NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUANG ĐẾN SỬ DỤNG AMONIAC TRONG CÔNG NGHIỆP

29 335 0
NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUANG ĐẾN SỬ DỤNG AMONIAC TRONG CÔNG NGHIỆP

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUANG ĐẾN SỬ DỤNG AMONIAC TRONG CÔNG NGHIỆP MỤC LỤC Trang I. MỞ ĐẦU 5 II. GIỚI THIỆU VỀ AMONIAC 7 3 II.1. Lịch sử phát hiện và sử dụng amoniac 7 II.2. Nguồn phát sinh amoniac 8 II.3. Một số tính chất cơ bản của amoniac 8 II.3.1. Tính chất vật lý 8 II.3.2. Tính chất hóa học 10 III. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG AMONIAC 12 III.1. Ứng dụng amoniac 12 III.2. Sản xuất và tiêu thụ amoniac 12 III.2.1. Sản xuất amoniac 12 III.2.2. Tiêu thụ amoniac 14 III.3. Tiêu chuẩn liên quan đến amoniac 15 IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC 16 IV.1. Quy trình Haber tổng hợp amoniac 16 IV.2. Các bước trong quy trình tổng hợp amoniac 18 IV.3. Hướng nghiên cứu công nghệ trong tương lai 22 V. VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG SẢN XUẤT, SỬ DỤNG, LƯU TRỮ VÀ VẬN CHUYỂN AMONIAC 22 V.1. Tính chất độc hại của amoniac 22 V.2. Tính chất cháy nổ của amoniac 25 V.3. Thao tác an toàn với NH3 lỏng 25 V.3.1. Nguyên tắc chung 25 V.3.2. Một số quy định cụ thể trong sử dụng an toàn 26 V.4. Xử lý các tình huống khi làm việc với amoniac 28 V.5. Các vấn đề liên quan khác 30 4 I. MỞ ĐẦU Amoniac (NH 3 ) là một hợp chất của nitơ và hyđro có tên quốc tế (theo IUPAC) là “Azane”, “Ammonia”, “Hydrogen nitride”, và một số tên khác. Amoniac là một hóa chất có rất nhiều ứng dụng. Trước đây trong thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ II, NH 3 lỏng từng được thiết kế sử dụng làm thuốc phóng tên lửa. Trước khi diclorodiflorometan (Freon 12 hay R12) và một số chất hữu cơ chứa flo, clo (nhóm các chất CFC) được phát minh ra và áp dụng làm môi chất lạnh, thì NH 3 lỏng là môi chất lạnh độc tôn. Tuy nhiên do tính độc hại và hiệu suất năng lượng thấp mà NH 3 lỏng đã có thời phải nhường chỗ cho các CFC trong lĩnh vực làm lạnh, nhất là các thiết bị làm lạnh dân dụng công suất nhỏ (tủ lạnh, máy điều hòa không khí, v.v…). Tuy nhiên đối với các dây chuyền lạnh công suất lớn, NH 3 lỏng vẫn phát huy tác dụng, nhất là từ năm 1994 khi nhiều nước có lệnh cấm sản xuất và sử dụng các CFC để giảm hiện tượng phá hủy tầng ozon theo Nghị định thư Montreal (1987). Hiện nay NH 3 vẫn được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất phân bón và một số hoá chất cơ bản. Trong đó lượng sử dụng cho sản xuất phân bón (cả dạng rắn và lỏng) chiếm phần lớn, đến trên 80% sản lượng NH 3 toàn thế giới và tương đương với khoảng 1% tổng công suất phát năng lượng của thế giới. Bên cạnh đó NH 3 vẫn được sử dụng trong công nghiệp đông lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm, v.v ), trong các phòng thí nghiệm, trong tổng hợp hữu cơ và hóa dược, y tế và cho các mục đích dân dụng khác. Ngoài ra trong công nghệ môi trường, NH 3 còn được dùng để loại bỏ khí SO 2 trong khí thải của các nhà máy có quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu) và sản phẩm amoni sunfat thu hồi của các quá trình này có thể được sử dụng làm phân bón. NH 3 cũng được dùng theo công nghệ khử chọn lọc (selective catalytic reduction- SCR) với xúc tác chứa vanađi để loại chất ô nhiễm NOx trong khói động cơ. Hiện tại NH 3 lỏng là dạng thương phẩm được sử dụng ở quy mô lớn nhất. Ngoài NH 3 lỏng, trong công nghiệp người ta còn dùng cả dung dịch NH 3 trong nước, đặc biệt dạng này vẫn còn được dùng trực tiếp làm phân bón tại một số nước (như Hoa Kỳ, Nga). Tại Nga, người ta dùng nhiều NH 3 dạng 5 dung dịch (công thức quy ước là NH 3 .H 2 O) theo tiêu chuẩn GOST 9-92 (liquid ammonia technical GOST 9-92). Đây là dung dịch NH 3 trong nước, có nồng độ NH 3 là 25% (min), được sản xuất dưới 2 dạng là loại A (type A) dùng cho các ngành công nghiệp và loại B (type B) dùng trong nông nghiệp (trực tiếp làm phân bón). Dùng các dung dịch NH 3 trong nước an toàn hơn dùng NH 3 lỏng do không cháy và không gây nổ, tuy nhiên hơi amoniac tách ra từ dung dịch vẫn có thể tạo hỗn hợp nổ với không khí trong những điều kiện thích hợp.Việc lưu trữ, chuyên chở các dung dịch này cũng đơn giản hơn nhiều so với NH 3 lỏng do không cần các bồn chịu áp lực chuyên dụng (chỉ cần dùng thùng đựng có nắp thông thường và có thể nạp tối đa đến 95% dung tích bình chứa). NH 3 dùng trong các phòng thí nghiệm và cho các mục đích dân dụng thường ở dạng dung dịch nước có nồng độ 5, 10 hoặc 25% ở các cấp tinh khiết (P) hoặc tinh khiết phân tích (PA). Do một số tính chất riêng của NH 3 , người làm việc và sử dụng NH 3 phải đối mặt với những rủi ro do chất này đem lại như tính độc, khả năng gây ô nhiễm môi trường, khả năng gây mất an toàn do áp suất cao (khi sử dụng amoniac lỏng) và một số nguy cơ khác. Vì vậy tại các nước, quá trình sản xuất, lưu trữ và vận chuyển amoniac đều có các quy trình và quy định cụ thể. Tại Việt Nam do vấn đề này còn tương đối mới, nên mới chỉ có rất ít tài liệu phục vụ những người trực tiếp sử dụng NH 3 tại các cơ sở sản xuất, mà chưa có các tài liệu, thông tin rộng rãi về vấn đề này. Ở nước ta, NH 3 đã được sử dụng khá lâu trong công nghiệp làm lạnh. Tuy nhiên việc sử dụng còn giới hạn ở quy mô nhỏ. Trong những năm gần đây, trong ngành công nghiệp trong nước, amoniac lại nổi lên như là một sản phẩm trung gian, một tiền chất quan trọng, có nhu cầu lớn trong công nghiệp sản xuất các loại phân bón chứa đạm và phân tổng hợp (urê, DAP, v.v…) vì vậy các thông tin liên quan đến NH 3 càng được quan tâm nhiều hơn. Trong tài liệu này, chúng tôi sẽ đưa ra một số thông tin cơ bản nhất, liên quan đến các quá trình sản xuất, sử dụng, lưu trữ và vận chuyển amoniac. II. GIỚI THIỆU VỀ AMONIAC 6 II.1. Lịch sử phát hiện và sử dụng amoniac Người Roman xưa đã tìm thấy muối amoni clorua tại đền thờ thần Jupiter tại xứ Libi cổ và gọi muối đó là “ muối Amun” ( salt of Amun). Trong một tác phẩm cổ, Caius Plinius Secundus (hay còn gọi là Pliny the Elder) có nhắc đến tên một loại muối được gọi là “Hammoniacus” (hammoniacus sal, hay còn gọi là sal ammoniac). Vào Thế kỷ thứ 8, các nhà giả kim thuật Arập đã biết đến sal ammoniac. Sau đó vào Thế kỷ 13, Geber (Jabir ibn Hayyan) và các nhà giả kim thuật châu Âu cũng nhắc đến tên muối này. Vào thời kỳ Trung thế kỷ, những người thợ nhuộm đã biết dùng muối sal ammoniac (còn được gọi là nước tiểu lên men) để làm đổi màu các loại thuốc nhuộm có nguồn gốc thảo mộc. Vào Thế kỷ 15, Basilius Valentinus đã chỉ ra rằng có thể thu được amoniac bằng các cho kiềm tác dụng với sal ammoniac. Sau đó loại muối này đã được điều chế bằng cách chưng (nhiệt phân) sừng và móng gia súc, sau đó trung hòa dịch cất chứa cacbonat thu được với axit clohyđric (HCl). Lần đầu tiên amoniac dạng khí do Joseph Priestley phân lập vào năm 1774 và được ông đặt tên là “không khí kiềm” (alkaline air). Tuy nhiên người đầu tiên thu được chất khí này là nhà giả kim thuật Basil Valentine. 11 năm sau, Claude Louis Berthollet đã xác định được thành phần phân tử của amoniac là NH 3 . Fritz Haber và Carl Bosch là những người phát hiện quy trình sản xuất amoniac vào năm 1909. Công trình này đã được đăng ký phát minh vào năm 1910. Người Đức là là những người đầu tiên trên thế giới sử dụng amoniac ở quy mô công nghiệp trong thời kỳ Đại chiến thế giới lần thứ I sau khi bị phong tỏa mất nguồn natri nitrat từ Chilê. Khi đó amoniac được được người Đức dùng để sản xuất thuốc nổ phục vụ chiến tranh. II. 2. Nguồn phát sinh amoniac Hiện nay ngoài nguồn NH 3 nhân tạo (các nhà máy sản xuất phân urê hoặc các nhà máy chuyên sản xuất amoniac lỏng), trong tự nhiên cũng có một lượng 7 nhỏ NH 3 tồn tại trong khí quyển do thường xuyên hợp chất này được tạo ra từ các quá trình phân hủy các vật liệu hữu cơ có nguồn gốc động, thực vật. Trong nước mưa, nước biển người ta cũng phát hiện thấy có NH 3 và các các muối amoni. Hoạt động của núi lửa cũng là nguồn sinh ra muối amoni (như amoni clorua NH 4 Cl và amoni sunfat (NH 4 ) 2 SO 4 ). Tại một số vùng khoáng chứa sôđa, người ta cũng thấy có các tinh thể amoni bicacbonat NH 4 HCO 3 . Các hoạt động sinh hóa hàng ngày của người và động vật cũng là nguồn sinh ra NH 3 . II.3. Một số tính chất cơ bản của amoniac II.3.1. Tính chất vật lý Amoniac có công thức phân tử là NH 3 . Phân tử lượng NH 3 là 17,0306g/mol. Ở điều kiện thường, NH 3 khan là một chất khí không màu, nhẹ bằng nửa không khí (tỷ trọng so với không khí bằng 0,596 ở O o C), có mùi sốc đặc trưng. Amoniac khan tạo “khói” trong không khí ẩm. Amoniac hòa tan mạnh trong nước tạo thành dung dịch nước của NH 3 (hay còn gọi là amoni hyđroxit do trong dung dịch nước của amoniac có tạo thành NH 4 OH). Ở O o C, NH 3 có độ hòa tan cực đại là 89,9g trong 100 ml nước. Dung dịch nước của NH 3 (còn có tên là “ nước đái quỷ”) khá bền nhưng bị loại gần hết NH 3 khi đun tới sôi. Nồng độ của amoni hyđroxit có thể được xác định bằng tỷ trọng kế hoặc Bomé kế. Ở áp suất khí quyển, NH 3 hóa lỏng tại -33,34 o C (239,81 o K), có trọng lượng riêng 682 g/lit tại 4 o C, hóa rắn tại -77,73 o C (195,92 o K), vì vậy ở nhiệt độ thường người ta phải lưu trữ NH 3 lỏng dưới áp suất cao (khoảng trên 10 atm tại 25,7 o C). Do NH 3 lỏng có entalpy (nhiệt bay hơi) ∆H thay đổi lớn (23,35kJ/mol) nên chất này được dùng làm môi chất làm lạnh. NH 3 lỏng là một dung môi hòa tan tốt nhiều chất và là một trong những dung môi ion hóa không nước quan trong nhất. Nó có thể hòa tan các kim loại kiềm, kiềm thổ và một số kim loại đất hiếm để tạo ra các dung dịch kim loại (có màu), dẫn điện và có chứa các electron solvat hóa. 8 Dưới đây là bảng tóm tắt một số tính chất đặc trưng của NH 3 Điểm sôi (ở áp suất khí quyển) -33,34°C Tỷ trọng (so với không khí ở O o C) 0,596 Độ hòa tan trong nước g/100g H 2 O 89,9 (O o C) 60 (ở 15°C) 7,4 (100°C) Độ tan của NH 3 khí trong 1 lit nước 700 lít (20°C) Giới hạn nổ với không khí 15-28% (thể tích) Độ tan của một số muối vô cơ trong NH 3 lỏng: Độ tan (g muối/ 100 g NH 3 lỏng) Amoni axetat 253.2 Amoni nitrat 389.6 Liti nitrat 243.7 Natri nitrat 97.6 Kali nitrat 10.4 Natri florua 0.35 Natri clorua 3.0 Natri brorua 138.0 Natri iodua 161.9 Natri tioxyanat 205.5 NH 3 lỏng là một dung môi ion hóa nhưng yếu hơn nước. Nó có thể hòa tan và phân li nhiều hợp chất có liên kết ion điển hình như các muối nitrat, nitrit, xyanua, v.v của kim loại kiềm và amoni. Trong NH 3 lỏng, các muối 9 amoni tan đều có tính axit. So với trong môi trường nước, thế oxyhóa khử của nhiều hệ trong NH 3 lỏng đều chuyển sang dương hơn. E° (V, amoniac lỏng) E° (V, nước) Li + + e − ⇌ Li −2.24 −3.04 K + + e − ⇌ K −1.98 −2.93 Na + + e − ⇌ Na −1.85 −2.71 Zn 2+ + 2e − ⇌ Zn −0.53 −0.76 NH 4 + + e − ⇌ ½ H 2 + NH 3 0.00 – Cu 2+ + 2e − ⇌ Cu +0.43 +0.34 Ag + + e − ⇌ Ag +0.83 +0.80 II.3.2. Tính chất hóa học Phân tử NH 3 có cấu trúc kim tự tháp tam giác (trigonal pyramid). Trong không khí, NH 3 là chất bền, không tự bốc cháy và không duy trì sự cháy. Ở nhiệt độ cao (1200 o C) và có mặt của chất xúc tác thích hợp, amoniac có thể bị phân hủy thành nitơ và hyđro. 2NH 3 → N 2 + 3H 2 t°= 1200°C (1) NH 3 có thể phản ứng với các chất oxy hóa. Ví dụ: nó có thể cháy trong oxy với ngọn lửa màu lục vàng yếu cho sản phẩm là nitơ và nước; có thể cháy trong khí clo, nitơ bị đẩy ra và tạo HCl, còn trong trường hợp dư NH 3 thì có thể xảy ra nổ mạnh đồng thời tạo thành nitơ triclorua NCl 3 . Khi đó nitơ trong phân tử NH 3 chuyển hóa trị từ - 3 lên +3. Cũng vì lẽ NH 3 dễ dàng phản ứng với nhiều chất, trong đó có các chất oxy hóa mạnh, các axit mạnh, v.v , nên trong thực tế người ta khuyến cáo 10 không nên trộn lẫn (hoặc để gần) amoniac với các axit mạnh, các halogen, các chất chất tẩy trắng clorin (chlorine bleach) hoặc các chất oxy hóa mạnh khác. NH 3 khan (độ ẩm dưới 0,2%) không phản ứng với HCl khan, tuy nhiên khi có mặt của nước (độ ẩm) sẽ xảy ra phản ứng mạnh. Trong trường hợp này, NH 3 thể hiện tính bazơ điển hình. Dung dịch nước của amoniac thường được gọi là amoni hyđroxit với hằng số bazơ pk=4,75, và tác dụng tỷ lượng với các axit và tạo các muối amoni. Ví dụ: NH 3 + HCl → NH 4 Cl (2) Phản ứng tạo khói trắng rất đặc trưng khi cho hơi NH 3 tiếp xúc với dung dịch HCl đậm đặc. Trong khi đó bản thân NH 3 khan lại là một axit rất yếu, có thể mất 1 proton H + tạo thành anion amid NH 2 - . Ví dụ cho liti nitrua vào NH 3 lỏng người ta nhận được anion amid (NH 2 - ) Li 3 N (s) + 2 NH 3 (l) → 3 Li + (am) + 3 NH 2 − (am) (3) Hyđro trong NH 3 có thể bị các kim loại mạnh đẩy ra và thế chỗ để tạo ra các nitrua như magie có thể cháy trong NH 3 để tạo magie nitrua Mg 3 N 2 . Natri hoặc kali kim loại nóng có thể tạo ra các nitrua (NaNH 2 , KNH 2 ) khi tác dụng với NH 3 . NH 3 có thể bị oxy hóa thành axit nitric HNO 3 với sự có mặt của xúc tác platin ở nhiệt độ 750-800 o C, áp suất oxy 9 atm. Quá trình này được gọi là quá trình Oswald 4 NH 3 + 8 O 2 → 4 HNO 3 + 4 H 2 O (4) Từ axit nitric người ta có thể sản xuất nhiều dẫn xuất của nitơ trong đó có các chất nổ. 11 NH 3 tự bốc cháy ở 651 °C và có thể tạo hỗn hợp nổ với không khí khi nồng độ nằm trong vùng 16–25% (có tài liệu nói là 16-28%). NH 3 có tính ăn mòn các kim loại và hợp kim chứa đồng (Cu), kẽm (Zn), nhôm (Al), vàng (Au), bạc (Ag), thủy ngân (Hg), v.v Vì vây trong thực tế người ta khuyến cáo không nên để hơi hoặc dung dịch amoniac tiếp xúc với các vật dụng có chứa các kim loại hoặc hợp kim này. Khi NH 3 tiếp xúc lâu dài với một số kim loại (Au, Ag, Hg, Ge, Te, Sb…) thì có thể tạo ra các hợp chất kiểu fuminat dễ gây nổ nguy hiểm. Amoniac lỏng phá hủy các chất dẻo, cao su, gây phản ứng trùng hợp nổ của etylen oxit. III. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG AMONIAC III.1. Ứng dụng amoniac Amoniac được sử dụng cả trong công nghiệp và trong đời sống hàng ngày. Cụ thể: - Dung dịch nước của NH 3 có nồng độ 25% hoặc thấp hơn thường được dùng trong các phòng thí nghiệm và trong đời sống. - Dung dịch NH 3 được sử dụng trong nông nghiệp như: tạo môi trường chống đông (nồng độ NH 3 0,03% và axit boric 0,2-0,5%) để bảo quản mủ cao su (latex) hoặc được sử dụng trực tiếp làm phân bón. - Dung dịch amoniac hoặc amoniac lỏng được sử dụng trong xử lý môi trường nhằm loại các NOx hoặc SOx trong các các khí thải khi đốt các nguyên liệu hóa thạch (than đá, dầu, v.v…). Quá trình này thường có thể phải dùng chất xúc tác chứa vanađi. - Dung dịch amoniac hoặc amoniac lỏng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất phân bón, hóa chất và hóa dược. III.2.Sản xuất và tiêu thụ amoniac III.2.1. Sản xuất amoniac 12 [...]... xúc tác sử dụng trong các bước phản ứng xúc tác của quy trình đều do Topsoe cung cấp Công nghệ Krupp Uhde là công nghệ sản xuất amoniac từ khí thiên nhiên, khí hoá lỏng hoặc naphta Nếu sửa đổi các thiết bị đầu - cuối một cách thích hợp thì cũng có thể sử dụng các nguyên liệu hyđrocacbon khác như than, dầu, các loại bã hoặc metanol Trong thời gian từ năm 1990 đến năm 2000 đã có 40 nhà máy áp dụng công. .. học” này vào các quá trình sản xuất công nghiệp để cạnh tranh với quá trình Haber, mà các nhà khoa học chỉ hy vọng tìm hiểu bản chất của quá trình cố định đạm trong sinh vật Một phát hiện rất ấn tượng liên quan đến vấn đề này là đã tìm ra vùng hoạt động của enzym cố định đạm có cấu trúc dị thường Fe7MoS9 V VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG SẢN XUẤT, SỬ DỤNG, LƯU TRỮ VÀ VẬN CHUYỂN AMONIAC V.1 Tính chất độc hại của... được thương mại hóa nhiều nhất là: 1/ Công nghệ Haldor Topsoe ; 2/ Công nghệ M.W Kellogg; 3/ Công nghệ Krupp Uhde; 4/ Công nghệ ICI; 5/ Công nghệ Brown & Root Riêng công nghệ Haldor Topsoe hiện chiếm đến 50% thị phần trên thị trường công nghệ trong lĩnh vực tổng hợp amoniac trên thế giới Hiện các nhà máy sản xuất amoniac (và phân đạm) hiện đại nhất trên thế giới đều chuyển nguyên liệu đầu, ví dụ khí... cho một vấn đề khoa học có ý nghĩa lớn, nhưng có thể còn cần phải hàng nhiều năm nữa thì phương pháp này mới có thể được áp dụng một cách có hiệu quả kinh tế trong sản xuất công nghiệp - Trong một số vi sinh vật trong tự nhiên, nhờ có enzym nitrogenases nên có khả năng chuyển ni tơ không khí thành NH3 Quá trình này được gọi là quá trình cố định đạm (nitơ) Hiện nay người ta chưa đặt vấn đề áp dụng quá... để tránh vật nôn lọt vào phổi Sau đó cần đưa nạn nhân đến trạm y tế hoặc bệnh viện để cứu chữa V.5 Các vấn đề liên quan khác Vấn đề đào tạo người lao động - Vấn đề đào tạo nghiệp vụ cho người lao động làm việc với NH3 là trách nhiệm của nhà quản lý - Nhân viên mới, cũ đều có quyền được đào tạo và đào tạo lại theo định kỳ để duy trì tính chuyên nghiệp - Chương trình đào tạo bao gồm cả tài liệu viết... CO2, CO ) có hại đến hệ xúc tác Người ta tách khí CO2 và H2S bằng cách rửa bằng nước ở áp suất cao Ngày nay, người ta sử dụng rộng rãi dung dịch etanolamin trong nước, chủ yếu là mono etanolamin CH2-CH2(OH)NH2 để tách loại các khí trên 3 Nén khí Dùng các máy nén công suất lớn để tạo đủ áp suất cần thiết cho hỗn hợp khí trong hệ thống tổng hợp amoniac 4 Tổng hợp amoniac Dựa vào áp suất sử dụng, người ta... hệ thống tổng hợp amoniac: - Hệ thống làm việc ở áp suất thấp 100 − 160 atm - Hệ thống làm việc ở áp suất trung bình 250 − 360 atm - Hệ thống làm việc ở áp suất cao 450 − 1000 atm 19 Tháp tổng hợp amoniac sử dụng hệ thống áp suất trung bình là thông dụng nhất Dưới đây sẽ trình bày sơ lược 2 công nghệ sản xuất amoniac điển hình nhất: Công nghệ Haldor Topsoe A/S là công nghệ sản xuất amoniac có mức tiêu... Phân đạm Phú Mỹ) trong những năm gần đây, có thể sơ bộ ước tính nhu cầu này hàng năm của cả nước là không vượt 100 nghìn tấn III.3 Tiêu chuẩn liên quan đến amoniac Hiện tại có một số tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế liên quan đến NH3 đang được áp dụng ở nước ta: 15 STT Tiêu chuẩn Nội dung 1 TCVN 2613-1993 Amoniac lỏng tổng hợp Yêu cầu kỹ thuật (Technical requirements) 2 TCVN 2614-1993 Amoniac lỏng tổng... một phần từ công suất dư của các nhà máy urê trong nước Hiện nay cũng có những tính toán về khả năng đầu tư một cơ sở sản xuất NH3 phục vụ cho nhu cầu sử dụng trong nước (sản xuất DAP, SA, v.v…) và xuất khẩu Hiện chưa thấy có số liệu chính thức về mức tiêu thụ amoniac lỏng để làm môi chất lạnh tại Việt Nam, song qua số lượng amoniac dư thừa có khả năng bán ra của các cơ sở có sản xuất amoniac (Nhà... theo chất oxi hóa sử dụng mà trong công nghiệp có 3 loại công nghệ chuyển hóa: - Chuyển hóa bằng hơi nước có xúc tác - Chuyển hóa bằng hơi nước và oxi có xúc tác - Chuyển hóa không có xúc tác bằng oxi hay không khí giàu oxi 18 Trong trường hợp nguyên liệu là than đá: Về nguyên tắc, khí hóa than để điều chế syngas cũng tương tự Nếu coi trong than chỉ chủ yếu chứa cacbon và không tính đến các thành phần . NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUANG ĐẾN SỬ DỤNG AMONIAC TRONG CÔNG NGHIỆP MỤC LỤC Trang I. MỞ ĐẦU 5 II. GIỚI THIỆU VỀ AMONIAC 7 3 II.1. Lịch sử phát hiện và sử dụng amoniac 7 II.2. Nguồn phát sinh amoniac. rãi về vấn đề này. Ở nước ta, NH 3 đã được sử dụng khá lâu trong công nghiệp làm lạnh. Tuy nhiên việc sử dụng còn giới hạn ở quy mô nhỏ. Trong những năm gần đây, trong ngành công nghiệp trong. hiểm. Amoniac lỏng phá hủy các chất dẻo, cao su, gây phản ứng trùng hợp nổ của etylen oxit. III. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG AMONIAC III.1. Ứng dụng amoniac Amoniac được sử dụng cả trong công

Ngày đăng: 22/06/2015, 10:08

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Người Roman xưa đã tìm thấy muối amoni clorua tại đền thờ thần Jupiter tại xứ Libi cổ và gọi muối đó là “ muối Amun” ( salt of Amun). Trong một tác phẩm cổ, Caius Plinius Secundus (hay còn gọi là Pliny the Elder) có nhắc đến tên một loại muối được gọi là “Hammoniacus” (hammoniacus sal, hay còn gọi là sal ammoniac). Vào Thế kỷ thứ 8, các nhà giả kim thuật Arập đã biết đến sal ammoniac. Sau đó vào Thế kỷ 13, Geber (Jabir ibn Hayyan) và các nhà giả kim thuật châu Âu cũng nhắc đến tên muối này. Vào thời kỳ Trung thế kỷ, những người thợ nhuộm đã biết dùng muối sal ammoniac (còn được gọi là nước tiểu lên men) để làm đổi màu các loại thuốc nhuộm có nguồn gốc thảo mộc. Vào Thế kỷ 15, Basilius Valentinus đã chỉ ra rằng có thể thu được amoniac bằng các cho kiềm tác dụng với sal ammoniac. Sau đó loại muối này đã được điều chế bằng cách chưng (nhiệt phân) sừng và móng gia súc, sau đó trung hòa dịch cất chứa cacbonat thu được với axit clohyđric (HCl).

  • Lần đầu tiên amoniac dạng khí do Joseph Priestley phân lập vào năm 1774 và được ông đặt tên là “không khí kiềm” (alkaline air). Tuy nhiên người đầu tiên thu được chất khí này là nhà giả kim thuật Basil Valentine. 11 năm sau, Claude Louis Berthollet đã xác định được thành phần phân tử của amoniac là NH3.

  • Fritz Haber và Carl Bosch là những người phát hiện quy trình sản xuất amoniac vào năm 1909. Công trình này đã được đăng ký phát minh vào năm 1910.

  • Người Đức là là những người đầu tiên trên thế giới sử dụng amoniac ở quy mô công nghiệp trong thời kỳ Đại chiến thế giới lần thứ I sau khi bị phong tỏa mất nguồn natri nitrat từ Chilê. Khi đó amoniac được được người Đức dùng để sản xuất thuốc nổ phục vụ chiến tranh.

    • Dưới đây là bảng tóm tắt một số tính chất đặc trưng của NH3

    • Độ tan của một số muối vô cơ trong NH3 lỏng:

    • - Trong một số vi sinh vật trong tự nhiên, nhờ có enzym nitrogenases nên có khả năng chuyển ni tơ không khí thành NH3. Quá trình này được gọi là quá trình cố định đạm (nitơ). Hiện nay người ta chưa đặt vấn đề áp dụng quá trình “phỏng sinh học” này vào các quá trình sản xuất công nghiệp để cạnh tranh với quá trình Haber, mà các nhà khoa học chỉ hy vọng tìm hiểu bản chất của quá trình cố định đạm trong sinh vật. Một phát hiện rất ấn tượng liên quan đến vấn đề này là đã tìm ra vùng hoạt động của enzym cố định đạm có cấu trúc dị thường Fe7MoS9.

      • Tại Việt Nam, nồng độ NH3 cho phép trong không khí xung quanh theo TCVN 5938-2005 là 0,2 mg/m3.

      • Bản thân amoniac không phải là chất dễ bắt lửa và không duy trì sự cháy. Nhiệt độ bốc cháy của NH3 khá cao: 651o C (1204oF) khi có mặt của xúc tác sắt, và 850 o C (1562oF) khi không có chất xúc tác.

      • Hơi amoniac có thể tạo hốn hợp nổ với không khí khi nồng độ amoniac trong hỗn hợp là 16-28%.

      • Khi cho amoniac tiếp xúc với thủy ngân, các halogen, bạc oxit, hypoclorit có thể tạo ra các hợp chất nổ.

        • - Vì NH3 lỏng có khả năng gây độc, nổ, … nên các bình chứa amoniac dùng khi chuyên chở, bảo quản và sử dụng phải đáp ứng một cách nghiêm ngặt các tiêu chuẩn, nền chai (hoặc bồn) phải sơn màu vàng, chữ đề phải là màu đen. Làm việc với amoniac lỏng phải tuân thủ đúng các quy định.

        • 1. Quy định về sử dụng an toàn các thiết bị chịu áp lực

        • - Đạt các yêu cầu chung về chế tạo, lắp đặt, sửa chữa các bình (thiết bị) áp lực theo TCVN 6153-1996.

        • - Đạt các yêu cầu về chế độ kiểm định kỹ thuật (lắp đặt, kiểm định kỹ thuật).

        • - Đạt các yêu cầu về vận hành theo đúng nguyên tắc an toàn.

        • - Đạt các yêu cầu chung về các dụng cụ kiểm tra, đo lường, cơ cấu an toàn và phụ tùng kèm theo (áp kế, cơ cấu an toàn, các dụng cụ đo, v.v…) và phải tiến hành định kỳ kiểm định các dụng cụ này theo quy định.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan