SẢN XUẤT PHÂN SUPE PHOTPHAT

Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Lời mở đầu Sau thời gian tìm hiểu góp ý thầy bạn nhóm gồm thành viên : Vũ Tiến Nhiên Phạm Duy Khánh Lê Thanh Trờng Nguyễn Việt Anh Đã hoàn thành tiểu luận môn Quá Trình Sản Xuất với đề tài : Sản xuất phân supe photphat Rất mong đợc đóng góp thêm thầy bạn! Tài liệu sử dụng: Công nghệ hóa học vô (NXB KHKT) : -Trần Hồng Côn - Nguyễn Trọng Uyển Công nghệ sản xuất phân bón vô :- La Văn Bình -Trần Thị Hiền Giáo trình công nghệ xử lý nớc thải : -Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga trang web : www.cuctrongtrot.gov.vn www.phanbonmiennam.vn www.vinachem.com.vn Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc 1.TINH HINH SAN XuấT Sơ lợc công nghệ sản xuất supephotphat A Tình hình sản xuất supe photphat Trên giới : Do dân số giới tăng, nhu cầu lơng thực cho ngời tăng theo.Để giải vấn đề nông nghiệp phải đợc thâm canh.Trong 30 35 năm qua diện tích đất nông nghiệp không tăng đáng kể Trong năm 90 diện tích đất lại giảm Tuy nhiên sản phẩm ngũ cốc có dầu tăng với tăng nhu cầu phân khoáng Mỗi loại trồng có nhu cầu phân bón riêng: Cây trồng Lúa Urê (kg/ha) 130 Supe lân (kg/ha) 200 KCl (kg/ha) 50 Khoai tây 260 300 225 Cà chua 410 450 210 Bắp cải 240 325 275 Cà phê 260 500 100 Chè 312 355 103 Caosu đợc năm 160 270 (apatit) 43 Công nghệ phân supe dựa nguồn quặng photphat nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric Các mỏ quặng photphat giới phân bố không Hầu nh Tây Âu mỏ quặng photphat 80% trữ lợng giới lại tập trung Bắc Phi Cận Đông Mỹ, Nga, Trung Quốc có Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc nhiều mỏ photphat Tuy nhiên nớc có nhiều mỏ quặng có khả sản xuất nhiều mà khả sản xuất phụ thuộc vào trình độ công nghệ Sản lợng supe lân toàn cầu tăng không ngừng Các nớc Châu á, đặc biệt Trung Quốc lực sản xuất tăng lên Do nhu cầu cần nhiều phân supe mà Trung Quốc liên doanh sản xuất với Tuynidi Gioocdani Mỹ phân bón chủ yếu loại DAP, DAP chắn thay phân lân supephotphat Do có hiệu cao mà DAP đợc Mỹ xuất nhiều nhu cầu supephotphat ấn độ, trung quốc nớc khác giảm Về phủ nớc có biện pháp bảo hộ đặc biệt để trì hoạt động nhà máy sản xuất supe photphat Vào đầu kỷ 21, nhu cầu phân bón hàng năm tăng 2.5% phân lân tăng 2.8% Do nhà máy đợc xây dựng gần nơi có mỏ quặng Có xu hớng ngời ta xây dựng nhà máy phân bón nớc sản xuất với góp vốn nớc khác có nhu cầu Công nghiệp phân bón nói chung sức hấp dẫn với nhà đầu t Việc phân bố không (về mặt địa lý) nguồn nguyên liệu trung tâm sản xuất kích thích thơng mại kinh doanh Trung Quốc ấn độ có vai trò quan trọng chiếm tỷ trọng lớn ngành phân khoáng nói chung phân supe photphat nói riêng toàn cầu Tuy nhiên Mỹ nớc dẫn đầu sản xuất phân khoáng đặc biệt phân DAP phân hỗn hợp NPK Tại Việt Nam : Khả sản xuất phân bón supe nớc ta năm 2008 ớc tình: triệu supe lân, công ty supe photphat hóa chất Lâm Thao gần 820 nghìn nhà máy Long Thành thuộc công ty phân bón miền Nam gần 180 nghìn Tính đến 30/12/2007, nớc có gần 300 sở, công ty, xí nghiệp nhà máy sản xuất phân bón, 35 nhà nhập khẩu, 20 văn phòng đại diện kinh doanh phân bón nớc Việt Nam Thị trờng phân bón bị buông lỏng, cha có luật pháp phân bón Gần 60% sở sản xuất phân bón thiếu tiêu chuẩn công nghệ Một số đơn vị sản xuất nhỏ lợi dụng tình hình thị trờng biến động, giá leo thang để sản xuất phân bón giả, chất lợng nhái mẫu mã bán thị trờng với giá rẻ so với nhà sản xuất có công nghệ tiên tiến Điều làm thiệt hại cho nông dân nhà sản xuất đồng thòi gây rối loạn thị trờng Supephotphat đợc sản xuất trực tiếp từ quặng photphat axit sunfuric.Quặng photphat loại khoáng vật tự nhiên sẵn có Việt Nam: mỏ apatit Lào Cai có trữ lợng khoảng 811 triệu khoảng 50 triệu khu vực khác nh sông Phát ( Bắc Bộ) , sông Bo (miên Nam) Điển hình có nhà máy sản xuất hai miền : 1.công ty supephotphat hoá chất Lâm Thao: Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Công ty có xí nghiệp sản xuất supe photphat xí nghiệp supe xí nghiệp supe 2.Xí nghiệp supe có công suất thiết kế ban đầu 100.000 tấn/năm, sau đó, nhu cầu sử dụng phân bón ngày tăng nên xí nghiệp nâng công suất, cải tạo thiết bị lên 400.000 tấn/năm đồng thời mở rộng thêm xí nghiệp supe số năm 1984 với công suất 200.000 tấn/năm Ngoài sản phẩm supe đơn, xí nghiệp sản xuất thêm sản phẩm phụ từ chất thải trình Na 2SiF6 (trừ sâu công nghiệp) để bán thị trờng với hàm lợng không nhỏ 95% Nhà máy supe photphat Long Thành : Khu vực miền Nam chiếm 50% diện tích đất nông nghiệp nớc nh việc hình thành phát triển nhà máy cung cấp phân lân cho vùng cần thiết Công suất thiết kế ban đầu gồm dây chuyền sản xuất chính: - Axit sulfuric : 40 000 tấn/năm - Supe photphat đơn : 100 000 tấn/năm Nhà máy sản xuất tiêu thụ supe lân, axit sunfuric số hóa chất khác Hiện nhà máy cung cấp phân supe cho tỉnh đồng Sông Cửu Long, miền Đông Nam Bộ, miền Trung Tây Nguyên.Ngoài nhà máy bớc nghiên cứu sản xuất nhiều sản phẩm supe lân để đáp ứng nhu cầu khách hàng khu vực B Sơ lợc công nghệ sản xuất supephotphat định nghĩa: Supephotphat loại phân lân tên thơng mại phân supe có chứa hàm lợng dinh dỡng P2O5 hòa tan nớc chủ yếu Còn có thêm P2O5 tan đợc Xitrat amon axit xitric gọi chung P2O5 hữu hiệu supe Tùy theo hàm lợng P2O5 sản phẩm chỉa thành loại: - Supephotphat đơn: có chứa P2O5 hữu hiệu tổng cộng nhỏ 19% - Supephotphat kép: chứa hàm lợng P2O5 cao gần gấp đôi supephotphat đơn Trong loại phân bón supe đơn kép có chứa phần P2O5 không bị phân hủy nguyên liệu, phần ẩm nớc cha bay phần H3PO4 cha phân hủy hết gọi P2O5 tự sản phẩm hay thủy phân sản phẩm tạo theo phản ứng: Ca(H2PO4)2 + H2O > CaHPO4 + H3PO4 Sản xuất supephotphat đơn sử dụng H2SO4 để phân hủy quặng Sản xuất supephotphat kép sủ dụng H3PO4 để phân hủy quặng Cơ sở lý thuyết: Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Cơ sở lý thuyết công nghệ sản xuất supe photphat đơn phản ứng chuyển hóa apatit axit sunfuric Thực chất trình chuyển hóa xảy gần nh đồng thời hai phản ứng hóa học: 1, Phản ứng trao đổi axit sunfuric apatit để hình thành axit photphoric 2, Phản ứng tạo supe photphat từ axit photphoric apatit Gộp trình lại ta có phơng trình: 2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 6,5H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4.0,5H2O + 2HF công nghệ sản xuất & phân tích u, nhợc điểm 2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn thiết bị chủ yếu 2.1.1 Yêu cầu quặng apatit - Thành phần quặng đa vào sản xuất supe phải đảm bảo yêu cầu tạp chất thấp, hàm lợng P2O5 cao - Cỡ hạt quặng đảm bảo đạt lọt sàng 0,15mm nhỏ - Độ ẩm không cao < 1% 2.1.2 Axit sunfuric - Nồng độ axit phải thích hợp, thờng từ 58% đến 68% tùy nhiệt độ môi trờng - Lợng axit thực tế đa vào phản ứng cao lý thuyết 5-10% - Nhiệt độ ban đầu axit khoảng 55- 600C, tùy theo nhiệt độ môi trờng 2.1.3 Phân giải quặng phốt phát H2SO4 thiết bị phản ứng Trong sản xuất supe photphat đơn hai giai đoạn tiến hành đồng thời có tồn đồng thời axit H 2SO4 Ca(H2PO4)2 có dung dịch nớc Nếu chúng tồn có phản ứng: Ca(H2PO4)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H3PO4 Sau lần lợt giới thiệu giai đoạn 2.1.4 Giai đoạn phản ứng yếu tố ảnh hởng Khi bắt đầu trộn axit với quặng phốt phát phản ứng xảy bề mặt hạt quặng phốt phát có d H2SO4 để tạo thành H3PO4 theo phản ứng Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5 H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4.0,5H2O + HF Phản ứng xảy trộn quặng với axit vòng từ 20 đến 40 phút Lúc canxi sunphat tạo dạng CaSO4.0,5H2O nhanh chóng chuyển thành dạng khan ổn định có nhiệt độ cao từ 110 đến 120 OC nồng độ P2O5 lớn (42-46%) giai đoạn kết thúc Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Hình 1.ảnh hởng nhiệt độ %P2O5 đến kết tinh Canxi sunphat (CaSO4 khan dạng chủ yếu Canxi sunphat nằm lại supe photphat) Các yếu tố ảnh hởng đến giai đoạn 2.1.4.1 Lợng axit H2SO4 tiêu chuẩn Là lợng axit H2SO4 100% cần thiết để phân hủy 100 đơn vị Kg bột quặng phốt phát Có thể dựa vào phản ứng xảy giai đoạn để tính lợng axit tiêu chuẩn lý thuyết biết thành phần quặng gồm tạp chất chứa đó.Ta tính đợc lợng H2SO4 tiêu chuẩn cho 100 Kg quặng phốt phát khô 2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF Nh theo phản ứng ta có 3P2O5 cần 7H2SO4 x 142 = 426 cần x 98 = 686 Vậy đơn vị P2O5 cần 1.61 đơn vị H2SO4 100% CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O 100 98 Vậy đơn vị CaCO3 cần 0.98 đơn vị H2SO4 100% Thực tế tính toán hàm lợng chất tạp chất tính cho phần chủ yếu phần khác tiêu hao lợng axit H2SO4 không đáng kể tiêu hao không vợt lợng HF tạo thành phân hủy quặng tham gia vào trình phân hủy quặng phốt phát Trong thực tế để đảm bảo thỏa mãn nhu cầu phân hủy cần lấy d axit so với lý thuyết từ đến 10% 2.1.4.2 Nồng độ axit H2SO4 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Hình Sự phụ thuộc mức độ phân hủy quặng vào nồng độ H2SO4 Tốc độ phân hủy quặng phốt phát phụ thuộc vào hoạt độ axit tốc độ bão hòa sản phẩm phản ứng gây nên.Trên hình dạng tổng quát phụ thuộc mức độ phân hủy phốt phát vào nồng độ axit H2SO4 ban đầu (theo thời gian).Do cần phải có khu vực nồng độ axit thích hợp Tùy theo điều kiện sản xuất, chất lợng quặng, nhiệt độ phân hủymà chọn nồng độ axit thích hợp Ví dụ với Lào Cai sản xuất supe phốt phát theo phơng pháp liên tục nồng độ axit H2SO4 nên 66-67% mùa đông 65% mùa hè 2.1.4.3 Nhiệt độ axit Thông thờng đợc xác định tùy thuộc vào nồng độ axit, cụ thể, với axit 61% 65 75OC Với axit 64 68% 50 60OC 2.2 Điều chế trung hoà đợt Quặng apatit nguyên khai sau sấy nghiền có độ ẩm 1,5 3% H 2O cỡ hạt 95% qua sàng 0,16mm quặng tuyển sau sấy, sàng (hay nghiền) có độ ẩm 10 14% H2O kích thớc cỡ 0,074mm đợc vận chuyển vào bunke trung gian phận điều chế Axit sunfuaric có nồng độ 75 77% (thờng 76%) đợc bơm tù kho chứa axit xí nghiệp supe chứa thùng chứa lớn Từ thùng chứa axit đợc đa lên thùng cao vị, có bố trí đờng ống chảy tràn để trì mức axit không thay đổi thùng cao vị Nớc công nghiệp đợc bơm thẳng từ phân xởng nớc lên thùng chứa cao vị Theo công nghệ điều chế nồng độ axit đổ vào thùng trộn khoảng 70 74% nh phải dùng nớc để pha loãng axit, mặt khác phải điều chỉnh lu lợng axit loãng đổ vào thùng trộn để đảm bảo suất axit theo tỉ lệ L:R Quá trình pha loãng điều chỉnh lu lợng axit liên quan chặt chẽ với nhau, thay đổi lu lợng nớc pha loãng để đạt nồng độ C% dẫn đến suất thay đổi ngợc lại thay đổi lu lợng axit dẫn đến nồng độ thay đổi Để đạt đợc yêu cầu ta sử dụng thiết bị sau: - Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vô cấp đờng ống dẫn nớc từ thùng cao vị đến ống pha loãng Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc - Một van cầu điện khí điều khiển góc mở vô cấp đoạn đờng ống dẫn axit từ thùng cao vị đến ống pha loãng - Lắp đặt thiết bị báo mức axit, mức nớc thùng cao vị đa thị hệ thống - Lắp đặt thiết bị điều khiển van nớc Thiết bị thu nhận tín hiệu nồng độ xử lý đa tín hiệu điều khiển góc mở van thích hợp, đảm bảo nồng độ ổn định theo yêu cầu, điều chỉnh theo luật PID - Lắp đặt thiết bị điều khiển van axit Thiết bị thu nhận tín hiệu lu lợng xử lý đa tín hiệu điều khiển góc mở van thích hợp, đảm bảo suất axit ổn định theo yêu cầu, điều chỉnh theo luật PID - Lắp đặt thiết bị điều khiển tơng quan Thiết bị thu nhận tín hiệu: Nồng độ suất axit, xử lý đa tín hiệu điều khiển góc mở van axit van nớc, đảm bảo mối quan hệ tơng quan hai đại lợng Từ thùng cao vị axit nớc đợc định lợng hệ thống van điều chỉnh khí nén (hoặc tay) tháo xuống cút chữ T để pha loãng axit với nớc Trớc bào pha loãng lu lợng axit đợc xác định đồng hồ đo lu lợng Axit sau pha loãng xong có nồng độ 70 74% nhiệt độ khoảng 45 60 sau qua thùng lu lợng axit để vào thùng trộn Nồng độ nhiệt độ đợc đo nhiệt kế, tỷ trọng kế chạy tay chạy tự động hay bán tự động giá trị chúng đợc hiển thị đồng hồ đo hình điều khiển Hỗn hợp bột apatit từ bunke trung gian, qua van xibia đáy bunke đợc định lợng xuống thùng trộn nhờ hệ thống băng cân định lợng đợc điều chỉnh tự động điều khiển suất bột apatit cách thay đổi tốc độ động thông qua biến tần từ tủ điều khiển đo lờng hay hình điều khiển Trộn axit với apatit đợc thực thùng trộn nhờ que khuấy có tốc độ cao Những que có nhiệm vụ trộn thật axit với apatit phản ứng giai đoạn i đợc thực nhanh chóng dễ dàng Thời gian cho phép lu lại bột sệt thùng trộn tuỳ thuộc vào thành phần pha lỏng lúc bắt đầu tác dụng chất phản ứng Việc cung cấp quặng axit liên tục, đồng thời bùn đợc tạo thành không ngừng chảy qua chắn giữ cho bột sệt có thể tích không đổi thiết bị trộn, thời gian lu lại không lớn tránh bùn đặc sệt làm độ linh động Đối với apatit Lào Cai dùng nồng độ axit vào trộn 67 68% (cho quặng apatit khô) thời gian lu lại bột sệt thùng trộn phút nhiệt độ bột sệt khỏi thùng trộn 110 - 115C, sau đ ợc tháo xuống phòng hoá thành qua chắn theo kiểu chảy tràn Bột sệt ủ thành supe hoá thành khoảng từ 1h30 phút đến 2h Sau xuống phòng hoá thành khoảng 20 phút giai đoạn i kết thúc hệ số phân huỷ Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc K1=70 77% bắt đầu giai đoạn Ii trình điều chế Supe Giai doạn i kết thúc axit H2SO4 phản ứng hết với quặng apatit Phòng hoá thành có đờng kính 7,1m chiều cao 2,9m bên đợc bố trí phận dao cào, dao cắt gắn vỏ karusen nên Supe phòng hoá thành sau ủ đạt hệ số phân huỷ chung trình K = 85% hệ số phân huỷ riêng giai đoạn Ii K2 = 60 62% đợc cắt nhỏ đợc gạt vào lỗ trung tâm đổ xuống băng tải Supe tơi Giai đoạn Ii kéo dài liên tục kho ủ Lợng Supe phòng hoá thành đợc khống chế nhỏ 2/3 chiều cao phòng hoá thành Supe khỏi phòng hoá thành có lợng P2O5 tự nằm pha lỏng (chiếm khoảng 10 12,5% khối lợng supe) cha phản ứng pha lỏng bão hoà mônô canxi phốt phát số muối khác, lợng axit lại đợc bao bọc màng CaSO4 Ca(H2PO4)2.H2O phản ứng hai pha L:R bị cản trở, mặt khác tồn H 3PO4 Supe làm cho sản phẩm có tính hút ẩm làm ảnh hởng xấu đến tính chất vật lý sản phẩm.Vì để khắc phục ngời ta sử dụng quặng apatit để trung hoà Supe tơi (do apatit đem trung hoà không bị bao bọc màng CaSO4 Ca(H2PO4)2.H2O nên bề mặt tiếp xúc pha tăng dẫn đến tốc độ phản ứng tăng nhanh) Supe trớc kho đợc đánh tung (mục đích làm nguội Supe từ 80 - 90C xuống 40C để kết tinh Ca(H 2PO4)2.H2O khỏi pha lỏng, phản ứng giai đoạn Ii lại tiếp tục xảy ra) Việc trung hoà Supe tơi đợt i đợc thực băng tải vận chuyển Supe tơi kho ủ Bột apatit dùng để trung hoà đợt i hỗn hợp bột khô lấy từ băng tải cao su vận chuyển bột sau nghiền mịn kho quặng apatit tuyển sang kho đợc ủ để giảm độ ẩm Hỗn hợp quặng đợc cầu trục số i kho ủ số i múc đổ lên bunke trung hoà i nhờ hệ thống cung cấp xích định lợng xuống băng tải cao su đợc đổ vào băng tải Supe tơi, lợng bột sử dụng để trung hoà đợt i cho Supe tơi 20% (của lợng bột apatit cần trung hoà Supe tơi) Bột apatit trung hoà cung với Supe tơi đợc cắt từ phòng hoá thành xuống có nhiệt độ 80 - 90C đ ợc tung Supe vào kho ủ máy đánh tung Do phản ứng tiếp tục xảy nên nhiệt độ khối phản ứng lại tăng lên khoảng 50C (do phản ứng toả nhiệt) pha lỏng lại bão hoà Ca(H 2PO4)2.H2O vấu ủ kho ngày hàm lợng P2O5 tự cao 7%, ta tiếp tục trung hoà lần Ii (lợng bột chiếm 80% tổng lợng bột cần trung hoà) dùng cầu trụ đảo trộn để thoát nớc hạ nhiệt độ khối Supe, tăng tốc độ phản ứng giai đoạn II Phản ứng trung hoà: Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4+ 5H2O = 5Ca(H2PO4)2.H2O + HF 2.3 Điều chế trung hoà đợt Supe apatit sau trung hoà đợt I đợc máy đánh tung tung kho Rồi đợc cầu trục số I múc đổ thành đống kho Sau từ 2, ngày tung supe vào kho supe chứa lợng axit tự 5-7% cầu II tiếp tục đa quặng Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc apatit vào supe để thực trình trung hoà đợt II đảo trộn lần I Sau đến ngày đảo trộn lần I, supe tiếp tục đợc cầu III đảo trộn lần II cạnh khu vực sàng nghiền supe, sau đến ngày sau đảo trộn lần II, sản phẩm supe lân đạt tiêu chuẩn kỹ thuật công bố (P 2O5 hữu hiệu, P2O5 tự do, H2O, gốc SO42-) đợc cầu trục số III IV múc sàng, nghiền, đánh tung trớc cấp NPK, bán 2.4 Tạo supe phốt phát đơn u điểm supe phốt phát hạt Để tạo đợc hạt.Supe phải đợc trung hòa kỹ có độ ẩm tạo đợc hạt (ẩm 2,5 3%), axit tự không đáng kể Vì phân bón tạo hạt đa vào bón cho đất trồng Nếu bón supe dạng bột vào đất, ảnh hởng yếu tố sinh lý, hóa học đất dẫn đến tợng thoáI giảm P2O5, tức chuyển từ dạng P2O5 sang dạng khó tan, ảnh hởng đến việc dinh dỡng thực vật Cụ thể: - Đất kiềm tính có nhiều cácbonat canxi Ca(H2PO4)2 + 2CaCO3 = Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O Ca3(PO4)2 độ tan nhỏ - Đất chua có sắt nhôm tác dụng với Ca(H2PO4)2 tạo muối khó tan 2Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2FePO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 2Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2AlPO4 + Ca(OH)2 + 4H2O Hoặc sinh thành muối kiềm 4Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Fe2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 4Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Al2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O Tác dụng thoái giảm P2O5 sắt nhôm lớn nhiều so với canxi Để tránh bớt tợng tốt nên biến dạng bột thành dạng hạt để giảm bớt diện tích tiếp xúc phân bón với đất trồng 2.5 Dây chuyền công nghệ sản xuất supe phốt phát đơn A.Quá trình sản xuất Quá trình sản xuất đợc thực qua công đoạn sau: Đập, nghiền, gia công nguyên liệu apatit Trộn quặng mịn với H2SO4 Trộn đảo hỗn hợp phản ứng phòng hóa thành, trung hòa đợt ủ, đảo trộn supe phốt phát, trung hòa đợt Đóng gói xuất kho B Sơ đồ thuyết trình: Quặng đợc vận chuyển từ nơi khai thác qua khâu tuyển chọn gia công.Quặng mịn đợc cung cấp cho thùng trộn, quặng đợc trộn với axit sunfuric đợc điều chỉnh nồng độ theo yêu cầu Hỗn hợp apatit axit khỏi thùng trộn đa 10 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc vào thùng hóa thành để tiếp tục phản ứng tạo khối supe photphat tơi xốp Supe tơi khỏi thùng hóa thành đợc đa vào kho ủ đánh tơi tạo khối supe xốp tiến hành trung hòa kho ủ đến P2O5 tự đạt yêu cầu xuất xởng Gia cụng qung apatit Bi Nguyờn liu qung mn H2SO4 c H2O sn xut Bung trn nguyờn liu Húa thnh supephotphat Khớ thi, mn Khớ thi (HF) Khớ thi To ht úng gúi sn phm C Thiết bị dây chuyền sản xuất Thùng sấy quay Cấu tạo: - Thùng sấy đợc cấu tạo hình trụ rỗng, đợc làm thép chiều dày = 10mm, đợc tựa lăn nhờ vành đai thép đúc.thùng sấy có độ nghiêng - so với chiều ngang.Để cho thùng sấy không bị trôi lên xuống ngời ta bố trí lăn chặn cạnh vành đai trợt 11 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc - Thùng sấy chuyển động nhờ động điện truyền lực giảm tốc sang bánh lớn thùng sấy - Bên thúng sấy, phía đầu có lắp ghép cánh thép có tác dụng hớng quặng vào thùng (dài khoảng 1m), cuối đoạn cánh đảo hình theo tiết diện ngang cánh cso lắp ghép nhiều cánh đảo phụ Hoạt động: - Quặng ẩm đợc đa vào cửa - Khí lò vào cửa Nhờ cánh hớng liệu độ nghiêng thùng sấy quặng liên tục đợc đảo trộn tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng (khói lò) từ lò đốt dẫn sang - Quặng cuối cung đợc đa vào máy nghiền búa đa lên băng tải (quặng tuyển) Thùng trộn Cấu tạo: - Thùng trộn đợc cấu tạo thép cacbon dày = 10 mm - Bề mặt thùng trộn đợc xây lót vữa chứa axit (3 lớp) - Bộ phận khuấy trộn gồm trục khuấy kiểu mái chèo đợc làm thép hợp kim đặc biệt chịu ăn mòn hoá học chịu mài mòn tốt: cách khuấy có tác dụng đảo trộn hỗn hợp, cánh khuấy thứ quay ngợc chiều có tác dụng đẩy bột sệt xuống thùng hoá thành - Phần trục cánh khuấy đợc bọc lót cao su lu hoá, trục khuấy đợc lắp liên tiếp nhau, cách khoảng 1,1 m Hoạt động: - Hỗn hợp bột apatit axit H2SO4 66 69% đa vào thùng qua cửa nhờ que trộn trộn - Thời gian phản ứng thùng từ phút chảy qua ngách theo cửa xuống phòng hoá thành Thùng hóa thành Cấu tạo: - Thùng hoá thành có vỏ đợc làm thép, bên đợc đổ lớp bê tông cốt thép dày 100 mm chịu axit lớp ngopài đ12 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc ợc phủ lớp vữa điabat.Thùng hoá thành đợc dặt 16 ổ trục lăn đỡ 16 ổ lăn chặn.thùng hoá thành quay xung quanh ống gang cố định (ống trung tâm) - Nắp hoá thành bê tông cốt thép chịu axit cố định, bên hoá thành có đặt phận dao cắt Supe phốt phát (Kalusen) - Giữa phòng dao cắt điểm rót bột sệt từ thùng trộn xuống hoá thành đựoc ngăn tờng chắn (vắch ngăn) thép Nguyên lý làm việc: - Bùn Supe từ thùng phản ứng liên tục chảy xuống phòng hoá thành.Khi phòng hoá thành quay, khối Supe đợc cắt dao cắt quay ngợc chiều với phòng hoá thành rơi theo ống trung tâm xuống băng tải chuyển kho ủ Chế độ kỹ thuật: - Chiều cao cho phép Supe phòng hoá thành 2/3 chiều cao phòng hoá thành - áp suất âm phòng hoa thành 10 mm H2O D Những cố mắc phải cách khắc phục STT Tên cố Bunke quặng: quặng cấp không đủ cho trình sấy Băng tải tấm: bị kẹt đứt xích Khắc phục * Quặng bết ẩm: chọn biện pháp ghì sàng * Cửa tháo liệu bị kẹt khe cấp liệu nhỏ: sữa chữa cửa liệu * Nối xích, sửa chữa băng * Sửa chữa đờng băng chạy bánh xe xích Sự cố kỹ thuật từ băng tải: * Nối lại băng theo kỹ thuật - Đứt băng * Sửa lại lăn đỡ, lăn - Băng tải chạy lệch lạc dao hởng, thêm đối trọng để căng băng tải Lò đốt dầu mazut (FO) * Kiểm tra vòi phun, bơm dầu - Không xảy bén lửa, * Kiểm tra ống dẫn dầu, tìm nguyên nhân để khắc phục dầu * Trớc châm lửa đốt dầu phải 13 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc 7 - Sự cố nổ khí chạy quạt hút, mở van thông khói - Gạch lò cháy, chảy cố * Giảm nhiệt lò đốt cách sụp gạch chịu lửa giảm lợng dầu * Ngừng lò theo kế hoạch xây lại lò * Thờng xuyên kiểm tra chế độ làm việc lò đốt để nhiệt độ lò không vợt 800oC Thiết bị sấy quay: bị kẹt, không * Kiểm tra động giảm tốc quay * Kiểm tra hộp vào liệu đầu cuối lò, tìm nguyên nhân khắc phục * Kiểm tra quay bệ đỡ lăng, điều chỉnh thực tế sản xuất Thiết bị rửa khí sủi bọt * Sửa lại van nớc vào, mực nớc tác dụng khử bụi đáy thiết bị Quạt hút khói: * Cân chỉnh bulông đế móng - Bị rung động, gây ồn * Đệm cao su mềm phần bê - Động chạy tải tông thiết bị * Cân lại máy * Giảm tải quạt gió van chắn * Khống chế nhiệt độ vỏ động cơ, nhiệt độ nhỏ 60oC Các thiết bị khác * Tìm cách sửa chữa, khắc phục Dùng đờng ống thông hút quạt - Băng tải quặng khô mịn băng tải phát sinh nhiều bụi hút khói để giảm bụi * Làm việc tốt giảm lợng bụi, làm việc không ổn định không bị mắc kẹt - Van vít tải (nếu dùng) * Phải sửa chữa cố định lại, không làm việc van chắn bị kẹt phải sửa chữa - Đờng ống phối thao, giá đỡ chỗ đầu cuối thiết bị sấy bị rung động, bị đọng bụi quặng 14 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Vấn đề môi trờng công nghệ sản xuất Supe photphat a khí thải Do đặc thù công nghệ sản xuất Supe nên trình sản xuất phát sinh nhiều khí thải độc hại Nguồn gây ô nhiễm khí thải thờng từ trình dỡ quặng, vận chuyển quặng vào kho, tinh chế nguyên liệu: đập, nghiền, sàng cấp liệu hệ thống băng tải, đóng bao Khí thải bụi từ máy sấy, nghiền nguyên liệu chủ yếu CO 2, NOx, SO2, CO bụi quặng apatit, lợng bụi đợc lọc qua xyclon thiết bị lọc bụi màng ớt nhiên cha triệt để Khí thải từ trình điều chế nh: HF, SiF4, SiO2, bụi photphat Lợng bụi khí thải từ công đoạn tinh chế nguyên liệu - Vợt tiêu cho phép, dùng than làm nguyên liệu đốt sinh CO, CO2, NOx có thiết bị xử lý bụi nh ng không xử lý hết Khí thải từ công đoạn điều chế: chủ yếu HF, SiF4 thất thoát từ khâu hấp thụ trình ủ chín, khí độc hại ảnh hởng đến ngời Mặc dù đựơc hấp thụ sản xuất trừ sâu công nghiệp nhng phần lớn HF, SiF4 đựơc thải môi trờng Đặc tính máy xyclon : Để thu hồi khí thảI đI thờng sử dụng xyclon dạng xilanh dạng hình nón (Hình dới) Các xyclon làm việc nh sau: Khí tiểu phần vào phần xoắn bên xyclon qua đoạn ống vào, dới ảnh hởng lực ly tâm tiểu phần không khí bị va đập vào thành xyclon, làm vận tốc quay dới ảnh hởng trọng lực hạt rơi xuống qua cửa thổi vào phễu chứa khí đợc làm tiếp tục quay lên phía đợc thải vào không khí qua ống xả Thực tế chứng minh hạt bụi có kích thớc nhỏ 10àm việc thu hồi xyclon hiệu để tách chúng cần phải có lọc khô hay lọc dầu 15 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc b Nớc thải Nguồn nớc thải chủ yếu xí nghiệp loại nớc hấp thụ, xử lý khí Lợng nớc từ hệ thống xử lý bụi, xử lý Flo, sản xuất thuốc trừ sâu công nghiệp Nớc thải sau xử lý bụi tuần hoàn lợng nớc thải từ xử lý Flo sản xuất Na2SiF6 có chứa HCl mang tính axit nên đợc xử lý sữa vôi thải trực tiếp c Chất thải rắn Tại xí nghiệp, chất thải rắn đợc tập trung chủ yếu khâu đốt than tạo xỉ gây ô nhiễm cục Lợng xỉ không mang tính nguy hại nhiều nên đựơc tái sử dụng để đóng gạch làm vật liệu xây dung, làm đờng Ngoài có lợng cặn keo silic dạng gel trình sản xuất trừ sâu công nghiệp 16 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Một ví dụ cụ thể vấn đề môi trờng: Vấn đề môi trờng chung công ty supephotphat hoá chất Lâm Thao I Đánh giá chung trạng môi trờng Vấn đề môi trờng vấn đề đợc quan tâm hàng đầu có ảnh hởng trực tiếp đến môi trờng sức khoẻ ngời lao động nhân dân khu vực xung quanh Qua đánh giá sơ môi trờng công ty supephotphat hoá chất Lâm Thao tồn số vấn đề sau: - Phần lớn nớc thải công ty mang tính axit đặc thù sản xuất công ty Nguồn gốc phát sinh nớc hấp thụ, nớc làm mát (xí nghiệp axit), nớc rửa bụi, khí, điều chế Na2SiF6 (xí nghiệp supe) Mặc dù nớc thải có xử lý nguồn cách trung hoà sữa vôi nhng lợng thải axit môi trờng không hoàn toàn triệt để - Do đặc trng sản xuất nhà máy nên trình sản xuất phát sinh nhiều khí độc, bụi kim loại Từ trình vận chuyển, dỡ nguyên liệu, đập, nghiền, sàng, đóng bao sản phẩm Lợng khí thải sinh trình sản xuất bao gồm: SO2, NOx, H2S, bụi quặng apatit, lu huỳnh, CO, Flo khí độc, có hại cho sức khoẻ ngời môi trờng - Dây chuyền sản xuất cũ, lạc hậu gây rò gỉ hóa chất độc hại đờng ống dẫn thiết bị - ô nhiễm tiếng ồn khu cực máy nén khí, bơm nớc, bơm axit, quạt hút gió, máy sấy thùng quay, máy nghiền bi - ô nhiễm nhiệt tác khu vực lò đốt, trao đổi nhiệt Nhiệt độ khu vực cao nhiệt độ xung quanh nhiều - Mặc dù đợc xử lý giảm thiểu nhng lợng SO2, SO3, HF, SiF4 đợc thải môi trờng nhiều gây ô nhiễm nặng không khí khu vực thị trấn Lâm Thao, cảm nhận rõ mùi khí Flo trời ma vào buổi sáng khu vực dân c xung quanh - Lợng khói thải, nớc thải môi trờng nhiều, làm tăng khả hấp thụ nhiệt cản trở ánh nắng mặt trời chiếu xuống khu vực xung quanh II Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trờng Xử lý giảm thiểu lợng khí thải Tại xí nghiệp sản xuất axit: 17 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc - Từ đổi công nghệ thay nguyên liệu quặng pirit sang sử dụng S nguyên chất giảm thiểu lợng khí thảI, chất thải rắn lớn, đặc biệt khí thải độc hại - Nâng hiệu suất chuyển hoá SO2 SO3 cách thay đổi xúc tác từ tiếp xúc đơn sang tiếp xúc kép Hiệu suất chuyển hoá SO2 đạt 99.6% axit 99.9% axit nên giảm đáng kể lợng khí SO2 phát tán môi trờng - Lắp đặt nến khử mù tháp hấp thụ để giảm lợng mù axit đáng kể phóng không Tại xí nghiệp sản xuất supe: - Trong trình sản xuất supe phát sinh lợng bụi ddn, để thu bụi khí, sử dụng hệ thống sủi bọt lọc bụi màng ớt Nớc phun vào thiét bị này, bụi đợc làm ẩm giữ lại, qua ao lắng quay trở lại sản xuất Nhờ vậy, không khí thoát đạt tiêu chuẩn môi trờng 50mg/m3 - Xử lý khí Flo: trình phản ứng điều chế supe phải thải lợng HF, SiF4 lớn, khoảng 20% Flo chuyển sang dạng khí Vì vậy, khí thảii đợc hấp thụ cho trình sản xuất trừ sâu công nghiệp, khí chứa Flo đợc hấp thụ hệ thống nhiều cấp gồm tháp hấp bể hấp thụ Nồng độ Flo sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải môi trờng (50mg/m3) Xử lý nớc thải Xử lý nớc thải sản xuất: Nớc sản xuất gồm loại nớc làm mát nớc công nghiệp Nớc làm mát đợc thu gom định kì xử lý hồ tuần hoàn, lợng cặn đợc tháo bỏ Nớc hồ tuần hoàn lại cho sản xuất Nớc thải công nghiệp hầu hết mang tính axit, đợc trung hoà sữa vôi đến pH = 6.5 sau thải trực tiếp sông Hồng Xử lý nớc thải sinh hoạt: Lợng nớc thải sinh hoạt toàn công ty chủ yếu nhà ăn, khu vệ sinh, nớc tắm công nhân đợc xử lý phận xử lý nớc thải sinh hoạt công ty Xử lý chất thải rắn Bột apatit đợc thu hồi thiết bị thu bụi tái sử dụng Chuyển xỉ làm phụ gia xi măng xây dựng công trình giao thông, làm đờng nhiên, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm chiếm 10% công suất nhà máy nên xỉ than lò đốt đợc đa sang sản xuất gạch pavanh (gạch không nung) 18 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Bùn thải hệ thống xử lý nớc thải tập trung CaSiF6 CaSO4 đợc đa bãi thải công ty Cặn trình hoá lỏng S chiếm lợng nhỏ nhng cha đợc xử lý bãi thải công ty Máy móc thiết bị hỏng đợc mang tái chế xử lý chôn lấp Chất thải sinh hoạt, bao bì, túi nilon, phần tái sử dụng, phần đa chôn lấp Một số đề xuất vấn đề môi trờng Biện pháp quản lý: cần nâng cao công tác quản lý nội công ty, xử lý nghiêm khắc phát lợng thải mức cho phép Nâng cao chất lợng môi trờng hệ thống xanh khoảng đất trống công ty Biện pháp công nghệ: đề xuất phơng pháp thu hồi axit nớc thải tháp rửa để tái sinh theo tính toán lợng axit tơng đối cao thu hồi đợc bớt công đoạn trung hoà sữa vôi tiết kiệm đợc lợng axit lớn Đối với khí thải, cần luôn kiểm tra độ kín đờng ống dẫn khí đảm bảo rò gỉ khí, đồng thời trì điều kiện kỹ thuật để đạt độ chuyển hoá cao Với ô nhiễm nhiệt, tận dụng nớc thừa xây dựng nhà máy điện cung cấp cho công ty Với chất thải rắn, tập trung chôn lấp bãi thải riêng địa phơng, tận dụng nguồn chất thải sau phân loại để làm phân vi sinh, không đổ trực tiếp sông Hồng Đối với dầu mỡ trạng thái tự mặt nớc cần đựơc tách phơng pháp học, sục khí để điều hoà chất lơ long nớc keo tụ, kết tủa, lắng đọng Tóm lại, ô nhiễm môi trờng công ty Supephotphat hoá chất Lâm Thao có ảnh hởng lớn đến khu vực dân c xung quanh việc quản lý nghiêm xử lý triệt để cần thiết Do nhiều hạn chế nên khả đầu t công nghệ xử lý khó khăn, nhiên coi nhẹ việc xử lý chất thải phát sinh ảnh hởng đến cân sinh thái sức khoẻ ngời nh công nhân làm việc công ty Mục lục 19 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc Trang Lời mở đầu 1.Tình hình sản xuất Sơ lợc công nghệ sản xuất supephotphat A Tình hình sản xuất supe photphat B Sơ lợc công nghệ sản xuất supephotphat công nghệ sản xuất & phân tích u, nhợc điểm yếu 2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn thiết bị chủ 2.2 Điều chế trung hoà đợt 2.3 Điều chế trung hoà đợt 2 5 2.4 Tạo supe phốt phát đơn u điểm supe phốt phát hạt 10 2.5 Dây chuyền công nghệ sản xuất supe phốt phát đơn 10 3.Vấn đề môi trờng công nghệ sản xuất Supe photphat 20 15 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc 4.Một ví dụ cụ thể vấn đề môi trờng: 21 17 [...]... đầu 1 1.Tình hình sản xuất và Sơ lợc về các công 2 nghệ sản xuất supephotphat A Tình hình sản xuất supe photphat B Sơ lợc về các công nghệ sản xuất supephotphat 2 công nghệ sản xuất & phân tích u, nhợc điểm yếu 2.1 Sơ đồ sản xuất supephotphat đơn và các thiết bị chủ 2.2 Điều chế và trung hoà đợt 1 2.3 Điều chế và trung hoà đợt 2 2 4 5 5 7 9 2.4 Tạo supe phốt phát đơn các u điểm của supe phốt phát hạt... Đờng ống phối thao, giá đỡ chỗ đầu cuối thiết bị sấy bị rung động, bị đọng bụi quặng 14 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc 3 Vấn đề môi trờng trong công nghệ sản xuất Supe photphat a khí thải Do đặc thù của công nghệ sản xuất Supe nên quá trình sản xuất phát sinh nhiều khí thải độc hại Nguồn gây ô nhiễm khí thải thờng là từ quá trình dỡ quặng, vận chuyển quặng vào kho, tinh chế nguyên liệu: đập, nghiền,... để - Do đặc trng sản xuất của nhà máy nên trong quá trình sản xuất phát sinh ra rất nhiều khí độc, bụi kim loại Từ quá trình vận chuyển, dỡ nguyên liệu, đập, nghiền, sàng, đóng bao sản phẩm Lợng khí thải sinh ra trong quá trình sản xuất bao gồm: SO2, NOx, H2S, bụi quặng apatit, hơi lu huỳnh, CO, Flo đây là các khí độc, rất có hại cho sức khoẻ con ngời và môi trờng - Dây chuyền sản xuất cũ, lạc hậu... phóng không Tại xí nghiệp sản xuất supe: - Trong quá trình sản xuất supe phát sinh một lợng bụi rất ddn, để thu bụi khí, sử dụng hệ thống sủi bọt lọc bụi màng ớt Nớc phun vào các thiét bị này, bụi đợc làm ẩm và giữ lại, qua ao lắng và quay trở lại sản xuất Nhờ vậy, không khí thoát ra ngoài đạt tiêu chuẩn môi trờng 50mg/m3 - Xử lý khí Flo: trong quá trình phản ứng điều chế supe phải thải ra 1 lợng HF,... phản ứng tạo khối supe photphat tơi xốp Supe tơi ra khỏi thùng hóa thành đợc đa vào kho ủ và đánh tơi tạo khối supe xốp và tiến hành trung hòa ở kho ủ đến P2O5 tự do đạt yêu cầu thì xuất xởng Gia cụng qung apatit Bi Nguyờn liu qung mn H2SO4 c H2O sn xut Bung trn nguyờn liu Húa thnh supephotphat Khớ thi, mn Khớ thi (HF) Khớ thi To ht úng gúi sn phm C Thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất 1 Thùng sấy... trình sản xuất trừ sâu công nghiệp, khí chứa Flo đợc hấp thụ bằng hệ thống nhiều cấp gồm 2 tháp hấp và bể hấp thụ Nồng độ Flo sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra môi trờng (50mg/m3) 2 Xử lý nớc thải Xử lý nớc thải sản xuất: Nớc sản xuất gồm 2 loại là nớc làm mát và nớc công nghiệp Nớc làm mát đợc thu gom định kì và xử lý tại hồ tuần hoàn, lợng cặn đợc tháo bỏ Nớc trong hồ tuần hoàn lại cho sản xuất Nớc... Điều chế và trung hoà đợt 1 2.3 Điều chế và trung hoà đợt 2 2 4 5 5 7 9 2.4 Tạo supe phốt phát đơn các u điểm của supe phốt phát hạt 10 2.5 Dây chuyền công nghệ sản xuất supe phốt phát đơn 10 3.Vấn đề môi trờng trong công nghệ sản xuất Supe photphat 20 15 Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc 4.Một ví dụ cụ thể về vấn đề môi trờng: 21 17 ... nhân dân khu vực xung quanh Qua đánh giá sơ bộ thì môi trờng của công ty supephotphat và hoá chất Lâm Thao còn tồn tại một số vấn đề sau: - Phần lớn nớc thải của công ty mang tính axit do đặc thù sản xuất của công ty Nguồn gốc phát sinh là ở nớc hấp thụ, nớc làm mát (xí nghiệp axit), nớc rửa bụi, khí, điều chế Na2SiF6 (xí nghiệp supe) Mặc dù nớc thải có xử lý tại nguồn bằng cách trung hoà bằng sữa vôi... tại bãi thải riêng của địa phơng, tận dụng nguồn chất thải này sau phân loại để làm phân vi sinh, không đổ trực tiếp ra sông Hồng Đối với dầu mỡ ở trạng thái tự do nổi trên mặt nớc cần đựơc tách bằng phơng pháp cơ học, sục khí để điều hoà chất lơ long trong nớc bằng keo tụ, kết tủa, lắng đọng Tóm lại, ô nhiễm môi trờng tại công ty Supephotphat và hoá chất Lâm Thao có ảnh hởng lớn đến khu vực dân c xung... din n cụng ngh, giỏo dc b Nớc thải Nguồn nớc thải chủ yếu của xí nghiệp là các loại nớc hấp thụ, xử lý khí Lợng nớc từ hệ thống xử lý bụi, xử lý Flo, sản xuất thuốc trừ sâu công nghiệp Nớc thải sau xử lý bụi tuần hoàn lợng nớc thải từ xử lý Flo và sản xuất Na2SiF6 có chứa HCl mang tính axit nên đợc xử lý bằng sữa vôi và thải trực tiếp ra ngoài c Chất thải rắn Tại xí nghiệp, chất thải rắn đợc tập trung