BÀI TIỂU LUẬN: PHÂN LÂN Công nghệ sản xuất Supe photphat kép và Phân Lân thủy tinh

SuperphosphateCalcium dihydrogen phosphate.pngMonocalcium phosphate spoon.JPGDanh pháp IUPACCalcium dihydrogen phosphateTên khácAcid calcium phosphateCalcium acid phosphateCalcium diorthophosphateCalcium biphosphateCalcium superphosphateMonobasic calcium phosphateMonocalcium orthophosphatePhosphoric acid, calcium salt (2:1)Nhận dạngSố CAS7758238PubChem24454Thuộc tínhCông thức phân tửCaH4P2O8Khối lượng mol234.05 gmolBề ngoàibột trắngKhối lượng riêng2.220 gcm3Điểm nóng chảy109 °C (382 K; 228 °F)Điểm sôi203 °C (476 K; 397 °F)Độ hòa tan trong nước2 g100 mLĐộ hòa tanhòa tan trong HCl, axit nitric, acetic acidChiết suất (nD)1.5176Cấu trúcCấu trúc tinh thểtriclinicCác nguy hiểmChỉ mục EUNot listedNFPA 704NFPA 704.svg010 Điểm bắt lửaKhông bắt lửaCác hợp chất liên quanAnion khácCanxi pyrophosphateCation khácMagie phosphateDicalcium phosphateTricalcium phosphateStronti phosphateTrừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C 77 °F, 100 kPa).Không kiểm chứng (cái gì Có Không ?)Tham khảo hộp thông tinSupephotphat, thông thường gọi là supe lân, dạng bột màu xám trắng hoặc sẫm, với thành phần chính là loại muối tan được, đó là Ca(H2PO4)2.Có hai loại supe lân đơn và supe lân kép.Supephotphat đơn: Supephotphat đơn là hỗn hợp của Ca(H2PO4)2 và thạch cao CaSO4. Công thức Ca(H2PO4)2.2CaSO4Supephotphat kép: (Ca(H2PO4)2) Trong thành phần của supephotphat kép không có lẫn thạch cao, do đó tỉ lệ P2O5 cao hơn, chuyên chở đỡ tốn kém hơn.Phân lân nung chảy còn có tên gọi khác: phân lân thủy tinh; phân lân canxi magiê; Fused Calcium Magnesium Phosphate (FMP), Calcium Magnesium Phosphate (CMP).Phân lân nung chảy được sản xuất bằng cách nung chảy lỏng quặng Apatit (hoặc quặng phosphorit) và một số phụ gia sau đó làm lạnh nhanh bằng nước.Tính chất: phân lân nung chảy có màu ghi hoặc xám,rất ít tan trong nước nhưng tan đến 98% trong môi trường đất và dịch của rễ cây. Phân lân nung chảy có tính kiềm (pH=8)nên có tác dụng khử chua. Phân lân nung chảy có nhiều thành phần dinh dưỡng có ích cho cây trồng: P2O5: 1321%; MgO:1020%; Cao:2035%; SiO2:2030%...Phân lân nung chảy rất phù hợp với các vùng đất chua, trũng hoặc đất đồi núi dốc. Đây là loại phân chậm tan có tác dụng cải tạo đất, thân thiện với môi trường.Phân lân nung chảy được sản xuất nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản và Việt Nam.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN Công nghệ sản xuất Supe photphat kép Phân Lân thủy tinh GVHD: Ngô Thị Phi Quỳnh Sinh viên : Trần Xuân Khánh Trần Quốc Khánh Lê Văn Khánh Đỗ phước Viễn NỘI DUNG Lời Nói Đầu Chương 1: Công nghệ sản xuất supe photphat kép Chương 2: Công nghệ sản xuất Phân Lân thủy tinh(nung chảy) Chương 3: Vấn đề môi trường công nghệ sản xuất supe photphat kép phân lân thủy tinh ứng dụng Lời kết(conclusion) Lời nói đầu - Cơng nghệ sản xuất supe photphat kép phân lân thủy tinh(nung chảy) - Ưu, nhược điểm công nghệ - Vấn đề môi trường công nghệ sản xuất giải pháp - Ứng dụng supe photphat kép phân lân thủy tinh Chương : Công nghệ sản xuất supe photphat kép *1.1 Tổng quan *1.2 Cơ sở hóa lý q trình sản xuất supe photphat kép *1.3 Cơng nghệ sản xuất supe photphat kép TỔNG QUAN 1.1.1Khái niệm: Supe photphat loại phân lân có tên thương mại gọi phân supe có chứa hàm lượng dinh dưỡng P 2O5 hòa tan nước chủ yếu 1.1.2 Đặc điểm: Tuỳ theo hàm lượng P2O5 sản phẩm phân supe photphat thành: + Supe photphat đơn: có chứa P2O5 hữu hiệu tổng cộng nhỏ 19% + Supe photphat kép: Chứa hàm lượng P 2O5 chứa hàm lượng P2O5 cao gấp đôi supe photphat đơn TỔNG QUAN 1.1.3 Nguyên liệu sản xuất supe photphat kép Nguyên liệu dùng chủ yếu để sản xuất phân supe photphat H 2SO4 hay acid H3PO4 quặng photphat thiên nhiên, quặng apatit 1.1.4 Thành phần phân Supe photphat kép Thành phần phân supe photphat kép có hàm lượng P2O5 dạng Ca(H2PO4) chủ yếu Mặc khác: Phân supe photphat kép không chứa CaSO phân Supe photphat đơn hàm lượng cao P2O5 cao gấp 2-3 lần TỔNG QUAN 1.1.5 Các phương pháp sản xuất: - Để chế tạo supe phốt phát kép thực trình ướt trình khơ: + Supe photphat kép sản xuất phương pháp hoá thành giống phương pháp sản xuất supe đơn + Phương pháp khơng thùng hố thành: Phương pháp phun sấy bùn; phương pháp sấy tầng sôi Cơ sở hóa lý q trình sản xuất supe photphat kép 1.2.1 Cơ sở hóa học Khi phân giải quặng phot phat H3PO4 xảy theo phản ứng sau: Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4 + 5H2O → 5Ca(H2PO4)2.H2O + HF Hoặc là: 2Ca5F(PO4)3 + 12H3PO4 + 9H2O → 9Ca(H2PO4)2.H2O + CaF2 CaCO3 + 2H3PO4 → Ca(H2PO4)2.H2O + CO2 R203 + H3PO4 + H2O → 2[RPO4.2H2O] Cơ sở hóa lý q trình sản xuất supe photphat kép 1.2.1 Cơ sở hóa học Lượng H3PO4 tiêu chuẩn lý thuyết 100 phần khối lượng bột photphat tính theo:   Cơ sở hóa lý q trình sản xuất supe photphat kép 1.2.1 Cơ sở hóa học - Các giai đoạn trình phân giải quặng: + Giai đoạn 1: trình xảy nhanh sau chậm lại H 3PO4 bị trung hòa, hoạt độ pha lỏng giảm xuống Khi dung dịch bão hòa muối mono canxi photphat tạo giai đoạn kết thúc + Giai đoạn 2: Đây q trình phân giải có kèm theo kết tinh mono canxi photphat tạo + thành che phủ bề mặt hạt quặng – dẫn đến xâm nhập Ion H giảm xuống q trình bị chậm lại CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH b) Thành phần phối liệu phân lân thủy tinh vai trò chúng Trong phân lân nung chảy có thành phân P 2O5, CaO, MgO, SiO2 Chúng chiếm 90% tổng thành phần, có tạp chất khác R 2O3 Ở Việt Nam việc sản xuất phân lân nung chảy dùng phối liệu apatít secpenlin theo lỷ lệ MgO/P2O5 = - (tỷ lệ mol) Độ kiềm (MgO + CaO/SiO2 = 1,8 –2,7 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH - Thành phần P2O5 P2O5 có ảnh hưởng lớn đến chất lượng phân khống; tăng P 2Ọ5 phối liệu nhiệt độ nóng chảy tăng cao Sau phối liệu hàm lượng thường từ 19 - 21 % - Thành phần CaO CaO làm tăng độ kiềm cho phân lân nung chảy Trong quặng apatit chứa lượng lớn CaO dạng muối - Thành phần SiO2 Hàm lượng SiO2 có tác dụng giảm nhiệt độ chảy lỏng hỗn hợp; SiO có mặt phụ gia CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH - Thành phần MgO MgO thường có mặt quặng apatít, có MgO giảm nhiệt độ chảy lỏng hỗn hợp phối liệu, giảm độ nhớt phối liệu nung chảy - Thành phần R2O3 Khi có mặt lượng lớn R2O3 phối liệu làm cho hỗn hợp khó chảy lỏng, hiệu suất chuyển hố tăng lên Nhưng hàm luợng R 2O3 thấp hiệu suất chuyển hố giảm CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH - Các q trình hóa lý xảy lò cao Có thể chia từ đỉnh lò đến đáy lò làm khu vực: * Khu vực sấy phối liệu - Khu vực đỉnh lò Khu vực nhiêt độ khống chế nhiệt độ lớn 150 °C Nếu thấp nhiệt độ bay nước làm ngưng tụ nước, bụi than bị kết tinh Nước kết tinh thoát * Khu vực phản giải muối cacbonat: Nhiệt độ khoảng 730 - 920 °C, muối cacbonat bị phân giải: CaCO3 → CaO+CO2 - Q MgCO3 → MgO + CO2-Q CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH * Khu vực hoá mềm chảy lỏng: Quặng xuống khu vực mắt gió bị chảy mềm hố lỏng Tại ơxy khơng khí than cháy mạnh Nhiệt độ đạt đến ≥1200 °C toàn nguyên liệu bị chảy lỏng Phản ứng chính: 2C + O2 → 2CO + Q C + O2 → CO + Q Phản ứng phụ: C + 2H2O  CO + 2H2-Q 2CO + O2  CO2 + Q CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH * Khu vực nhiệt: Nằm từ vùng tâm mắt gió trở xuống (nồi lò) - Nhiệt độ lăng lên khoảng 1450°C (cao nhiệt độ chảy lỏng khoảng 150°C) - Tháo liệu chảy lỏng khỏi lò để tơi nhanh nước lạnh áp lực cao * Sự hoàn nguyên kim loại lò: CO + NiO = Ni + CO2 3CO + Fe203 = 2Fe + 3CO2 Hợp chất tháo qua cửa tháo liệu đáy lò CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN LÂN THỦY TINH Sơ đồ nguyên lý sản xuất phân lân nung chảy Chương 3: Vấn đề môi trường công nghệ sản xuất supe photphat kép phân lân thủy tinh ứng dụng 3.1 Các loại chất thải quy trình cách xử lý 3.2 Ứng dụng 3.1 Các loại chất thải quy trình cách xử lý 3.1.1 Khí thải: Do đặc thù cơng nghệ sản xuất nên q trình sản xuất phát sinh nhiều khí thải độc hại: CO2 , NOx ,SO2 , CO… 3.1.2 Nước thải: Nguồn nước thải chủ yếu xí nghiệp loại nước Hấp thụ xử lý khí Lượng nước từ hệ thống xử lý bụi, xử lý flo 3.1.3 Chất thải rắn: Tại xí nghiệp, chất thải rắn tập trung chủ yếu khâu đốt than tạo xi gây ô nhiễm cục 3.2 Ứng dụng - Phân Lân có Super lân phần lớn dạng dễ tiêu, hiệu nhanh, thích hợp với nhiều loại cây, loại đất -  Lân nung chảy sử dụng thích hợp cho đất phèn ĐBSCL, đất đồi núi Đông Nam Bộ miền Trung, đất bạc màu Đất chua phèn hiệu phân lân nung chảy cao Phân lân cần thiết cho thời kì sinh trưởng thúc đẩy q trình sinh hóa, trao đổi chất lượng thực vật Phân lân có tác dụng làm cho cành khỏe, hạt chắc, củ to Việc thiếu (lân, supe làm già (tía) Thừa lân làm cho câyphotphat chín )sớm, khơng kịp tíchcó lũynhững mảng vụmầu mùahuyết dụ suất cao.Cây thiếu lân trình tổng hợp protein bị ngưng trệ tích lũy đường saccaro xảy đồng thời Cây thiếu lân bị nhỏ lại bị hẹp có xu hướng dựng đứng Thiếu lân sinh trưởng chậm lại q trình chín bị kéo dài  Một số lưu ý bón phân lân - Phân lân thường lâu tan, tồn đất thời gian dài, nên bón lót hết định lượng theo qui trình kỹ thuật - Nên bón phân vào lúc sáng sớm chiều mát, khơng bón phân lúc trời mưa dự báo có mưa phân bị rửa trôi - Không nên trộn nhiều loại phân với để bón xảy trường hợp làm giảm hiệu lực số loại phân - Không cày, xới đất sâu gây chấn thương rễ cây, không nên bón phân phân vào sát gốc cây, với loại công nghiệp ăn LỜI KẾT ... Chương 1: Cơng nghệ sản xuất supe photphat kép Chương 2: Công nghệ sản xuất Phân Lân thủy tinh( nung chảy) Chương 3: Vấn đề môi trường công nghệ sản xuất supe photphat kép phân lân thủy tinh ứng dụng... Cơng nghệ sản xuất supe photphat kép phân lân thủy tinh( nung chảy) - Ưu, nhược điểm công nghệ - Vấn đề môi trường công nghệ sản xuất giải pháp - Ứng dụng supe photphat kép phân lân thủy tinh. .. canxi photphat Công nghệ sản xuất supe photphat kép Sơ đồ công nghệ chế tạo supe photphat kép phản ứng trực tiếp quặng với acid H 3PO4 HCl Công nghệ sản xuất supe photphat kép Sơ đồ công nghệ sản