IV.1. Thiết kế chế tạo và lắp đặt dây chuyền thiết bị sản xuất CA IV.1.1. Thiết kế thiết bị chính
a. Tính toán thiết kế
1- Công suất dây chuyền: 15kg/hx222ngàyx24h= 80 tấn CA/năm. (Công suất max = 100 tấn/năm)
2 - L−ợng nguyên liệu tiêu thụ: 20 kgx24giờx222ngày=107 tấn/năm. Dung môi tinh chế: 80x0,8=64 tấn H2SO498%
3 - Năng l−ợng tiêu thụ:
+ Điện + hơi : 20kWx24giờx222ngày = 106560kW + N−ớc: 4m3x80 = 320000 m3
4 - Kích th−ớc thiết bị chính
- Chiều dài thiết bị: 9260mm
- Chiều dài ống thiết bị: 8000mm
- Đ−ờng kính trong ống: 300mm
- Bề dày thành ống : 5mm
- Chiều ngang : 1300mm
- Chiều cao: 1270mm
- Vật liệu chế tạo: Thép hợp kim SU306 Nhật, CT3, và các vật liệu cần thiết khác.
IV.1.2. Các thiết bị phụ
+ Thiết bị nạp liệu vít tải, công suất 15-20kg giờ + Thiết bị rửa khí
+ Quạt hút khí
+ Hệ thống điều khiển
IV.1.3. Bản vẽ thiết kế (Xem phần phụ lục)
+ Thời gian thực hiện: từ 12/2003-3/2004
+ Địa điểm lắp đặt tại X−ởng tổng hợp ure – Công ty phân đạm và hoá chất Hà Bắc
IV.3. Vận hành
a. Nguyên tắc hoạt động
Ure + Xúc tác đ−ợc định l−ợng chính xác theo tỷ lệ 1:10-5 đ−ợc trộn đều sau đó đ−a vào thiết bị phản ứng qua vít tiếp liệu. Thiết bị phản ứng đ−ợc gia nhiệt gián tiếp theo từng vùng 2100C, 2200C, 2400C, 2600C. Khi nguyên liệu đ−ợc đ−a vào trong thiết bị, hỗn hợp hấp thụ nhiệt dẫn đến xẩy ra phản ứng ng−ng tụ biure, triure, CA theo từng vùng nhiệt độ cụ thể. Quá trình thực hiện phản ứng trong 4 giờ và kết thúc khi sản phẩm thô có hàm l−ợng CA đạt trên 95%và cũng là lúc hỗn hợp đi hết chiều dài thiết bị ra tới bộ phận thu gom. Tại đó ng−ời ta đ−a sản phẩm thô vào nghiền nhỏ ở độ mịn 1-4 sau đó cho vào thiết bị tinh chế bằng dung dịch axit sunphuric. Tại thiết bị tinh chế, các tạp chất bị hoà tan vào dung dịch axit, sau đó ng−ời ta cho thêm n−ớc rửa loãng axit và kết tủa CA rồi tiến hành lọc, vắt. Sau khi lọc, vắt sản phẩm ẩm đ−ợc sấy khô ở nhiệt độ 60-800C tới khi hàm ẩm chỉ còn 4%, để nguội, đóng bao.
b. Kết quả vận hành
+ Vận hành không tải hệ thống thiết bị đạt đầy đủ các thông số thiết kế.
+ Vận hành có tải:
- Phần kiểm soát và điều khiển nhiệt: đạt
- Phần cơ khí: đạt
- Các thiết bị phụ: đạt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
IV.4. Nhận xét công nghệ thực nghiệm
Qua quá trình nghiên cứu, chế tạo, hoàn thiện và vận hành chúng tôi rút ra một số điểm sau:
Một số điểm mạnh:
+ Mô hình thiết bị đã thể hiện đúng mục đích nghiên cứu
+ Hệ thống hoạt động tốt, an toàn, các thông số đề ra đều đạt chỉ tiêu kỹ thuật, công nghệ.
+ Dễ thao tác, vận hành, điều chỉnh các thông số, máy móc và thiết bị
+ Đã tự động hoá phần nào nên chỉ cần ít công nhân cũng đảm bảo dây chuyền hoạt động sản xuất tốt.
Một số điểm yếu:
+ Đ−ờng ống dẫn thoát ammoniac cần chế tạo thêm bộ rửa khí để hạn chế bị kẹt khí.
+ Cần có hệ thống nạp liệu hiện đại, định l−ợng tự động, băng tải, gầu múc để giảm lao động thủ công.