Thiết kế dây chuyền sản xuất oleum – axit axit sunfuric 240.000 tấn.năm

Nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric rất phong phú, phổ biếnnhất là pirit, lưu huỳnh, khí của ngành luyện kim màu thu được khihỏa luyện quặng sunfu, khí H2S thoát ra khi làm sạch lưu hu

Lời cảm ơn

Từ lâu loài người đã biết đến axit sunfuric Đầu tiên người ta chế tạo bằngcách chưng sắt sunfat, đến nửa thế kỉ XV, họ đốt diêm tiêu trong các bình chứa lớnvà thêm nước để sản xuất axit sunfuric dùng trong y học Đến năm 1770, nhà máysản xuất axit sunfuric đầu tiên được xây dựng ở nước Anh Nguyên tắc là đốt lưuhuỳnh và muối nitrat trong các bình kim loại sau đó dùng nước hấp thụ khí bay ratrong bình thủy tinh, và đầu thế kỉ XIX họ bắt đầu đốt lưu huỳnh trong lò đốt

Ở nước ta, năm 1959 nhà máy Suppe phốt phát Lâm Thao ra đời dưới sự trợgiúp của chính phủ Liên xô, trong đó có một dây chuyền sản xuất axit sunfuricbằng phương pháp tiếp xúc đi từ nguyên liệu quặng pirit Từ khi xây dựng đếnnay, nhà máy không ngừng mở rộng và phát triển, cải tiến kĩ thuật từ lò đốt là lò

cơ khí với năng suất 4 vạn tấn/năm, tới lò đốt là lò tầng sôi với năng suất 9 vạntấn/năm Hiện nay nhà máy đã lắp đặt và đi vào sản xuất dây chuyền sản xuấtaxit sunfuric đi từ nguyên liệu là lưu huỳnh thì dây chuyền sản xuất đơn giản đi rấtnhiều

Đề tài “Thiết kế dây chuyền sản xuất oleum – axit axit sunfuric 240.000 tấn/năm” là công việc tập sự làm kĩ sư của một sinh viên Nhờ sự giảng dạy tận

tình của quí thầy cô trong khoa Hóa mà nhất là lòng đầy nhiệt tình, tận tâm củathầy HOÀNG MINH NAM kính mến, đồng thời được sự giúp đỡ của bạn bè và nỗlực của bản thân em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp Phạm vi đề tài không thểđưa ra hết các lí luận lí thuyết cũng như tính toán chi tiết cho từng công đoạn sảnxuất trong công nghệ sản xuất axit sunfuric Ở phạm vi đề tài chỉ đề cập tới sảnxuất axit sunfuric bằng phương pháp tiếp xúc là phương pháp phổ biến nhất hiệnnay ở trong nước và trên toàn thế giới

Trong những năm học qua, quí thầy cô giáo đã từng bước dẫn dắt em cóđược những kĩ năng tính toán lí luận của một người kĩ sư để làm luận văn Nộidung đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong muốn được quí thầy côgóp ý xây dựng để đạt đến sự hoàn thiện nhất

Em chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 6 năm 2004

Người viết

PHẠM CÔNG THÀNH

Nhận xét của Thầy

MỤC LỤC

Trang Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tính chất lí hóa của axit sunfuric 1

1.2 Ứng dụng của axit sunfuaric 1

1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ axit sunfuaric tại Việt nam và thế giới 1

1.4 Nguyên liệu sản xuất axit sunfuaric 1.4.1 Quặng pirit 2

1.4.2 Lưu huỳnh nguyên tố 4

1.4.3 Thạch cao 4

1.4.4 Các chất thải có chứa lưu huỳnh 4

1.5 Các qui trình công nghệ 1.5.1 Giới thiệu chung 6

1.5.2 Cơ chế lí hóa trong các qui trình 6

1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng 14

1.5.4 Các qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric 26

Chương 2 NĂNG SUẤT THIẾT KẾ – ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. 2.1 Năng suất thiết kế 32

2.2 Địa điểm xây dựng nhà máy 32

Chương 3 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1 Lựa chọn qui trình công nghệ sản xuất 3.1.1 Lập luận chọn lựa qui trình công nghệ sản xuất 34

3.1.2 Biện luận dây chuyền thiết bị 34

3.1.3 Thuyết minh qui trình công nghệ 38

3.2.Cân bằng vật chất và năng lượng 3.2.1.Cân bằng cho bể nấu chảy lưu huỳnh 39

3.2.2 Cân bằng cho lò đốt lưu huỳnh 42

3.2.3.Tính tháp tiếp xúc chuyển hóa từ SO 2 thành SO 3 .50

3.2.4 Tính tháp sấy không khí 73

3.2.5 Tính tháp hấp thu 76

Chương 4 TÍNH CƠ KHÍ 4.1 Tháp sấy không khí 82

4.2 Tháp hấp thụ 4.2.1.Tháp oleum 86

4.2.2.Tháp axit 89

4.3 Tháp chuyển hóa từ SO 2 thành SO 3 4.3.1 Thời gian của quá trình chuyển hóa 92

4.3.2 Tính lượng xúc tác các lớp 99

4.3.3 Kích thước thiết bị và trở lực lớp tiếp xúc 101

4.3.4 Tính toán cơ khí 102 4.4 Bề mặt truyền nhiệt.

4.4.1 Bề mặt truyền nhiệt các dòng khí 106

4.4.2 Dàn làm lạnh oleum và axit 114

4.5 Các thiết bị phụ 4.5.1.Quạt gió 118

4.5.2 Bơm 119

4.5.3 Bồn chứa 125

Chương 5 TÍNH KINH TẾ. 5.1 Đánh giá hiệu quả kinh tế theo 4 chỉ tiêu của doanh nghiệp 126

5.2 Tính điện 126

5.3.Tính nước 128

5.4 Giá thành sản phẩm 128

5.5 Năng suất lao động 129

5.6 Thời gian thu hồi vốn 130

Chương 6 BIỆN PHÁP XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG 131

Chương 7 NGUYÊN TẮC AN TOÀN 132

Kết luận 134

Tài liệu tham khảo 135

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tính chất lí hóa của axit sunfuric

Trong hóa học, axit sunfuric được xem là hợp chất của anhidrit sunfuric vớinước Công thức hóa học SO3.H2O hoặc H2SO4, khối lượng phân tử 98,08

Trong kĩ thuật thì hỗn hợp theo tỉ lệ bất kì của SO3 với H2O đều gọi là axitsunfuric Nếu tỉ lệ SO3/H2O < 1 gọi là dung dịch axit sunfuric, tỉ lệ SO3/H2O >1 gọi làdung dịch của SO3 trong axit sunfuric hay oleum hoặc axit sunfuric bốc khói

Thành phần của dung dịch axit sunfuric được đặc trưng bởi phần trăm khốilượng của H2SO4 hoặc SO3

Axit sunfuric là một chất lỏng sánh như dầu, không màu, khối lượng riêng 1,859g/cm3 ở 00C, và 1,837 g/cm3 ở 150C Khi làm lạnh sẽ hóa rắn thành những tinh thểnóng chảy ở 10,490C Tuy nhiên axit lỏng dễ có thể chậm đông không hóa rắn ở dưới

00C Ở 30 – 400C, bắt đầu bốc khói và khi đun tiếp sẽ tạo ra hơi SO3 Bắt đầu sôi ở

2900C và nhiệt độ sẽ tăng nhanh cho tới khi ngừng giải phóng SO3 Hidrat còn lạichứa 98,3% H2SO4và sôi ở 3380C H2SO4 hấp thụ mãnh liệt hơi ẩm và vì thế là mộtchất làm khô tốt, áp suất hơi H2O trên H2SO4 cả thảy là 0,003mmHg

1.2 Ứng dụng của axit sunfuric.

Axit sunfuric được dùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.Đối với công nghiệp hóa học, axit sunfuric được dùng sản xuất phân lân, các axit vô

cơ (axit photphoric, hidro floric, boric), muối sunfat của các kim loại khác nhau, trongsản xuất thuốc nhuộm, các chất màu vô cơ và những hợp chất khác Một lượng lớnaxit sunfuric, đặc biệt ở dạng oleum, được dùng vào công nghiệp tổng hợp hữu cơ,thuốc nhuộm anilin, các vật liệu và sợi tổng hợp Axit sunfuric còn được dùng làmmôi trường hút nước như dung dịch axit nitric, sấy khí, sản xuất chất nổ Người tadùng axit sunfuric để làm sạch các sản phẩm dầu lửa và các sản phẩm thu được từnhựa than đá Trong luyện kim màu, axit sunfuric được dùng trong chế biến thủyluyện, trong công nghiệp gia công kim loại được dùng để làm sạch màng oxit trên bềmặt kim loại và trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác

1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ axit sunfuric tại Việt nam và thế giới.

Axit sunfuric là một trong những sản phẩm có sản lượng lớn nhất của công nghiệp hóa học Trên thế giới hàng năm sản xuất trên 46 triệu tấn Ở Mĩ, mỗi năm sản xuất hàng triệu tấn axit sunfuric đi từ khí thải Sản lượng axit sunfuric trên thế giới tăng nhanh do các ngành công nghiệp phát triển mạnh (Bảng 1.1)

Ở Việt nam hiện có những nhà máy sản xuất axit sunfuric: (Bảng 1.2)

* Nhà máy Suppe phốt phát Lâm Thao (Tỉnh Vĩnh Phúc)

* Nhà máy Suppe phốt phát Long Thành (Tỉnh Đồng Nai)

* Nhà máy hóa chất Tân Bình (Tp Hồ Chí Minh)

Bảng 1.1 Tăng trưởng axit sunfuric của một số nước trên thế giới

Bảng 1.2 Tăng trưởng axit sunfuric của nước Việt nam (ngàn tấn/năm)

1.4 Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric.

Nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric rất phong phú, phổ biếnnhất là pirit, lưu huỳnh, khí của ngành luyện kim màu thu được khihỏa luyện quặng sunfu, khí H2S thoát ra khi làm sạch lưu huỳnh khỏicác khí thiên nhiên và công nghiệp, anhydrit, CaSO4 và chất làmsạch khí Tổng hàm lượng lưu huỳnh trong vỏ quả đất khoảngchừng 0,1% Bán sản phẩm chủ yếu để sản xuất axit sunfuric là lưuhuỳnh dioxit

1.4.1 Quặng pirit:

1.4.1.1 Pirit thường:

Thành phần chủ yếu của quặng pirit là sắt sunfua FeS2 chứa53,44% S và 46,56% Fe FeS2 thường ở dạng tinh thể pirit hình lậpphương (khối lượng riêng 4,95–5,0 g/cm3), cũng có khi ở dạng tinh

thể macazit hình thoi (khối lượng riêng 4,55 g/cm3) Ở 4500C,macazit chuyển thành pirit có tỏa nhiệt.

Quặng pirit thường gặp là một loại khoáng màu vàng xám, khối

hạt quặng Trong quặng có lẫn nhiều tạp chất như các hợp chất củađồng (chủ yếu là FeCuS2, Cu2S, CuS), chì, kẽm, niken, bạc, vàng,coban, selen, telu, silic; các muối cacbonat, sunfat canxi, magiê …

Vì vậy, hàm lượng thực tế của lưu huỳnh trong quặng dao độngtrong khoảng 30-52% Ngoài ra còn thấy loại hợp chất của lưu huỳnh

và sắt có thành phần phức tạp hơn như FenSn+1 (n≥5) gọi là pirotinhay pirit từ

Quặng pirit có nhiều ở Nga, Tây Ban Nha, Nhật Bản, Canada, BồĐào Nha, Na uy, Italia … Ở miền Bắc nước ta mới chỉ phát hiện một

số mỏ pirit, nhưng nói chung hàm lượng lưu huỳnh thấp (khoảng 30% S), trữ lượng không lớn lắm

20-1.4.1.2 Pirit tuyển nổi.

Trong quặng pirit có rất nhiều tạp chất, một trong số tạp chất cógiá trị là đồng Nếu hàm lượng đồng trong quặng pirit lớn hơn 1% thìđem quặng này sản xuất đồng có lợi hơn là đốt trực tiếp để sản xuấtaxit sunfuric Trước khi đem luyện đồng, thường dùng phương pháptuyển nổi để làm giàu đồng của quặng này lên khoảng 15-20% Cu.Phần bã thải của quá trình tuyển nổi chứa khoảng 32-40%S gọi làquặng pirit tuyển nổi, dùng để sản xuất axit sunfuric Cứ tuyển 100tấn quặng thu được 15-20 tấn tinh quặng đồng và 80-85% tấn pirittuyển nổi Nếu tiếp tục tuyển lần hai sẽ thu được tinh quặng piritchứa tới 45-50%S Quặng pirit tuyển nổi có kích thước rất nhỏ(khoảng 0,1mm ) và độ ẩm khá lớn (12-15%) gây khó khăn cho quátrình vận chuyển và đốt Vì vậy trước khi sử dụng phải sấy để giảmhàm ẩm xuống

nhưng không thể đốt ngay để sản xuất axit sunfuric vì hàm lượngcacbon trong đó rất lớn, khi cháy:

- Nhiệt lượng tỏa ra rất lớn, làm nhiệt độ khí tăng cao, có thểlàm cho lò đốt mau chóng bị phá hủy

- Tiêu tốn nhiều oxi làm giảm nồng độ SO2 và O2 trong khí lò,gây khó khăn cho các giai đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất

Vì vậy phải nghiền và rửa quặng lẫn than để giảm hàm lượngcacbon trong quặng xuống 3-6% (riêng lò lớp sôi có thể đốt được cảquặng có hàm lượng C cao)

Ở miền Bắc nước ta, mỏ than Na dương (Lạng sơn) cũng chứanhiều lưu huỳnh (có mẫu từ 6-8%S) Việc nghiên cứu tách được lưuhuỳnh khỏi than có ý nghĩa kinh tế kĩ thuật rất lớn vì tăng được chấtlượng than, đảm bảo an toàn (tránh hiện tượng than bị bốc cháy)đồng thời tận dụng được nguyên liệu ta phải mua ở nước ngoài

1.4.2 Lưu huỳnh nguyên tố(S).

Lưu huỳnh nguyên tố là một trong những dạng nguyên liệu tốtnhất để sản xuất axit sunfuric vì:

- Khi đốt S ta thu được hỗn hợp khí có hàm lượng SO2 và O2 cao.Điều này rất quan trọng trong việc sản xuất axit sunfuric theophương pháp tiếp xúc

- Lưu huỳnh chứa rất ít tạp chất (đặc biệt là các hợp chất củaasen) và khi cháy không có xỉ nên đơn giản được dây chuyền sảnxuất đi rất nhiều

- Khi sản xuất với qui mô lớn và xa nguồn nguyên liệu thì lưuhuỳnh lại là nguyên liệu rẻ tiền

Lưu huỳnh được sử dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệpsản xuất axit sunfuric (khoảng 50% tổng lượng S), công nghiệp giấy,xenlulô (khoảng 25%), nông nghiệp (10-15%)…

1.4.3 Thạch cao.

Thạch cao cũng là một nguồn nguyên liệu phong phú để sảnxuất axit sunfuric vì nhiều nước trên thế giới có mỏ thạch cao(CaSO4.2H2O hoặc CaSO4) Ngoài ra trong quá trình sản xuất axitphotphoric, supe photphat kép, nitrophot, nitrophotka… cũng thải ra

xuất liên hợp cả axit sunfuric và ximăng Muốn thế, đốt hỗn hợp

thạch cao, đất sét và than trong lò quay Khi đó, CaSO4 bị khử, cho

SO2 đem đi sản xuất axit sunfuric; phần xỉ còn lại thêm một số phụgia, đem nghiền để sản xuất ximăng

1.4.4 Các chất thải có chứa S.

1.4.4.1 Khí lò luyện kim màu.

Khí lò trong quá trình đốt các quặng kim loại màu như quặngđồng, chì thiếc, kẽm… có chứa nhiều SO2 Đây là một nguồn nguyênliệu rẻ tiền để sản xuất axit sunfuric vì cứ sản xuất 1 tấn đồng, cóthể thu được 7,3 tấn SO2 mà không cần lò đốt quặng trong dâychuyền sản xuất axit sunfuric Thành phần khí lò phụ thuộc vàonguyên liệu, cấu tạo lò và điều kiện đốt Riêng ở lò nung và lò lớpsôi, thành phần khí tương tự như khi đốt quặng pirit nên có thể dùngtrực tiếp để sản xuất axit sunfuric Còn khí các lò khác, có thể dùngkhí thiên nhiên (metan) để khử SO2 thành S

1.4.4.2 Khí dihidro sunfua.

Khi cốc hóa than, khoảng 50% lượng lưu huỳnh có trong than sẽ đi theo khí cốc,chủ yếu ở dạng H2S (95%) Lượng H2S khí cốc hàng năm trên toàn thế giới tới hàngtriệu tấn Thu hồi lượng H2S này không những có ý nghĩa kinh tế mà còn đảm bảođiều kiện vệ sinh công nghiệp Từ H2S có thể sản xuất axit sunfuric theo phương phápxúc tác ướt hoặc đem sản xuất lưu huỳnh nguyên tố

1.4.4.3 Khói lò.

Khi đốt than trong lò của các nồi hơi, lưu huỳnh và các hợp chấtcủa nó có trong than sẽ chuyển thành SO2 Hàng năm trên thế giớiđốt hàng tỉ tấn than, trong đó khói lò đã thải vào khí quyển hàngchục triệu tấn lưu huỳnh tất nhiên muốn sử dụng được nó còn phảigiải quyết vấn đề thu hồi và làm giàu khí SO2 hoặc thiết lập sơ đồsản xuất axit sunfuric trực tiếp từ khí SO2 nghèo

1.4.4.4 Axit sunfuric thải.

Sau khi dùng axit sunfuric làm tác nhân hút nước, tinh chế dầu

mỏ, sunfo hóa các hợp chất hữu cơ… sẽ thu được chất thải chứcnhiều H2SO4 (20-50%) Trong công nghệ gia công kim loại và chế tạomáy, sau khi rửa kim loại cũng thu được chất thải chứa 2-4% H2SO4

và khoảng 25% FeSO4 Chất thải khi sản xuất TiO2 chứa 15-20%

H2SO4 và 45-55% FeSO4 Có 3 hướng sử dụng chất thải này:

- Tách các tạp chất rồi cô đặc để thu hồi H2SO4

- Phân hủy nhiệt thu hồi SO2 để sản xuất axit sunfuric.

- Dùng trực tiếp vào các mục đích không cần axit sunfuric sạch.Tóm lại, nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric rất phong phú Tỉ

lệ giữa các dạng nguyên liệu dùng sản xuất axit sunfuric khôngngừng thay đổi theo thời gian và tùy từng nước Hiện nay, tínhchung trên toàn thế giới thì tỉ lệ các nguyên liệu chính dùng để sảnxuất axit sunfuric như sau: Lưu huỳnh chiếm khoảng 2/3, pirit 1/6,còn lại là các dạng nguyên liệu khác

1.5 Các qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric.

1.5.1 Giới thiệu chung.

Nhìn chung, công nghệ sản xuất axit sunfuric theo phương pháptiếp xúc gồm các giai đoạn sau:

- Chuẩn bị nguyên liệu

ta dùng NO2 hay dung dịch axit HNO3

1.5.2 Cơ chế lí hoá trong các qui trình.

1.5.2.1 Đốt nguyên liệu.

1.5.2.1.1 Đốt pirit.

Khi đốt pirit, đầu tiên có phản ứng trung gian phân hủy nhiệt:

2 FeS2  t o 2 FeS + S2 – 103,9kJ (1-1)Cấu tạo phân tử FeS2 tương tự cấu tạo phân tử của peroxit kimloại hóa trị 2 Vì vậy, quá trình phân hủy FeS2 cũng giống phân hủyperoxit thành oxit và oxi Hơi lưu huỳnh tách ra sẽ cháy giống nhưkhi đốt lưu huỳnh nguyên tố:

Sau khi tách lưu huỳnh, nguyên liệu trở nên xốp, tạo điều kiệntốt cho nó tiếp tục cháy FeS cũng cháy theo phản ứng:

hoặc 3 FeS + 5O2  t o Fe3O4 + 3SO2 (1-4)

Vì đây là phản ứng giữa nhiều phân tử nên chưa xác định được

cơ chế chính xác của nó Hiện nay có một số giả thuyết sau:

Thuyết thứ nhất cho rằng giai đoạn đầu tiên của quá trình oxihóa FeS là tạo thành uối sắt sunfat, sau đó mới phân hủy thành oxit.Thuyết khác lại cho rằng FeS bị oxi hóa trực tiếp từ các oxit

Theo K.M Malin, quá trình oxi hóa FeS ở nhiệt độ thấp có giaiđoạn trung gian tạo thành muối sunfat, còn ở nhiệt độ cao thì trựctiếp thành các oxit

Dù theo cơ chế nào thì quá trình phản ứng cháy của pirit cũngxảy ra theo phương trình tổng quát sau:

4 FeS + 11O2  t o 2Fe2O3 + 8SO2 + 3415,7kJ (1-5)hoặc 3 FeS + 8O2  t o Fe3O4 + 6SO2 + 2438,2kJ (1-6)Điều kiện thuận lợi cho phản ứng … là nhiệt độ cao, hàm lượng

SO2 trong khí và hàm lượng các tạp chất không cháy trong quặnglớn

1.5.2.1.2 Đốt S.

Lưu huỳnh là một phi kim loại điển hình, có độ âm điện lớn(2,6), chỉ kém các halogen, oxi và nitơ Vì vậy, lưu huỳnh là phi kimloại hoạt động mạnh, tác dụng với nhiều đơn chất (chỉ không kếthợp trực tiếp được với iot, nitơ, vàng và Platin), hợp chất thể hiệntính oxi hóa và khử mạnh Đối với những nguyên tố có độ âm điệnnhỏ hơn, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa Các nguyên tố này cháytrong hơi lưu huỳnh (giống như trong oxi), phản ứng phát nhiệt, tạothành những sunfua có công thức hóa học giống các oxit tương ứng.Lưu huỳnh có ái lực rất lớn với oxi, nó cháy trong không khí chongọn lửa màu xanh rất bền và phát nhiều nhiệt:

-Dihidro sunfua có hai tính chất hóa học quan trọng là tính khử mạnh và tính axityếu (trong dung dịch nước) Khí H2S là một chất không bền (độ bền kém nước rõ rệt),

dễ bị phân hủy cho lưu huỳnh và hidro:

Khi có C, SiO2, Al2O3, Fe2O3 … nhiệt độ phân hủy sẽ giảm xuống

2CaSO4 + C = 2CaO + 2SO2 + CO2 – 566,2 kJ (1-12)

1.5.2.2 Làm sạch khí.

Khí lò từ lọc điện khô sang có nhiệt độ khoảng 350-4000C, khitiếp xúc với axit tưới ở các tháp rửa (nồng độ axit ở tháp rửa Ikhoảng 60-75% H2SO4, ở rửa II 25-35% H2SO4) sẽ được làm nguộixuống khoảng 60-80 0C

Ta biết, trong khí lò luôn luôn có một lượng nhỏ SO3 và hơi nước.Khi hạ nhiệt độ, chúng sẽ tác dụng với nhau tạo thành hơi axitsunfuric (ở nhiệt độ cao, hơi H2SO4 bị phân li thành SO3 và H2O) Vìnhiệt độ axit tưới tương đối thấp, nên khi tiếp xúc với nó, độ quá bãohòa của hơi axit sunfuric trong khí lò rất lớn, vượt quá độ quá bãohòa tới hạn, dẫn đến việc tạo mù Mù axit sunfuric tạo thành, chỉmột phần (khoảng 30-50%) được hấp thụ trong tháp rửa, phần cònlại được tách ở các lọc điện ướt Để tách mù axit trong các tháp rửatốt, phải giảm nồng độ và nhiệt độ axit tưới ở tháp rửa II và tháptăng ẩm khi đó độ ẩm tương đối của khí lò tăng và các hạt mù sẽhấp thụ thêm hơi nước vào, làm tăng kích thước của chúng

các l c đi n t và tháp t ng m, ngoài mù axit các t p ch t nh asen, selen,

telu, b i x … c ng đ c tách kh i dòng khí Axit cùng các t p ch t ch y vào thùng ch aụ ỉ ũ ượ ỏ ạ ấ ả ứ

c a tháp r a II, sau đó chuy n sang thùng ch a c a tháp r a I ủ ử ể ứ ủ ử

Ở giai đoạn đầu của quá trình tạo mù trong tháp rửa I (nhiệt độkhoảng 1500C), nồng độ axit trong các hạt mù khá cao (95-98%

H2SO4) sau giảm dần vì mù hấp thụ thêm hơi nước Nhưng quá trìnhhấp thụ hơi nước khơng thể đạt đến trạng thái cân bằng hồn tồn

và do đĩ mù axit đi ra khỏi các tháp rửa và tăng ẩm bao giờ cũng cĩnồng độ cao hơn (khoảng 4-7%) nồng độ axit tưới vào các tháptương ứng

Hỗn hợp khí từ tháp tăng ẩm ra thực tế là bão hịa hơi nước.Nhiệt độ càng cao thì hàm lượng hơi nước trong khí càng lớn Để sấykhơ hỗn hợp khí, người ta thường dùng dung dịch axit sunfuric đậmđặc để hấp thụ hơi nước Hàm lượng hơi nước trong hỗn hợp khí rakhỏi tháp sấy khơng được lớn hơn 0,01% thể tích (0,08g H2O/m3 khí).Sấy khí bằng dung dịch axit sunfuric nĩi riêng và hấp thụ khí bằngchất lỏng nĩi chung là quá trình chuyển chất từ pha khí vào phalỏng

Hình 1.1 S đ quá trình h p thơ ồ ấ ụ

p1,p2: Nồng độ khí bị hấp thụ trong pha khí và ở màng khí

p2

C1

C2Lỏng

Màng khíMặt phân chia phaMàng lỏng

C1,C2: Nồng độ khí bị hấp thụ trong pha lỏng và ở màng lỏng.

Có th gi i thích c ch quá trình này nh sau:ể ả ơ ế ư

b m t phân chia gi a 2 pha luôn luôn hình thành 2 màng không chuy n

đ ng: màng khí và màng l ng Các phân t khí b h p th s khu ch tán t pha khí quaộ ỏ ử ị ấ ụ ẽ ế ừmàng khí đ n b m t phân chia pha qua màng l ng vào pha l ng Nh v y có th xemế ề ặ ỏ ỏ ư ậ ểquá trình h p th là quá trình khu ch tán c a khí qua màng l ng và màng khí T c đ h pấ ụ ế ủ ỏ ố ộ ấ

th ph thu c vào t c đ khu ch tán c a khí qua 2 màng đó ho c ch do t c đ khu chụ ụ ộ ố ộ ế ủ ặ ỉ ố ộ ếtán c a khí qua màng khí quy t đ nh – n u t c đ c a khu ch tán khí qua màng l ngủ ế ị ế ố ộ ủ ế ỏ

bề mặt axit tưới mà không tạo mù (phương pháp hấp thụ)

- Dùng chất rắn hấp phụ tạp chất ở nhiệt độ cao mà không cầnphải làm nguội và rửa hỗn hợp khí (phương pháp hấp phụ)

N u s n xu t axit sunfuric t nguyên li u S và Hế ả ấ ừ ệ 2S thì không c n thi t có ầ ếcông đo n làm s ch khí này Vì khí Hạ ạ 2S (thu đ c t khí th i) đã r a c n th n nên sau ượ ừ ả ử ẩ ậkhi đ t, không c n làm s ch khí n a.ố ầ ạ ữ

1.5.2.3 Quá trình oxi hóa SO 2 thành SO 3

3

O SO

SO P P

P

(1-1)Pso3, Pso2, Po2: áp suất riêng phần của các cấu tử ở trạng tháibân bằng, atm

Lẽ ra phải dùng đại lượng fugat thay cho áp suất riêng phầnnhưng thực tế, trong điều kiện công nghiệp (quá trình oxi hóa SO2

tiến hành ở trên 4000C và 1atm) sự sai khác đó không đáng kể, do

đó vẫn sử dụng phương trình trên

Mức chuyển hóa là tỉ lệ giữa lượng SO2 đã bị oxi hóa thành SO3

và tổng lượng SO2 ban đầu:

x =

2 3

3

SO SO

SO P P

3

SO SO

SO P P

P

Đặt P : áp suất chung của hỗn hợp khí

a,b : nồng độ ban đầu của SO2 và O2 ,% thể tích Kết hợp 1) và (1-3), ta có:

(1-xcb =

).5,0(

5,0100

cb

cb cb

cb

ax b

P

x a K

E: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng, J/mol

Các giá trị E và hệ số k0 tra theo bảng (1.3), hằng số tốc độ k tratheo bảng (1.4)

Bảng 1.3 Giá trị E (kJ/mol) và k0 của xúc tác vanadi

Bảng 1.4 Giá trị k(s-1.atm-1) của xúc tác vanadi công nghiệp

Phản ứng oxi hóa SO2 trong hệ đồng thể không xúc tác có nănglượng hoạt hóa rất lớn (khoảng 120kJ/mol) Vì vậy tốc độ phản ứng

vô cùng chậm, thực tế có thể xem như không xảy ra ngay cả ở nhiệt

độ cao Sở dĩ khi không có xúc tác, phản ứng oxi hóa SO2 có nănglượng hoạt hóa lớn là vì phải tiêu tốn năng lượng để phá vỡ liên kếtgiữa các nguyên tử trong phân tử oxi, sau đó nguyên tử oxi mớiphản ứng với phân tử SO2 Quá trình đó xảy ra theo phản ứng sau:

Khi có xúc tác, năng lượng hoạt hóa giảm do đó tốc độ phảnứng tăng Tiến hành nghiên cứu phản ứng oxi hoá SO2 trên chất xúctác oxit kim loại và đưa ra thuyết “Hợp chất trung gian”: đầu tiêncác chất tham gia phản ứng tác dụng với chất xúc tác tạo thành hợpchất trung gian, sau đó hợp chất trung gian, sau đó hợp chất trunggian phân hủy thành sản phẩm và hoàn nguyên xúc tác:

MenOm-1 + 2SO2 + O2 = MenOm-1.2 SO3 (1-16)

MenOm-1.2 SO3 = MenOm + SO3 + SO2 (1-17)Thuyết hiện đại về xúc tác dị thể, người ta giải thích một cáchthống nhất cơ chế của phản ứng oxi hóa SO2 trên cả xúc tác kim loại

và xúc tác oxit kim loại như sau:

* Tác dụng của chất xúc tác rắn khi oxi hóa SO2 (cũng như trongcác trường hợp xúc tác dị thể khác) là làm giảm năng lượng hoạthóa so với năng lượng hoạt hóa của phản ứng trong pha khí

* Việc giảm năng lượng hoạt hóa là do phản ứng xảy ra theomột con đường mới nhờ có tác dụng hóa học trung gian giữa cácchất tham gia phản ứng với chất xúc tác.

* Hợp chất trung gian xuất hiện trong quá trình oxi hóa SO2 trênxúc tác là hợp chất bề mặt và khi tạo thành hợp chất đó thì cấu trúctinh thể của xúc tác không bị thay đổi (sản phẩm trung gian do tácdụng của các chất khí với chất xúc tác không tạo thành pha riêngbiệt) Chỉ những phân tử trên bề mặt xúc tác mới có phản ứng vớicác chất khí Nếu vì một điều kiện nào đó (nhiệt độ, thành phầnkhí…) mà cấu trúc tinh thể hoặc thành phần hóa học của xúc tác bịthay đổi thì hoạt tính của xúc tác cũng bị thay đổi

* Một trong các giai đoạn của phản ứng xúc tác là có tác dụnggiữa oxi với chất xúc tác dẫn đến việc hình thành hợp chất bề mặt

nhỏ hơn so với khi cho tác dụng trực tiếp SO2 và oxi phân tử

Trong trường hợp xúc tác là oxit kim loại thì SO2 tác dụng với oxinguyên tử (có trong thành phần xúc tác) nằm ngay trên bề mặt xúctác Như vậy, phản ứng gồm 4 giai đoạn:

Khi n > 1 sản phẩm là oleum

Khi n = 1 sản phẩm là monohidrat (axit sunfuric 100%)

Khi n < 1 sản phẩm là dung dịch axit loãng

Thông thường, người ta có xu hướng sản xuất toàn bộ sản phẩm

ở dạng oleum để bảo quản, vận chuyển và sử dụng tiện lợi hơn Vìvậy, cho hỗn hợp khí chứa SO3 qua tháp có tưới oleum (tháp oleum).Như đã biết, oleum là dung dịch axit sunfuric 100% có dư SO3 nên

áp suất hơi riêng phần của SO3 trên nó khá lớn Do hấp thụ SO3,nồng độ oleum tăng Pha loãng nó bằng lượng axit thu được ở thápmonohidrat (hay mono) Lượng oleum lấy dư ra làm sản phẩm đưa

về kho

Khi sản xuất axit sunfuric theo phương pháp xúc tác ướt, trongkhí ra khỏi tháp tiếp xúc có chứa một lượng hơi nước lớn hơn lượngnước cần thiết để tạo thành H2SO4 Khi làm nguội, SO3 sẽ tác dụngvới hơi nước tạo thành H2SO4, sau đó hơi H2SO4 mới ngưng tụ Nhưvậy, ở đây xảy ra quá trình ngưng tụ chứ không phải hấp thụ SO3

SO3 100% có hoạt tính rất cao, có nhiều phương pháp điều chế

Phương pháp phổ biến nhất là dùng khí nóng sau tháp tiếp xúc

để chưng oleum tuần hoàn trong công đoạn hấp thụ của phân xưởngsản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc

1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng.

1.5.3.1 Đốt nguyên liệu lưu huỳnh:

Lưu huỳnh điều chế theo phương pháp tuyển nổi quặng lưu huỳnh, có chứa một lượng tạp chất hữu cơ (tác nhân tuyển nổi), khi đốt có thể tạo những mảng bitum gây khó khăn trong quá trình cháy S ở đáy lò Để phá các mảng bitum này, người ta thổi không khí (sủi bọt) vào phần dưới lò.

Đối với lưu huỳnh bẩn, người ta còn đốt ngay ở dạng cục, vì đốt ở dạng nóng chảy phải đun chảy lỏng S, tro cặn bám vào các ống truyền nhiệt làm giảm hệ số truyền nhiệt, làm tắt vòi phun.

Nồng độ của oxi trong khí lò có ảnh hưởng đến quá trình đốt, hệ số dư không khí là tỉ số khối lượng oxi không khí và khối lượng oxi cần đốt càng lớn thì nhiệt độ của lò càng cao.

1.5.3.2 Làm sạch khí:

Quá trình tạo mù và điều kiện cần thiết để ngưng tụ hơi trongthể tích là phải có hơi quá bão hòa Đường kính của hạt mù phụthuộc vào áp suất hơi trong pha khí Ở điều kiện như nhau, khi tăng

áp suất hơi trong pha khí, đường kính hạt mù sẽ tăng vì khi ngưng tụđồng thể, áp suất hơi trong pha khí lớn hơn áp suất hơi bão hòa vài

ba lần Ví dụ: khi cho hỗn hợp hai dòng khí có chứa SO3 và hơi nướcthì đường kính hạt mù sẽ tăng như sau:

Ở điều kiện làm việc bình thường thì hơi nước không ảnh hưởng

gì đến xúc tác vanadi nhưng nó có thể gây ngưng tụ hơi axit ở thiết

bị truyền nhiệt (công đoạn tiếp xúc) hoặc ở thiết bị làm nguội SO3 vàtạo mù axit (công đoạn hấp thụ)… Vì vậy phải sấy khô hỗn hợp khítrước khi đưa sang công đoạn tiếp theo

Khi sấy khí bằng axit sunfuric thì tốc độ hấp thụ hơi nước do tốc

độ khuếch tán qua màng khí quyết định Lượng hơi nước khuếch tánqua màng khí (tức lượng hơi nước hấp thụ được) xác định theo côngthức:

)(

ln

)(

)(

1 '

' 1 1 ' '

1

P P

P P

P P P

P P

k k

k k

'ln

k P

P K

W: tốc độ giả của khí (tốc độ khí đi trong tháp rỗng), m/s

m: hệ số phụ thuộc chế độ chuyển động của dòng khí Khi chảydòng m =0,5; khi chảy xoáy m = 0,8

Từ phương trình (4-10) ta thấy, khi tăng lượng khí đi qua tháp

sấy thì tốc độ khí tăng, do đó năng suất của tháp cũng tăng Nhưngkhi tăng tốc độ khí thì trở lực của tháp cũng tăng và lượng axit dokhí kéo theo (tia bắn) cũng tăng Trở lực của tháp tăng theo tỉ lệ bìnhphương tốc độ khí:

2 1

2 1

Như vậy khi tốc độ khí tăng 2 lần thì trở lực tháp tăng 4 lần.

Khi sấy khí bằng dung dịch axit sunfuric, hằng số K0 phụ thuộcvào nồng độ axit (ở 500C) như sau:

Khi tăng nồng độ axit tưới, hằng số hấp thụ tăng, mặt khác áp

suất hơi nước bão hòa trên axit giảm, do đó động lực hấp thụ tăng.Như vậy nồng độ axit sunfuric càng lớn thì bề mặt đệm trong thápsấy càng nhỏ

Tổn thất SO2 theo axit sấy: Khi sấy hỗn hợp khí lò bằng dungdịch axit sunfuric, đồng thời cũng xảy ra quá trình hấp thụ SO2.Trong điều kiện sản xuất axit chảy ra từ tháp sấy (nồng độ khoảng95% H2SO4, nhiệt độ 40-50 0C) hòa tan tới 0,15% SO2 Axit này dùng

để pha loãng axit tưới vào tháp hấp thụ monohidrat Khi pha loãngnhiệt độ axit tăng và SO2 sẽ tách ra khỏi axit và đi vào khí quyển đivào khí quyển gây tổn thất SO2 Nồng độ axit càng lớn, nhiệt độcàng thấp thì tổn thất SO2 càng cao

Khi sấy khí bằng dung dịch axit sunfuric, lượng nhiệt tỏa ra rấtlớn Vì vậy axit bị đun nóng và bay hơi một phần Hơi axit bay lên đitheo dòng khí nguội hơn và ngưng tụ trong thể tích (tạo mù axit).Nồng độ dung dịch axit và nhiệt độ càng cao thì lượng axit bayhơi càng nhiều, lượng mù axit tạo thành càng lớn

Sau khi tính toán ảnh hưởng của tất cả các yếu tố kế trên, người

ta rút ra nồng độ thích hợp cho quá trình sấy khí là: tháp sấy tướidung dịch axit sunfuric nồng độ 90-95% H2SO4, nhiệt độ axit tướikhoảng 45-550C

1.5.3.3 Oxi hóa SO 2 thành SO 3

1.5.3.3.1 Anh hưởng của nhiệt độ đến nhiệt phản ứng và hằng số cân bằng oxi hóa SO 2

Ta có hằng số cân bằng phản ứng theo công thức: (1-1)

Quan hệ phụ thuộc giữa hằng số cân bằng và nhiệt độ biểu thị bằng phương trình Hoff:

Vant-2

ln

RT

Qp dT

Nhiệt phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ theo định luật Kirchhoff:

Cp dT

dQp





Cp: hiệu nhiệt dung của sản phẩm và các chất ban đầu:

Cp =Cso3 - Cso2 – 0,5Co2

Để đơn giản, trong khoảng nhiệt độ từ 400-7000C có thể tính Qp

và Kcb theo các phương trình sau với sai số nhỏ hơn 1%:

, 0 100

5 , 0 ).

1 ( lg

5 , 4905

x

x

T th

(1-16)

Từ phương trình trên ta thấy, nhiệt độ thích hợp trong quá trình

độ ban đầu a của SO2 trong hỗn hợp khí và mức chuyển hóa x

Để đơn giản trong tính toán kĩ thuật, có thể dùng phương trìnhthực nghiệm sau:

T = Tcb - Tth

Tcb : nhiệt độ ứng với mức chuyển hóa cân bằng

Như vậy, muốn cho tốc độ oxi hoá SO2 đạt giá trị cực đại phảitiến hành phản ứng ở nhiệt độ thích hợp

Khi đốt các nguyên liệu khác nhau sẽ thu được hỗn hợp khí cóthành phần khác nhau, do đó nhiệt độ thích hợp cũng khác nhau.

Hình 1.2 Anh hưởng của thành phần hỗn hợp khí và mức

chuyển hóa SO2 đến nhiệt độ thích hợp

1- Khi đốt quặng lẫn 10%C (a =7%, b =6,2%)

2-,3- Khi đốt quặng tuyển nổi (a =9%; b =8,1% và a =7%; b

=11%)4- Khi đốt S (a =7%, b =14%)

1.5.3.3.3 Anh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến mức chuyển hóa cân bằng

Vì phản ứng oxi hóa SO2 là phản ứng tỏa nhiệt, giảm thể tíchnên khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất, theo công thức (1-4) mứcchuyển hóa cân bằng sẽ tăng

Ngoài ra mức chuyển hóa cân bằng còn phụ thuộc vào tỉ lệ SO2

và O2 trong khí lò, tức là phụ thuộc vào dạng nguyên liệu và lượngkhông khí đưa vào lò đốt Cùng một loại nguyên liệu, lượng khôngkhí đưa vào lò càng nhiều thì nồng độ SO2 càng thấp và nồng độ O2

trong khí lò càng cao, do đó mức chuyển hóa cân bằng càng lớn

1.5.3.3.4 Anh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng oxi hóa SO 2

Hình 1.3 Anh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ

phản ứng oxi hóa SO2 trên xúc tác vanadi 1- Khi x > 0,6; 2- Khi x < 0,6

Vanadil sunfat có hoạt tính xúc tác thấp (năng lượng hoạt hóa E

= 167,5 kJ/mol) Vì vậy, ngay trong vùng động học, đường biểu diễngiữa hằng số tốc độ và nhiệt độ có điểm gãy ở khoảng 400 0C (hình1.3)

Ở nhiệt độ làm việc của quá trình (trên 3800C), oxi, SO2 bị hấpphụ trên bề mặt xúc tác, sẽ tác dụng với V2O5 theo phương trình:

Thực tế, quá trình oxi hóa SO2 trên các hạt xúc tác dùng trongcông nghiệp xảy ra ở vùng khuếch tán trong Vì vậy, tính toán có thểlấy các giá trị hằng số tốc độ như bảng (1.4)

1.5.3.3.5 Động học quá trình oxi hóa SO 2 trên chất xúc tác vanadi:

-2 11

-1 0

Theo G.K Borexkov và T.I Xokolova đã bỏ qua tốc độ phản ứngnghịch và giả thiết tốc độ tạo thành SO3 phụ thuộc vào nồng độ tất

cả các cấu tử cùng với thực nghiệm đã rút ra các phương trình:

1 0,8

b x

x a

k

d

dx

(1-18)x: mức chuyển hoá

k1: hằng số tốc độ phản ứng thuận

a: nồng độ ban đầu của SO2

b: nồng độ ban đầu của O2

:hệ số hiệu chỉnh việc tăng nồng độ do giảm thể tích chungcủa hỗn hợp khí sau phản ứng

100 2 1

1

a x

2

2 2

8 , 0 1

ax b x

x K

ax b x

x a

273

xcb : mức chuyển hóa cân bằng ở điều kiện đã cho

Còn G.K Borexkov, M.G Xlinko, V.X Bexkov đã đưa ra mộtphương trình động học của quá trình oxi hóa SO2 trên xúc tác vanadidùng trong tính toán thực tế có độ chính xác khá cao:

2

2 2 3 3

A P

Pso kPo

A: hằng số phụ thuộc dạng và kích thước hạt xúc tác như côngthức (1-23)

Thay nồng độ ban đầu và mức chuyển hóa vào (1-21) ta có:

1.2,01

1.21

2

2

ax b

ax x

K

x x

x ax

ax b a

P: áp suất chung của hỗn hợp khí

Phương trình (1-19) thiết lập khi nghiên cứu quá trình oxi hóa

SO2 ở mức chuyển hóa trên 0,6; còn phương trình (1-22) được giớihạn thay đổi mức chuyển hóa rộng hơn (từ 0,1 đến 0,95) Vì vậy, chỉkhi nào mức chuyển hóa lớn hơn 0,6 thì kết quả tính toán theo cácphương trình trên mới trùng nhau

1.5.3.3.6 Anh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng oxi hóa SO 2

Lúc đầu ở nhiệt độ thấp, khi tăng nhiệt độ, tuy hằng số cân

rất nhanh (từ 4000C lên 5000C hằng số tốc độ phản ứng SO2 tăngtrên 30 lần), vì vậy tốc độ phản ứng tăng nhanh Về sau, khi nhiệt độ

đã khá cao, nếu tiếp tục tăng nhiệt độ, hằng số tăng không baonhiêu (hoặc không đổi), trong khi đó hằng số cân bằng lại giảmnhanh, vì vậy tốc độ phản ứng tăng chậm, đạt giá trị cực đại rồi lạigiảm dần Khi đạt trạng thái cân bằng thì tốc độ phản ứng bằngkhông

1.5.3.3.7 Anh hưởng của hoạt tính một vài chất xúc tác đến tốc độ phản ứng oxi hóa SO 2

Các loại xúc tác khác nhau thì hoạt tính của chúng cũng khác nhau, điều đó thể hiện qua hình (1-4).

Hình 1.4 Hoạt tính của một vài chất xúc tác đối với

Trong quá trình oxi hóa SO2, khi tăng mức oxi hóa sẽ:

- Giảm được hàm lượng SO2 trong khí thải

- Tăng được mức sử dụng lưu huỳnh, do đó giảm giá thành sảnphẩm

Để đạt được mức chuyển hóa cao phải kết thúc quá trình oxihóa SO2 ở nhiệt độ thấp mà tại những gần với cân bằng, hằng số tốc

P = 9,8.A.W1,74..h (N/m2) (1-23)W: tốc độ giả của khí (không tính đến thể tích xúc tác chiếm chỗ), m/s.

: khối lượng riêng của khí, kg/m3

h: chiều cao lớp xúc tác, m

A: hệ số phụ thuộc vào dạng và kích thước hạt xúc tác

Khi tốc độ khí bằng 0,4  1,0 m/s, hệ số A có các giá trị sau:

Tốc độ khí W và chiều cao lớp xúc tác h liên hệ với năng suất Ncủa tháp tiếp xúc theo phương trình:

W =C1 N a và h = C2 N a.

a: nồng độ SO2 trong hỗn hợp khí

C1, C2: hằng số

 : thời gian tiếp xúc

Thay các biểu thức trên vào (1-23), và chấp nhận P,  khôngđổi, ta có:

Khi tăng chiều dài mao quản, tức khi tăng đường kính hạt tiếpxúc, đầu tiên mức sử dụng bề mặt bên trong của xúc tác giảm chút

ít (khu vực động học), sau đó giảm rất nhanh, cuối cùng thay đổi tỉ

lệ nghịch với chiều dài mao quản (khu vực khuếch tán trong) Trongcông nghiệp, với những hạt xúc tác có đường kính trung bình nhỏhơn 2mm thì giai đoạn khuếch tán hoàn toàn không ảnh hưởng đếntốc độ quá trình oxi hóa SO2 (mức sử dụng bề mặt trong luôn luônxấp xỉ 1 với mọi giá trị của x) Với những hạt lớn hơn một chút thìquá trình oxi hóa SO2 nằm trong vùng trung gian giữa động học vàkhuếch tán Chỉ với những hạt rất lớn thì quá trình mới hoàn toànnằm trong miền khuếch tán trong Như vậy, hạt xúc tác càng nhỏ thìmức sử dụng bề mặt trong của nó càng lớn, do đó lượng xúc tác của

nó càng ít, nhưng trở lực của lớp xúc tác càng lớn gây tiêu hao nănglượng vận chuyển khí càng cao

1.5.3.3.12 Anh hưởng của đường kính hạt xúc tác đến tiêu hao chung

Chọn đường kính thích hợp của hạt xúc tác phải đảm bảo quátrình oxi hóa SO2 xảy ra trong miền trung gian giữa vùng động học

và khuếch tán, nhằm giảm tới mức thấp nhất lượng xúc tác cầndùng cũng như năng lượng tiêu hao để khắc phục trở lực của lớp xúctác

1.5.3.3.13 Anh hưởng của tốc độ khí đến đường kính thích hợp của hạt xúc tác ở các mức chuyển hoá khác nhau.

Kích th c thích h p c a h t xúc tác ph thu c r t nhi u y u t : ho t tính,ướ ợ ủ ạ ụ ộ ấ ề ế ố ạgiá thành và tu i th c a xúc tác, t c đ khí, tiêu hao n ng l ng đ kh c ph c tr l cổ ọ ủ ố ộ ă ượ ể ắ ụ ở ự

c a l p xúc tác.ủ ớ

1.5.3.4 Hấp thụ SO 3 và H 2 SO 4 thành oleum.

1.5.3.4.1 Anh hưởng của nồng độ và nhiệt độ axit đến hệ số

K 0

Hình 1.5 Anh hưởng của nồng độ và nhiệt độ axit đến

hệ số K0

Trường hợp lượng hơi nước trong khí nhỏ hơn lượng SO3 thì sẽxảy ra đồng thời cả hai quá trình: ngưng tụ hơi axit sunfuric và hấpthụ SO3

Cơ chế quá trình hấp thụ SO3 cũng tương tự như quá trình sấykhí (hấp thụ hơi nước bằng axit sunfuric) Do đó theo công thức (1-7), ta có:

K0: Hệ số phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ axit

W: Tốc độ giả của khí đi trong tháp, m/s

Anh hưởng của nhiệt độ và nồng độ axit đến hệ số K0 được thểhiện trong hình (1-5)

1.5.3.4.2 Anh hưởng của nồng độ và nhiệt độ axit đến hiệu suất, tốc độ hấp thụ SO 3

Quá trình hấp thụ SO3 tốt nhất là ở nhiệt độ thấp và khi nồng độaxit tưới là 98,3%H2SO4 Nồng độ axit càng nhỏ thì áp suất riêng

800,10

2- 60 0C2

1

1- 30 0C0,12

0,140,16

K0

%SO3 toång

0,18

phần của hơi nước trên đó càng lớn và hơi H2SO4 tạo thành càngnhiều Nhiệt độ càng cao thì lượng hơi nước bay hơi càng cao từdung dịch càng nhiều Tốc độ tạo mù càng lớn và tốc độ cũng nhưhiệu suất hấp thụ càng giảm Vì vậy, nhiệt độ càng cao thì áp suấtriêng phần của SO3 càng lớn do hiệu suất và tốc độ càng nhỏ.

1.5.3.4.3 Cân bằng nước trong hệ thống:

Do hấp thụ hơi nước trong hỗn hợp khí nên axit ở tháp sấy bịpha loãng ra, lượng axit này sẽ chuyển sang công đoạn hấp thụ, ở

đó lượng nước trong axit phản ứng với SO3 tạo thành H2SO4 Lượngnước theo axit sấy sang công đoạn hấp thụ càng ít thì phần sảnphẩm lấy ra ở dạng oleum càng nhiều Phần oleum sản xuất đượccũng phụ thuộc cả vào nồng độ SO2 vì nồng độ SO2 càng lớn thì thểtích hỗn hợp khí đi qua công đoạn rửa càng nhỏ, do đó lượng nước đitheo khí càng ít

Nếu lượng nước hấp thụ ở tháp sấy không đủ để tạo thành axitsunfuric có nồng độ qui định thì phải bổ sung nước vào công đoạnhấp thụ hoặc vào công đoạn sấy

Nếu axit sấy không nhả hết SO2 hòa tan trong đó thì tốt nhất là

bổ sung nước vào thùng chứa của tháp hấp thụ monohidrat để giảmlượng axit sấy và do đó giảm tổn thất SO2 hòa tan trong axit đó

Nếu chỉ sản xuất axit sunfuric đậm đặc mà không sản xuất oleum thì lại bổ sung nước vào thùng chứa của tháp sấy để đơn giản các đường ống dẫn axit.

1.5.4 Các qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric:

1.5.4.1 Qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ quặng pirit.

Khí lò từ lò đốt quặng được làm nguội trong nồi hơi tận dụngnhiệt, tách bụi trong xyclon và lọc điện khô, có nhiệt độ 300-4000C

đi vào công đoạn làm sạch khí để tách các tạp chất có hại đối vớichất xúc tác

Ơ tháp rửa tưới dung dịch axit sunfuric nồng độ tương đối thấp,các tạp chất trong khí phần lớn chuyển vào hạt mù axit Chỉ mộtphần rất nhỏ mù axit được tách ở các tháp rửa, phần còn lại tách ởtháp lọc điện ướt và tăng ẩm

Do làm ngu i h n h p khí, nhi t đ axit sunfuric sau khi t i vào các tháp r a vàộ ỗ ợ ệ ộ ướ ử

t ng m s t ng Vì v y, tr c khi đ c t i tu n hoàn l i các tháp, các dung d chă ẩ ẽ ă ậ ướ ượ ướ ầ ạ ịaxit ph i đ c làm ngu i trong các giàn làm ngu i axit.ả ượ ộ ộ

Hỗn hợp khí sau khi qua tháp sấy để tách hơi nước và tháp táchgiọt để tách các giọt axit cuốn theo dòng khí, nhờ quạt khí chungcủa hệ thống thổi qua truyền nhiệt ngoài và các truyền nhiệt trunggian trong tháp tiếp xúc để tăng nhiệt độ đến nhiệt độ hoạt tính củaxúc tác rồi vào các lớp xúc tác thứ nhất

Vì quá trình oxi hóa SO2 tỏa rất nhiều nhiệt, nên hỗn hợp khíchứa SO3 sau khi chuyển hóa sẽ nhường lượng nhiệt đó cho hỗn hợpkhí SO2 mới, tiếp tục làm nguội ở thiết bị làm nguội SO3 trước khi vàocác tháp hấp thụ

Quá trình hấp thụ SO3 (ở các tháp hấp thụ) và hấp thụ hơi nước(ở các tháp sấy) tỏa nhiều nhiệt làm axit tưới bị nóng lên Vì vậy axitchảy từ ra từ các tháp đó phải được làm nguội trước khi tưới tuầnhoàn trở lại

Do hấp thụ SO3 nên nồng độ axit tưới ở các tháp hấp thụ sẽtăng Để giữ nồng độ axit tưới không đổi, phải bổ sung axit sấy vàothùng chứa axit monohidrat, bổ sung axit monohidrat vào thùngchứa oleum

Ơ tháp sấy, do hấp thụ hơi nước nên nồng độ axit tưới giảm Vìvậy phải bổ sung axit từ tháp monohidrat sang Lượng axit sấy dưliên tục đưa về kho chứa axit monohidrat

Ở công đoạn rửa, do hấp thụ mù axit nên nồng độ axit chảy ra

từ tháp tăng ẩm tăng, phải bổ sung nước để giữ cho nồng độ ổnđịnh Lượng axit dư đưa sang tháp rửa II Lượng dư ở tháp rửa II đưasang tháp rửa I liên tục đưa về kho chứa axit loãng

Như vậy, ở nhà máy sản xuất axit sunfuric thường có 3 dạngsản phẩm: oleum 20% SO3 tự do (từ tháp hấp thụ oleum), axit tiếpxúc 92,5% (từ tháp sấy) và axit loãng (từ tháp rửa sau khi đã táchselen)

Qua sơ đồ công nghệ (hình 1.6), ta thấy: sản xuất axit sunfurictheo sơ đồ cổ điển có nhiều điểm mâu thuẫn:

- Hỗn hợp khí lò nóng được làm nguội ở công đoạn làm sạch khí,sau đó lại phải đốt nóng ở công đoạn oxi hóa SO2

- Hỗn hợp khí lò được làm ẩm gần như bão hòa hơi nước ở tháptăng ẩm, sau đó lại phải sấy khô ở tháp sấy (tuy hơi nước không ảnhhưởng gì đến hoạt tính của xúc tác).

- Các tạp chất trong khí được chuyển thành dạng mù axit ở cáctháp rửa, sau đó lại phải tách hết mù ở các lọc điện ướt

Những điểm mâu thuẫn trên làm cho dây chuyền sản xuất axitsunfuric trở nên phức tạp

Hình 1.6 Sơ đồ khối sản xuất axit sunfuric theo phương pháp

tiếp xúc từ quặng pirit

Tách giọt

Oleum

Lọc điện khô

Lọc điện

ướt Rửa

Sấy

Tưới axit

1.5.4.2 Qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric theo phương pháp xúc tác ướt từ H 2 S.

Công nghệ này được I.A Ađađurov và D Gernet nghiên cứu ápdụng ở từ năm 1931 Sau đó nó được tiếp tục nghiên cứu khá đầy đủ

và được áp dụng ở nhiều nước Vì H2S (thu được từ khí thải) đã rửacẩn thận nên sau khi đốt, không cần làm sạch khí nữa Do đó dâychuyền sản xuất đơn giản đi rất nhiều:

- Khí H2S cùng không khí đi vào lò đốt Khí lò có nhiệt độ khoảng

10000C đi vào nồi hơi, giảm nhiệt độ xuống 4500C rồi vào tháp tiếpxúc Để làm nguội hỗn hợp khí sau các lớp xúc tác, người ta bổ sungtrực tiếp không khí nguội vào

- Khí ra khỏi tháp tiếp xúc đi vào tháp ngưng tụ loại đệm, tướidung dịch axit sunfuric Nhiệt độ axit sunfuric 50-600C, axit ra 80-

900C Vì quá trình làm nguội hỗn hợp khí trong tháp ngưng tụ rấtnhanh, nên độ bão hòa của hơi axit ở đây khá lớn Khoảng 1/3 tổnglượng hơi axit ngưng tụ trong thể tích, tạo thành mù và được tách ởlọc điện

Với công nghệ này, có đặc điểm:

+ Khi bổ sung không khí để làm nguội hỗn hợp khí sau các lớpxúc tác thì thể tích hỗn hợp khí sẽ tăng lên, làm tăng trở lực và tiêuhao điện năng vận chuyển khí Vì vậy nồng độ SO2 vào tháp tiếp xúcthường được giữ cao hơn nồng độ thích hợp Sau khi bổ sung khôngkhí, nồng độ SO2 ở các lớp sau sẽ gần với nồng độ thích hợp

+ Về mặt lí thuyết, phương pháp xúc tác ướt có thể sản xuấtđược axit 100% H2SO4 vì khi đốt H2S sẽ cho 1 phân tử SO2 và 1 phân

tử H2O Thực tế, phương pháp này, nồng độ sản phẩm chỉ đạt 92 –94% vì không khí và khí nguyên liệu luôn chứa một lượng hơi nướcnhất định Mặt khác, hiệu suất chuyển hóa SO2 thành SO3 chỉ đạt 97– 98%

1.5.4.3 Qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ thạch cao:

Sơ đồ kĩ thuật nói chung công đoạn đốt cũng tương tự như cácqui trình công nghệ khác

Khí lò chứa SO2 đem sản xuất axit sunfuric theo sơ đồ cổ điển

Có khác đôi chút là bộ phận tinh chế khí chỉ cần một lọc điện ướt (vì

khí không có As và hàm lượng SO3 rất nhỏ) và bề mặt truyền nhiệttrong công đoạn tiếp xúc lớn hơn (do hàm lượng SO2 trong khí lòthấp hơn so với đốt quặng pirit).

Khi sản xuất axit sunfuric từ thạch cao phải tốn thêm nhiệtlượng để tách nước kết tinh (CaSO4.2H2O) và nồng độ SO2 trong khíthu được cũng thấp hơn

1.5.4.4 Qui trình công nghệ sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ SO 2 nồng độ cao.

- Khó khăn chính của công nghệ này là quá trình oxi hóa SO2 cónồng độ cao rất phức tạp vì phải oxi hóa SO2 trong điều kiện lượngoxi dư rất ít, nhiệt lượng tỏa ra rất lớn Nếu dùng thiết bị chuyển hóabình thường thì rất cồng kềnh, phức tạp, khó sử dụng và điều chỉnh

Do đó, người ta phải dùng tháp tiếp xúc kiểu lớp sôi, làm việc theochế độ tiếp xúc kép (hai giai đoạn) có hấp thụ trung gian:

- Khí SO2 và O2 được đốt nóng sơ bộ trong truyền nhiệt (nhờnhiệt của khí sau chuyển hóa) rồi vào tháp tiếp xúc I Ơ đây SO2

được oxi hóa đến 80-90% Khí sau chuyển hóa đem làm nguội ngưng

tụ SO3 lỏng hoặc hấp thụ oleum 65% SO3 tự do, oleum 20% SO3 tự

do Lượng SO2 còn lại cho đi qua tháp tiếp xúc II và SO3 tạo thànhđược hấp thụ trong tháp monohidrat

Các tính toán cho thấy, nếu nồng độ SO2 trong khí nguyên liệulớn hơn 26% và mức chuyển hóa ở tháp tiếp xúc I lớn hơn 65% thì cóthể đưa trực tiếp khí SO2 (nhiệt độ 40-600C) vào tháp tiếp xúc màkhông cần đốt nóng sơ bộ

So sánh với phân xưởng tương đương đi từ khí SO2 7,5% thì sơ

Lưu huỳnh sau khi nấu chảy bể (22), lắng tách cặn bể (21) đượcđưa vào lò đốt (4) Không khí dùng để đốt được sấy khô bằng axitsunfuric đậm đặc ở tháp sấy (1) Hỗn hợp khí SO2 ra khỏi lò có nhiệt

độ 1100-12000C được làm nguội trong nồi hơi (5) để hạ nhiệt xuống440-4500C rồi đi vào tháp tiếp xúc (7) [lớp xúc tác I,II ở dưới; III, IV, V

ở trên] Hai lớp đầu làm nguội gián tiếp nhờ các thiết bị (6), (8), (9)các lớp sau làm nguội trực tiếp (bổ sung không khí nguội vào)

Khí ra khỏi tháp tiếp xúc qua làm nguội (10) rồi vào tháp hấpthụ oleum (11), tại đây tưới dung dịch oleum 110%H2SO4 thu sảnphẩm oleum, khí chưa hấp thụ hết cho qua tiếp tháp hấp thụ axit(12), tại đây tưới dung dịch H2SO4 98,3% thu sản phẩm dung dịch

H2SO4 98,8%

Vì lưu huỳnh có chứa một ít dầu hỏa (tác nhân tuyển nổi còn lại)

và bitum nên khi cháy sẽ tạo thành hơi nước Nếu hàm lượng cáctạp chất trên lớn, lượng hơi nước tạo thành có thể vượt quá giới hạncho phép (0,01%), dẫn đến việc tạo mù khi hấp thụ, gây tổn thấtaxit theo khí thải và không sản xuất được oleum

Để giảm việc tạo mù, người ta chỉ dùng một tháp hấp thụmonohidrat tưới axit 98,3% H2SO4, nhiệt độ axit ra 110-1200C (chế

độ nóng)

Để tận dụng nhiệt của khí sau tháp tiếp xúc và tránh tạo mù khihấp thụ, một số nước dùng nước cao áp (40 atm) để làm nguội SO3:nhiệt độ nước vào 1200C, ra 2000C Do đó hơi axit tạo thành sẽngưng tụ trên bề mặt mà không tạo thành mù

23- Các máy bơm 24- Bồn chứa axit tưới tháp sấy.

Chương 2 NĂNG SUẤT THIẾT KẾ - ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

NHÀ MÁY.

2.1 Năng suất thiết kế

- Năng suất thiết kế: 240.000 tấn /năm

- Tính theo acid sunfuric: 31250 kg/h

2.2 Địa điểm xây dựng nhà máy.

H2SO4 có tầm quan trọng lớn trong nền kinh tế quốc dân, nókhông thể thiếu trong ngành hóa học Nhu cầu về sản xuất cũngnhư tiêu thụ ngày càng nhiều Việc xây thêm nhà máy, phânxưởng là một yêu cầu bức thiết Trong khi đó, với xu hướng đô thịhoá ngày nay, vấn đề môi trường là một trong những mối quantâm hàng đầu của nhà nước và xã hội hiện nay Nguyên nhân gây

ô nhiễm môi trường lớn nhất là chất thải công nghiệp Cùng vớiviệc nâng cao trình độ kĩ thuật, công nghệ xử lí chất thải côngnghiệp, chủ trương của nhà nước ta hiện nay là xây dựng nhữngkhu công nghiệp tập trung để bảo đảm sức khoẻ cộng đồng Do

đó, nhà máy cần được bố trí xây dựng ở khu công nghiệp Việc lựachọn vị trí khu công nghiệp đòi hỏi phải có sự thuận lợi về giaothông, nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, nhân lực đặc biệt là nguồnnhân lực có trình độ chuyên môn, nguồn điện, nguồn nước …vv

Một số yêu cầu chung:

- Vị trí tương đối bằng phẳng, ít bị ngập lụt

- Địa chất ổn định.

- Quĩ đất xây dựng thích hợp và có khả năng mở rộng trongtương lai

- Không bị ô nhiễm và chiếm ít diện tích canh tác.

- Nhà máy có nhiều bụi, thải ra hơi độc, mùi khó chịu nên phải

xa khu ở và nơi đông đúc để tránh ô nhiễm

Bên cạnh đó còn một số yếu tố ảnh hưởng cấu trúc địa điểm

- Điều kiện thiên nhiên của địa điểm (địa chất công trình, khíhậu, mưa, gió bão, nhiệt độ, độ ẩm …) làm ảnh hưởng đến bảoquản sản phẩm.

- Nguyên liệu là yếu tố hàng đầu (số lượng, chất lượng, đặtđiểm tính chất của nguyên liệu và tính ổn định)

- Nguồn cung cấp điện, nước

- Xử lý nước thải, khí thải

- Giao thông vận chuyển.

- Khả năng cung cấp nhân công

- Sự hợp tác hoá với các nhà máy khác

Với năng suất thiết kế 240.000 tấn/năm thì việc vận chuyểnnguyên liệu lưu huỳnh nhập từ nước ngoài đến cảng Sài Gòn vậnchuyển được cả hai đường thủy – bộ với số lượng 120.000tấn/năm

Các nhà máy ngành hoá chất thuộc nhóm A cho nên chọn vị trí thiết kế nằm trong khu công nghiệp Phú Mỹ (Nam Sài Gòn) tiện cho việc dùng nguồn nước và khí thải cũng như vận chuyển hàng hoá, nguyên liệu bằng đường bộ và đường sông.

Ch ươ ng 3 QUI TRÌNH CÔNG NGH Ệ

3.1 Lựa chọn qui trình công nghệ sản xuất.

3.1.1 Lập luận chọn lựa qui trình công nghệ sản xuất.

Công nghệ sản xuất H2SO4 đòi hỏi nguồn nguyên liệu phảiđược cung cấp thường xuyên và phổ biến Việc sử dụng nguyênliệu từ quặng pirit ở nước ta vô cùng khó khăn, đòi hỏi phải cóphương tiện kĩ thuật cao để tinh chế lại cũng như chi phí khai thác

rất tốn kém Vả lại nguồn quặng mỏ lại hiếm hoi, hàm lượng lưuhuỳnh thấp Đồng thời, nguyên liệu là khí thải có chứa lưu huỳnhthu hồi phải qua thiết bị hiện đại, chi phí cao Do đó, chỉ có sửdụng nguyên liệu lưu huỳnh nguyên chất nhập từ nước ngoài làphương cách thuận lợi nhất, kinh tế nhất Việc lựa chọn nguyênliệu là lưu huỳnh dẫn đến rút ngắn một số công đoạn trong quitrình sản xuất, giảm bớt chi phí thiết bị.

Nguồn nhiên liệu cung cấp cho nhà máy phục vụ vào côngđoạn sản xuất là điện Phương pháp sản xuất được lựa chọn thiết

kế là phương pháp tiếp xúc Hiện có 2 công nghệ

- Công nghệ tiếp xúc đơn: công nghệ này sau khi khí SO 3 được tạo ra sẽ được hấp thu một lần bằng một thiết bị hấp thu.

- Công nghệ tiếp xúc kép: theo công nghệ này thì SO 3 sẽ được hấp thu 2 lần bằng 2 thiết bị hấp thu.

Việc chọn lựa công nghệ nào tuỳ thuộc vào năng suất thiết kế và tính kinh tế của việc thiết kế.

Tuy công nghệ tiếp xúc đơn thì đơn giản hơn công nghệ tiếp xúc kép, số lượng thiết bị ít hơn nhưng hiệu suất hấp thu thấp Công nghệ tiếp xúc kép cho hiệu suất hấp thu cao, làm giảm sự mất mát của lưu huỳnh và giảm chi phí cho việc xử lý môi trường, tuy nhiên số lượng thiết bị sẽ tăng lên Với năng suất đã lựa chọn theo đề tài thiết kế, sản phẩm đòi hỏi tạo ra oleum để dễ vận chuyển cũng như sử dụng Do đó, người thiết kế chọn thiết kế theo công nghệ tiếp xúc kép và chọn nguyên liệu cho sản xuất acid sunfuric là lưu huỳnh.

3.1.2 Bi n lu n dây chuy n thi t b ệ ậ ền thiết bị ế ị

3.1.2.1 Dây chuyền thiết bịn công nghiệp.

Dây chuyền công nghiệp dùng nguyên liệu lưu huỳnh với sơ

đồ xúc tác kép có hàm lượng lưu huỳnh S ≥ 99,8% không có lẫntạp chất selen và asen Do vậy so với sơ đồ công nghệ đi từ quặngpirit đơn giản hơn rất nhiều

-Không cần công đoạn gia công nguyên liệu (đập, nghiền.sấy, sàng)

-Thiết bị sản xuất đơn giản, gọn nhẹ, số lượng không nhiều do

đó giảm chi phí vận hành, giảm định mức tiêu hao nguyên liệu, hạgiá thành sản phẩm

-Đặc biệt đối với dây chuyền công nghệ đi từ nguyên liệu lưuhuỳnh đã hạn chế tối thiểu mức độ ô nhiễm môi trường, giảmlượng chất thải phát sinh vào môi trường

-Đối với nước ta, nguồn quặng pirit hiếm (nếu có thì hàmlượng và trữ lượng không cao), chủ yếu nhập từ nước ngoài nêngiá cước phí vận chuyển chiếm tỉ trọng lớn trong giá thành sảnphẩm Do đó nếu sản xuất từ quặng pirit thì giá thành cao.

Vậy việc lựa chọn dây chuyền công nghệ sản xuất acid sunfuric đi từ nguyên liệu lưu huỳnh đã giảm đi rất nhiều cước phí vận chuyển, là giải pháp tốt nhất cho bài toán kinh tế đối với công nghệ sản xuất acid sunfuric ở nước ta hiện nay.

Dây chuyền công nghệ sản xuất H2SO4 đi từ nguyên liệu lưuhuỳnh đối với sơ đồ tiếp xúc kép gồm các thiết bị sau:

-Bể nấu chảy lưu huỳnh

3.1.2.2 Chọn các thiết bị trong dây chuyền thiết bịn sản xuất.

3.1.2.2.1 Bể nấu chảy lưu huỳnh.

Bể nấu chảy lưu huỳnh được chia làm 6 ngăn nhỏ có dạng hình chữ nhật, chiều dài mỗi ngăn khoảng 2m và rộng khoảng 1,5m (được cấu tạo bằng thép) bên trong có ống trao đổi nhiệt hơi bão hòa 14atm đi trong ống, lưu huỳnh rắn nhận nhiệt từ hơi bão hoà thực hiện quá trình chuyển pha rắn thành lỏng.

3.1.2.2.2 Lò đốt lưu huỳnh

Ch n lò đ t ki u n m ngang có c u t o b ng thép, hình tr bên trong có các l p ọ ố ể ằ ấ ạ ằ ụ ớ

g ch ch u nhi t và g ch ch u l a, đ ng kính 5 m, chi u dài 15 m.ạ ị ệ ạ ị ử ườ ề

Lưu huỳnh sau khi nấu chảy và tách cặn, bơm qua ống dẫn đến vòi phun được không khí thổi vào lò và cháy Đề lưu huỳnh cháy triệt để, bên trong lò có tường ngăn Loại này chỉ đốt được lưu huỳnh nguyên chất vì nếu có cặn thì vòi phun sẽ bị tắc.

Trong dây chuyền ta chọn lò kiểu nằm ngang vì nguyên liệu làlưu huỳnh sạch (hàm lượng S ≥ 99,8%)

3.1.2.2.3 Tháp chuyển hoá

* Tháp chuyển hoá lớp sôi:

+ Ưu điểm: