Tháp hút chân không
• Vai trò:
Tách clo ẩm đưa về R505 bằng J501 để khử clorat, xử lí clo bằng phương pháp vật lí
• Cấu tạo:
1- Thân tháp được làm bằng sắt 5- cửa dẫn nước muối nghèo 2,4 - ống phân phối
6- cột nhựa 3- cửa thoát clo
5. KHÂU TỔNG HỢP AXIT hcl: • Sơ đồ khối Khí H 2 Khí Clo Nước vô khoáng Clo thừa Hệ thống AS 15 3060 100 Bồn D603 Bồn D604 MM2 Axit HCl Axit HCl D605A
Clo từ K601A/B/C • Mục đích :
Kết hợp hai khí H2 và Cl2 tao thành khí axit HCl ở nhiệt độ cao. Sau đó khí này được hấp thu vào nước tạo dung dịch axit 32%. Axit HCl chỉ là sản phẩm phụ của nhà máy để giải quyết lượng hydro sinh ra trong quá trình điện phân bảo đảm vấn đề an toàn môi trường.
• Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Trong nhà máy: Khí H2 di chuyển trong đường ống màu đỏ. Từ khu điện giải, khí H2 được dẫn vào két chứa khí GH 2101.
Khí Cl2 di chuyển trong đường ống màu vàng. Từ khu điều dụng khí Cl2, khí Cl2 được quạt K601 thổi qua.
Trong dây chuyền này, nước vô khoáng từ khu nước vô khoáng được dẫn lên bồn chứa D603.
Cả 3 nguyên liệu ban đầu đều được cung cấp vào tháp từ trên đỉnh xuống theo 3 ngõ vào khác nhau. Khí clo đi theo đường ống nhỏ phía trong và khí hidro theo đường ống phía ngoài . Sự phối trộn của hai khí này diễn ra tại phần cuối của ống trước khi cháy. Sau giai đoạn bắt cháy là giai đoạn phản ứng. Khí axit tạo thành sẽ được dung dịch axit yếu hấp thu. Nước làm nguội đi từ dưới đáy tháp đi lên (phần dưới đi trong các ngăn ở lớp ngoài, còn phần trên đi trong khe giữ hai lớp vật liệu) làm nguội cho dung dịch axit đạt nồng độ cần thiết ra khỏi tháp, làm nguội cho lò và buồng đốt rồi đi ra ngoài.
Sau khi ra khỏi tháp ngoài dung dịch axit sản phẩm còn có một lượng khí thừa (do ở đây là hấp thu xuôi chiều ) gồm có khí HCl, Clo, hydro, các khí trơ, hơi nước bão hòa. Lượng khí thừa này sẽ được dẫn qua tháp đệm hấp thu khí thừa. Trong đó khí thừa sẽ đi từ dưới lên, nước vô khoáng đi từ trên xuống đề hấp thu khí HCl tạo thành dung dịch HCl chảy xuống. Còn dòng khí trong tháp sẽ được ejector hút lên đưa vào bộ giải nhiệt. Trong bộ giải nhiệt ống chùm đặt đứng, nước làm nguội đi ngoài ống từ dưới lên rồi đi ra ngoài, khí thừa đi trong ống từ trên xuống, sau khi làm nguội tách thành hai phần: phần lỏng là dung dịch axit yếu kết hợp với dòng axit yếu ra khỏi tháp đệm tuần hoàn trở lại vào tháp axit làm dung dịch hấp thu; phần khí không ngưng được thai ra ngoài không khí.
Dung dịch axit ra khỏi tháp được qua bộ phận đo tỉ trọng. Nếu đạt nồng độ 32% sẽ được chia thành 2 dòng thành phẩm và thứ phẩm. Thành phẩm đưa vào bồn chứa D605A đưa đi tiêu thụ. Cũng là axit đó nhưng đưa qua một bồn riêng D605B để lấy mẫu gọi là thứ phẩm. Nếu không đạt nồng độ điều chỉnh ngay lập tức các thông số vận hành để đạt nồng độ 32%.
6. Khu Hóa Lỏng HCl:
Làm nguội Sấy khô nén Hóa lỏng Bồn chứa Nước thủy cục H2SO4đđ H2SO4đđ Hóa lỏng SX nước Javen • Sơ đồ khối • Mục đích:
Đây là khâu hoàn thiện sản phẩm khí clo: Khí clo được đem đi xử lý và hóa lỏng để nạp vào bình, đem tiêu thụ.
• Thuyết minh quy trình : Mục đích của từng công đoạn :
- Làm lạnh : loại bỏ một phần hơi nước lẫn trong khí Clo từ E601A/B. - Sấy khô loại bỏ hầu như hoàn toàn phần hơi nước còn lại của Clo ẩm
sau khâu làm lạnh (vì Clo ẩm gây ăn mòn thiết bị và ảnh hưởng tới khâu hóa lỏng).
- Nén : tăng áp suất khí Clo để nó dễ dàng ngưng tụ. - Hoá lỏng : giảm thể tích Clo.dễ vận chuyển.
Ở công đoạn làm nguội , khí Clo được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm E801 , lúc này nhiệt độ cuả Clo giảm xuống , một phần hơi nước lẫn trong khí Clo bị ngưng tụ đưa xuống thiết bị chứa D801, còn khí Clo đi qua tháp sấy.
Hệ thống sấy gồm 2 tháp C804 và C805 nối tiếp nhau , với tác nhân sấy là H2SO4 đậm đặc . Trong mỗi tháp sấy người ta cho vào 3 lớp đệm bằng sứ , lớp cuối cùng được đổ hỗn độn , lớp thứ 2 và thứ 3 được xếp so le nhau làm tăng diện tích tiếp xúc giữa 2 pha lỏng và khí . Đây là phương pháp sấy ngược chiều: khí Clo đi từ tháp C804 qua tháp C805 , và từ dưới lên trong mỗi tháp, còn H2SO4 thì đi theo chiều ngược lại: từ C805 qua C804 và được tưới từ trên xuống dưới nhờ hệ thống bơm P801A/B/C/D. Trước khi vào mỗi tháp, H2SO4 được làm nguội nhờ thiết bị trao đổi nhiệt tương ứng E804 và E805. Nguồn H2SO4 sử dụng cho tháp C805 là axit thải ra từ máy nén K805 và axit tuần hoàn trong tháp này , nồng độ axit duy trì trong đáy tháp khoảng 90%. Đối với
tháp C804 , nguồn H2SO4 được cấp từ đáy tháp C805 qua gờ chảy tràn, nồng độ axit ở đáy tháp này được duy trì ở 80%, một phần axit ở đây đuợc hoàn lưu, một phần được thài ra ngoài .
Khí Clo sau khi đi qua tháp sấy thứ 2 thì hầu như hơi nước được loại bỏ hoàn toàn Khí này được dẫn sang hệ thống nén.
Máy nén K805 dùng tác nhân nén là H2SO4 98% để nén khí Clo. Hỗn hợp H2SO4 và Clo được dẫn lần lượt qua thiết bị tách lỏng D805 và tách mù axit F805. H2SO4 tách ra được chia làm 2 dòng, một dòng được làm nguội nhờ thiết bị trao đổi nhiệt E806 quay trở về làm mát máy nén, dòng còn lại đi vào tháp sấy C805 (do nồng độ axit vẫn còn cao). Còn Khí Clo thoát ra từ F805 được dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt E809 để ngưng tụ.
Người ta dùng môi chất lạnh Gas R22 để trao đổi nhiệt với Clo. Clo đi trong ống còn Gas R22 đi bên ngoài. Nhiệt tỏa ra do Clo ngưng tụ làm bay hơi Gas R22. Hơi Gas R22 được máy nén KR801 và KR802 hút về. Để tránh hơi kéo theo lỏng đi về máy nén làm hư máy, người ta cho hơi này vào thiết bị hồi nhiệt E807 chuyển hơi về trạng thái hơi quá nhiệt trước khi về máy nén. Hơi Gas R22 qua máy nén đạt áp suất khoảng 13-15 kg/ cm2, sẽ được hóa lỏng ở thiết bị E808, tác nhân hóa lỏng là nước có nhiệt độ khoảng 15oC. Gas được hóa lỏng chảy về bồn chứa D808, đi lên E807 trao đổi nhiệt với hơi Gas, rồi qua van tiết lưu giảm áp xuống còn 1- 3 kg/cm2, sau đó đi vào E809 ,tiếp tục chu trình. Còn Clo lỏng đạt nhiệt độ -17oC đến -20oC, chảy về bồn chứa trung gian, rồi được nạp vào bình đem đi tiêu thụ. Phần khí không ngưng được dẫn qua tháp xử lý để sản xuất nước Javen.
4. Các thiết bị chính :
E501 Tháp giải nhiệt Clo bằng nước. F801 thiết bị lọc sơ bộ.
D801 Thùng chứa nước ngưng.
D802 Bồn chứa axit sulfuric đậm đặc. D803 Bồn chứa axit thải.
E807 Bồn cao vịthiết bị trao đổi nhiệt cho R22. D805 Thiết bị hóa lỏng Clo bằng gas R22. E805 Bộ tách mù.
E806 Bộ giải nhiệt axit. K801 máy nén.
C804,C805 tháp say khô khí K805 máy hút nén. 7.Nước Vô Khoáng:
• Mục đích:
Chuyển từ dạng thủy cục có lẫn các tạp chất về dạng tinh khiết nhờ cột nhựa trao đổi ion, để cung cấp lượng nước tinh khiết cho các công đoạn của nhà máy: sơ cấp, thứ cấp, điện giải, nước muối nghèo, lò hơi….
• Thuyết minh dây chuyền:
Nước thủy cục thường có độ dẫn điện nhỏ hơn hoặc bằng 100MS/cm, cho vaò bể chứa V101.được đưa đến bộ lọc than T102A/B,tại đây nó lọc những tạp chất có kích thước lớn mà mắt thường có thể nhìn thấy được ,loại bỏ Clo tự do và các hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước.
Nó tiếp tục được đưa sang các thiết bị lọc trao đổi ion: T103A/B Trong nước thủy cục chứa nhiều tạp chất Ca2+, Mg2+, Fe2+ trong thiết bị trao đổi ion có chứa những hạt nhựa mang gốc R-Na Các thiết bị này mang những hạt nhựa chứa gốc R-Na trao đổi với các ion dương trong nước. Các phản ứng xảy ra
2R-Na + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2R-Na + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
Nước được đưa sang bồn chứaV-105 để cung cấp cho các công đoạn của nhà máy.Chât lượng nước đầu ra được kiểm tra tự động bởi đầu dò điện trở RCIA – 103A/B và được giám sát bởi màn hình hiển thị độ dẫn điện CT1-104.
Còn các hạt nhựa sau một thời gian trao đổi ion với nước bẩn và được tái sinh lại bằng acid loãng và xút loãng có nồng độ từ 5-5.5%.
Cột lọc than được rửa định kỳ (1 tuần/1 lần).nhằm rửa sạch các chất tích tụ trong lớp vật liệu đồng hời thay đổi tính chất hoạt động bề mặt của vật liệu, bằng cách này sẽ tăng hiệu suất của than hoạt tính.