thiết kế xưởng sản xuất supe phốt phát đơn

Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp lời nói đầu Phân khoáng muối có chứa nguyên tố cần thiết cho phát triển thực vật Trong đất thiếu nguyên tố thực vật tiêu hoá, để đảm bảo cho phát triển tốt phải thờng xuyên bổ xung nguyên tố dinh dỡng cho đất Phân bón làm tăng sản lợng mà làm tăng chất lợng nông sản Nớc ta nớc nông nghiệp, phân bón ngành nông nghiệp nớc ta quan trọng Các công ty phân bón nớc ta cha đáp ứng đợc nhu cầu phân bón cho trồng, hàm lợng chất dinh dỡng đất ngày nghèo nàn, nên cần phải cung cấp lợng lớn phân bón cho đất giúp trồng phát triển cho suất cao Nh phát triển ngành phân bón có ý nghĩa to lớn đến phát triển ngành nông nghiệp Trong đồ em đợc giao nhiệm vụ thiết kế xởng sản xuất supe phốt phát đơn chất dinh dỡng cho trồng Sau thời gian nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu, với giúp đỡ thầy cô Công ty Supe Phốt phát Hoá chất Lâm Thao em hoàn thành đồ án Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo môn Đặc biệt cô giáo hớng dẫn Trần Thị Hiền dành nhiều thời gian giúp đỡ em hoàn thành đồ án Do thời gian có hạn, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong muốn nhận đợc ý kiến đóng góp thầy cô, anh chị bạn -1- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Phần I - lý thuyết A- Đặc điểm nguyên liệu ban đầu sản phẩm thu đợc I Đặc tính supe phốt phát đơn: Công thức hóa học thành phần supe phốt phát đơn Supe phốt phát đơn hỗn hợp gồm có: muối axít oc tôphốtphoric, axit sunfuaric, lợng axit octo phốtphoric tự apatit cha phân huỷ Thành phần supe phốtphát :[1-27] Thành phần chính: - Ca(H2PO4)2.H2O : Mônô can xi phốt phát Thành phần phụ : - H3PO4 : Axít phốtphoríc tự - FePO4.2H2O : Phốt phát sắt ba - AlPO4.2H2O : Phốt phát nhôm - CaHPO4 : Đi Canxi phốt phát - Ca5(PO4)3F : Apatít cha phân huỷ - CaSO4 : Sunphát Canxi Tính chất hoá lý supe phốt phát: Supe phốt phát loại bột tơi, xốp, có màu xám sẫm xám nhạt, trọng lợng riêng đổ đống supe phốt phát từ 1,1- 1,5 T/ m3 Hàm lợng hợp chất phốt phát chứa supe phốt phát đợc tính phần trăm anhyđrit phốtphoric tức phần trăm P2O5 -2- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Phần P2O5 supe phốt phát dạng hoà tan nớc (P2O5 hoà tan nớc) gồm có mônô canxi phốt phát canxi axitphốtphoríc tự Các phốt phát sắt, phốt phát nhôm dicanxi phốt phát không hoà tan nớc mà hoà tan phần hoàn toàn trong dung dịch xitrat amôn, trồng hấp thụ đợc nhng chậm gọi P2O5 hoà tan xitrat Chất lợng Supe phốt phát đợc đánh giá theo hàm lợng P2O5 hữu hiệu (dạng P2O5 mà trồng hấp thụ đợc ) tổng dạng P2O5 hoà tan nớc P2O5 hoà tan xitrat, supe phốt phát chứa phần P2O5 không hoà tan xitrat nằm lợng aptít cha đợc phân huỷ Tổng dạng P2O5 hữu hiệu P2O5 không hoà tan xitrat hợp thành P2O5 chung Tỷ lệ phần trăm P2O5 hữu hiệu P2O5 chung biểu thị mức độ phân huỷ apatit axít sunfuric gọi hệ số phân huỷ (K) ứng dụng Supe phốt phát đơn: Supe phốt phát đơn đợc sử dụng để làm phân bón có chứa phốt phát, phốt chứa supe phốt phát thể dinh dỡng làm tăng lợng bột loại có củ, có hạt, tăng lợng đờng loại có quả, làm cho cứng cáp, chống đợc sâu bệnh Nói chung làm cho trồng phát triển khoẻ mạnh, cho suất thu hoạch cao công nghiệp nông nghiệp Ngoài supe phốt phát đơn dùng để sản xuất loại phân bón hỗn hợp P-K NPK, dùng sản xuất chất khoáng bổ xung thức ăn cho gia súc Tiêu chuẩn Nhà nớc supe phốtphát đơn: -3- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Theo tiêu chuẩn Nhà nớc số TCVN 4440-87 phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật sau: Hàm lợng P2O5 hữu hiệu không nhỏ 16.5% Hàm lợng P2O5 tự không lớn 4% Hàm lợng ẩm không lớn 13% Supe phốt phát phải tơi xốp màu xám sáng không bị vón cục, không nhão bết II Thành phần nguyên liệu sản xuất supe đơn Nguyên liệu để sản xuất supe đơn gồm có quặng chứa phốt axít sunfuric Quặng chứa phốt bao gồm loại: apatit, phốtphoric phốt phát thiên nhiên; nớc ta để sản xuất supe đơn quặng đợc dùng chủ yếu apatit 1-Apatit Apatit loại quặng gồm muối axit phôtphoric chủ yếu Floapatit tạp chất khác Quặng có màu nâu sẫm vàng, không hoà tan nớc Nhng hoà tan axit vô cơ, trọng lợng riêng từ 1,52,2 T/m3 Nhiệt độ nóng chảy 15500 C- 14700 C Hàm lợng phốt apatit đợc tính phần trăm anhyđrit phốtphoric gọi P2O5 chung apatit Apatit cha làm giàu chứa lợng lớn tạp chất nh thạch anh, đất sét, đá vôi, đôlômit Do mà hàm lợng P2O5 chung apatit giảm Những khoáng chất có chứa sắt, nhôm, đôlômit tạp chất có hại cho sản xuất Trong thời gian ủ kho, sắt nhôm tạo thành muối trung tính FePO 4.2H2O AlPO4.2H2O không hòa tan nớc cối hấp thụ chậm -4- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Manhê tạo thành muối Mg(H2PO4).4H2O có tính hút ẩm mạnh làm giảm tính chất vật lý supe phốt phát Tỷ lệ Fe2 O3 P2 O5 lớn 8- 10% MgO P2 O5 lớn 7-8% không dùng để sản xuất supe phốt phát đơn Apatit Lào Cai đa vào sản xuất công ty loại apatit nguyên khai, cha làm giàu, không đồng kích thớc lẫn phẩm chất, thờng chiếm từ 81- 90% Floapatit phân bổ không Các tạp chất nhiều không ổn định độ ẩm thay đổi thất thờng Hàm lợng P2O5 flo apatit Lào Cai vào khoảng : 32ữ36% Theo thiết kế thành phần quặng apatit có thành phần nh sau: Thành phần % khối lợng P2O5 CaO 33.5 42 MgO Fe2O3 Al2O3 1.7 1.8 2.1 SiO2 F CO2 H2O 4.5 1.7 2.2 10.5 2- axít sunfuric axít sunfuric nguyên liệu để sản xuất supe phốtphát thờng sản xuất trực tiếp axít cung cấp cho sản xuất supe phốtphát Trong hoá học axít sunfuríc đợc xem hợp chất Anhyđríc sunfuríc với nớc, công thức hoá học SO3.H2O H2SO4 , khối lợng phân tử : 98,8 (g) axít thu đợc có nhiều sản phẩm gồm : mono hyđrat, olêum, axít loãng có tính ăn mòn mạnh, axít đặc có tính thụ động Là chất lỏng không màu, sánh, có = 1.8305 (g/ cm3), kết tinh áp suất thờng ( 760 mmHg ) đến 2920C axít H2SO4 bắt đầu sôi -5- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp axít đợc sử dụng thiết kế 76% Axít đợc lấy từ phân xởng axít cung cấp cho sản xuất supe xởng axít sunfuric S đợc nhập từ nớc Trong thực tế sản xuất thờng lấy vợt lợng lý thuyết từ 6-10% việc thoả mãn cho nhu cầu phân huỷ cần phải có tiếp xúc đầy đủ pha rắn pha lỏng để tăng nhanh tốc độ phản ứng III- Sản phẩm thu đợc: Thành phần sản phẩm thiết kế : supe phốt phát, bên cạnh sản phẩm có sản phẩm phụ nh : Na2SiF6 , NaF , SiO2, 3NaF, AlF3 Ngoài ý nghĩa kinh tế việc thu hồi Flo bảo đảm vệ sinh công nghiệp, chống ô nhiễm môi trờng Sản phẩm phụ đặc trng Na2SiF6.Na2SiF6 muối axít H2SiF6 , trọng lợng phân tử 188, trọng lợng riêng 2,7 T/ m3 Na2SiF6 muối kết tinh, màu trắng, khó tan nớc, độ hoà tan tăng theo nhiệt độ Na2SiF6 tan nhiều axít, môi trờng kiềm phân giải tạo muối Florua axít silíc, chất độc Thông thờng chất lợng Na2SiF6 sản xuất có thành phần nh sau: + Hàm lợng Na2SiF6 : Không nhỏ 98% + axít tự : Không lớn 0,2% + Độ ẩm : Không lớn 1% + Độ mịn (sàng 0,063 mm): Không lớn 15% Sản phẩm sử dụng chủ yếu công nghiệp xây dựng, chất tăng nhanh đóng rắn, sử dụng công nghệ sản xuất thuỷ tinh, men sứ, Na2SiF6 để sản xuất số muối khác chứa Flo -6- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp B- lý thuyết trình sản xuất supe đơn I Các giai đoạn phản ứng đặc điểm kỹ thuật trình sản xuất: Phản ứng phân huỷ apatit axit sunfuric tiến hành theo hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Axit sunfuric tác dụng với apatit tạo thành axit phốtphoric canxi theo phơng trình: Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 2,5H2O = 3H3PO4+5CaSO4+ H2O +HF Sunphát Canxi ngậm nửa phân tử nớc biến thành sunphat Canxi khan tách với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ theo nhiệt độ thành phần pha lỏng Tuỳ theo mức độ phản ứng giai đoạn mà nồng độ axit sunfuric giảm dần nồng độ axit phốtphoric tăng dần sau khuấy trộn Bột sệt đợc tạo thành nhanh chóng chảy xuống phòng hoá thành Khi khoảng 60-80% lợng axit cho vào tham gia phản ứng, khối bột sệt đông cứng lại Trong thời gian ủ phòng hoá thành, giai đoạn phản ứng hầu nh kết thúc giai đoạn phản ứng thứ hai bắt đầu, giai đoạn phản ứng chậm axit phôtphoric sinh với apatit d lại sau giai đoạn Ca5(PO4)3F +7H3PO4 +5H2O = 5Ca(H2PO4)2H2O + HF Giai đoạn phản ứng thứ kéo dài suốt thời gian ủ supe kho chứa Từ hai phơng trình phản ứng ta có phơng trình tổng hợp: 2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 5H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF Quá trình sản xuất supe phốtphát có đặc trng sau: -7- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp -Nó sẩy thành phần pha lỏng thay đổi bản, phân huỷ apatit đợc bắt đầu hỗn hợp axit sunfuric axit phôtphoric mà nồng độ axit sunfuric cao hẳn Tuỳ theo thời gian phản ứng nồng độ axit sunfuric giảm dần nồng độ axit phôtphoric tăng dần lên Trong giai đoạn phản ứng thứ hai, pha lỏng lúc đầu axit phôtphoric, sau dung dịch H3PO4 đợc bão hoà Ca(H2PO4)2 sinh -Quá trình phản ứng sinh số muối Trong giai đoạn 1: dạng kết tinh CaSO tách ( khoảng 50%), giai đoạn thứ hai Ca(H2PO4).H2O kết tinh sản phẩm phản ứng CaSO4 Ca(H2PO4)H2O bao bọc bề mặt hạt apatit, tạo thành màng ngăn cách axit xâm nhập vào apatit gây khó khăn cho trình khuyếch tán ion Ca 2+ từ mặt apatit vào khối dung dịch, làm chậm tốc độ phản ứng -Tuỳ theo tốc độ phân huỷ apatit mà tốc độ phản ứng giai đoạn giảm dần đặc biệt giai đoạn ủ cuối supe phốtphát Ngoài đặc điểm trình sản xuất supe phốt phát có biến đổi pha của: CaSO4 H2O > CaSO4 + H2O Phản ứng xảy với tốc độ khác nhau, phụ thuộc vào chế độ kỹ thuật trộn chất tham gia phản ứng Trong sản xuất supe phốtphát đồng thời với phản ứng có hàng loạt phản ứng phụ xảy tạp chất khác có apatit đa vào sản xuất Flohyđric axit Silisic tạo thành axit sunphuric phân huỷ Floapatit 6HF + H2SiO3= H2SiF6 + 3H2O Axit tạo thành phân huỷ axit với nêphelin(NaAlSiO 4) NaAlSiO4 + 4H+ = Na+ + Al3++ H2SiO3 + H2O -8- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Tuỳ theo tốc độ phản ứng nhiệt độ bột sệt tăng lên áp suất riêng phần Florua silic tạo thành theo phản ứng tăng dần lên 2H2SiF6 + H2SiO3 = 3SiF4 +3H2O Tóm lại: Thành phần pha sản xuất supe phốtphát chia nh sau: Pha rắn gồm có: -Ca(H2PO4).H2O -CaSO4 -Apatit cha phân huỷ -Các chất cha bị phân axit phân huỷ Pha khí : SiF4 , HF , CO2, nớc Pha lỏng gồm có: dung dịch axit photphoric bão hoà, Ca(H2PO4)2H2O chứa tạp chất nh: Na+, K+,Mg2+,Al3+,Fe3+, Fe2+, SiF62 II- Cơ Sở hoá lý trình sản xuất supe đơn 1- Độ hoà tan hệ CaO - P2O5 - H2O Trong trình sản xuất supe đơn, phản ứng apatit axít sunfuric xảy theo phơng trình tổng quát sau:[1-84] 2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2 H2O + 7CaSO4 + 2HF Nhng thực chất tiến hành theo hai trình phản ứng: Phản ứng 1: Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4 0,5 H2O + HF Phản ứng 2: Ca5F(PO4)3 +7H3PO4 + 5H2O = 5Ca(H2PO4)2 H2O + HF Nh đạt tới cân tồn thành phần: H 3PO4, Ca(H2PO4)2.H2O, CaSO4.H2O Vì nồng độ CaSO4 dung dịch nhỏ -9- Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp nên bỏ qua Nếu viết thành hợp chất với ôxy ta có hệ P 2O5, CaO, H2O Nếu biểu diễn hệ trục vuông góc ta có đồ thị hệ nh sau: CaO% Ca3 PO4 2.H2O 50 CaHPO4 40 Ca H2PO4 2.H2O CaHPO4 30 Ca3 PO4 2.H2O Ca H2PO4 2.H2O N 20 Ca H2PO4 2.H2O Ca H2PO4 2.H2O + CaHPO4 10 Đường hòa tan M E CaHPO4 10 20 30 40 50 60 % P2O5 E: ơtetti điểm bão hòa hai pha CaHPO4 Ca(H2PO4)2.H2O Hình 1: Đồ thị độ tan hệ CaO - P2O5 - H2O 800C Nhìn vào đồ thị ta thấy: Bắt buộc phản ứng phải tạo thành phốt phát tan đợc nớc Ca(H2PO4)2, Ca(H2PO4)2.H2O supe phốt phát phải phân bón phốt tan nớc độ phân hủy Ca5F(PO4)3 H3PO4 tạo thành từ Ca5F(PO4)3 + H2SO4 qua khu kết tủa Ca(H2PO4)2.H2O , H3PO4 pha lỏng đạt đợc từ 42 ữ 46% P2O5 Vì sản phẩm Ca(H2PO4)2 H2O - 10 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Tổng số công nhân cần tuyển dụng cho xí nghiệp: 104 + 40 = 144 ngời c- Công nhân sản xuất gián tiếp: TT Chức vụ Số lợng ngời Giám đốc Phó giám đốc Kỹ thuật khí Kỹ thuật điện Trởng phòng thí nghiệm Kế toán lao động tiền lơng Tạp vụ + Thủ kho Cộng 11 - Tổng số cán công nhân phân xởng: 144 + 11 = 155 ngời II- Vốn đầu t: T1 TT Tên công trình Diện tích Đơn giá Thành tiền Kho chứa apatit 3600 400.103 1440.000.103 Kho ủ Supe 2700 500.103 1350000.103 Kho điều chế 480 500.103 240000.103 Khu nghiền sấy 150 500.103 75000.103 Đờng băng tải 100 300.103 30000.103 313,50000.103 Tổng - Tiền xây dựng nhà gián tiếp T2 gồm nhà hành chính, nhà chuyên môn quản trị bồi dỡng căng tin T2 = (0,2 ữ0,25) T1 [ 39 49] Lấy T2 = 0,25; T1 = 0,25.313,5.107 = 78,375.107(đồng) - Tiền xây dựng đờng xá công trình phụ T3 gồm: T3 = 0,25 ; T1 = 0,25.313,5.107 = 78,375.107(đồng) - 127 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp - Tổng số vốn đầu t vào xây dựng T = T1 + T2 + T3= 0,25.313,5.107 = 78,375.107(đồng) - Khấu hao xây dựng gồm khấu hao 2% Khấu hao sửa chữa lớn 1% Tổng cộng 3% TKHXD = 0,03 470,25.107 = 14,1075.107 2- Đầu t vào thiết bị: TT Tên thiết bị Số lợng Đơn giá Thành tiền (đ) Cầu trục 10 80000.103 320000.103 Bunke chứa quặng 5000.103 10000.103 Băng tải than 1308.103 1308.103 Băng tải quặng 1308.103 75864.103 Băng tải xích 12520.103 25040.103 Bunke chứa than 4000.103 4000.103 Lò đốt 500.000.103 1000.000.103 Thùng sấy 130200.103 260400.103 Quạng thổi khí vào lò 11100.103 22200.103 10 Quạt hút khí nóng 100000.103 200000.103 11 Quạt hút vệ sinh 8000.103 8000.103 12 Máy nghiền búa 75600.103 16200.103 13 Tổ xyclon nhóm 2 100000.103 20000.103 14 Tổ xyclon nhóm 4 100000.103 400000.103 15 Băng tải sang nghiền 64.103 64.103 16 Cung cấp đĩa 65.103 65.103 17 Máy nghiền bi 10.108 10.108 18 Sàng phân ly 40.106 40.106 19 Xy clon đơn 28.106 28.106 20 Xy clon nhóm 6 104,2106 625,2106 21 Xy clon màng nớc 30000.103 30000.103 22 Vít vào gầu nâng 12000.103 12000.103 - 128 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp 23 Một số vít ngắn 1000.103 5000.103 24 Bun ke trung gian 6000.103 6000.103 25 Cân định lợng 5160.103 5160.103 26 Bể dự trữ a xit H2SO4 14.000.103 14.000.103 76% 27 Thùng cao vị chứa a xit 16.000.103 16.000.103 28 Thùng cao vị chứa nớc 10.000.103 10.000.103 29 Thùng hỗn hợp 21000.103 21000.103 30 Phòng hoá thành 1182000.103 1182000.103 31 Bunke cân định lợng 2160.103 2160.103 32 Thùng làm lạnh a xit 50.000.103 50.000.103 33 Băng tải Supe 138,96.106 138,96.106 34 Quạt mát cho công nhân 1,5.106 4,5.106 35 Bunke chứa Supe xuất 78,5.105 78,5.105 27792.106 27792.106 kho 36 Băng tải chuyển sản phẩm 37 Phòng hấp thụ 24000.103 24000.103 38 Tháp hấp thụ 24000.103 24000.103 39 Tháp tách giọt 5700.103 5700.103 40 Bể chứa H2SiF610% 10,8.103 10,8.103 41 Quạt phòng không 118800.103 118800.103 42 Bơm axit H2SO4 76% 48,12.105 96,24.105 43 Bơm a xit H2SiF6 48,12.105 96,24.105 44 Bơm nớc 48,12.105 96,24.105 Tổng 52,66904000.1 06 Tiền mua động cơ: - 129 - Trờng đại học Bách Khoa TT Loại động Đồ án tốt nghiệp Ph Đơn giá (đ/kw) Số lợng Thành tiền AO - 61 - 141 10.000.000 141.105 AO - 52 - 36 10.000.000 36.105 AO - 51 - 12 10.000.000 12.105 AO - 24 - 10.000.000 6.105 AO - 51 - 35 10.000.000 35.105 AO - 62 - 380 10.000.000 15 38.106 AO - 63 - 40 10.000.000 40000.103 AO - 82 - 180 10.000.000 180000.103 AO - 52 - 100 10.000.000 10000.103 10 AO - 41 - 12 10.000.000 12000.103 11 AO - 62 - 8000.106 95.106 Tổng - Tiền thiết bị chủ yếu T1 = 5266,904.106 + 95.106 = 5361,904.106(đồng) - Tiền thiết bị phụ: 5% T2 = 5% T1 = 0,05 5361,904.106 = 268,0952.106(đồng) - Tiền thiết bị đo lờng 10% T3 = 10% T1 = 0,1 5361,904.106 = 536,1904.106(đồng) - Tiền đầu t vào lắp giáp thiết bị T4 = 20% T1 = 0,2 6531,904.106 = 1072,3808.106(đồng) - Tiền đầu t vào vệ sinh công nghiệp 5% T5 = 5% T1 = 0,05 5361,904.106 = 268,0952.106(đồng) - Tiền đầu t vào thiết bị khác 10% T6 = 10% T1 = 0,1.5361,904.106 = 653,1904.106(đồng) + Tổng tiền đầu t vào thiết bị T = T1 + T2 + T3+ T4 + T5+ T6 = 563,1904.106(đồng) - 130 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp + Khấu hao thiết bị bình quân 10% tổng đầu t vào thiết bị: a = Tkh + tkh = 14,1075.107 + 804,2856.106 = 818,3931.107 tkh = 0,1 8042,856.106 = 804,2856.106(đồng) 3- Tổng số vốn đầu t vào tài sản cố định gồm đầu t xây dựng thiết bị: A = T + t = 470,25.107 + 8042,856.107 = 1274,5356.107(đồng) Khấu hao tài sản cố định hàng năm III- Giá thành sản phẩm: A- Các chi phí chủ yếu: 1- Chi phí nguyên liệu: (kể vận chuyển ) TT Nguyên liệu Tiêu hao Đơn giá Thành tiền (t/năm) (đ) (đ) 135876 340.103 46197840.103 937,44.103 1500.103 29704520,4.10 Apatit (tấn) ẩm 7,9% Axit H2SO476% 3 Than 1466 230.103 337180.103 Nớc 4400 500.103 2200.103 Điện 2941910kw 550.103 5633557.103 81875,2974.106 Tổng 2- Tiền lơng cho công nhân viên trực tiếp sản xuất 1000.000 đồng /tháng/ngời 1.000.000 x 155 x 12 = 1860.106 3- Tiền phụ cấp lơng - Phụ cấp ốm, sinh đẻ, ốm 5% lơng 0,05 1860 106 = 93.106 - Phụ cấp độc hại 7% lơng - 131 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp 0,07 1860 106 = 130,2.106 - Thởng sáng kiến, khen thởng 3% lơng 0,03 1860 106 = 55,8.106 - Bồi dỡng độc hại 3% lơng 0,03 1860 106 = 55,8.106 * Tổng cộng lơng + phụ cấp 2194,8.106 TT Nguyên liệu + lợng + nớc Nguyên liệu + lợng + nớc Lơng + Phụ cấp Khấu hao tài sản cố định Thành tiền (đ) 81875,2974.106 2194,8.106 857,42576.106 84927,5231618 106 Tổng B - Các chi phí khác: 1- Kinh phí phân xởng 10% chi phí chủ yếu 0,1 GTB 2- Quản lý xí nghiệp 5% GTB 3- Chi phí sản xuất 4% GTB Tổng cộng 19% GTB C- Các loại giá thành 1- Giá thành toàn GTB GTB = Tổng kinh phí chủ yếu 84927,5231618/(100-19).100=104848,794026.106 2- Kinh phí phân xởng 10% GTB = 0,1 104848,794026 106 = 10484,879.106 3- Giá thành phân xởng GPX - 132 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp GPX = 10484,879.106 + 84927,5231618.106 = 95412,4.106 4- Quản lý xí nghiệp 5% GTB 0,05 10484,879.106 = 5242,44.106 5- Giá thành xí nghiệp GXN GXN = GPX + GQL = 95412,4.106 + 5242,44.106 = 100654,8.106 6- Kinh phí sản xuất 4% GTB 0,04 10484,879.106 = 4193,95.106 Bảng ớc tính giá thành sản phẩm TT Khoản mục chi Thành tiền (đ) Chi phí chủ yếu 84927,5231618.106 Chi phí phân xởng 10484,8794026.106 Giá thành xí nghiệp Chi phí sản xuất 100654,8.106 4193,95.106 200261,152564 106 Tổng 7- Giá thành đơn vị sản phẩm: Gsp = G 200261152,564.10 = = 870,7.10 đồng/kg SL 230000 Trong : SL = 230.000 T/năm: sản lợng hàng năm: D- Lãi thu hồi vốn đầu t 1- Lãi hàng năm L = SL (B - Gsp) đồng B - Giá bán đơn vị sản phẩm B = 875,7 (đồng) Gsp - Giá thành đơn vị sản phẩm Vậy L = 230000 (875,7 - 870,7) = 1150000.103 - 133 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp G 1150000.10 100 100 = 5,74% 2- Tỷ suất lãi SL 200261,152564.10 3- Thời gian thu hồi vốn: A 1274,5356.10 = = 5,53 năm T= a + L 818,3931.10 + 1150000.10 phần VI - an toàn lao động I- Mục đích ý nghĩa: Xuất phát từ quan điểm ngời vốn quí nhất, từ mục đích cuối sản xuất phục vụ nhu cầu, lợi ích ngời Công tác bảo hộ lao động nhà máy, xí nghiệp XHCN có tầm quan trọng đặc biệt An toàn lao động mặt quan trọng kỹ thuật bảo hộ lao động, nghiên cứu kỹ thuật sản xuất, biện pháp tổ chức sản xuất nhằm bảo đảm an toàn cho công nhân sản xuất Trong nhà máy sản xuất hoá chất, phần lớn sinh bụi, khí độc tiếng máy Nhiều trình có hại cho sức khoẻ ngời không biểu nên công tác an toàn lao động cần tuân thủ cách chặt chẽ, chấp hành cách tự giác II- Nội dung kỹ thuật an toàn: 1- Các đặc điểm nhà máy: - Rất nhiều bụi sử dụng apatit dới dạng bột - Ăn mòn, gây hỏng axit sunfuric dễ xảy - Độc hại cho công nhân sinh khí Flo - ồn máy nghiền hoạt động - Do sử dụng điện rộng rãi nên tai nạn điện dễ xảy - 134 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp - Có nhiều máy vận chuyển, gây tai nạn vận chuyển, vận hành 2- Các biện pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn lao động a- Trong xây dựng nhà máy Nh phần xây dựng rõ việc chọn địa điểm, bố trí tổng mặt bằng, chọn hớng nhà thoả mãn yêu cầu nhiều mặt Trong mặt vệ sinh công nghiệp, giao thông thuận tiện phòng chống cháy Các giải pháp thể dới - Các nhà sản xuất quay hớng đông nam hớng tốt với địa điểm xây dựng (Lâm Thao - Phú Thọ) Đảm bảo chiếu sáng thông gió tự nhiên tốt - Các phân xởng sinh bụi nhiều, sinh khí độc đặt cuối hớng gió chủ đạo - Các giải pháp xây dựng nh kết cấu chịu lực, bao che ý đến yêu cầu vệ sinh công nghiệp b- An toàn thiết bị làm việc dới áp suất: Nhà máy sử dụng khí nén để tháo liệu bunke chứa bột apatit Để an toàn cho sản xuất, cần tuân theo quy định sau: - Sử dụng dụng cụ kiểm tra bảo hiểm - Sử dụng màng an toàn - Thờng xuyên kiểm tra độ kín hệ thống c- An toàn thiết bị nhiệt Phân xởng bao gồm thiết bị nhiệt: lò đốt, thùng sấy tháp hấp thụ Cần thực biện pháp an toàn sau: - 135 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp - Chú ý bảo đảm làm lạnh lò nung - Cách li với sản phẩm dễ cháy, với nhiên liệu - Đảm bảo dụng cụ bảo hộ lao động cho công nhân nh quần áo, mũ, giày, găng tay, quạt mát d- An toàn vận chuyển: Trong phân xởng dùng nhiều phơng tiện vận chuyển nh gầu nâng, vít tải băng tải, cầu trục Cần thực biện pháp sau: - Che chắn phận chuyển động - Bố trí nút ngắt nơi thuận tiện cho dễ sử dụng - Các cầu trục phải lắp đủ phanh, không đợc đứng dới cầu trục làm việc - Đầu tóc gọn gàng làm việc e- An toàn điện: Phân xởng sử dụng điện rộng rãi nên an toàn điện vấn đề quan trọng - Dùng dòng điện an toàn, cách li bao bọc dây dẫn - Tiếp đất bảo vệ - Hệ thống cầu dao, công tắc phải có hộp bảo vệ đặt nơi thuận tiện - Dùng phận tự động ngắt mạch cố xảy - Trang bị dụng cụ đồng hồ cách điện g- An toàn bỏng axit - Bảo vệ chống ăn mòn cho thiết bị chi tiết xây dựng nơi có axit - Dùng thiết bị bảo hộ nh giầy cao su, gănh tay cao su III- Phòng chống cháy nổ: - 136 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp - Đảm bảo kín thiết bị nhiệt, khí nén - Cách li thiết bị, vật dễ cháy nổ với xung quanh - Tránh phát sinh tia lửa nơi dễ gây cháy - Dùng vật liệu chịu nhiệt, chịu lực nơi cần thiết (bao cát, bể nớc, bình chữa cháy) - Có phơng tiện cứu hoả - Phòng chống cháy nổ huấn luyện cho công nhân biết cách sử dụng - 137 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Kết luận Qua thời gian làm việc cố gắng khẩn trơng, đợc giúp đỡ tận tình thầy hớng dẫn Bùi Song Châu, nh thầy cô giáo môn, công việc thiết kế phân xởng sản xuất supe phốt phát đơn suất 230.000 T/năm đợc hoàn thành Quá trình thiết kế tốt nghiệp dịp thực tập bổ ích giúp em biết đợc trình tự, cách thức tiến hành phơng pháp thiết kế nhà máy để sau trình làm việc đảm nhận đợc công tác kỹ s hoàn thành đợc thiết kế xí nghiệp hóa chất đợc giao nhiệm vụ Đồng thời thời gian thiết kế dịp để em củng cố lại kiến thức học mở rộng thêm kiến thức Trong thiết kế cố gắng vận dụng kết hợp lý thuyết với thực hành, lý thuyết với thực tiễn, kinh tế kỹ thuật Song thời gian có hạn, phần tính chọn thiết bị tính đợc số thiết bị chủ yếu Do khả có hạn, t liệu nên trình tính toán tránh khỏi sai sót Rất mong đợc thầy cô giáo bạn giúp đỡ để hoàn thành tốt thiết kế thực tế sau Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy Bùi Song Châu, thầy cô môn bạn Lâm Thao, tháng năm 2004 - 138 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo ST Tên sách T Tác giả Giáo trình kỹ thuật phân khoáng Sổ tay kỹ s hoá chất Sổ tay hoá học; Hà Nội 1972 Cơ sở trình thiết bị công nghê hoá học Vơng Đình Nhân Hoàng Nhâm T1 Nguyễn An Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá học T2 ĐHBK 1974 ĐHBK 1974 Giáo trình nhiệt kỹ thuật ĐHBK 1968 Những ví dụ tập môn hoá công T1 1962 Thông tin kinh tế kỹ thuật 1976 Máy thiết bị sản xuất hoá chất 1971 10 Sổ tay điện trẻ Tiến Thanh 11 Lò Silicat 1969 Nhà suất KHKT 12 Tính lựa chọn thiết bị Silicat 13 Thiết kế xây dựng nhà máy hoá chất 14 Sổ tay tóm tắt đại cơng hoá lý 15 Tính toán công nghệ sản xuất hợp chất vô 16 Tạp chí giản đồ hòa tan công nghệ hợp chất vô 17 18 Tính toán đồ thị muối vô Nhà suất giáo dục Tổng cục hoá chất Hồ Lê Viên dịch ĐHBK 1970 1974 NXBKHKT - 1967 1982 NXBKT - 1973 Tuyển tập hòa tan hệ muối nớc nhà an ninh NXBKHKT Tập1 ữ 1953 - 1963 - 139 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp Mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu Phần I: Lý thuyết A- Đặc điểm nguên liệu ban đầu sản phẩm thu đợc I- Thành phần nguyên liệu sản xuất supe đơn B- Lý thuyết trình sản xuất supe đơn I- Cơ sở hóa lý trình sản xuất supe đơn II- Hấp thụ khí Flo chế tạo axit H2SiF6 15 Phần II: Tính toán 20 A- Cân chất cân nhiệt 20 I- Tính toán cân chất sản xuất supe 20 II- Tính toán cân nhiệt sản xuất supe 45 B- Tính toán chọn thiết bị 60 I- Tnh tóan chọn thiết bị 60 II- Tính toán số thiết bị khác 67 Phần III: Xây dựng 91 I- Chọn điạ điểm xây dựng 91 II- Bố chí tổng mặt 92 III- Thiết kế phân xởng sản xuất supe 93 Phần IV: Điện kỹ thuật 97 I- Điện dùng cho thắp sáng 97 II- Điện tiêu hao cho dây truyền sản xuất 99 Phần V: Kinh tế kỹ thuật 100 I- Hệ thống tổ chức quản lý sản xuất xí nghiệp 100 II- Vốn đầu t 102 III- Giá thành sản phẩm 106 Phần VI- An toàn lao động 109 I- Mục đích ý nghĩa 109 - 140 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp II- Nội dung kỹ thuật an toàn 109 Kết luận 112 Tham khảo 113 - 141 - [...]... tận dụng tất cả các chất thải trong công nghiệp sản xuất supe phốt phát biến nó thành những sản phẩm phụ, cho nên vấn đề thu hồi khi Flo là vấn đề quan trọng trong sản xuất supe phốt phát. Trong công nghiệp sản xuất supe phốt phát thờng hấp thụ khí flo để sản xuất H2SiF6, Na2SiF6 , NaF, 3NaF, AlF3 , Sự thoát khí có chứa flo trong quá trình sản xuất supe phốtphát không chỉ phụ thuộc vào hàm lợng của nó... chuyển dịch vào trờng kết tinh đồng thời của môno và đicanxi phốtphát Mức phân huỷ của Ca(H2PO4)2 giảm dần về 0 Vì vậy trong sản xuất supe phốt phát với mục đích thu đợc môno canxi phốt phát thì không thể dùng axít loãng để phân huỷ quặng 2- Phân huỷ quặng phốt phát Trong quá trình sản xuất supe phốt phát hai giai đoạn phản ứng tiến hành kế tiếp nhau không phải xen kẽ đồng thời vì trong dung dịch không... sunphát cao, giá thành sản phẩm sẽ cao Khi trung hoà quá lợng apatit P2O5 tự do giảm, gốc sun phát giảm nhng P2O5 hữu hiệu cũng giảm do đó chất lợng supe không đảm bảo Việc trung hoà và trộn đều supe với apatit sẽ tạo điều kiện cho axit phốtphoríc còn lại tác dụng tốt với apatit do đó ảnh hởng lớn đến chất lợng và giá thành sản phẩm Khi trung hoà đúng liều lợng apatit, supe phốt phát của công tysupe... dung dịch Môno canxiphốtphát đồng thời phân huỷ nó thành đicanxi phốtphát và axít H3PO4 tự do, làm tăng độ hút ẩm của sản phẩm: Ca(H2PO4)2 + H2O = CaHPO4 + H3PO4 Một sản phẩm nh thế có tính chất hoá học xấu, dễ kết khối, dính bết, ăn mòn cơ cấu vân chuyển, phá hỏng bao bì Vì vậy cần phải trung hoà H3PO4 trong sản xuất trớc khi xuất kho Đa lợng axít tự do xuống dới 3% P2O5 Trung hoà sản phẩm: - 19 - Trờng... đây khối supe phốt phát nhanh chóng bị đóng rắn và đợc dỡ ra khỏi phòng hoá thành nhờ hệ thống dao cắt caluxen (26) quay ngợc chiều quay của phòng hoá thành, supe phốt phát trong phòng hoá thành sẽ đợc cắt nhỏ ra và đợc gạt vào ống trung tâm để tụt xuống băng tải supe tơi (45) rồi qua thiết bị đánh tung (46) vào kho ủ việc trung hoà supe tơi đợt I đợc thực hiện ngay trên băng tải vận chuyển supe tơi... kém + Độ hút ẩm và trung hoà sản phẩm: Trong supe tơi thành phần dung dịch chủ yếu là Môno canxiphốtphát ở 200C, áp suất hơi nớc trên nó là 16,5 mmHg (áp suất hơi nớc bão hoà của không khí ẩm 100% là 17,5 mmHg ), khi đó môno sẽ hút ẩm Còn nếu không khí không bị bão hoà hơi nớc, ví dụ độ ẩm là 75% thì dung dịch bão hoà - Môno canxiphốtphát sẽ tự bốc hơi tuy vậy supe phốt phát vẫn hút ẩm từ không khí... chuẩn, Z giảm vì phần lớn CaO liên kết thành canxisunphát * ủ ở kho: Qúa trình ủ là quá trình phân giải apatit còn lại Quá trình biến đổi rất chậm, khả năng tăng nhanh quá trình và mức độ phân huỷ đạt đợc của nguyên liệu gắn liền với sự biến đổi thành phần pha của tập hợp phốt phát trong supe phốtphát, nghĩa là thành phần hỗn hợp giữa pha lỏng và pha rắn Vì nhiệt độ của khối supe trong phòng hoá thành là... ứng dị thể: 2H2SiF6 + H2SiO3 = 3SiF4 + 3H2O Nồng độ H2SiF6 trong pha lỏng của supe phốtphát bị giảm dần đến hạ thấp áp suất hơi riêng phần SiF 4 trên pha lỏng Việc thoát khí chứa Flo khỏi pha bùn bị chậm lại một cách tơng ứng Đây là một trong những nguyên nhân của việc sử dụng Flo không hoàn toàn trong sản xuất supe phốt phát 4.4 ảnh hởng của lợng axít H2SO4 tiêu chuẩn: Mức độ thoát flo phụ thuộc ở... lợng P2O5 trong sản phẩm, nhng do có CO2 thoát ra làm thuận lợi cho phản ứng phân huỷ, làm tơi xốp sản phẩm - Đối với Fe2O3 và Al2O3 Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2O3 + 4H3PO4 = 2FeH3(PO4)2 + 3H2O Pha rắn tách ra chủ yếu ở dạng FePO4.2H2O và tơng tự nhôm cũng đợc tách ra dới dạng phốt phát Sự có mặt của nhôm và sắt trong nguyên liệu làm kém chất lợng supe Phốt phát sắt và nhôm trong sản phẩm chỉ... các phơng tiện vận chuyển supe về nơi tiêu thụ Supe phốtphát sau khi đảo trộn, trung hoà và ủ trong kho đạt tiêu chuẩn hàm lợng ( P2O5 hh 16,5%, hàm lợng P2O5 td 4% hàm ẩm - 27 - Trờng đại học Bách Khoa Đồ án tốt nghiệp 13% gốc SO42- cho phép 32 đến 34 %) thì ta có thể đóng bao xuất kho Supe đợc cầu trục múc lên bun ke chứa để xuất cho ôtô, hoặc đợc múc lên bun ke khác để xuất xuống toa tàu hoả bằng