Dây chuyền sản xuất urê cũng như các phân xưởng khác của nhà máy, luôn có khí thải độc hại ảnh hưởng tới môi trường.
- Quá trình sản xuất phát sinh nhiều chất lỏng, khí rất độc hại và ăn mòn như : CO, CO2, NH3, H2S, SO2,… ,.
- Các két khí ở áp suất cao dễ cháy nổ.
- Khu vực đặt máy nén làm việc ở áp suất cao gây rung động và ồn ào. - Môi trường có độ ẩm lớn do quá trình làm lạnh bằng nước.
Để hạn chế tối đa ảnh hưởng xấu, việc quy hoạch xây dựng phải phù hợp hệ thống xử lý làm sạch phế thải trong sản xuất. Đặc biệt là bầu không khí của toàn phân xưởng, nhà máy và các môi trường xung quanh.
CHƯƠNG 9. NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ
9.1 Nhận xét
Đối với một nước nông nghiệp chủ yếu như nước ta việc xây dựng nhà máy đạm là rất cần thiết. Nó vừa đáp ứng được nhu cầu to lớn cho nên nông nghiệp của đất nước, vừa thúc đẩy cho nền công nghiệp khai thác và sử dụng nguồn khí thiên nhiên một cách hợp lý.
Sau hơn ba tháng tham quan thực tế tại nhà máy Đạm Phú Mỹ và thực hiện luận văn tốt nghiệp, đề tài đã thu được một số kết quả đáng chú ý sau:
- Tìm hiều được quy trình tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy theo công nghệ Prilling (theo phương pháp phun).
- Tìm hiểu được quy trình vận hành các thiết bị sản xuất tại phân xưởng sản xuất urê của nhà máy.
- Từ những kết quả tìm hiểu được tại Nhà máy, chúng tôi đã đi đến thiết kế lại phân xưởng sản xuất phân urê dựa trên năng suất hiện có kết hợp với những số liệu chi tiết mà nhà máy đã đưa ra nhằm mục đích trong tương lai có thể thành lập được những nhà máy với năng suất như thế để đáp ứng được nhu cầu sử dụng phân bón trong nước và hướng đến xuất khẩu.
9.2 Kiến nghị
Với quy mô rộng lớn của nhà máy thì trong khoảng thời gian gần một tháng tham quan khảo sát tại nhà máy thì quá ngắn ngủi nên không thể hiểu hết được toàn bộ các thiết bị bên trong của nhà máy. Bài Luận văn chỉ dừng lại ở việc khảo sát thiết kế một số thiết bị: thiết bị phản ứng, thiết bị cô đặc lần 1, thiết bị tạo hạt, nó chỉ góp phần cho những sinh viên chúng tôi hiểu nhiều hơn và tổng quát hơn về phương pháp để thiết kế một nhà máy giúp chúng tôi tiếp cận được với công nghệ tiên tiến một cách hiệu quả.
Nên chúng tôi có một số kiến nghị nhằm hoàn thiện hơn nữa việc thiết kế phân xưởng sản xuất urê để xây dựng thực tế:
- Trong quá trình sản xuất các thiết bị làm việc ở áp suất cao, nhiệt độ cao, nguyên liệu độc dễ cháy nổ gây nguy hiểm cho người lao động, do đó cần có chế độ bảo hộ an toàn sức khỏe cho người lao động. Cần kiểm tra thường xuyên các thiết bị sản xuất.
- Chúng tôi là những sinh viên còn đang ngồi trên ghế nhà trường nên chưa có những kinh nghiệm thực tế về thiết kế thiết bị sản xuất nên kết quả tính toán trên lý thuyết khác với kết quả thực tế. Do đó, khi đưa thiết bị ra sản xuất cần tính toán kĩ để tận dụng thiết bị, tránh trường hợp lãng phí thiết bị.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 1, 1992, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 2. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản Sổ tay quá trình thiết
bị công nghệ hóa chất – tập 2, 2005, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 3. Phan Văn Thơm Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất và chế biến thực phẩm,
2000, Đại Học Cần Thơ.
4. Nguyễn Bin Các quá trình – Thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm - tập 1, 2002, NXB Khoa Học Kỹ Thuật.
5. Phạm Văn Bôn, Nguyễn Đình Tho Giáo Trình “Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học” – tập 5, 1992, Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh.
6. Phạm Ngọc Long Bài giảng “ Cơ sở thiết kế chế tạo máy hóa chất”, 2007, Đại Học Cần Thơ.
7. Sổ tay vận hành – tài liệu lưu hành nội bộ tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ. 8. Giáo trình urê – tài liệu lưu hành nội bộ tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ.
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần đặc tính của urê ... 9
Bảng 1. 2 Hàm lượng ẩm của urê theo nhiệt độ ... 10
Bảng 3.1 Lưu lượng dòng vào và dòng ra ở thiết bị phản ứng ... 42
Bảng 3.2 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị phân hủy cao áp ... 44
Bảng 3.3 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị phân hủy trung áp ... 46
Bảng 3.4 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị phân hủy thấp áp ... 47
Bảng 3.5 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị tiền cô đặc ... 49
Bảng 3.6 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị cô đặc lần 1 ... 51
Bảng 3.7 Lưu lượng dòng vào và dòng ra tại thiết bị cô đặc lần 2 ... 53
Bảng 3.8 Lưu lượng dòng vào và ra tại thiết bị tạo hạt ... 55
Bảng 4.1 Hiệu ứng nhiệt ... 56
Bảng 4.2 Nhiệt vào và nhiệt ra tại thiết bị phản ứng. ... 60
Bảng 4.3 Nhiệt vào và nhiệt ra tại cụm phân hủy và thu hồi cao áp ... 63
Bảng 4.4 Nhiệt vào và nhiệt ra tại cụm phân hủy và thu hồi trung áp ... 65
Bảng 4.5 Nhiệt vào và nhiệt ra tại cụm phân hủy và thu hồi thấp áp ... 68
Bảng 4.6 Nhiệt vào và nhiệt ra tại thiết bị tiền cô đặc ... 70
Bảng 4.7 Nhiệt vào và nhiệt ra tại thiết bị cô đặc lần 1 ... 73
Bảng 4.8 Nhiệt vào và nhiệt ra tại thiết bị cô đặc lần 2 ... 76
Bảng 4.9 Lượng nhiệt vào và nhiệt ra ở tháp tạo hạt ... 78
Bảng 5.1 Bảng kích thước chuẩn của tháp phản ứng ... 79
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1Công thức cấu tạo của phân urê ... 9
Hình 1.2 Công thức cấu tạo của nitrat amoni. ... 12
Hình 1.3 Công thức cấu tạo của đạm sunphat ... 13
Hình 1.4 Công thức cấu tạo của phân đạm Clorua ... 14
Hình 1.5 Công thức cấu tạo của cyanamide canxi ... 14
Hình 1.6 Công thức cấu tạo của phân đạm phosphate ... 15
Hình 1.7 Ảnh hưởng tỷ lệ NH3/CO2 ... 22
Hình 1.8 Ảnh hưởng tỷ lệ H2O/CO2 ... 23
Hình 1.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ nhiệt độ và áp suất ... 24
Hình 1.10 Ảnh hưởng của áp suất cân bằng và tỷ lệ NH3/CO2 ... 25
Hình 2.1 Sơ đồ tổng thể công nghệ tổng hợp urê ... 26
Hình 2.2 Dòng vào và dòng ra tại thiết bị phản ứng... 29
Hình 2.3 Thiết bị tổng hợp urê ... 30
Hình 2.4 Thiết bị Stripper cao áp... 31
Hình 2.5 Quá trình phân hủy trung áp ... 32
Hình 2.6 Quá trình phân hủy thấp áp ... 32
Hình 2.7 Giai đoạn tiền cô đặc và cô đặc lần 1 ... 34
Hình 2.8 Quá trình cô đặc lần 2 và tạo hạt. ... 35
MỤC LỤC
MỤC LỤC……. ... i
MỤC LỤC BẢNG... vii
MỤC LỤC HÌNH ... viii
LỜI MỞ ĐẦU ... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÂN ĐẠM ... 8
1.1 Sơ lược về phân đạm ... 8
1.1.1 Khái niệm phân đạm ... 8
1.1.2 Phân loại phân đạm ... 8
1.1.2.1 Phân Urê ... 8
1.1.2.2 Phân Nitrat Amoni ... 12
1.1.2.3 Phân đạm sunphat... 13
1.1.2.4 Phân đạm clorua ... 14
1.1.2.5 Phân cyanamide canxi ... 14
1.1.2.6 Phân đạm phosphate ... 15
1.2 Những nét nổi bật của phân đạm ... 15
1.3 Các công nghệ sản xuất phân đạm (urê) trên thế giới ... 16
1.3.1 Các phương pháp sản xuất urê ... 16
1.3.2 Công nghệ tổng hợp urê ... 17
1.3.3 Công nghệ tạo hạt urê ... 19
1.4 Cơ sở lý thuyết tổng hợp phân đạm (urê) ... 19
1.4.1 Cân bằng phản ứng tổng hợp urê ... 19
1.4.2 Động học quá trình tổng hợp urê ... 21
1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp ... 21
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ TẠI NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ . 26 2.1 Giới thiệu về công nghệ sản xuất tại nhà máy. ... 26
2.2.1 Công đoạn nén khí CO2... 27
2.2.2 Tổng hợp Urê ... 27
2.2.2.1 Tổng hợp ... 27
2.2.2.2 Phân huỷ urê và thu hồi ... 30
2.2.2.3 Cụm cô đặc chân không và tạo hạt ... 34
2.3 Những đặc điểm nổi bậc của quy trình sản xuất phân đạm urê ở nhà máy Đạm Phú Mỹ so với các quy trình sản xuất khác hiện nay ... 36
CHƯƠNG 3.CÂN BẰNG VẬT LIỆU ... 37
3.1 Thiết bị phản ứng ... 37
3.1.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 37
3.1.2 Tính toán ... 37
3.1 Thiết bị phân hủy cao áp ... 43
3.2.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 43
3.2.2 Tính toán ... 43
3.2 Thiết bị phân hủy trung áp ... 44
3.3.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 44
3.3.2 Tính toán ... 45
3.4 Thiết bị phân hủy thấp áp... 46
3.4.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 46
3.4.2 Tính toán ... 46
3.5 Thiết bị tiền cô đặc ... 48
3.5.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 48
3.5.2 Tính toán ... 48
3.6 Thiết bị cô đặc lần 1 ... 50
3.6.1 Các thông số thiết kế ban đầu ... 50
3.6.2 Tính toán ... 50
3.7 Thiết bị cô đặc lần 2... 52
3.7.2 Tính toán ... 52
3.8 Thiết bị tạo hạt ... 54
3.8.1 Các Các thông số thiết kế ban đầu ... 54
3.8.2 Tính toán... 54
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ... 56
4.1 Thiết bị phản ứng ... 56
4.1.1 Các số liệu ban đầu ... 56
4.1.2 Tính toán cân bằng nhiệt ... 56
4.1.2.2 Lượng nhiệt vào ... 56
4.1.2.2 Lượng nhiệt ra khỏi thiết bị ... 58
4.2 Thiết bị phân hủy và thu hồi cao áp ... 61
4.2.1 Các số liệu ban đầu ... 61
4.2.2 Tính toán... 61
4.2.2.1 Lượng nhiệt vào ... 61
4.2.2.2 Lượng nhiệt ra ... 62
4.3 Thiết bị phân hủy và thu hồi trung áp ... 63
4.3.1 Các số liệu ban đầu ... 63
4.3.2 Tính toán... 64
4.3.2.1 Lượng nhiệt vào ... 64
4.3.2.2 Lượng nhiệt ra ... 64
4.4 Thiết bị phân hủy và thu hồi thấp áp ... 66
4.4.1 Các số liệu ban đầu ... 66
4.4.2 Tính toán... 66
4.4.2.1 Lượng nhiệt vào ... 66
4.4.2.2 Lượng nhiệt ra ... 66
4.5 Thiết bị tiền cô đặc ... 68
4.5.1 Các số liệu ban đầu ... 68
4.2.2.1 Lượng nhiệt vào ... 69
4.2.2.2 Lượng nhiệt ra ... 69
4.6 Thiết bị cô đặc lần 1 ... 71
4.6.1 Các số liệu ban đầu ... 71
4.6.2 Tính toán... 71
4.2.2.1 Lượng nhiệt vào ... 71
4.2.2.2 Lượng nhiệt ra ... 72
4.7 Thiết bị cô đặc lần 2 ... 74
4.7.1 Các số liệu ban đầu ... 74
4.7.2 Tính toán... 74
4.7.2.1 Lượng nhiệt vào ... 74
4.7.2.2 Lượng nhiệt ra ... 74
4.8 Tháp tạo hạt ... 77
4.8.1 Các số liệu ban đầu ... 77
4.8.2 Tính toán ... 77
4.8.2.1 Nhiệt vào tháp ... 77
4.8.2.2 Nhiệt ra khỏi tháp ... 77
CHƯƠNG 5. TÍNH CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ ... 79
5.1 Thiết bị phản ứng ... 79
5.1.1 Các thông số kĩ thuật tại nhà máy Đạm Phú Mỹ ... 79
5.1.2 Tính toán thiết kế ... 81
5.1.2.1 Xác định chiều dày thân hình trụ của tháp ... 81
5.1.2.2 Xác định bề dày của đáy và nắp tháp ... 82
5.1.2.3 Xác định đường kính ống nhập liệu của NH3 và dung dịch carbamate hồi lưu ... 83
5.1.2.4 Xác định đường kính ống nhập liệu của CO2 ... 84
5.1.2.5 Xác định đường kính ống tháo liệu của thiết bị ... 84
5.2 Thiết bị cô đặc lần 1... 86
5.2.1 Các số liệu ban đầu ... 86
5.2.2 Tính toán ... 87
5.2.2.1 Tính kích thước buồng đốt ... 87
5.2.2.2 Tính kích thước buồng bốc ... 89
5.2.2.3 Tính kích thước các ống nhập liệu và tháo liệu ... 89
5.3 Tháp tạo hạt ... 91
5.3.1 Các số liệu ban đầu ... 91
5.3.2 Tính toán ... 91
5.3.2.1 Đường kính tháp tạo hạt ... 91
5.3.2.2 Chiều cao tháp tạo hạt ... 92
5.3.2.3 Thiết kế vòi phun dung dịch nóng lỏng ... 93
5.3.2.4 Chọn cào quay và phểu hình nón ... 93
5.3.2.5 Giá đỡ cho gàu tạo hạt ... 94
5.3.2.6 Cửa thông gió và cửa người ... 94
5.4 Nhận xét kết quả tính toán ... 94
CHƯƠNG 6.NHU CẦU ĐIỆN NƯỚC SỬ DỤNG CHO NHÀ MÁY ... 95
6.1 Nhu cầu về điện thấp sáng và sản xuất ... 95
6.2 Nhu cầu về nước ... 96
CHƯƠNG 7. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG ... 97
7.1 Địa điểm xây dựng phân xưởng ... 97
7.2 Giải quyết vần đề cấp thoát nước ... 97
7.3 Đảm bảo thuận lợi về giao thông vận tải ... 97
7.4 Đảm bảo điều kiện hợp tác với các phân xưởng liên quan ... 97
7.5 Đảm bảo yêu cầu vệ sinh công nghiệp. ... 98
7.6 Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng ... 98
7.6.1 Về địa hình ... 98
CHƯƠNG 8. AN TOÀN LAO ĐỘNGVÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP ... 99
8.1 An toàn lao động ... 99
8.2 Vệ sinh công nghiệp ... 99
CHƯƠNG 9.NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ ... 101 9.1 Nhận xét ... ci 9.2 Kiến nghị ... ci TÀI LIỆU THAM KHẢO ... ciii