Báo cáo thực tập Bột giặt Đức Giang

Em cùng các bạn trong viện kĩ thuật hóa học trường đại học bách khoa hà nội đã được thực tập tại Công ty CP bột giặt và hóa chất Đức Giang.Đây là khoảng thời gian vô cùng quý báu để chúng em có những trải nghiệm thực tế về các kiến thức học trên nhà trường. Sau đây là bản báo cáo về những thu hoạch của em trong quá trình tìm hiểu các dây chuyền sản xuất của công ty mà cụ thể là xưởng sản xuất LAS (liner alkyl benzen sunfonic acid), xưởng sản xuất bột giặt, xưởng hóa chất tinh khiết. Bên cạnh đó em rất biết ơn các thầy cô hướng dẫn, các cô chú anh chị, nhân viện toàn thể công ty đã tạo điều kiện cho chúng em tham quan tìm hiểu công ty Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu trong quá trình thực tế và tham khảo các tài liệu liên quan nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót và nhầm lẫn. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cô trong bộ môn để bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn.Giới thiệu chung về Công ty CP Bột giặt Hóa chất Đức GiangLà một trong những công ty hoạt động trong lĩnh vực Hóa chất thành lập từ năm 1963,trên diện tích 6000m2 cách trung tâm Hà Nội 15Km.Công ty Đức giang chuyên cung cấp các sản phẩm hóa chất phụ cho sản xuất nôngnghiệp, công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ các mặt hàng bao gồm cả: Hàng tinhkhiết và công nghiệp.

Bên cạnh đó em rất biết ơn các thầy cô hướng dẫn, các cô chú anh chị, nhân viện toàn thể công ty đã tạo điều kiện cho chúng em tham quan tìm hiểu công ty!

Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu trong quá trình thực tế và tham khảo các tài liệu liên quan nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót

và nhầm lẫn Em rất mong được sự góp ý của các thầy cô trong bộ môn để bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

C.TY CP BỘT GIẶT & HÓA CHẤT ĐỨC GIANG

1 Giới thiệu chung về Công ty CP Bột giặt & Hóa chất Đức Giang

Là một trong những công ty hoạt động trong lĩnh vực Hóa chất thành lập từ năm 1963, trên diện tích 6000m2 cách trung tâm Hà Nội 15Km

Công ty Đức giang chuyên cung cấp các sản phẩm hóa chất phụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ các mặt hàng bao gồm cả: Hàng tinh khiết và công nghiệp

Quá trình phát triển của công ty

1963 – 1985: Sản xuất hoá chất tinh khiết, hoá chất kỹ thuật

1986 – 1990: Sản xuất kem giặt, bột giặt

1990 đến nay:

Sản xuất phốtpho vàng, Natritriphotphat

Axít phốt phoric, các hợp chất của photpho chủ yếu xuất khẩu, một phần cung cấp cho thị trường nội địa

Mở rộng hiện đại hoá phân xưởng hoá hoá chất tinh khiết, hoá chất kỹ thuật Sản xuất bột giặt và chất tẩy rửa

2 Giới thiệu chung về các phân xưởng trong công ty

2.1 Phân xưởng sản xuất bột giặt

Bột giăt được sản xuất với các thành phần chính là: chất hoạt động bề mặt LAS, chất tẩy trắng, chất thơm, các phụ gia khác

Nguyên

liệu đầu

Lò phản

2.2 Phân xưởng hóa chất tinh khiết

Sử dụng phương pháp cất để sản xuất các muối nhỏ lẻ của các axit H2SO4 và HNO3 Sản phẩm của xưởng gổm có:

2.3 Phân xưởng sản xuất LAS:

Xưởng sản xuất LAS vừa để phục vụ cho xưởng sản xuất bột giặt vửa để cung cấp bán

ra thị trường với sản lượng 1000T/ 1 tháng

2.4 Phân xưởng sản xuất Axit Photphoric

a Phản ứng :

4P(vàng) +5 O2→2P2O5

P2O5 + 3H2O→2H3PO4

b Sơ đồ công nghệ

Hóa lỏng

Photpho

Thùng chứa Tháp đốt Thùng trộn Đóng gói

CHƯƠNG 2: PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT LAS (linear alkyl benzen sunfonic acid)

I.Chất hoạt động bề mặt LAS:

+ Chất hoạt động bề mặt phi ion: đầu phân cực không bị ion hóa

2 Chất hoạt động bề mặt LAS:

LAS là một chất hoạt động bề mặt anion được phát triển từ alkylbenzen mạch thẳng (LAB).Khoảng 99% sản lượng LAB được chuyển thành LAS qua quá trình

sulphonat hóa.LAS thì hầu hết được sử dụng dành riêng trong thành phần chất tẩy rửa.Trong một số trường hợp LAS thì được sử dụng như là một dẩn xuất của Natri.Và trong một vài ứng dụng đặt biệt thì LAS cũng được sản xuất từ dẫn xuất khác

Trọng lượng phân tử trung bình: 342, (m+n)= 7-10 Nhánh alkyl thẳng, sunfonate

ở trí para

Tích chất:

+ LAS dễ phân huỷ sinh học trong điều kiện hiếu khí

+ Khả năng hoà tan trong nước giảm khi chiều dài chuỗi alkyl tăng và tuỳ thuộc vào ion dương của muối

+ Ở nhiệt độ phòng, LAS (C12) là chất rắn màu vàng nhạt

+ LAS bền trong môi trường oxy hoá

+ Một trong những tính chất quan trọng của LAS là nó có tính tương thích cao hơn các chất hoạt động bề mặt anionic khác

+ LAS là hợp chất cơ tính ổn định cao

II.Sơ đồ công nghệ sản xuất LAS:

1.1 Sơ đồkhối:

TĐN loại tấm

Téc chứa sản phẩm

xyclon Lọc tĩnh điện Tháp hấp thụ khí bằng NaOH

1.2 Sơ đồ công nghệ:

III Công nghệ sản xuất LAS:

Trong phân xưởng được chia ra thành các khu với các tên gọi khác nhau, có mục đích và chức năng khác nhau

Khu 11: khu xử lí khí ( lọc bụi, làm khô khí)

Khu 25: khu hóa lỏng lưu huỳnh

Khu 12: chuyển hóa SO2 thành SO3

Khu 16: Phản ứng LAB với SO3 tạo sản phẩm LAS

Khu 14 : xử lí khí thải

1.1 Khu xử lí khí:

Không khí được hút vào từ ngoài trời được lọc

và nén qua thiết bị máy bơm 3 bánh răng (hình

bên)

Bơm này gồm 2 cánh quay ngược chiều nhau, hình dạng cánh như bên, khi hai cánh guồng tiếp xúc trượt vào nhau và vào vỏ tạo thành những khoảng không gian kín có tác dụng hút và đẩy khí

Sau đó khí nén sẽ được đưa vào thiết bị làm lạnh ngưng tụ, nhằm mục đích lọai bỏ hơi nước trong không khí.Thiết bị làm lạnh ngưng tụ gốm 2 ngăn.Có đường kính khoảng 1,2m, chiều cao khoảng 3m.Đầu tiên không khí vào sẽ được làm lạnh bằng nước mát

từ nhiệt độ khoảng 80-90oC xuống khoảng 20oC sau đó được làm mát bằng etylen glycol xuống 5-100C.Các môi chất làm lạnh được đi trong ống còn không khí thì đi bên ngoài

(ảnh)

Etylen glycol sau khi làm mát được bơm ly tâm bơm trở về thùng chứa 2 ngăn Sau đó chất này lại được 1 bơm ly tâm khác bơm sang thiết bị KU11.1 để hoàn nguyên tiếp tục làm mát

Tiếp tục không khí đã được làm mát đươc đưa sang hệ thống hấp thụ silicagel

để tiếp tục loại bỏ nước

(ảnh tháp hấp thụ)

Hệ thống tháp gồm hai tháp hấp thụ đặt chồng lên nhau, và làm việc luân phiên Mỗi tháp cao khoảng 2 m, đường kính 1.5m , toàn bộ hệ thống tháp cao khoảng 7m, lớp hấp thụ silicagel dày 1m mỗi tháp.Mỗi tầng silicagel làm việc ở chế độ sấy 12h sau đó chuyển sang chế độ hoàn nguyên 7h

Như ở trong hình vẽ, thì tháp dưới đang làm việc và tháp trên đang tiến hành hoàn nguyên

Với tháp dưới, không khí được dẫn từ thiết bị làm lạnh ngưng tụ đi qua van HV 11.1A và đi xuống tháp dưới (khí vào cửa trên và đi ra ở dưới) đi qua lớp silycagel

để loại nước.Tiếp tục khí đã được làm khô qua van HV 11.1B chia làm 2 đường đi vào lò đốt và vào thiết bị lọc sương

Với tháp trên, quá trình hoàn nguyên gồm 2 giai đoạn là giải hấp thụ bằng khí nóng

và làm mát Giải hấp thụ thì không khí ngoài trời và khí thải từ thiết bị trao đồi nhiệt ống chùm 12E6 được trộn lẫn với nhau khoảng nhiệt độ < 180oC qua van HV 11.2 qua quạt 11K2 qua HV 11.3B qua HV 11.1B vào tháp trên ở của dưới và đi ra

ở cửa trên qua van HV 11.1A và cứ thế tuần hoàn sấy trong khoảng 4 tiếng Thiết

bị trao đổi nhiệt 11E1 có tác dụng gia nhiệt bằng hơi nước để duy trì nhiệt độ không khí sấy luôn đạt yêu cầu (khi mà mới vận hành hệ thống, chưa có khí thải nóng từ 2 thiết bị trao đổi nhiệt 12E5, 12E6).Tiếp đên là giai đoạn làm mát bằng khí khô Không khí khô sẽ được trích ra từ tháp dưới qua van HV 11.5 vào tháp hấp thụ ở trên , đường đi tuần hoàn của khí làm mát cũng giống đường đi của khí giải hấp thụ và quá trình làm mát kéo dài 3 tiếng với nhiệt độ duy trì < 35oC

Sau khi tháp hấp thụ bên dưới làm việc được 12h thì sẽ tiến hành hoạt động tháp trên

và thực hiện quá trình hoàn nguyên silycagel ở tháp dưới và ngược lại

1.2 Khu vực hóa lỏng lưu huỳnh (khu 25):

1.3 Khu vực chuyển hóa SO 2 thành SO 3 ( khu 12):

- Đốt lưu huỳnh trong lò đốt: (12H1)

(ảnh lò đốt)

Lò đốt cao khoảng 5m , đường kính 1.1m, bên trong có nhiều lớp bi sứ với các kích thước khác nhau, lớp dưới cùng là bi sứ dạng to, tiếp theo là lớp bi sứ nhỏ hơn và trên cùng là lớp bi chịu lửa có tác dụng phân phối dòng khí đi trong lò đốt

Không khí đã được làm khô được đưa vào lò đốt từ phía dưới, còn lưu huỳnh lỏng được phun vào lò đốt tù phía trên 1 ít không khí khô được trích từ đường vào của không khí khô đi vào cùng chiều với lưu huỳnh lỏng được gia nhiệt bằng tia lửa điện đến điểm bắt cháy của lưu huỳnh thì phản ứng cháy diễn ra và sau đó lưu huỳnh sẽ tiếp tục cháy trong lò đốt mà không cần gia nhệt thêm Nhiệt độ khí ra khỏi lò đốt khoảng tầm 600oC

-Chuyển hóa SO2 thành SO3 : (trong tháp chuyển hóa 12C1)

(ảnh cấu tạo tháp)

Tháp chuyển hóa cao khoảng 10m, đường kính khoảng 0.5m Bên trong gồm 4 tầng xúc tác với độ dày khác nhau tăng dần để tăng hiệu suất chuyển hóa khí Ở hai tầng xúc tác trên, trước mỗi tầng đều có thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm dạng chứ U 12E2

và 12E3 có nhiệm vụ chủ yếu là làm mát khí đi vào xuống nhiệt độ 440 – 450oC ( nhiệt

độ hoạt hóa của xúc tác ) Làm mát bằng khí ngoài trời Trước khi vào tháp chuyển hóa khí đi ra từ lò đốt có được đi qua 1 thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm để làm giảm bớt nhiệt.Khi phản ứng xảy ra sẽ sinh ra nhiệt vì thế trước khi xuống mỗi tầng xúc tác dòng khí đều được làm mát, với hai tầng xúc tác dưới thì làm mát bằng không khí khô vừa có tác dụng làm mát vừa có tác dụng cung cấp thêm O2 để tăng hiệu suất chuyển hóa thành SO3 ở các tầng cuối Tỉ lệ chuyển hóa của các tầng lần lượt là 93%, 95%, 98%, > 98%

Thường trước khi chạy tháp chuyển hóa thì

phải tiến hành sấy tháp trong 4h Không

khí ngoài trời được hút qua quạt hút 12K1

qua 12K2 vào lò đốt dầu DO 12H4 Lò này

cao 3m đường kính khỏang 0.5m Dầu DO

từ thùng chứa 12V1 qua bơm 1 bánh răng

12P1 vào 12H4 qua bộ phận đánh điện đốt

cháy dầu DO tạo khí nóng, khí này sau

được giảm nhiệt độ đến nhiệt độ sấy yêu

cầu bằng cách trộn thêm với không khi mát

, dòng khí này đi qua thiết bị trao đổi nhiệt

12E2 ( khí đi trong ống) và được thải ra ngoài Nhiệt độ sẽ tăng dần từ trên đỉnh tháp xuống toàn bộ tháp bằng phương thức truyền nhiệt

Sau khi thời gian sấy hoàn thành tắt lò đốt dầu DO, và ta chỉ thổi không khí mát vào thiết bị trao đổi nhiệt 12E2 và 12E3 để làm mát dòng khí đi trong tháp bằng quạt 12K1

trao đổi nhiệt ta thu được oleum có nhiệt độ khoảng 40oC vào thùng chứa 12V2.Mỗi tháp cao khoảng 7m đường kính ~0.5m và có lớp bảo ôn bên ngoài

(ảnh TĐN ống chùm cấu tạo)

1.4 Khu tạo sản phẩm LAS: (khu 16)

-

- Khí qua khỏi thiết bị trao đổi nhiệt được đi qua thiết bị lọc sương 16F3 để tách lỏng khí Thiết bị lọc sương cao khoảng 2m với đường kính khoảng 0.6m có của vào ở bên dưới và cửa ra bên trên Bên trong thiết bị chứa một lớp đệm bề dày 0.4m làm bằng thep inox đặc biệt Khí đi vào thiết bị qua lớp đệm thì khí sẽ bay lên trên còn lỏng sẽ bị giữ lại và đi xuống dưới vào thùng chứa 12V2 Trước khi vào thiết bị thì khí SO3 được trộn lẫn với 1 lượng khí khô được trích ra từ tháp hấp thụ silycagel nhằm giảm bớt nồng độ khí SO3 trong 1m3 không khí xuống không quá 5% để tránh nồng độ đậm đặc quá có thể gây cháy sản phẩm khi tác dụng với LAB

(ảnh 16F3)

Sau đó SO3 được đưa sang tháp phản ứng 16R1 để phản ứng với LAB tạo LAS

LAB ở téc chứa được bơm bánh răng 16P5 bơm vào qua 2 thiết bị lọc 16F4 A/B làm việc song song, qua van HV16.4 và van KV16.2 vào trong tháp phản ứng và phản ứng với SO3

Tháp phản ứng cao khoảng 7m, là thiết bị phản ứng loại ống dạng màng Gồm 37 ống

bố trí hình lục giác, ở đầu mỗi ống có 1 phễu phân phối sao cho khí SO3 đi qua phễu di chuyển trong lòng ống, còn LAB đi ngoài phễu và chảy dọc thành bên trong của ống phản ứng tạo thành màng Sản phẩm thu được ở dưới đáy thiết bị

Vì quá trình phản ứng sinh nhiệt lớn nên phải tiến hành làm mát.1/3 thân trên của tháp được làm mát thường với 1 đường nước làm mát vào và ra 2/3 thân tháp còn lại có hai đường nước vào làm mát và 1 đường nước ra, vì theo tính toán quá trình phản ứng sẽ tỏa nhiệt mạnh mẽ nhất ở phần thân dưới tháp nên phải cung cấp đủ lượng nước để làm mát tháp

Vào mùa đông nước làm mát được tuần

hoàn lại một phần để tiết kiệm năng lượng

Sản phẩm LAS được đưa vào thiết bị tách

lỏng khí 16V4 để tách LAS ra khỏi khí

chưa phản ứng

Thiết bị 16V4 là 1 thùng chứa rỗng cao

khoảng 1.2m Lỏng được tập trung ở dưới

đáy đi qua bơm bánh răng 16P2, còn hơi

mù LAS bốc lên qua xyclon 16S1

có chiều cao 1.2m, tách khí đi đến

Sản phẩm LAS được qua máy đo tỉ khối, nếu sản phẩm đạt tỉ khối của bán thành phẩm thì sẽ được bơm ra thùng chứa 16V5 sau đó bán sản phẩm ở 16V5 được bơm pittong 16P3 bơm lên hòa trộn cùng LAB ở thiết bị trộn 16MX1 trước khi vào tháp phản ứng phản ứng tiếp

Khi tỉ khối sản phẩm LAS đạt tiêu chuẩn sẽ được bơm sang thiết bị ổn định và làm già 16A1 để tiếp tục phản ứng

Thiết bị cấu tạo gồm 1 thùng chứa sản phẩm cao 2.2m , với đường kính khoảng 1.8m

Là thiết bị vỏ ngoài được làm mát bằng nướcđể nhiệt độ không quá 60oC, bên trong có lắp cánh khuấy bên trên nối với động cơ LAS được cho vào thiết bị từ bên dưới, thời gian để LAS di chuyển tù đáy thiết bị lên của chảy tràn ở trên mất 40’

Dưới đáy thiết bị có của tháp sản phẩm dành cho trường hợp khi cần tháo hết sản phẩm trong thiết bị ra tránh để sản phẩm bị đen do phản ứng lâu quá

Thiết bị làm già

Sau đó sản phẩm tiếp tục được đưa sang thiết bị hydrat hóa 16MX2 cũng là thiết bị có

vỏ ngoài được làm mát bằng nước duy trì khoảng 60-70oC Cấu tạo và hoạt động của 16MX2 giống 16A1 chỉ khác kích thước, và ngoài ra nước còn được cho trực tiếp vào trong thiết bị nhằm mục đích để dừng phản ứng , khi đó nước sẽ tác dụng với SO3 tạo oleum và không tác dụng với LAB nữa

Cuối cùng sản phẩm được bơm qua bơm bánh răng lên thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm với môi chất làm mát là nước thường về nhiệt độ khoảng 40oC rồi được chuyển ra téc chứa sản phẩm ở ngoài trời

(ảnh và đường đi thiết bị trao đổi nhiệt loại tấm)

Cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt loại tấm gồm rất nhiều tấm kim loại được ghép kín khít với nhau nhờ các đệm cao su Hình dáng của các tấm thường có hình lượn sóng để tăng diện tích tiếp xúc giữa các lưu thể Cũng nhờ sự bố trí của các đệm cao su giữa các tấm mà hình thành nên đường đi của các lưu thể không tiếp xúc trực tiếp với nhau

Cụ thể là với mỗi mặt của mỗi tấm trao đổi nhiệt sẽ tiếp xúc trực tiếp với một lưu thể riêng

Ngoài ra , khi mới bắt đầu vận hành hệ thống khí SO3 chưa được tạo ra để phản ứng thì LAB vẫn sẽ được tuần hoàn trong tháp phản ứng nhờ bơm bánh răng 16P2 để đảm bào

hệ thống làm việc liên tục

1.5 Khu xử lý khí thải ( khu 14):

Khí thải từ xyclon 16S1 đươc đưa vào tháp lọc tĩnh điện 14F1 cao 10m, đường kính khoảng 1.5m

(ảnh lọc điện)

Tháp hoạt động với điện cực quầng và điện cực lắng.điện cực lắng là cực dương là các ống kim loại bao quanh, bên trong mỗi ống là điện cực quầng là các sợi dây được kéo căng bởi các quả nặng khoảng 5kg.Các ống có hình lục giác và xếp theo hình lục giác

,có 37 ống Quanh cực dây có khả năng ion hóa mạnh nên xuất hiện vầng sáng và có nghe tiếng nổ lép bép nên được gọi là điện cực quầng Điện cực ống là nơi các giọt lỏng sẽ tụ lại và chảy xuống dưới đáy.phần lớn mù LAS sẽ bị các electron tự do đang trên đường di chuyển đến điện cực ống va đập phải và bám vào làm cho các hạt mù đó tích điện âm, đến khi di chuyển đến bề mặt điện cực ống sẽ trao đổi ion và trở nên trung hòa đọng lại trên bề mặt điện cực rồi chảy dọc xuống đáy thiết bị

Bên cạnh thiết bị lọc tĩnh điện có quạt 14K1 hút không khí từ ngoài vào đi qua thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm 14E1 nâng nhiệt độ lên 70-80oC đi lên thổi vào lớp bi sứ ở trong thiết bị để làm khô lớp bi này, có tác dụng ngăn cách 2 điện cực

Ở dưới đáy thiết bị được gia nhiệt bằng hơi nước trong trường hợp mùa đông lạnh các chất dầu bị đông không chảy xuông được.thì hơi nóng này sẽ làm dầu chảy ra và chảy xuống dưới thùng chứa

Khí còn lại chủ yếu là SO2, SO3 đi ra từ đỉnh thiết bị lọc tĩnh điện và sang tháp hấp

(ảnh tháp hấp thụ)

Tháp này cao 5.5m, với đường kính khoảng 1m, cấu tạo bên trong gồm 2 lớp đệm bằng nhựa, lớp trên dày 0.4m, lớp dưới khoảng 1m.Lớp trên để ngăn không cho các giọt lỏng có thể bị cuốn lên theo khí thải ra ngoài Giữa hai lớp đệm là đường vào của NaOH 10%.Sút được phun vào tháp nhờ bộ phận phân phối.Khí được đưa từ dưới vào Trước khi vào tháp có bổ sung thêm nước trên đường ống khí nhằm mục đích hòa tan

SO2, SO3 vào nước tạo axit sau đó tác dụng với NaOH để trung hòa

NaOH ban đầu sẽ được bơm vào dưới đáy của tháp đệm, sau đó dung dịch dưới đáy tháp sẽ được bơm 14P1 hút ra bơm lên đỉnh tháp và phun xuống tiến hành quá trình hấp thụ Ngoài ra oleum thu được ở 12V2 cũng được bơm về tháp này để tiến hành hấp thụ.Trên đường vận chuyển oleum có bổ sung hơi nước để tránh oleum bị kết tinh trên đường ống Cuối cùng khí thải và nước thải được thải ra ngoài

IV.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các thiết bị phụ trợ khác:

- Kết cấu nhỏ gọn, chắc chắn làm việc tin cậy

- Hiệu suất của bơm tương đối cao 0.65- 0.9

- Giá thành không cao lắm

Phân lọai bơm ly tâm :

- Theo số bậc: bơm 1 cấp, 2 cấp, nhiều cấp, ở đó chất lỏng đi qua nhiều guồng nối tiếp nhau, qua mối guồng áp suất tăng dần lên