Tìm hiểu dây chuyền sản xuất H2SO4

Click icon to add picture TÌM HIỂU: TÌM HIỂU: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Axit sunfuric DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Axit sunfuric Tổng quan Tình hình sản xuất Công nghệ sản xuất Các vấn đề môi trường I – Tổng quan: Cấu tạo: – CTPT: H2SO4 – Danh pháp IUPAC Axít sulfuric Tên khác Dầu sulfat, Hiđro sulfat… Tính chất vật lý: - H2SO4  chất lỏng, không màu, sánh dầu, không bay - H2SO4 98% có D= 1,84 g/cm ; nặng gần gấp lần nước - H2SO4 đặc hút ẩm -> dùng làm khô khí ẩm - H2SO4 đặc tan vô hạn nước toả nhiều nhiệt Tính chất hóa học: Tính ôxi hóa mạnh H2SO4 đặc Tính hóa nước H2SO4 H2SO4 loãng Tính axít Phương pháp điều chế: Axit sulfuric sản xuất từ Lưu huỳnh (các hợp chất từ lưu huỳnh), oxi nước theo phương pháp tiếp xúc Phương pháp (1) S(r) + O2(k) → SO2(k) tiếp xúc (2) 2SO2 + O2(k) → 2SO3(k) o (với có mặt V2O5, t = 450 – 500 C) (3) SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l) (4) H2SO4(l) + SO3 → H2S2O7(l) (5) H2S2O7(l) + H2O(l) → H2SO4(l) Ứng dụng: II – Tình hình sản xuất axit Sunfuric Trên giới: Axit sunfuric chất sản xuất với sản lượng lớn giới Biểu đồ sản lượng sản xuất axit Sunfuric Triệu 165 100 47 18.8 4.2 Năm Mỹ quốc gia có sản lượng axit sunfuric lớn giới: Đồ thị sản lượng axit sunfuric Mỹ giai đoạn 1900 – 1970 Các nước XHCN Châu Á thị trường chính, chiếm khoảng 23%, Mỹ tiêu thụ 20% Các nước Châu Phi, Trung Nam Mỹ, Tây Âu tiêu thụ khoảng 10% Biểu đồ tiêu thụ axit sunfuric giới năm 2008 II – Công nghệ sản xuất: Nguyên liệu: SO2 Khí thải Thạch cao Lưu huỳnh nguyên chất Quặng pirit sắt Nhiên liệu: O2 Điện Than đá Dầu DO, FO Các giai đoạn chính: Giai đoạn • Chuẩn bị nhiên liệu Giai đoạn • Đốt nhiên liệu Giai đoạn • Tinh chế SO2 Giai đoạn • Ôxi hóa SO2 thành SO3 Giai đoạn • Hấp thụ SO3 tạo H2SO4 Các thiết bị quan trọng: Hình 1: Lò đốt lưu huỳnh Các thiết bị quan trọng: Hình 2: Tháp tiếp xúc Hình 3: Tháp hấp phụ Các thông số kĩ thuật: Nhiệt độ dầu DO 25 – 30 C Áp suất dầu 15 – 25kg/cm Nhiệt độ tường gạch lò đốt 900 – 950 C Nhiệt độ buồng đốt 1000 – 1050 C Nhiệt độ khí sinh sau nồi 420 – 430 C Áp suất nồi 25 at Nhiệt độ nước 225 C Nhiệt độ sau giảm áp 160 C Áp suất sau giảm áp kg/cm Lưu lượng lưu huỳnh vòi phun 2.98 m /h Áp suất lưu huỳnh 12 kg/cm Lưu lượng không khí vào lò 30000 – 35000 Nm /h Nồng độ SO2 sau lò 11% thể tích Sơ đồ công nghệ: Sơ đồ công nghệ: IV – Các vấn đề môi trường Chất thải rắn: Chất thải rắn chủ yếu cặn lắng thùng chứa lưu huỳnh lỏng, thùng chứa dầu DO hay thiết bị trao đổi nhiệt Thông thường chất thải không nhiều, thường thải trực tiếp mà không qua công đoạn xử lý gây ô nhiễm lâu dài đến nguồn đất nước… – Cách xử lý: biện pháp chủ yếu tận thu, tho gom tái sử dụng, cho nâng cao hiệu suất sử dụng, tránh phát thải + Phương pháp học: ép, cắt, nghiền, sang, tuyển,… + Phương pháp hóa lý: dung để xử lý, thu hồi chất hóa học độc hại cho thể người môi trường (hấp phụ, hấp thụ, kết tủa, oxi hóa, cố định hóa rắn…) + Phương pháp nhiệt – cơ: sử dụng nhiệt độ cao chuyển chất thải rắn thành dạng làm vật liệu xây dựng (gạch,…) + Phương pháp sinh học: xử lý chất thải rắn hữu Nước thải: Đặc điểm: Các nguồn phát sinh nước thải dây truyền sản xuất axit sunfuric không đáng kể, chủ yếu nguồn sinh từ trình trao đổi nhiệt làm mát axit hay nước dung để rửa thiết bị, máy móc… từ cố rò gỉ axit từ thùng chứa Biện pháp xử lý: – Nước thải thường dẫn theo hệ thống ống nước tuần hoàn xử lý cục – Với nước thải có nồng độ pH thấp trung hòa sửa vôi tuần hoàn khoảng 60 – 70%, phần lại thải trực tiếp Khí thải: Đặc điểm: Khí thải dây chuyền sản xuất axit sunfuric bao gồm thành phần như: – Khí SO2, SO3 H2S, Nox – Mù axit sùnuric – Bụi: lưu huỳnh, tạp chất khác… Khí SO2, SO3 : trình tiếp xúc hấp thụ, hiệu suất trình chuyển hóa SO đạt tới 99,8% SO3 lên tới 99,9% nên thực chất lượng khí thải dư chúng thải trức tiếp qua ống khói Biện pháp khắc phục xử lý: – Hơi lưu huỳnh, khí khác kèm theo qua tháp hấp thụ xoda sữa vôi – Sử dụng nguyên liệu lưu huỳnh nguyên chất, chất xúc tác hợp lý – Định kì kiểm tra thiết bị xử lý bụi khí thải xyclon, màng ướt, lọc khí, khử mù,… đảm bảo rò rỉ hay thiết bị trao đổi nhiệt đảm bảo hệ số trao đổ nhiệt trì không để thất thoát nhiệt – Bụi S thu hồi quay lại hoàn nguyên… Một số vấn đề khác: – Ô nhiễm tiếng ồn: khu vực máy nén khí, bơm nước, bơm axit, quạt hút gió… – Ô nhiễm khu vực lò đốt tháp tiếp xúc… ching t a w r o f u o y k Than ... SO3(k) + H2O(l) → H2SO4( l) (4) H2SO4( l) + SO3 → H2S2O7(l) (5) H2S2O7(l) + H2O(l) → H2SO4( l) Ứng dụng: II – Tình hình sản xuất axit Sunfuric Trên giới: Axit sunfuric chất sản xuất với sản lượng lớn... Tình hình sản xuất Công nghệ sản xuất Các vấn đề môi trường I – Tổng quan: Cấu tạo: – CTPT: H2SO4 – Danh pháp IUPAC Axít sulfuric Tên khác Dầu sulfat, Hiđro sulfat… Tính chất vật lý: - H2SO4 chất... xuất với sản lượng lớn giới Biểu đồ sản lượng sản xuất axit Sunfuric Triệu 165 100 47 18.8 4.2 Năm Mỹ quốc gia có sản lượng axit sunfuric lớn giới: Đồ thị sản lượng axit sunfuric Mỹ giai đoạn