Quy trình sản xuất các sản phẩm chính của Công ty Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao
MỤC LỤC
Các công đoạn chính
Trong tháp gồm có 3 lớp xúc tác, mỗi lớp có kết cấu theo thứ tự từ dưới lên là: dầm đỡ ghi I240 bằng thép C20, kết cấu ghi đỡ, lưới thép, sau đó là lớp đá thạch anh, lớp xúc tác và lớp đá thạch anh. Chu trình tưới của axit như sau: axit sunfuric từ thùng chứa được các bơm chìm bơm lên các dàn làm lạnh để làm lạnh axit xuống còn 45 – 50 0C bằng nước chảy ngoài ống, sau đó axit được đổ vào thùng cao vị rồi được tưới vào tháp sấy qua hệ thống phân phối axit bằng đĩa với lưu lượng 240 – 270 m3/h.
Các công đoạn phụ
- Nồng độ axit tưới 2 tháp hấp thụ được điều khiển bằng lượng nước công nghệ bổ sung vào thùng chứa, ngoài ra tháp hấp thụ trung gian còn được điều chỉnh thêm bằng một lượng axit sấy. Nước từ sông đưa vào lọc huyền phù và sắt bằng cách cho qua các thiét bị lọc cơ học có chứa than antraxit nghiền và qua thiết bị lọc cation có chứa cation sunfua carbon (CK-1). Nước sau quá trình lọc có chứa CO2 hoà tan được đưa qua thiết bị thổi CO2 rồi được bơm đưa về thùng chứa thông nhau.
Dầu từ thùng chứa được hút theo đường hút qua thiết bị lọc thô vào bơm tuần hoàn, qua thiết bị hâm nóng (sử dụng hơi nước 5 – 6 at để gia nhiệt), qua thiết bị lọc tinh ròi về thùng chứa hoặc qua bơm trục vít để cấp cho nơi tiêu thụ.
CÂN BẰNG VẬT LIỆU (kg/h)
Mazut vận chuyển bằng ôtô xitec hoặc tàu hoả được bơm tuần hoàn vào thùng chứa. Đối với dầu FO, dầu được bơm từ xitec về trực tiếp thùng chứa không qua thiết bị trao đổi nhiệt. Không khí có áp suất 8 at đi qua thiết bị làm lạnh kiểu vòng, ở đây không khí được làm lạnh đến nhiệt độ thường.
Từ thiết bị làm lạnh, không khí được đưa vào bình chứ rồi vận chuyển vào mạng lưới vào chuyển vào block sấy.
NHẬN XÉT, KIẾN NGHỊ VÀ GIẢI PHÁP
+ Chất thải khí: chủ yếu là SO2 thải ra từ ống khói chính của xí nghiệp, lượng SO2 sinh ra do hở đường ống, rò rỉ hoặc phì khí do các sự cố kỹ thuật, mất điện. - Một số thiết bị, đường ống có nhiệt độ rất cao nhưng không có bảo ôn, dẫn đến bị tổn thất nhiệt và có thể gây nguy hiểm cho công nhân, cán bộ kỹ thuật. Vì vậy nên thiết kế thêm các hệ thống trao đổi nhiệt để tận dụng nhiệt và lắp thêm bảo ôn để bảo vệ tính mạng người đi lại.
- Một số đường ống khi bị hỏng phải sửa chữa bằng cách hàn lại, nhưng mối hàn chưa đảm bảo, gây hiện tượng bắn các tia axit (nồng độ cao) ra không gian xung quanh (dù thường xuyên kiểm tra), gây nguy hiểm cho người đi lại.
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SUPE PHỐT PHÁT SỐ 1
SẢN PHẨM
- Phần P2O5 trong supe photphat ở dạng không hoà tan trong nước mà tan trong xitrat amôn gồm có: photphat sắt, photphat nhôm, đicanxi photphat. Chất lượng của supe photphat được đánh giá theo hàm lượng P2O5 hữu hiệu là tổng các dạng P2O5 hoà tan trong nước và P2O5 hoà tan trong xitrat. Tỷ lệ phần trăm của P2O5 hữu hiệu đối với P2O5 chung trong supe photphat biểu thị mức độ phân huỷ apatit bởi axit sunfuric và gọi là hệ số phân huỷ K.
Supe photphat đơn được ứng dụng chính để làm phân bón có chứa photpho ở thể dinh dưỡng làm tăng lượng bột ở các loại cây có củ, có hạt, tăng cường lượng đường ở các loại cây có quả, làm cây cứng cáp, chống được sâu bệnh.
NGUYÊN LIỆU
Hàm lượng các chất có chứa photpho trong quặng được quy ra phần trăm anhydrit photphoric gọi là P2O5 chung trong apatit. Trong quặng loại I cấp cho Công ty supe photphat và hoá chất Lâm Thao có chứa một lượng quặng này dưới dạng các cục to. Quặng này tồn tại trong các mỏ photphorit lắng đọng trong các hang núi đá vôi nằm rải rác khắp đất nước, trữ lượng nhỏ.
Quặng này chưa làm giàu không đồng nhất về kích thước và phẩm chất thường chứa 81 ÷ 90% flo apatit và phân bố không đều.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SẢN XUẤT SUPE PHỐT PHÁT 1. Các giai đoạn phản ứng
Phản ứng này bắt đầu ngay từ khi trộn quặng apatit với axit H2SO4, tuỳ theo mức độ phản ứng mà nồng độ H2SO4 giảm dần, nồng độ H3PO4 tăng lên, bột sệt được tạo thành nhanh chóng và chảy xuống phòng hoá thành, khi đó khoảng 60 ÷ 80 % lượng axit cho vào đã tham gia phản ứng, xuống phòng hoá thành phản ứng này tiếp tục xảy ra và nó kết thúc sau khoảng 20 ÷ 40 phút ở trong phòng hoá thành, khối phản ứng dần dần đông kết lại. Ở những nồng độ axit thấp hơn 63% thì pha lỏng bị bão hoà ở mức độ nhỏ hơn, do đó các tinh thể CaSO4 kết tinh lớn hơn, chúng sẽ tạo thành vỏ xốp trên các hạt apatit, như thế axit xâm nhập vào bề mặt phản ứng của hạt apatit ít khó khăn hơn do vậy mà phản ứng tiến hành nhanh, sản phẩm thu được khô xốp. Khi phân huỷ apatit bằng axit có nồng độ cao hơn 63% thì pha lỏng nhanh chóng bị bão hoà bởi canxi sunfat vì thế mà phần lớn các tinh thể CaSO4.0,5H2O và CaSO4 kết tinh ở dạng hình kim mảnh, chúng tạo thành vỏ bao phủ hầu như toàn bộ bề mặt của các hạt apatit, phản ứng bị kìm lại, supe đông kết không tốt, pha lỏng sẽ nằm lại trên bề mặt các hạt rắn và sản phẩm thu được có tính chất lý học xấu, không tơi xốp mà bị dính bết.
Việc ủ chín supe trong kho để có tốc độ phân huỷ apatit ở kho ủ tăng nhanh hơn khi hạ thấp nhiệt độ của khối supe xuống còn 40 ÷ 50 °C, bởi khi làm nguội thì Ca(H2PO4)2.H2O sẽ kết tinh khỏi pha lỏng, độ quá bão hoà pha lỏng giảm hoạt độ axit tăng làm cho tốc độ phản ứng tăng.
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 1. Sơ đồ dây chuyền sản xuất
Quặng apatit nguyên khai loại 1 và loại 3 từ trong kho được cầu trục trộn với nhau theo tỷ lệ 59 % loại 1 và 7 % loại 3, múc lên các bunke chứa các hệ thống máy cung cấp xích, từ các bunke chứa, quặng được định lượng theo năng suất quặng cần sấy rồi được hệ thống băng tải xích vận chuyển đổ xuống hệ thống băng tải cao su. Quặng tuyển có độ ẩm 15 ÷ 18 % từ kho chứa được múc lên bunke của hệ thống sấy 1, qua băng tải xích định lượng xuống băng tải cao su, sau đó qua băng tải cao su tắt sấy 1 không qua máy sấy rồi vào băng tải 57-1 sang trộn với apatit. Sau khi qua máy nghiền bi, quặng được nghiền nhỏ nhờ lực va đập giữa bi thép có đường kính Φ 40 ÷ Φ 70 và vỏ đệm ở thành máy nghiền và được đưa lên sàng phân ly tĩnh đặt phía trên máy nghiền nhờ quạt cao áp nghiền ở phía cuối hệ thống.
Vôi được chở bằng công nông từ Xí nghiệp NPK 1 tới xí nghiệp Supe được đổ thành đống, sau đó được tôi trong thùng nhờ hệ thống nước và hơi nước, sữa vôi sau khi tôi được khuấy đều rồi được định lượng để trung hoà nước thải khu điều chế và khu sản xuất Na2SiF6 trước khi thải.
MỘT SỐ THIẾT BỊ
- Thùng trộn được chế tạo bằng thép có độ dày 5 – 10 mm, được bọclót bằng cao su êbônit, xây lót đáy và xung quanh bằng 3 lớp gạch chịu axit, xây bằng vữa Azimit, bên ngoài sơn phủ 5 lớp sơn Emay. - Cấu tạo bao gồm thân hình trụ hạn đặt nghiêng một góc 40 bởi các đai tựa lên con lăn đỡ và bộ truyền động kèm động cơ 3 tốc độ, giảm tốc 2 hoặc 3 cấp quay vành răng, ngoài ra còn có bánh răng nối với trục quay chậm của giảm tốc. - Phía trong thùng sấy ở phần đầu khoảng 1m được hàn các cánh thép xoắn vỏ đỗ có tác dụng tiếp nhận quặng và dẫn quặng vào trong thùng sấy và phân phối quặng cho đều, để tăng bề mặt tiếp xúc giữa khí nóng và quặng, sau cánh hướng quặng có lắp cánh đảo dọc theo thân thùng.
Giữa đường khí vào và ra của bunke, người ta đặt 1 tấm thép có tay quay phía ngoài để tạo sự tiếp xúc với nước, bụi sẽ được thấm ướt và lắng lại ở bunke, khí sạch theo đường ống dựng đứng sang phần tách giọt.
NHẬN XÉT, KIẾN NGHỊ VÀ GIẢI PHÁP
- Phần khử bụi bao gồm: bunke chứa nước, đường ống dẫn khí vào và ra. Tháp hình trụ rỗng hấp thụ theo nguyên lý ngược chiều nhằm tăng sự tiếp xúc pha khí đi từ dưới lên, nước phun thành mù từ trên xuống, nước được bơm tuần hoàn. - Ở công đoạn điều chế supe, do phản ứng toả nhiệt nên lượng nhiệt thải ra là rất lớn, nên có thêm các thiết bị tận dụng nhiệt.
- Ở công đoạn điều chế supe, khí thoát ra từ phản ứng có mùi rất khó chịu, ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động, cần thu khí lại và xử lý.
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NPK SỐ 2
- NGUYÊN LIỆU
- DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
- ĐỊNH MỨC PHỐI LIỆU NPK 5-10-3
Ra khỏi bunke chứa, các nguyên liệu được định lượng bằng các băng cân 14A … D … được kiểm soát bởi hệ thống điều khiển cấp liệu tự động hoặc qua bàn phím. Sau đó sản phẩm được đóng và định lượng bằng máy đóng bao tự động 29A, B; khi đủ khối lượng sẽ rôi xuống băng tải đóng bao 30A, B để vận chuyển qua máy khâu bao tự động 31A, B đặt phía trên băng tải đóng bao để khâu kín miệng bao lại. Tại máy vê viên, nhờ tác dụng của lực ly tâm do đĩa quay và cửa trọng lực của hạt nguyên liệu và một số phản ứng hoá học giữa các loại nguyên liệu mà các hạt dần hình thành.
Hạt NPK nhỏ dưới sàng 2,5x2,5 mm được đưa trực tiếp xuống băng tải 35 và tiếp tục đưa về băng tải tổng hợp 16 rồi đưa vào thùng trộn 17 để trộn lại cùng nguyên liệu ban đầu rồi đi vê viên lại. Quá trình bảo quản nguyên liệu, sản phẩm trên các toa xe của đường sắt không đảm bảo, đặc biệt khi trời mưa có thể làm ướt các bao sản phẩm, dẫn đến phải xử lý lại. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, cũng như những khó khăn trong vấn đề mượn và tìm hiểu tài liệu trong Công ty, nên dù đã cố gắng hết sức, báo cáo thực tập của em vẫn chưa đi vào việc vận hành các thiết bị, dây chuyền, chưa đưa ra được các vấn đề về Xây dựng công nghiệp và vẫn còn mắc nhiều sai sót.
