CHẤT TÂN BÌNH 6

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình 6

1.2 Cơ cấu tổ chức hành chính 7

CHƯƠNG 2: CÁC SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY 9

CHƯƠNG 3: NỘI QUY – AN TOÀN LAO ĐỘNG – PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY 11

3.1 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy 11

3.2 Nguyên tắc chung của phòng thí nghiệm 11

3.3 Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp 14

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ – XỬ LÝ PHẾ PHẨM 15

CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 15

1.1 Nguyên liệu cho sản xuất nhôm hydroxyt 15

1.2 Các năng lượng và tiện nghi hỗ trợ sản xuất 17

1.3 Xử lý các sản phẩm không phù hợp, phế phẩm và kểm tra 18

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 19

2.1 Phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt 19

2.2 Thuyết minh quy trình 20

PHẦN 3: THỰC NGHIỆM 27

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU 27

1.1 Mục đích của việc kiểm tra các sản phẩm 27

1.2 Phương pháp lấy mẫu 27

1.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 29

CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU 31

2.1 Quặng Bauxite 31

2.2 NaOH dùng cho phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt 45

2.3 Nước phục vụ cho dây chuyền sản xuất nhôm hydroxyt 48

CHƯƠNG 3: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH BÁN SẢN PHẨM 55

3.1 Xác định hàm lượng Na2O 55

3.2 Xác định hàm lượng Al2O3 58

CHƯƠNG 4: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH SẢN PHẨM Al(OH) 3 62

4.1 Xác định hàm lượng Al2O3 62

4.2 Xác định độ kiềm 63

4.3 Xác định hàm lượng Fe2O3 65

4.4 Xác định độ ẩm 67

CHƯƠNG 5: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH NGUỒN THẢI 68

5.1 Bã thải ở phân xưởng nhôm 68

5.2 Nước rửa bã − Xác định hàm lượng Na2O, Al2O3 71

PHẦN 4: KẾT LUẬN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.2.1: Yêu cầu chất lượng sản phẩm 9

Bảng 3.1.1: Phương pháp lấy mẫu nhôm hydroxyt 28

Bảng 3.1.2: Phương pháp lấy mẫu nước 29

Bảng 3.1.3: Phương pháp phân tích mẫu nhôm hydroxyt 29

Bảng 3.2.1: Dụng cụ, thiết bị dùng xác định hàm lượng ẩm trong mẫu quặng Bauxite 32

Bảng 3.2.2: Kết quả thực nghiệm xác định hàm lượng ẩm trong mẫu quặng Bauxite 33

Bảng 3.2.3: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu SiO2 trong mẫu quặng Bauxite .35 Bảng 3.2.4: Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu SiO2 trong mẫu quặng Bauxite 35

Bảng 3.2.5: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu SiO2 trong mẫu quặng Bauxite 37

Bảng 3.2.6: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong mẫu quặng Bauxite.38 Bảng 3.2.7: Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong mẫu quặng Bauxite 39

Bảng 3.2.8: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong mẫu quặng Bauxite 40

Bảng 3.2.9: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu Al2O3 trong mẫu quặng Bauxite.41 Bảng 3.2.10: Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu Al2O3 trong mẫu quặng Bauxite 42

Bảng 3.2.11: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Al2O3 trong mẫu quặng Bauxite 43

Bảng 3.2.12: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Al2O3 trong mẫu quặng Bauxite bằng phương pháp nhanh 45

Bảng 3.2.13: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu NaOH 47

Bảng 3.2.14: Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu NaOH 47

Bảng 3.2.15: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu NaOH 48

Bảng 3.2.16: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định pH của nước 49

Bảng 3.2.17: Kết quả thực nghiệm xác định pH của nước 49

Bảng 3.2.18: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định độ cứng của nước 51

Bảng 3.2.19: Hóa chất dùng để xác định độ cứng của nước 51

Bảng 3.2.20: Kết quả thực nghiệm xác định độ cứng của nước 52

Bảng 3.2.21: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định hàm lượng sắt trong nước 53

Bảng 3.2.22: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng sắt trong nước 54

Bảng 3.2.23: Kết quả thực nghiệm hàm lượng sắt trong nước 54

Bảng 3.3.1: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định hàm lượng Na2O trong bán thành phẩm 56 Bảng 3.3.2: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng Na2O trong bán thành phẩm 56

Bảng 3.3.3: Thể tích mẫu lấy xác định hàm lượng Na2O trong bán thành phẩm 57

Bảng 3.3.4: Kết quả hàm lượng Na2O trong bán thành phẩm 58

Bảng 3.3.5: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định hàm lượng Al2O3 trong bán thành phẩm.60 Bảng 3.3.6: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng Al2O3 trong bán thành phẩm 60

Bảng 3.3.7: Thể tích mẫu lấy xác định hàm lượng Al2O3 trong bán thành phẩm 60

Bảng 3.3.8 Kết quả hàm lượng Al2O3 trong bán thành phẩm 61

Bảng 3.4.1: Dụng cụ, thiết bị xác định hàm lượng Al2O3 trong sản phẩm 62

Bảng 3.4.2: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng Al2O3 trong sản phẩm 62

Bảng 3.4.3 Kết quả hàm lượng Al2O3 trong sản phẩm 63

Bảng 3.4.4: Dụng cụ, thiết bị xác định hàm lượng Na2O trong sản phẩm 64

Bảng 3.4.5: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng Na2O trong sản phẩm 64

Bảng 3.4.6 Kết quả hàm lượng Na2O trong sản phẩm 65

Bảng 3.4.7: Dụng cụ, thiết bị xác định hàm lượng Fe2O3 trong sản phẩm 66

Bảng 3.4.8: Hóa chất dùng để xác định hàm lượng Fe2O3 trong sản phẩm 66

Bảng 3.4.9 Kết quả hàm lượng Fe2O3 trong sản phẩm 67

Bảng 3.5.1: Dụng cụ, thiết bị xác định chỉ tiêu Na2O trong trong bã thải 68

Bảng 3.5.2: Hóa chất xác định chỉ tiêu Na2O trong trong bã thải 68

Bảng 3.5.3: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Na2O trong bã thải 69

Bảng 3.5.4: Dụng cụ, thiết bị xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong trong bã thải 69

Bảng 3.5.5: Hóa chất xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong trong bã thải 70

Bảng 3.5.6: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Fe2O3 trong bã thải 71

Bảng 3.5.7: Kết quả thực nghiệm xác định chỉ tiêu Al2O3 trong bã thải 71

Bảng 3.5.8: Kết quả thực nghiệm xác định hàm lượng Na2O, Al2O3 trong nước rửa bã .72

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.2.1: Sản phẩm nhôm hydroxyt 9

Hình 1.2.2: Kho bảo quản Al(OH)3 10

Hình 1.2.3: Phòng hóa nghiệm của nhà máy 11

Hình 1.3.1: Chất ăn mòn 13

Hình 2.1.1: Khai thác Bauxite 15

Hình 2.1.2: Bauxite với phần lõi còn mảnh đá mẹ chưa phong hóa 16

Hình 2.2.1: Máy nghiền bi ướt 20

Hình 2.2.2: Quá trình hút nước, rửa kiềm bột Al(OH)3 24

Hình 3.2.1: Định mức dung dịch 35

Hình 3.2.2: Đo pH của nước 49

Hình 3.2.3: Quá trình đun nóng dung dịch và máy đo quang 53

Hình 3.4.1: Máy cân sấy ẩm 67

PHẦN 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NHÀ MÁY HÓA

CHẤT TÂN BÌNH1.1 Lịch sử hình thành và phát triển Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình

1.1.1 Tên và địa chỉ

− Tên doanh nghiệp: Nhà Máy Hoá Chất Tân

Bình

− Tên giao dịch: Tân Bình Chemical Factory

− Trụ sở giao dịch: 46/6 Phan Huy

Ích, P15, Q Tân Bình, TP.HCM

Điện thoại: 08.38153185

Fax : 08.38153936

Email: tanbinh@sochemvn.com

1.1.2 Lịch sử thành lập và phát triển của nhà máy Hoá Chất Tân Bình

Những năm giữa thập niên 90 của thế kỷ trước, nền kinh tế Việt Nam bắt đầu mở cửa

và hội nhập cùng nền kinh tế thế giới Trong bối cảnh đó, ngành công nghiệp hoá chấtViệt Nam bắt đầu có những bước tiến mới và Công Ty Hoá Chất Cơ Bản Miền Nam đã rađời gồm nhiều chi nhánh, nhà máy Hoá Chất Tân Bình là một trong những chi nhánh củacông ty

Trước năm 1975 là doanh nghiệp tư nhân do người Hoa làm chủ Hiện nay nhà máy làdoanh nghiệp nhà nước, thành viên của công ty Hoá Chất Cơ Bản Miền Nam, trực thuộctổng công ty Hoá Chất Miền Nam, bộ Công Nghiệp

Khi mới được thành lập nhà máy sản xuất: Acid sulfuric, phèn đơn, acid sulfuric kỹthuật, acid sulfuric tinh khiết, phèn nhôm sulfat (17% Al2O3), phèn nhôm sulfat (15%

Al2O3) Ngoài ra còn có sản phẩm khác: thiosulfat natri, phèn thép, can nhựa,

Do để hạn chế tác hại đến môi trường nên các phân xưởng sản xuất trên đã được didời tới các nhà máy nội bộ xa khu vực dân cư, nên hiện nay nhà máy chỉ sản xuất nhômhydroxyt

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

Các sản phẩm của nhà máy giữ vai trò quan trọng đối với nền kinh tế đất nước, đápứng nhu cầu sử dụng hoá chất vô cơ, cơ bản trong các ngành công nghiệp, tiểu thủ côngnghiệp, các mục tiêu sản xuất chế biến như: Lọc tẩy nước, giấy, dệt, nhuộm, phân bón,thuỷ tinh, gốm, sứ, … Các sản phẩm trên đều được công nhận chứng chỉ quản lý chấtlượng

1.2 Cơ cấu tổ chức hành chính

1.2.1 Sơ đồ cơ cấu tổ chức Nhà Máy Hoá Chất Tân Bình

Sơ đồ 1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức hành chính nhà máy

TỔNG GIÁM ĐỐC CÔNG TY

Phòng CNTB

Phòng KTTC

Phòng ATMT

Phòng NSHC

Phòng KHKD

P.x bột

nhôm

Tổ hóa nghiệm

P.x cơ điện

Tổ y tế

Tổ cấp dưỡng

Tổ bảo vệ

Tổ lái xe

Xử lý

nước

thải

Tổ máy

Tổ điện

Tổ hàn

1.2.2 Chức năng của các phòng ban

Chức năng, nhiệm vụ của các phòng ban:

− Tổng giám đốc: Là người đứng đầu nhà máy, có quyền chủ động điều hành mọi hoạtđộng sản xuất kinh doanh của đơn vị theo kế hoạch đã thông qua đại hội đoàn viên chức

và được công ty xét duyệt Xây dựng, tổ chức thực hiện kế hoạch sản xuất kinh doanh,dịch vụ ngắn hạn, dài hạn,… được quyền bổ nhiệm, khen thưởng, kỷ luật, ký kết hợpđồng lao động, quy định mức lương cho cán bộ nhân viên

− Phó tổng giám đốc: Là người chịu trách nhiệm trong lĩnh vực kinh tế, nghiên cứu thịtrường, điều độ kế hoạch sản xuất và tiêu thụ sản phẩm Ngoài ra, còn chịu trách nhiệm vềlĩnh vực tổ chức nhân sự, công tác lao động, tiền lương, hỗ trợ cho giám đốc

− Phòng nhân sự hành chính: Chịu trách nhiệm về công tác kinh tế sản xuất, phân bố vàcân đối kế hoạch sản xuất cho từng phân xưởng Ngoài ra, còn chịu trách nhiệm về lĩnhvực quản lý nhân sự, công tác lao động, tiền lương, chăm lo đời sống cho cán bộ côngnhân viên

− Phòng vật tư: Có trách nhiệm cung ứng vật tư cho các phân xưởng để đảm bảo đúngtiến độ sản xuất, đồng thời phân bố và duy trì ổn định nguồn nguyên liệu

− Phòng kế toán tài chính: Có chức năng theo dõi công tác nghiệp vụ, công tác kế toán,hạch toán, thực hiện báo cáo tình hình sử dụng nguồn vốn với tổng giám đốc, kết hợp chặtchẽ với phòng tổ chức tiền lương nhằm lên định mức, quản lý chi phí sản xuất và tiềnlương cho công ty

− Phòng kỹ thuật: Có trách nhiệm trong công tác kỹ thuật ở các phân xưởng, nghiên cứuứng dụng khoa học kỹ thuật để cải tiến và nâng cao hiệu quả sản xuất Tuy nhiên, để cóthể đảm bảo cho công tác sản xuất tốt thì các phòng thí nghiệm, kế toán, bảo vệ, cấpdưỡng cũng đóng góp phần không ít

− Phòng hoá nghiệm: Có trách nhiệm phân tích thành phần các mẫu trước khi đưa vào sửdụng có đảm bảo đúng thành phần hay không và kiểm tra chất lượng sản phẩm trước khixuất ra thị trường

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

CHƯƠNG 2: CÁC SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY

− Các sản phẩm của nhà máy:

+ Nhôm hydroxyt: Al(OH)3

+ Acid H2SO4 > 97% : (thương mại)

+ Quặng Bauxite: 47% Al2O3

− Sản phẩm chính của nhà máy: Nhôm hydroxyt

Hình 1.2.1: Sản phẩm nhôm hydroxyt

+ Yêu cầu chất lượng sản phẩm:

Bảng 1.2.1: Yêu cầu chất lượng sản phẩm

Fe2O2: 0.01% max

Na2O: 0.2% max

Độ ẩm: 13% max

+ Al(OH)3 có màu trắng, hơi hồng dạng bột tinh thể.

+ Hầu như không tan trong nước, tan được trong acid và kiềm vì là hợp chất lưỡngtính

+ Khối lượng riêng là 2.42g/cm2

− Ứng dụng:

+ Trong nhà máy được dùng làm mầm phân hóa cho sản xuất nhôm hydroxyt

+ Làm nguyên liệu chính để sản xuất các loại phèn đơn và phèn kép ở đơn vị nội bộ.+ Ngoài ra ở một số nhà máy như nhà máy điện quang, Al(OH)3 được dùng làmnguyên liệu để sản xuất thủy tinh (chủ yếu cung cấp Al2O3), vật liệu chịu lửa

+ Aluminum hydroxide: Được xuất khẩu sang Thái Lan

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

CHƯƠNG 3: NỘI QUY – AN TOÀN LAO ĐỘNG – PHÒNG CHÁY CHỮA

CHÁY

Các sản phẩm và nguyên liệu dùng trong sản xuất hầu hết đều có tính độc hại và dễcháy Do đó vấn đề lao động phòng cháy chữa cháy rất được quan tâm

3.1 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy

− Phải có các tiêu lệnh phòng cháy chữa cháy dán ở các nơi làm việc Ở mỗi phân xưởng

và các phòng hành chính đều có trang bị các bình CO2, hướng dẫn phòng cháy chữa cháy

− Toàn thể cán bộ, công nhân viên đều được hướng dẫn để sử dụng thành thạo cácphương tiện dập lửa, phương pháp cấp cứu khi có tai nạn xảy ra

− Các dụng cụ phòng cháy chữa cháy phải được kiểm tra thường xuyên

− Đường giao thông trong nhà máy rộng rãi, thuận tiện cho xe ra vào

3.2 Nguyên tắc chung của phòng thí nghiệm

Nội quy của phòng thí nghiệm:

− Đối với các dụng cụ thiết bị điện khi sử

dụng đảm bảo xài đúng nguồn (110v, 220v),

tắt khi không dùng và cúp cầu dao khi gặp sự

cố

− Các hóa chất độc, chất dễ bay hơi phải làm

trong tủ hút, khi đun các hóa chất này cũng

phải tiến hành trong tủ hút

− Khi sử dụng các hóa chất độc phải sử dụng

găng tay và khẩu trang

− Không dùng miệng hút pipet các hóa chất độc, các hóa chất đậm đặc

− Khi lấy các chất rắn độc phải dùng thìa không sử dụng tay trần Đối với các chất bột cầntiến hành ở nơi không có gió lùa hoặc những nơi không có quạt để ngăn ngừa sự phân táncủa chúng

− Phải tuân thủ nghiêm ngặt các kỹ thuật thao tác thí nghiệm để tránh mẫu bị sôi trào,văng tung tóe hay phát nhiệt đột ngột

Hình 1.2.3: Phòng hóa nghiệm của nhà máy

− Mọi hóa chất trong phòng thí nghiệm đều phải được ghi tên và nồng độ rõ ràng để tránhdùng nhầm gây phản ứng hóa học không lường trước.

− Các hóa chất dễ cháy (nhất là dung môi hữu cơ) cần để một nơi dễ di chuyển để phòngkhi có hỏa hoạn

− Cần nắm vững một số quy tắc để sơ cứu kịp thời trước khi chuyển qua bộ phận y tế

3.2.1 Đối với nơi làm việc

− Bảo đảm về không gian, độ thoáng, độ sạch, tiêu chuẩn cho phép về mùi hôi, khí độc hại, nóng, ẩm, ồn, độ rung, các yếu tố có hại khác

− Nguyên liệu, sản phẩm, dụng cụ phải xếp gọn gàng nơi làm việc, nơi có chất nguy hại, phải có bảng chỉ dẫn về an toàn lao động, phải đặt ở vị trí dễ thấy, dễ đọc

− Các nguyên liệu, sản phẩm độc hại được bảo quản cẩn thận ở kho chứa và thiết bị chứa

3.2.2 Đối với máy móc

− Thường xuyên kiểm tra thiết bị Kiểm tra tình trạng thiết bị trước khi khởi động

− Kiểm tra định kỳ các hệ thống dây điện, dây tiếp đất, cầu giao, hệ thống che chắn thiếtbị

− Khi máy xảy ra sự cố, phải có thợ bảo trì hay công nhân vận hành sửa chữa

− Phải đặt biển báo “nguy hiểm”, “cấm đóng điện”

− Thao tác vận hành máy, xử lý sự cố phải tuân theo quy tắc vận hành máy, xử lý đượcquy định và sửa chữa kịp thời ngay khi gặp sự cố

3.2.3 Đối với người lao động

− Phải được trang bị các phương tiện bảo hộ cá nhân (quần, áo, giày, mũ, bao tay khi làmviệc, kính bảo hộ khi làm việc với các chất độc hại)

− Không dùng xà beng để quay van hay bơm Phải dùng tay hay dụng cụ chuyên dùng

− Làm việc trên cao phải có dây an toàn

− Không dùng tay để vận chuyển các chất độc hại

3.2.4 Đối với hóa chất

Các hóa chất độc hại như NaOH đựng trong thùng sắt 500kg (nồng độ NaOH 98%).Sản phẩm tạo thành đều được đóng chai hay cho vào bao, được kiểm tra cẩn thận trướckhi nhập kho hay phân xưởng

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

3.2.5 Đối với các chất độc hại sử dụng trong sản xuất

− Biện pháp an toàn làm việc với NaOH:

+ Khi làm việc với NaOH cần sử dụng đầy đủ các phương tiện bảo hộ cá nhân (kính,quần áo bảo hộ, găng tay cao su, ủng cao su)

+ Phải hết sức chú ý bảo vệ mắt, đặc biệt khi làm việc với dung dịch nóng, đặc hoặckhi đập đục các tảng NaOH rắn

− Biện pháp an toàn làm việc với H2SO4:

+ Khi pha acid đặc với nước chỉ được phép rót từ từ acid vào nước đồng thời phảikhuấy đều Tuyệt đối không rót nước vào acid sunfuric đặc sẽ làm một phần acid trên bềmặt bắn tung tóe gây nguy hiểm

+ Khi làm việc với acid sunfuric nhất là khi pha chế, rót, vận chuyển phải mang ủngcao su, găng tay cao su, mặc quần áo chịu acid

− Biện pháp an toàn làm việc với HCl:

+ Axít clohiđric đậm đặc tạo thành các sương mù axít Cả dạng sương mù và dungdịch đều có thể ăn mòn các mô con người, có khả năng gây tổn thương cơ quan hô hấp,mắt, da và ruột

Hình 1.3.1: Chất ăn mòn

+ Khi làm việc với HCl cần sử dụng đầy đủ các phương tiện bảo hộ cá nhân như găngtay cao su, găng tay PVC, kính bảo vệ mắt, quần áo và giày chống chất hóa học được sửdụng để giảm thiểu những tác hại của việc tiếp xúc với loại axít này

3.3 Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp

− Nhà máy luôn quan tâm đến vấn đề xử lý môi trường, cụ thể là vệ sinh công nghiệp, xử

lý phế thải, nước thải Các phế thải, nước thải được xử lý đảm bảo tiêu chuẩn Việt Namtrước khi thải ra môi trường

− Tuy nhiên do đặc thù của ngành sản xuất hóa chất cơ bản và do điều kiện chưa chophép nên việc sử lý mùi ở phân xưởng bột nhôm chưa đạt đến mức độ triệt để.

− Phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt:

+ Xử lý nước thải: Nước thải từ phân xưởng nhôm hydroxyt được gom vào bể chứarồi dẫn vào bồn lắng Sau đó, qua thiết bị lọc nước, nước sau xử lý đủ tiêu chuẩn đượcthải ra ngoài môi trường

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT – QUY TRÌNH CÔNG

NGHỆ – XỬ LÝ PHẾ PHẨM

CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT1.1 Nguyên liệu cho sản xuất nhôm hydroxyt

1.1.1 Quặng Bauxite Lâm Đồng 47% Al 2 O 3

Bauxite (hay Bôxít) là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng, nâu Thànhphần khoáng vật bao gồm chủ yếu là các khoáng vật của nhôm như gibbsit Al(OH)3,boehmit γ˜AlO(OH), và diaspore α˜AlO(OH), cùng với các khoáng vật oxit sắt goethit vàhematit, các khoáng vật sét kaonilite và đôi khi có mặt cả anata TiO2 Nhôm hydroxyt làthành phần chính của quặng có mặt cùng với sắt, silic Thành phần hóa học chủ yếu (quy

ra oxit) là Al2O3 (40˜60%), SiO2 (5˜20%), Fe2O3 (20˜25%) Từ Bauxite có thể tách raaluminat (Al2O3), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân Tên gọi củaloại quặng nhôm này được đặt theo tên gọi làng Les Baux˜de˜Provence ở miền nam Pháp,tại đây nó được nhà địa chất học là Pierre Berthier phát hiện ra lần đầu tiên năm 1821.Trữ lượng Bauxite của Việt Nam khoảng 2.4 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở tây nguyên(91.4%) Trong đó Đăk Nông 1.44 tỷ tấn, Lâm Đồng 0.463 tỷ tấn và Gia Lai, Kon Tum0.285 tỷ tấn Ngoài ra tại các tỉnh phía Bắc cũng có một số mỏ quặng Bauxite (Cao Bằng,Lạng Sơn) nhưng với trữ lượng không đáng kể

Hình 2.1.1: Khai thác Bauxite

Hình 2.1.2: Bauxite với phần lõi còn mảnh đá mẹ chưa phong hóa

− Thành phần chủ yếu:

+ Al2O3: 47 – 52%

+ SiO2: 5%

+ SiO2 hoạt tính: Chưa xác định

+ Tích tụ Oxalat ASC: Chưa xác định

− Khả năng thay thế: Nước ta có một trữ lượng quặng Bauxite rất lớn thuộc hàng đầu thếgiới Hàm lượng Al2O3 trong quặng khá lớn so với các quặng khác, nên không cần thaythế nguyên liệu khác cho quặng Bauxite

1.1.2 Xút

− Có tác dụng tách Al2O3 ra khỏi quặng Bauxite, tạo thành dung dịch aluminat

− Sử dụng xút có nồng độ khoảng 320g/l, hiện nay nhà máy mua xút từ nhà máy hoá chấtBiên Hòa Ngoài ra, trong quá trình sản xuất, xút còn được tái sử dụng sau các quá trình

cô đặc, phân ly

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

− Tồn trữ ˜ Bảo quản: Xút đặc được chứa trong bồn 1 Lượng xút này được bổ sung vàolượng xút tái sử dụng để được xút có nồng độ cần thiết đem đi phản ứng

− Khả năng thay thế xút: Có thể dùng KOH để tạo môi trường bazơ, nhưng xút là nguyênliệu dễ điều chế, dễ sản xuất Mặt khác, dùng xút cho hiệu quả sản xuất khá cao

− Bột mì: Có tác dụng trợ lắng trong quá trình lắng, dùng khoảng 40kg/ngày

− Nước (đã qua xử lý): Có nhiệm vụ rửa bã để thu hồi lượng kiềm trước khi thải bã rangoài môi trường và để pha loãng huyền phù

1.2 Các năng lượng và tiện nghi hỗ trợ sản xuất

1.2.1 Điện và dầu đốt

Là hai nguồn cung cấp năng lượng cho sự hoạt động của toàn phân xưởng

− Điện: Được sử dụng làm điện công nghiệp, dùng trong việc vận hành hoạt động củamáy móc (chẳng hạn như: Quay môtơ của máy bơm, quạt, trục quay cánh khuấy…) đồngthời dùng cho hệ thống chiếu sáng

− Dầu đốt: Được sử dụng để cung cấp cho lò hơi trong việc tạo hơi quá nhiệt để truyềnnhiệt cho các bộ phận cần cấp nhiệt trong nhà máy Dầu được sử dụng ở đây là dầu FO

mà không dùng loại dầu DO như trước đây Sự khác nhau giữa chúng là về độ nhớt (dầu

FO có độ nhớt cao hơn dầu DO) Điều này ảnh hưởng đến cấu tạo của thiết bị phun, từ đóảnh hưởng đến cấu tạo cơ khí của các bộ phận khác Ngoài ra, dầu FO rẻ tiền hơn

1.2.2 Nước và hơi nước

Là nguồn giải nhiệt và truyền nhiệt cho các thiết bị trong nhà máy

− Nước: Được cung cấp cho lò hơi để bốc hơi và gia nhiệt thành hơi quá nhiệt Do nhữngyêu cầu kỹ thuật với hơi nước để không ảnh hưởng đến thiết bị cũng như quá trình vận

hành nên việc sử dụng nguồn nước được kiểm soát rất chặt chẽ về chất luợng để tránh cócặn, ảnh hưởng đến việc tạo hơi.

− Hơi nước: Được lấy từ lò hơi và có thể thu hồi từ các bộ phận khác Việc sử dụng nhiệtthu hồi giúp giảm thiểu về mặt năng lượng, mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường chonhà máy

1.3 Xử lý các sản phẩm không phù hợp, phế phẩm và kểm tra

− Nếu sản phẩm không đạt một trong các yêu cầu chất lượng thì:

+ Hạ cấp sản phẩm: Khi độ ẩm không đạt có thể chuyển từ 10% XK thành 13%, 13%

XK thành 13% PE, 13% PE thành sản phẩm dây đen

+ Khi sản phẩm 0.2% < [Na2O] < 0.3%, độ ẩm  15% chuyển sang đơn vị nội bộ đểnấu phèn

+ Khi sản phẩm có màu sắc không đạt, có nồng độ kiềm > 0,3% hoặc độ ẩm  15%đưa trở lại đầu dây chuyền và dùng làm mầm cho quá trình kết tinh (cho vào bồn trunggian)

− Phế phẩm:

+ Phế phẩm chủ yếu là bã đỏ được thải ra từ phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt.+ Bã đỏ sau khi xử lý và đạt tiêu chuẩn được thải ra sân chứa bã Bã khô được sửdụng làm bột màu trong vật liệu xây dựng Hiện nay nhà máy đang có xu hướng nghiêncứu để sản xuất vật liệu chịu lửa từ bã đỏ

− Kiểm tra:

+ Cách khoảng 1 giờ bộ phận sản xuất ở các dây chuyền có nhiệm vụ lấy mẫu củamẫu bán thành phẩm, phế phẩm mang đến phòng thí nghiệm để bộ phận KCS phân tíchthành phần xem có đạt chất lượng hay không

+ Các phương pháp kiểm tra và xử lý phế phẩm:

Xác định nồng độ Al2O3: Chuẩn độ phức chất

Xác định nồng độ Na2O: Phương pháp trung hoà

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT2.1 Phân xưởng sản xuất nhôm hydroxyt

Nước cái

cô đặc 2

cái)

Lọc thành phẩm

Đóng bao 50 kg

Sơ đồ 2: Sơ đồ công nghệ sản xuất nhôm hydroxyt

2.2 Thuyết minh quy trình

Quy trình sản xuất nhôm hydroxyt gồm những giai đoạn cụ thể sau:

2.2.1 Giai đoạn nghiền quặng

− Quặng từ bãi chứa được cho vào phễu định lượng (chứa được tối đa 30 tấn) nhờ hệthống vít tải xoắn đưa vào máy nghiền bi với năng xuất nghiền khoảng 4.5 tấn/giờ (giá trịnày có thể thay đổi tùy thuộc vào độ cứng của quặng)

− Họat động:

+ Trước khi quặng vào máy nghiền

bi, nó được trộn vào một lượng bột vôi

(theo tỷ lệ 1 ˜ 2% nguyên liệu: Khoảng

40kg/4.5 tấn quặng)

+ Quặng sẽ được nghiền ướt với

dung dịch nước cái số 2 và một phần vôi

được tái sử dụng qua quá trình rửa bã,

qua quá trình lọc aluminat (được dẫn từ

bồn chứa sau lọc)

+ Quặng sau nghiền có dạng huyền phù chảy ra bồn trung gian (vách 1)

+ Phần hạt quặng được hệ thống vít tải xoắn lên trên để trở lại máy nghiền

+ Phần huyền phù được máy bơm đẩy lên trên xyclon phân cấp, tại đây: Các hạt nặngkhông đạt yêu cầu rớt xuống về thùng nghiền, các hạt nhẹ được đẩy lên đầu xyclon theoống dẫn về bồn trung gian (vách 2)

+ Huyền phù từ bồn trung gian được bơm qua bồn (M), được khuấy liên tục với tốc

độ 21 vòng/phút để tránh lắng đọng

2.2.2 Giai đoạn gia nhiệt vòng huyền phù

− Từ bồn trung gian (M), huyền phù được bơm vào thiết bị gia nhiệt (dạng ống chum 4pass) để nâng nhiệt độ lên khoẳng 98oC trước khi vào bồn phẳn ứng

+ Dung dịch huyền phù đi trong ống

+ Hơi cấp nhiệt (hơi bão hòa lấy từ lò hơi) đi ngoài ống

− Dòng huyền phù sau gia nhiệt được bơm lên M1, M2 chuẩn bị đưa vào bồn phản ứng

Hình 2.2.1: Máy nghiền bi ướt

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO3 + H2O

Sắt oxit (Fe2O3), oxit titan (TiO2) không tham gia phản ứng

− Để tăng thời gian lưu, năng suất cũng như hiệu suất: Nhà máy sử dụng 5 bình phản ứnghoạt động liên tục R1, R2, R3, R4, R5 khuấy trộn mắc nối tiếp nhau

− Áp suất làm việc của mỗi bình giảm dần từ R5 đến R1.

− Dung dịch phản ứng sau khi bơm vào R5 hay R4 sẽ được khuấy trộn liên tục, sau đóđược ép qua R3, dung dịch từ R3 sẽ được ép qua R2, dung dịch từ R2 ép qua R1

− Trong mỗi thiết bị, hệ thống cánh khuấy sẽ khuấy trộn liên tục với tốc độ khoảng 20vòng/phút nhằm đảo trộn đồng đều dung dịch, tăng bề mặt tiếp pha, tránh tình trạng phảnứng xảy ra cục bộ và đóng cặn dưới đáy thiết bị Sau đó, phần đáy thiết bị quá mứcchuyển hóa cao dưới tác dụng của áp suất được đẩy theo ống tháo kiệu ra ngoài

− Dung dịch từ R1 sẽ được ép qua bồn pha loãng D

2.2.4 Giai đoạn pha loãng

− Dung dịch từ R1 được ép qua bồn D và được pha loãng với dung dịch 4 ( nước sau quaquá trình rửa bã) theo tỷ lệ pha loãng 1.16 – 2.08 và kết hợp với việc khuấy trộn khoảng

25 vòng/phút để đảm bảo sự đồng nhất của dung dịch Nồng độ pha loãng thích hợp vàokhoảng 95 ± 5g/l Na2O

− Dung dịch sau khi pha loãng được bơm qua thiết bị tách cát trước khi vào quá trìnhlắng

2.2.5 Giai đoạn lắng

− Trong giai đoạn này nhà máy sử dụng bột mì làm chất trợ lắng với hàm lượng thíchhợp

− Nguyên lý hoạt động của thiết bị lắng:

+ Đây là thiết bị hoạt động bán liên tục: Nhập liệu – tháo liệu liên tục, lấy bã giánđoạn

+ Đầu tiên dung dịch bột mì được hòa với nước nóng, sau đó trộn với dung dịchAluminat (đã được tách cát) Hỗn hợp này được thùng trung gian phân phối đều cho 5 bồnlắng T ( hoạt động độc lập)

+ Ở mỗi bồn lắng: Dòng hỗn hợp được đưa vào ống trung tâm để đi sâu vào lòng bồn,nhờ ống trung tâm nên dòng chảy không bị xáo trộn nhiều

+ Dưới tác dụng của lực trọng trường và tác dụng của bột mì, phần quặng không phảnứng được tồn tại ở dạng rắn (gọi là bã đỏ) sẽ lắng xuống đáy thiết bị và được cánh khuấtđảo trộn đều để tránh đóng lớp dưới đáy thiết bị Phần dung dịch chứa một lượng nhỏ bãđổi chiều nổi lên trên, tràn qua các lỗ chảy vào gờ xung quanh thiết bị, sau đó theo ốngchảy chuyền vào bồn chứa trung gian (F) Đồng thời cánh khuấy răng bừa cũng tạo phầncặn đáy xuống cửa tháo cặn Bã sẽ được lấy ra gián đoạn rồi đưa qua bồn W để rửa

2.2.6 Giai đoạn lọc Aluminat

− Để tăng hiệu suất lọc tách phần rắn không tan dạng bùn đỏ (bao gồm Fe2O3 và các tạpchất khác…) và tăng độ sạch của sản phẩm: Trước khi kết tinh, dung dịch từ bồn F đượcqua quá trình lọc

− Trước quá trình lọc dung dịch aluminat là quá trình phủ vôi các tấm vải lọc, tránh bãbám trực tiếp vào vải lọc làm hư vải

− Sau đó dung dịch aluminat được bơm vào thiết bị lọc để thực hiện quá trình lọc ở nhiệt

2.2.7 Giai đoạn làm nguội dung dịch Aluminat

− Quá trình thay đổi là ngược chiều, hai dòng được bố trí xen kẽ nhau

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

− Dung dịch Aluminat sau lọc cần được làm nguội đến nhiệt độ phòng khoảng 60 ÷ 650Crồi mới bơm đi kết tinh

− Tại bồn kết tinh C công nhân vận hành sẽ bổ sung thêm mầm kết tinh Al(OH)3 với mộtlượng thích hợp ở bồn phân ly MS1 để tăng hiệu quả kết tinh

NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3 + NaOH

− Nhà máy bố trí 25 bồn kết tinh hoạt động độc lập nhau trong đó bồn C4 và C5 có nhiệm

vụ tạo mầm kết tinh cho tất cả các bồn còn lại

+ Mỗi bồn kết tinh đều có cách khuấy (n =10 ÷ 14 vòng/phút) nhờ vậy dung dịchđược giải nhiệt và mầm kết tinh được đảo trộn đều

2.2.8 Giai đoạn phân ly

− Sau khi lưu ở bồn kết tinh ở 40 giờ, dung dịch ở bồn nào đạt yêu cầu thì sẽ được bơm

về bồn xyclon lắng

− Trong xyclon, huyền phù được lắng theo phương tiếp tuyến với vận tốc 25m/s Dònghỗn hợp quay tròn trong rãnh giữa ống tâm và vỏ trụ Dưới tác dụng của lực ly tâm vàobồn phân ly S2 Dung dịch theo ống ly tâm vào bồn phân ly S2, các hạt to sẽ lắng xuốngđáy nhờ trọng lực và được xả xuống bồn MS2 Còn các hạt nhỏ ra khỏi ống trung tâm sẽ

bị cuốn theo dòng nước cái tràn qua hai bồn phân ly S3 và S4 Tại hai bồn này, hỗn hợpnày được phân ly, các hạt nhỏ lắng xuống đáy bồn, qua van xả đáy được đưa vào bồnchứa của S2 theo lượngtính toán thích hợp Một phần từ đáy bồn S1 cũng được đưa vàobồn chứa của nó để tạo mầm kết tinh

− Nước cái từ bồn S1 và bồn S3 sẽ được đưa hoàn lưu về bồn chứa 3

2.2.9 Giai đoạn thành phẩm

− Nhôm hydroxyt ở dạng huyền phù từ bồn chứa S2 được bơm vào máng của thiết bị lọchút chân không kiểu tang trống (BZ) Do chênh lệch áp suất giữa áp suất lọc và áp suấtkhí quyển do bơm hút chân không tạo ra, bột nhôm hydroxyt được hút nước, rửa kiềmbằng dàn phun nước nóng Nước nóng rửa sản phẩm được lấy từ nước ngưng của quá

T= 40h

trình cô đặc hoặc của các thiết bị phản ứng Nước sau lọc có chứa xút được thu hồi vàbơm trở về bồn S2 sản phẩm nhôm hydroxyt bám trên bề mặt lọc vẫn còn chứa nhiều ẩmnên phải dùng hơi nước phun vào để lôi cuốn ẩm bay hơi Bột nhôm hydroxyt sau sấyđược gạt xuống máng thành phẩm và được

đem đóng bao với trọng lượng 50kg

− Tạo mầm tinh thể: Sử dụng hỗn hợp từ

thống lọc khác tương tự như trên, nhưng

thay vì sản phẩm được đóng bao thì ở đây

sản phẩm được đưa vào bồn chứa S1 để tạo

mầm tinh thể Sau đó, dùng bơm chuyển hỗn

hợp trên vào bồn kết tinh C4

2.2.10 Giai đoạn rửa bã

− Bùn đỏ sau quá trình lắng được đưa vào bồn F để tiến hành rửa bã

− Quá trình rửa bã xảy ra ở 6 thiết bị, trong đó W1 và W2 hoạt động song song, W3, W4,

W5 hoạt động nối tiếp ngược chiều nhau

− Bùn đỏ từ W6 bơm qua bồn trung gian W1, W2, đồng thời sử dụng nước rửa từ bồn W3

và quá trình xảy ra tại đây

− Sau đó toàn bộ hỗn hợp nước rửa và bã được đẩy về bồn W1, W2 phần bã được lắngxuống được bơm hút qua bồn trung gian của bồn W3 Nước rửa W1 và W2 sẽ chảy trànqua dung dịch 4 cấp cho quá trình pha loãng D

− Tại W3 bã cấp từ W1, W2 được rửa với nước cấp từ W4 tại bồn trung gian W3 Sau khirửa toàn bộ hỗn hợp nước và bã được đẩy về W3, phần bã nặng lắng xuống đáy được hútqua bình trung gian của W4 Phần nước rửa được bơm cấp qua bình trung gian W1, W2

− Quá trình diễn ra ngược chiều như trên, nước rửa cấp ngược chiều từ W3 đến W6 Nướccấp để rửa ở W6 là nước nóng cấp bồn chứa nước ngưng thu hồi sau khi gia nhiệt

− Bã sau cùng sau khi ra khỏi W6 sẽ được sử lý, khi đạt tiêu chuẩn sẽ thải ra sân chứa bã

Bã khô được dùng làm bột màu trong vật liệu xây dựng

Hình 2.2.2: Quá trình hút nước, rửa kiềm bột Al(OH) 3

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

2.2.11 Quá trình cô đặc nước cái 3

− Nước cái 3 sau khi phân ly còn chứa thêm một hàm lượng xút đáng kể, được tuần hoàntrở lại để tái sử dụng (một phần sử dụng để điền đầy dung dịch trước khi phủ vôi bộttrong quá trình lọc)

− Sau khi đã trao đổi nhiệt với dung dịch Aluminat sau lọc để tăng nhiệt độ, nước cái 3 sẽđược cô đặc để tăng nhiệt độ

− Hệ thống cô đặc bao gồm 4 hệ cô đặc: E1.2.3, E4.5.6, E7.8.9, E10.11.12 Bốn hệ thống này hoạtđộng độc lập với nhau

− Mỗi hệ gồm ba nồi cô đặc, quá trình xảy ra ngược chiều giữa các nồi

− Sản phẩm đáy tháo ra ở nồi trước đóng vai trò nhập liệu cho nồi sau, hơi thứ ở nồi sau

là hơi gia nhiệt cho nồi trước

− Ở nồi cuối cùng: Sản phẩm cô đặc được bơm về bồn 2, lượng hơi thứ sinh ra sau khi côđặc được ngưng tụ bằng thiết bị Baromet, lượng nước ngưng này lại được bơm tuần hoàn

để làm ngưng tụ lượng hơi thứ, lượng nước ngưng ở mỗi nồi cô đặc được dẫn về bồnchứa nước ngưng

2.2.12 Giai đoạn gia nhiệt hỗn hợp xút

− Nước cái 2 sau cô đặc được pha chung với lượng xút ban đầu (tỉ lệ 2 dòng phụ thuộcvào nồng độ sau cùng của dung dịch) Nước cái chia làm 2 phần:

+ Một phần tuần hoàn trở lại quá trình nghiền

+ Phần lớn nước cái còn lại sử dụng cho quá trình phản ứng tại Natrialuminat (trướckhi đưa vào phải gia nhiệt cho phần nước cái này)

− Hệ thống gia nhiệt gồm 5 thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm 6 pass hoạt động nốitiếp nhau, trong đó:

+ Hai thiết bị tận dụng lại nguồn hơi còn dư trong quá trình khác để gia nhiệt

+ Ba thiết bị sử dụng nguồn hơi bão hòa cấp trực tiếp từ lò hơi để gia nhiệt cho phầnhơi dư lại dùng để cấp cho 2 thiết bị trên

− Hỗn hợp xút ở thiết bị sau cùng được cấp cho R4 hoặc R5 trong quá trình phản ứng

2.2.13 Giai đoạn tạo hơi

− Lò hơi cung cấp hơi dùng gia nhiệt cho thiết bị phản ứng để quá trình hòa tách quặngxảy ra và đạt hiệu quả Ngoài ra, nó còn cung cấp hơi cho hệ thống cô đặc nước cái (chứatrong bồn 3) của chu kỳ trước để pha liệu cho chu kỳ sau

− Nước giếng bơm lên và nước của quá trình giải nhiệt được bơm qua quạt để làm nguộixuống bể 1 và bể 2 Ở bể 1, người ta cho thêm NaOH để nâng pH lên khoảng 10 Bể 2,người ta cho thêm phèn để tạo kết tủa Nước từ các bể 1 và 2 sẽ chảy tràn qua bể 3 đến bể

8 để lắng cặn Từ bể số 8, nước chảy vào bể 1 rồi được bơm lên 2 thùng lọc (lọc bằngđệm sỏi) để lọc tiếp Nước từ hai thùng lọc chảy vào bể 3 rồi lại bơm vào thùng lọc 2 đểlọc lại lần cuối trước khi vào bể 2 Nước sau khi xử lý đi vào thiết bị trao đổi cation vàbồn chứa nồi hơi

− Bơm cấp nước có nhiệm vụ cung cấp nước cho nồi hơi Dầu FO sau khi gia được nhiệt

và đốt cháy sẽ đi vào cuối ống trung tâm, khí lò đi ngược lên đầu lò và theo ống lửa đếncuối nồi hơi, theo ống khói để thoát ra ngoài, nước bao bọc bên ngoài ống lửa và ốngtrung tâm, được cung cấp nhiệt rồi chuyển thành hơi nước

− Khi áp suất đạt 7kg/cm2, mở từ từ van hơi chính chỉ cung cấp hơi cho thiết bị cần gianhiệt Nước ngưng tụ sau khi gia nhiệt sẽ được hoàn lưu về bồn chứa

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

PHẦN 3: THỰC NGHIỆM

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU1.1 Mục đích của việc kiểm tra các sản phẩm

1.1.1 Nguyên tắc lấy mẫu

Lấy mẫu nguyên liệu, bán sản phẩm, sản phẩm và nguồn thải đang làm tại nhà máynhằm để phân tích xem có đúng với quy trình công nghệ của nhà máy hay không Khâulấy mẫu là khâu đầu tiên và quan trọng trong việc phân tích Việc lấy mẫu đúng quy cáchgóp phần vào việc phân tích chính xác cho kết quả kiểm nghiệm

1.1.2 Các yêu cầu lấy mẫu

− Mẫu phải có đầy đủ tính chất đại diện cho cả lô hàng đồng nhất:

+ Lô hàng đồng nhất: Là lô hàng bao gồm những sản phẩm có cùng một tên gọi, cùngmột loại sản phẩm và khối lượng đựng trong bao bì có cùng kích thước, sản xuất trongcùng ngày, theo một quy trình công nghệ sản xuất

+ Mẫu hàng lấy đi kiểm tra phải là mẫu trung bình nghĩa là sau khi chia thành lô hàngđồng nhất, mẫu sẽ được lấy ở các góc, phía trên dưới, giữa lô hàng và trộn đều

+ Tỉ lệ lấy mẫu từ 0.5 – 1% tuỳ theo số lượng nhưng mỗi lần lấy không ít hơn lượngmẫu thí nghiệm

+ Thời gian lấy theo một quy trình sản xuất có thể lấy theo giờ, theo ngày hoặc theo

ca tuỳ theo mỗi sản phẩm

1.2 Phương pháp lấy mẫu

1.2.1 Nhôm Hydroxyt

Bảng 3.1.1: Phương pháp lấy mẫu nhôm hydroxyt

Mẫu − vị trí lấy mẫu Phương pháp lấy mẫu

Nguyên liệu

NaOH: Lấy tại xe bồn

chở NaOH về

Quặng: Lấy ở bãi chứa

sau mỗi xe quặng về

Dầu FO

− Dụng cụ lấy mẫu bằng bình nhựa, sạch khô

Lấy ở ba vị trí xe bồn: Trên mặt bồn, giữa bồn và đáybồn

Phần mẫu trên miệng xe bồn được lấy dưới mặt chấtlỏng, phần dưới vòi xả được xả liên tục trong vài giâytrước khi hứng

Lấy khoảng 200ml mẫu

− Lấy đều tại mọi điểm của bãi quặng vừa đổ

Ở mỗi điểm chọn đủ cỡ hạt to nhất, hạt nhỏ nhất vàtrung bình

Sử dụng bất kỳ dụng cụ lấy mẫu nào nhưng phải sạch

− Lấy tại van xả dưới đáy bồn xe, xả mạnh vài giâytrước khi hứng mẫu

Dùng gáo lấy mẫu bằng sắt hiện đang sử dụng

Trước khi lấy mẫu, rửa sạch gáo rồi tráng kỹ vài lầnbằng dung dịch mẫu

Lấy 5 – 10g mỗi bao

Lấy mẫu vào dụng cụ bằng nhựa bất kỳ, sạch, khô, cónắp đậy

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

1.2.2 Nước

Bảng 3.1.2: Phương pháp lấy mẫu nước

Nước cung cấp cho

lò hơi, lò nhiệt dư Lấy trong hồ chứa để dẫnvào lò hơi, lò nhiệt dư Lấy mẫu từ trên miệng hồ (lấy khoảng 300ml)

1.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

Bảng 3.1.3: Phương pháp phân tích mẫu nhôm hydroxyt

Mẫu kiểm tra Chỉ tiêu kiểm tra Phương pháp kiểm

Phân tích thể tích Chuẩn độ acid – bazơ

màu bằng máy Đo quang ở λ = 510nm

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU

2.1.1.2 Điều kiện xác định

− Điều kiện đối với mẫu:

(Phương pháp nhanh) (phương pháp trọng tài)

Quặng Bauxite nghiền mịn, sấy khô

+ Mẫu lấy phải mang tính đại diện và đồng nhất.

+ Lấy ở bãi chứa sau mỗi xe quặng về

+ Lấy đều tại mọi điểm của bãi quặng vừa đổ

+ Ở mỗi điểm chọn đủ cỡ hạt to nhất, hạt nhỏ nhất và trung bình

− Điều kiện đối với dụng cụ ˜ thiết bị:

+ Chén sấy phải sạch, khô Có miệng rộng để hơi nước có thể thoát một cách dễ dàng.+ Tủ sấy được cài nhiệt độ khoảng 100 – 1050C

− Điều kiện sấy:

Sấy mẫu ở nhiệt độ 100 – 1050C trong thời gian 3 – 4h, lấy ra để nguội trong bình hút

ẩm đến nhiệt độ phòng

2.1.1.3 Quy trình thực nghiệm

− Dụng cụ, thiết bị:

Bảng 3.2.1: Dụng cụ, thiết bị dùng xác định hàm lượng ẩm trong mẫu quặng Bauxite

Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng

− Cách tiến hành:

+ Cân chính xác 70g ± 0.0002g mẫu quặng Bauxite cho vào chén sấy (đã qua xử lý).+ Cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C đến khối lượng không đổi (3 – 4h).+ Lấy mẫu quặng ra, để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng Đem cân rồi tínhtoán kết quả

1

m : Khối lượng mẫu + chén sau sấy (g)

2

m : Khối lượng chén sấy (g)

m : Khối lượng mẫu cân (g)

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

Al2O3.2SiO2 + 6NaOH = 2Na2SiO3 +2NaAlO2 + 3H2O

Hòa tan muối kiềm sau khi nung bằng HCl đậm đặc

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaClNaAlO2 + 4HCl = NaCl + AlCl3 + 2H2OĐem cô khô mẫu, tạo kết tủa keo H2SiO3, lọc rửa kết tủa, đem than hóa trên bếp điệnsau đó nung ở nhiệt độ 900oC trong khoảng 1 – 2h

H2SiO3 = SiO2 + H2OLấy ra, để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng Đem cân và tính kết quả

2.1.2.2 Điều kiện xác định

− Điều kiện đối với mẫu:

+ Mẫu lấy phải mang tính đại diện và đồng nhất

+ Mẫu phải được xử lý: Nghiền mịn, sấy khô ở 100 − 105oC đến nhiệt độ không đổi

− Điều kiện phá mẫu:

+ Mẫu được phá bằng hệ nung chảy NaOH ở nhiệt độ 600 – 650oC

+ Trước khi đưa vào lò nung chén mẫu cần cô khô NaOH với mẫu trong chén Nikentrên bếp điện mạnh đến khô trắng để tránh hiện tượng sôi trào khi nung Khi nung xong,mẫu trong chén phải thành một khối chất lỏng đồng nhất, khi lấy khối mẫu ra khỏi chénNiken phải dùng nước cất sôi, nếu mẫu khó tan thì phải thêm HCl đậm đặc hoặc HCl 1:1,thêm HCl phải thêm từ từ cho tới khi dung dịch trong suốt màu vàng Sau đó dùng nướccất rửa chén Niken đến khi dung dịch rửa trong suốt.

+ Chén nung Niken, tránh nung ở nhiệt độ cao làm hỏng chén, phải rửa sạch chénbằng nước cất, sấy khô mỗi khi làm xong

− Điều kiện đông tụ keo Silic:

Tùy theo hàm lượng của SiO2 và yêu cầu phân tích mà ta chọn các phương pháp sau:+ Phương pháp 3 lần thoát nước: Cô khô mẫu 3 lần với HCl đặc trên bếp cách thủy,keo Silic chuyển thành kết tủa H2SiO3 Phương pháp này là phương pháp trọng tài có độchính xác cao, tránh khuấy mẫu nhiều, cần duy trì nhiệt độ cô khô mẫu ở 1050 – 1100C làtốt nhất, dùng bếp điều nhiệt Nếu cô khô mẫu ở nhiệt độ quá cao thì FeCl3 có hiện tượngthủy phân:

FeCl3 + 2H2O = Fe(OH)2Cl + 2H2OKết tủa muối sắt này thường nát vụn nên làm chậm quá trình lọc, hơn nữa nó lẫnvào keo gây sai số lớn, ảnh hưởng đến kết quả phân tích

+ Phương pháp dùng keo Gielatin: Đây là phương pháp nhanh, chủ yếu tách keo rakhỏi dung dịch khi cô khô mẫu lần đầu, tẩm cặn khô của mẫu bằng HCl đậm đặc và thêmmột lượng Gielatin sau đó thêm nước cất nóng và lọc

Không nên dùng keo Gielatin quá nhiều, vì khi nung tủa với thời gian quy định,keo Gielatin không bị phân hủy hết sẽ gây sai số, khi sử dụng Gielatin cần duy trì nhiệt độdung dịch khoảng 60 – 700C, tại nhiệt độ này khả năng hút nước của Gielatin mạnh nhất.+ Phương pháp dùng chất điện ly mạnh: (NH4Cl, NH4OH…) Sự có mặt của NH4Cl sẽthúc đẩy quá trình đông tụ keo xảy ra nhanh hơn Hơn nữa sự có mặt của NH4Cl dư cũngkhông làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích Do trong quá trình nung nó sẽ bị phân hủyhoàn toàn:

NH4Cl = NH3↑ + HCl↑

Để quá trình đông tụ keo xảy ra nhanh có thể kết hợp cả 3 phương pháp trên

− Điều kiện chế hóa và nung kết tủa:

Hình 3.2.1: Định mức dung dịch

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

+ Lọc keo Silic bằng nước cất nóng 60 – 700C, ở nhiệt độ này Gielatin hút nước tốtnhất

+ Rửa keo Silic bằng HCl 1 – 2%, sau đó rửa bằng

nước cất nóng đến hết Cl˜

+ Kết tủa sau khi rửa, được đem đi than hóa trên bếp

điện cho đến hết khói Sau đó cho vào lò nung, nung ở

nhiệt độ 9000C trong vòng 1h

+ Nếu sau khi nung kết tủa có vết nâu, khi đó ta

để nguội chén nung rồi cho HF vào, đem nung ở nhiệt độ 4000C đến khi bốc hết khóitrắng, tiếp theo đem nung ở 9000C, lấy ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng,rồi cân

.− Điều kiện cân:

Khi cân Silic phải cân nhanh để tránh Silic hút ẩm

2.1.2.3 Quy trình thực nghiệm

− Dụng cụ, thiết bị:

Bảng 3.2.3: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu SiO 2 trong mẫu quặng Bauxite

Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng

Bảng 3.2.4: Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu SiO 2 trong mẫu quặng Bauxite

NaOH rắn: Dùng phá mẫu Gielatin 1%: Tạo điều kiện đông tụ

keo nhanh hơn

HCl đậm đặc: Hòa tan mẫu và

đông tụ keo

HCl 1 – 2%: Rửa tủaHCl 1:1 : Hòa tan kết tủa Nước cất 2 lần

− Cách tiến hành:

B1: Cân chính xác 0.5 ± 0.0002g quặng Bauxite (đã được nghiền mịn và sấy khô ởnhiệt độ 105oC khoảng 2h) cho vào chén Niken (đã được rửa sạch và sấy khô), thêmkhoảng 3 – 4g NaOH rắn vào chén

B2: Đậy chén mẫu bằng nắp Niken rồi đưa vào lò nung, nung ở nhiệt độ 6500C trong

15 phút Để nghiêng chén ở cửa lò nung đến khoảng 300 – 4000C, đem chén mẫu ranhúng đáy chén vào cốc nước lạnh cho khối mẫu bong ra

B3: Hòa tan mẫu với nước nóng trong becher 250ml, tráng nắp bằng nước cất nóng,chén được tráng bằng HCl 1:1 cho đến khi dung dịch trong suốt, sau đó tráng thêm vài lầnbằng nước cất nóng cho thật sạch, nước tráng được nhập chung vào becher 250ml

B4: Thêm từ từ HCl đậm đặc vào becher cho đến khi mẫu tan hết, dung dịch có màuvàng trong, vừa thêm vừa khuấy Đem cô nhẹ trên bếp điện (chú ý tránh để mẫu sôi quámạnh, bắn ra ngoài gây mất mẫu, dùng bếp cách thủy là tốt nhất) đến cạn thu được dạngmuối ẩm

B5: Thêm vào kết tủa khoảng 10ml nước cất, 10ml HCl 1:1 sau đó thêm nước cất đunnhẹ khoảng 60 – 700C và khuấy đến khi kết tủa tan hết Thêm vào dung dịch 10mlGielatin 1%, khuấy thật kỹ đến khi nổi bọt, để yên 15 – 20 phút

B6: Lọc kết tủa bằng giấy lọc định lượng băng vàng, rửa kết tủa 2 – 3 lần bằng HCl 1– 2%, rồi rửa nhiều lần bằng nước cất nóng đến khi đo pH giọt nước rửa dưới phễu được6.5 – 7 là được Toàn bộ nước dịch lọc và nước rửa được nhập chung lại và chuyển vàobình định mức 500ml, dùng nước cất định mức đến vạch (dung dịch I, dung dịch nàydùng để xác định các chỉ tiêu khác: Al2O3, Fe2O3…)

B7: Kết tủa sau khi rửa được chuyển vào chén sứ (đã được xử lý cùng với điều kiệnnung), than hóa trên bếp điện tới khi hết khói trắng, đem nung ở nhiệt độ 9000C, duy trì ởnhệt độ này trong 1 giờ Để nguội lò nung đến khoảng 800C, đem chén mẫu ra để nguộitrong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi đem cân để xác định trọng lượng SiO2

2 1

2 m m

m SiO  

m1: Khối lượng chén và mẫu sau khi nung (g)

Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Nhà máy Hóa chất Tân Bình

Khốilượng mẫu+ chén saunung (g)

%SiO2 Tiêu

chuẩn cơ sở

Phản ứng chuẩn độ: Fe3+ + H2Y2˜ = FeY˜ + 2H+

Phản ứng tại điểm tương đương:

FeIndSSA + H2Y2˜ = FeY˜

(vàng chanh) + IndSSA (không màu)

2.1.3.2 Điều kiện xác định

− Điều kiện đối với dung dịch mẫu:

Dung dịch mẫu phải được loại bỏ hoàn toàn keo Silic và cặn để tránh hiện tượng dungdịch bị đục gây khó khăn cho việc nhận biết điểm tương đương.

− Điều kiện về môi trường:

+ Môi trường chuẩn độ là môi trường acid ở pH = 2 – 3, tại pH này thì chỉ có Fe3+ tạophức bền với EDTA, tránh được ảnh hưởng của các ion Al3+ và Ti4+

+ Môi trường pH > 3 thì Fe3+ sẽ bị kết tủa gây sai số cho kết quả phân tích Để điềuchỉnh môi trường ta dùng NaOH 10% và HCl loãng

− Điều kiện chuẩn độ:

+ Trước khi chuẩn độ cần đun nóng dung dịch ở 60 – 700C, do phản ứng giữa EDTA

và Fe3+ xảy ra chậm, không đun nóng quá vì SSA sẽ bị phân hủy

+ Dùng H2O2 để oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ trong môi trường acid thì việc đuổi lượng dư

H2O2 sẽ nhanh và dễ dàng hơn

− Điều kiện đối với chỉ thị:

Tại môi trường pH = 2 – 3 thì phức FeIndSSA có màu hồng tím, có β = 7,89.1026 kémbền hơn phức FeY˜ nên khi chuẩn đọ thì phức FeIndSSA sẽ bị phá vỡ để tạo thành phứcFeY˜ bền hơn và có màu vàng chanh giúp ta nhận biết điểm tương đương dễ dàng

2.1.3.3 Quy trình thực nghiệm

− Dụng cụ, thiết bị:

Bảng 3.2.6: Dụng cụ, thiết bị dùng để xác định chỉ tiêu Fe 2 O 3 trong mẫu quặng Bauxite

Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng Tên dụng cụ, thiết bị Số lượng

Các dụng cụ thủy tinh thông thường khác