BÁO CÁO THỰC TẬP LÂM THAO

Xí nghiệp Axit là thành viên của công ty cổ phần supe phốt phát và hoá chất Lâm Thao. Nhiệm vụ chủ yếu là sản xuất Axit sunfuric H2SO4 cung cấp cho sản xuất Supe lân. Xí nghiệp axit hiện nay quản lý ba dây chuyền sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần. 1. Dây chuyền axit số1 có công suất thiết kế 80.000 tấn axit sunfuric/năm. 2. Dây chuyền axit số 2 có công suất thiết kế 120.000 tấn axit sunfuric/năm. 3. Dây chuyền axit số 3 có công suất thiết kế 40.000 tấn axit sunfuric/năm. Các dây chuyền axit đều có hiệu suất sử dụng trung bình (tính theo công suất sử dụng trung bình trong một năm) là 90-100%, đều là dây chuyền sản xuất đồng bộ, tự động hóa, đều có đủ hệ thống xử lý chất thải rắn, chất thải lỏng và xử lý khí thải đảm bảo chất thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn của tiêu chuẩn môi trường Việt Nam.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG - - BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT NHÀ MÁY HÓA CHẤT SUPE LÂM THAO Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thùy Dung Mã số sinh viên: 20174553 Hà Nội, tháng năm 2020 MỤC LỤC 67 Giới thiệu phân xưởng nước 67 Dây chuyền công nghệ cấp nước xử lý nước thải 68 KẾT LUẬN 71 LỜI NÓI ĐẦU Song song với trình học tập lý thuyết q trình cơng nghệ mơi trường, việc tiếp xúc với trình thiết bị thực tế hội thuận lợi để giúp em hiểu sâu lý thuyết học, đồng thời tìm hiểu kiến thức thực tiễn khác nằm ngồi chương trình lý thuyết lớp Chuyến thực tập Công ty Supe phốt phát Hóa chất Lâm Thao cho em nhiều học bổ ích thực tế Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đinh Bách Khoa ThS Võ Thị Lệ Hà, toàn thể cán Cơng ty nói chung xí nghiệp thực tập nói riêng, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành chuyến thực tập cách tốt đẹp Dưới báo cáo em kiến thức tìm hiểu từ chuyến thực tập Báo cáo gồm nội dung chính, bao gồm: dây chuyền cơng nghệ thiết bị xí nghiệp Axit sunfuric, xí nghiệp Supe phốt phát, xí nghiệp phân lân nung chảy phân xưởng xử lý nước thuộc Công ty Supe phốt phát Hóa chất Lâm Thao Bên cạnh kiến thức cịn hạn chế thời gian thực tập có hạn nên tìm hiểu em khơng tránh khỏi thiếu sót khơng mong muốn Em mong nhận góp ý q báu thầy để báo cáo em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Dung Nguyễn Thị Thùy Dung DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Sơ đồ q trình sản xuất axit sunfuric9 Hình Sơ đồ cơng nghệ cơng đoạn nấu chảy lưu huỳnh…………………… 12 Hình Sơ đồ cơng nghệ đốt lưu huỳnh……………………………………… 18 Hình Lị đốt lưu huỳnh………………………………………………………21 Hình Sơ đồ cơng nghệ cơng đoạn tiếp xúc………………………………… 24 Hình Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất supe phốt phát đơn………………… 50 Hình Sơ đồ dây chuyền sản xuất phân lân nung chảy……………………….60 I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY SUPEPHỐT PHÁT VÀ HĨA CHẤT LÂM THAO 1.Tổng quan Cơng ty Supephốt phát Hóa chất Lâm Thao Tiền thân Cơng ty cổ phần Supe phốt phát Hóa chất Lâm Thao Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao, Chính phủ n ước Vi ệt Nam Dân chủ Cộng hịa khởi cơng xây dựng ngày tháng năm 1959 bên dịng sơng Thao q hương Đất Tổ (huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ) Sau năm thi công xây dựng, nhà máy khánh thành vào sản xuất ngày 24 tháng năm 1962 Nhiệm vụ chủ yếu sản xuất phân lân Supe Lân Lâm Thao NPK Lâm Thao phục vụ nông nghiệp, công suất thiết kế ban đầu 100.000 supe lân/năm 40.000 axit sunfuric/năm Ngồi cịn sản xuất nhiều loại sản phẩm khác phục vụ ngành kinh tế như: NaF, Sunfít, Na 2SO3, thuốc trừ sâu cơng nghiệp Na2SiF6, phèn đơn, phèn kép, Sau cơng ty trải qua đợt cải tạo công suất: Đợt (1973-1974) nâng công suất lên 175.000 lân/năm, đợt (1980-1984) nâng công suất lên 300.000 lân/năm, đợt (1988-1992) sản lượng đạt 500.000 lân/năm Đặc biệt 10 năm từ 1997 – 2006 với nhu cầu phân bón ngày tăng đề phục vụ nơng nghiệp, công ty liên tục đầu tư chiều sâu, cải tạo, đổi thiết bị, công nghệ, nâng cao công suất, đầu tư xây dựng dây chuyền sản xuất phân hỗn hợp NPK với công nghệ đại, giá trị hàng trăm tỷ đồng, cải tạo, đổi thiết bị, công nghệ, nâng cao công suất dây chuyền sản xuất axit sunfuric, supe lân để nâng cao sản lượng, đảm bảo điều kiện môi trường theo đạo Thủ tướng Chính Phủ Qua 60 năm tồn tại, phát triển, công ty sản xuất cung cấp cho ruộng đồng Việt Nam 14,5 triệu phân supe lân 3,4 triệu phân hỗn hợp NPK loại, hàng chục sản phẩm hữu ích quan trọng khác phục vụ đắc lực nhu cầu sản xuất, tiêu dùng miền Tổ quốc như: axit sunfuric, NaF, trừ sâu cơng nghiệp, sunfít, bisunfít, phèn đơn, phèn kép… Sản phẩm cơng ty có chất lượng tốt ngày chiếm tín nhiệm, tin dùng bà nông dân nước Công ty phấn đấu trở thành doanh nghiệp hàng đầu Việt Nam lĩnh vực cung cấp sản phẩm phân bón, axit sunfuric sản phẩm hóa chất khác Các sản phẩm Cơng ty * Supe Lân Lâm Thao Lân ngun tố có vai trị quan trọng đời sống trồng Lân có thành phần hạt nhân tế bào, cần cho việc hình thành phận Lân kích thích phát triển rễ cây, kích thích q trình đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy hoa kết sớm nhiều Lân làm tăng đặc tính chống chịu yếu tố không thuận lợi: chống rét, chống hạn, chịu độ chua đất, chống số loại sâu bệnh hại v.v… Thiếu lân làm cho suất trồng giảm mà hạn chế hiệu phân đạm Supe lân có 16% – 20% lân nguyên chất Phân lân dễ hoà tan nước dễ sử dụng Phân thường phát huy hiệu nhanh, bị rửa trơi Supe lân Lâm Thao sản xuất phương pháp hóa học có hàm lượng P 2O5 hữu hiệu 16%-16,5%, hàm lượng lưu huỳnh dạng ion 11% ngồi cịn chứa nguyên tố vi lượng khác Supe lân Lâm Thao dùng cho loại đất trồng Supe lân Lâm Thao ưa chuộng thị trường Việt Nam * Axit Sunfuric Axit Sunfuric Công ty sản xuất chủ yếu dùng nội để sản xuất phân supe lân Ngồi cơng ty sản xuất Axit Sunfuric tinh khiết (P) tinh khiết phân tích (Pa), axit ắc quy phục vụ ngành kinh tế quốc dân Bên cạnh mặt hàng truyền thống, Cơng ty cịn sản xuất sản phẩm hóa chất khác theo khả Cơng ty nhu cầu thị trường * Phân lân nung chảy Là loại phân không tan nước, mà tan từ từ môi trường đất dịch rễ tiết nên hạn chế rửa trôi, hiệu lực phân kéo dài Ngồi chất dinh dưỡng lân (P 2O5), phân lân nung chảy bổ sung thêm chất dinh dưỡng khác như: CaO MgO, SiO2 chất vi lượng Cu, Fe, Zn, Mo,… Phân lân nung chảy dạng hạt Phân lân nung chảy dạng bột II DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT AXIT Xí nghiệp Axit thành viên công ty cổ phần supe phốt phát hoá chất Lâm Thao Nhiệm vụ chủ yếu sản xuất Axit sunfuric H 2SO4 cung cấp cho sản xuất Supe lân Xí nghiệp axit quản lý ba dây chuyền sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần Dây chuyền axit số1 có cơng suất thiết kế 80.000 axit sunfuric/năm Dây chuyền axit số có cơng suất thiết kế 120.000 axit sunfuric/năm Dây chuyền axit số có cơng suất thiết kế 40.000 axit sunfuric/năm Các dây chuyền axit có hiệu suất sử dụng trung bình (tính theo cơng suất sử dụng trung bình năm) 90-100%, dây chuyền sản xuất đồng bộ, tự động hóa, có đủ hệ thống xử lý chất thải rắn, chất thải lỏng xử lý khí thải đảm bảo chất thải môi trường đạt tiêu chuẩn tiêu chuẩn môi trường Việt Nam Nguyên liệu sản xuất *Nguyên liệu Về mặt lý thuyết tất chất chứa lưu huỳnh mà tách lưu huỳnh tạo SO2 làm nguyên liệu để sản xuất axit sunfuric Nhưng việc lựa chọn nguyên liệu để đem lại hiệu kinh tế Hiện nay, nguyên liệu dùng nhiều để sản xuất axit sunfuric pyrit, khí luyện kim lưu huỳnh Dây chuyền cũ sử dụng quặng pyrit ển có c ỡ h ạt 8mm làm nguyên liệu sản xuất axit sunfuric Sau cải tạo, thay th ế bằn l ưu huỳnh nguyên tố khai tác từ mỏ hóa dầu, nhập kh ẩu t nước ngồi Có hai loại lưu huỳnh: Lưu huỳnh khai thác mỏ có sẵn gọi lưu huỳnh thiên nhiên, cịn lưu huỳnh thu hồi từ khí thải lị luyện kim mầu, nhà máy lọc dầu gọi lưu huỳnh thu hồi Trong lưu huỳnh thiên nhiên, hàm lượng asen khơng đáng kể nên dây chuyền cơng nghệ rút ngắn, bỏ công đoạn tinh chế khí, giảm lượng axit thải bụi Thay quặng lưu huỳnh nguyên tố đem lại lợi ích kinh tế bảo vệ mơi trường Ngồi cịn có ưu điểm: • Trữ lượng quặng pyrit có hạn nên phải tìm nguồn thay th ế • Sử dụng S nguyên tố bớt công đoạn xử lí quặng, bớt thi ết bị chất thải mơi trường • Sử dụng pyrit tạo xỉ rắn khó xử lí • Đốt S ngun tố thu hỗn hợn khí SO2 có nồng độ cao • S ngun tố không chứa tạp chất chứa asen không tạo xỉ, dây chuyền ngắn hơn, đơn giản • S nguyên tố rẻ giảm chi phí, hạ giá thành * Chất xúc tác Trong công nghệ sản xuất axit sunfuric chất xúc tác đóng vai trị r ất quan trọng giai đoạn chuyển hoá SO thành SO3 Các chất xúc tác q trình ơxi hố SO2 chia làm hai nhóm: - Nhóm I: xúc tác chứa platin gồm platin cấu t hoạt tính đ ược mang chất mang amiăng, silicagen số chất khác - Nhóm II: bao gồm oxit kim loại Trong lịch s công ngh ệ s ản xuất axit sunfuric, phổ biến dùng xúc tác ch ứa platin, sau dùng xúc tác sắt oxit Hiện giới nước ta xúc tác dùng ph ổ biến vanadioxit ( V2O5 ) với số phụ gia khác Al 2O3, SiO2, K2O, CaO Các chất phụ gia có tác dụng làm tăng đ ộ bền c h ọc, nâng cao hoạt tính chất xúc tác, bị ngộ độc tạp chất Xúc tác Pt có hoạt độ cao nhất, xúc tác xảy phản ứng oxi hoá SO2 diễn nhiệt độ 400°C Xúc tác chứa vanadi oxit chiếm vị trí thứ hai, với xúc tác Fe 2O3 phản ứng diễn nhiệt độ 600°C Mức độ dễ bị ngộ độc asen oxit As2O3 theo trật tự Đặc tính chất xúc tác: - Khối tiếp xúc vanadi chứa trung bình 7% V 2O5, chất hoạt hóa oxit kim loại kiềm thường dùng K2O, chất mang thường dùng alumino silicat - Khối tiếp xúc vanadi làm việc khoảng nhiệt đ ộ 400-600°C Khi t>600°C, xúc tác giảm hoạt độ tượng kết kh ối cấu t đ ể t ạo thành hợp chất không hoạt động Khi t16%, nhiệt độ 60◦C) Mục đích việc làm bán thành ph ẩm làm giảm độ ẩm có bán thành phẩm xuống cịn ≤ 7% tr ước đ ưa sang công đoạn sấy nghiền đóng bao sản phẩm Bán thành phẩm dùng làm phân bón ngay, nh ưng kích thước to nên khó tan cần phải nghiền nhỏ thêm đ ể cho d ễ hấp thụ Khí sinh từ lị cao có nhiệt độ 150 - 200◦C đ ược đ ưa qua h ệ th ống tách bụi khô gồm cyclon đơn cyclon nhóm vị số 312 để loại bỏ sơ bụi kích thước lớn sau dẫn qua hệ thống tách bụi Ventury, n ước thải thu muối dạng bùn lỏng Sử dụng sữa vôi để hấp th ụ khí độc HF, SO2 qua thiết bị hấp thụ I, II vị số 313 314 Tháp h ấp thụ có cấu tạo hình trụ, khí từ lên, sữa vơi tưới từ xuống, đỉnh có hệ thống vịi phun dạng loe, vành bố trí vịi theo số lượng 4, 6, có tổng cộng 18 vịi phun/ tháp Hệ thống xử lý khí thải Sau hấp thụ khí độc, khí dẫn qua cyclon tách n ước v ị s ố 315 để tách lượng nước bị theo hỗn hợp khí, tr ước đ ưa vào lị nung gió vị số 1001 để tận dụng lượng CO có hỗn h ợp khí 59 Lị nung gió Lị nung gió thiết kế gồm ống gang ch ịu nhiệt, l ượng CO có hỗn hợp khí bị đốt cháy lị nung gió tạo nhiệt dùng đ ể nung gió lạnh cấp từ quạt cao áp vị số 901 lên nhiệt độ khoảng 250 300◦C cấp cho trình cháy lị cao Sau đ ốt l ượng CO hỗn hợp khí, phần khí cịn lại đưa qua m ương khói d ẫn đ ến ống khói vị số 1201, trước thải ngồi trời Nước tơi bán thành phẩm tách dẫn qua m ương đ ến bể lắng sơ vị số 1301, trước đưa vào bể tuần hoàn v ị s ố 1401 N ước làm mát vỏ lò dẫn qua mương vào bể tuần hoàn v ị số 1401 60 Bể lắng sơ Sữa vơi dùng để hấp thụ khí HF, SO tạo thành chất rắn CaF 2, CaSO3 nước Các chất rắn thu hồi, nước sau trình h ấp th ụ tuần hồn bổ sung sữa vơi định kỳ tháo d ẫn qua thùng tr ợ lắng vị số 801, qua bể lắng 802 vào bể lọc vị số 803 trước đưa sang bể tuần hoàn vị số 1401 Bụi thu hồi từ hệ thống tách bụi khô kết hợp với bùn lắng, quặng mịn cơng đoạn khác cho đóng bánh làm ngun li ệu cho s ản xuất Bùn lắng bể thủy phong 316, bể lắng 802, bể lọc 803 k ết hợp vào xỉ từ lò cao, bã vôi từ nhà nhà chuẩn bị s ữa vôi đ ược đem đóng gạch xỉ Cơng đoạn sấy- nghiền đóng bao sản phẩm Bán thành phẩm sau để nước đến độ ẩm ≤ 7% , đ ược cầu tr ục gầu ngoạm vị số 401 đưa vào bunke 402 đưa sang hệ th ống máy s vị số 605 nhờ hệ thống băng tải 403; 501a,b; 502 để sấy bán thành phẩm đến độ ẩm ≤ 2% Tác nhân sấy bán thành phẩm dùng khí nóng, cấp quạt 606 qua lò đốt than vị số 604 dẫn vào máy s Khí qua hệ thống sấy kéo theo bụi, bán thành ph ẩm đ ược quạt hút v ị số 618 qua hệ thống lọc bụi túi qua thiết bị sủi bọt vị số 619 đ ể thu h ồi lượng bụi hỗn hợp khí sau sấy trước thải mơi tr ường Th ời gian sấy 15 vòng/ phút, nhiệt độ vào 400◦C, nhiệt độ sau sấy 100 oC • Máy sấy thùng quay Sau sấy bán thành phẩm có độ ẩm ≤ 2%, bán thành phẩm đ ược đ ưa vào máy nghiền bi Φ80mm vị số 609 ( dạng nghiền khô) đ ể nghi ền nh ỏ thành sản phẩm qua sàng với cỡ hạt ≤ 0.25mm nhờ băng tải vị số 607 61 Máy nghiền bi Việc vận chuyển sản phẩm khỏi máy nghiền phương pháp khí động học, nhờ quạt hút 613 hút qua thiết bị phân ly 610, cyclon đ ơn, lọc bụi túi Sản phẩm sau đưa vào băng tải v ị số 701 703 Sau đưa vào lọc bụi túi để tách bụi trước thải ngồi mơi tr ường Từ bunke trung gian 704, sản phẩm đưa lên hệ th ống đóng bao t ự động vị số 705 bao gồm cầu nâng, máy đóng bao, máy khâu bao Sau khâu thành bao, sản phẩm đưa vào kho ch ứa sản phẩm nh băng tải di động xe nâng loại để xếp đống STT Một số cố lò cao Sự cố Bắn than Thiếu gió Nguyên nhân - Do sở phân phối gió khơng đều, trở lực lị nâng cao, lị bí gió, kích thước hạt không quy định tăng áp dẫn đến có tạo lỗ điểm có áp thấp - Lưu lượng gió áp cao so với độ cao cột liệu - Lò nguội, đáy rỗng, cửa khơng phun Cách khắc phục - Kích thước hạt phải kích cỡ - Giảm lưu lượng gió áp suất cho phù hợp với độ cao cột liệu - Khi cột liệu thấp phải nạp nhanh liệu để nâng dần cột liệu lên mức quy định - Cửa liệu phải đảm bảo căng êm, tốc độ, lưu lượng lỏng phải phù hợp với liệu chảy lỏng sinh - Lưu lượng gió thấp - Tăng lượng gió, định kỳ khơng phù hợp với lượng xả bụi miệng liệu, cào 62 5 than lị, than than khơng cháy để cháy không triệt để làm tạo độ thông thoáng, than nguội dần nhiệt cháy mạng tỏa nhiệt lượng cao Lò nguội đáy - Do bắn than cháy lên mặt - Giảm áp, giảm bớt gó liệu, chạy lưu lượng gió cho phép khơng để lớn, áp suất cao, nhiệt độ miệng liệu bắn than gió nóng giảm, phun ạt, - Cửa phun ln căng dung điểm nóng chảy cao êm, liệu sáng, định kì cân đo đong phối liệu phun thơng xỉ thiếu xác - Khi lị hoạt động bình thường tăng dần gió lên để tăng áp suất Hiện tượng lị Miệng liệu bắn than tạo Chạy gió, áp thấp đáy kết khối, liệu nạp vào va Trong trường hợp lò đập vỡ bám dần vào, hoạt động bình thu hẹp diện tích hoạt thường điểm nhiệt động Các mắt gió lâu độ gió nóng phải đạt chết mắt gió, than không khoảng 300ºC, kéo phun cháy, nhiệt tỏa than căng cửa để bao mòn dần cháy thấp, liệt xệt dính đáy, đường xuống rộng, khơng linh động, phải vùng hoạt động tăng lên xử lý kịp thởi không tăng kết khối Vùng nóng chảy dâng lên vùng mắt gió, dẫn đến lị có tượng đáy Lị thu hẹp hoạt Do bắn than kết khối, diện Chạt gió áp thấp, tập động tích than hẹp, đáy nguội trung đưa nhiệt độ gió liệu xuống tới đáy thu nóng lên, bù thêm than nhiệt dẫn đến kết khối vào mẻ liệu không làm đáy cao dần q nhiều q nhiều Nhiệt độ gió nóng giảm làm cho lị thiếu gió, than gây kết khối vùng mắt gió khơng cháy hết Kéo căng cửa, than xuống cháy làm bào mòn đáy bào hết khối, không để bắn than Một số cố mơi trường 5.1 Khí thải 63 - Khí CO, CO2 sinh q trình đốt nhiên liệu - Khí H2S, HF sinh trình đốt nguyên liệu lị cao Các khí độc hại đến môi trường sức khỏe người Để xử lý khí thải, hỗn hợp khí đưa qua tháp phân li bụi, bụi tách khí tiếp tục hấp thụ Các khí CO 2, H2S, HF hấp thụ nhờ có dung dịch sữa vơi lắng xuống bể chứa hấp thụ, khí thải tiếp tục vào tháp tách nước để tách nước trước vào lò đốt CO.Tại lò đốt diễn q trình cháy: 2CO+O2 CO2 Sau khí thải theo ống khói thải mơi trường 5.2 Chất thải rắn Chất thải rắn sản xuất phân lân chủ yếu quặng mịn cõ, trung bình phân bón tỉ lệ loại bỏ vào khoảng 0,25-0,35 quặng mịn Quặng mịn sinh trình đập nguyên liệu, sàng nguyên liệu trước đưa vào lò cao để nung lên Lượng quặng đem đến công ty xử lý Chất thải rắn lượng bụi phát sinh trình nghiền nguyên liệu, bụi phát sinh dây chuyền sản xuất, q trình đóng bao bì sản phẩm Để xử lý lượng bụi trình nghiền nguyên liệu, sau sàng khô, người ta tiến hàng sàng ướt để khử bụi tận gốc Để xử lý bụi phát sinh trình sấy bán thành phẩm, tiến hành tạo ẩm hợp lý cho nguyên liệu(để lượng ẩm