Nhiệm vụ: Dùng làm nguội hỗn hợp khí SO3 ra khỏi lớp xúc tác thứ ba bằng hỗn hợp khí SO2 hoàn lưu, đồng thời nâng nhiệt độ hỗn hợp khí hoàn lưu đến nhiệt độ yêu cầu.
Tương tự như thiết bị E-1001, nhưng kích thước thiết bị này lớn hơn hai thiết bị E- 1001 và E-1002, do đó diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lớn hơn.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước thiết bị: 2500, H1750 mm.
- Hệ thống ống chùm bố trí tam giác đều, n981 ống, cỡ ống: 51x3, L6700 mm.
- Diện tích trao đổi nhiệt 800 m2.
Bảng 2.10 Thông số dòng Trong ống Ngoài ống Thành phần Hỗn hợp khí SO3 Hỗn hợp khí SO2 hoàn lưu Lưu lượng (m3/h) 10495.72 9394.9 Nhiệt độ vào (°C) 454 80 Nhiệt độ ra (°C) 248 345 Áp suất làm việc (kg/cm2) 0.2 0.2
Nhiệm vụ: Dùng làm nguội hỗn hợp khí SO3 dẫn từ thiết bị E-1003 bằng không khí được quạt hút từ ngoài môi trường vào.
Cấu tạo: Tương tự như thiết bị E-1001. Thông số kỹ thuật:
- Kích thước thiết bị: 1700, H6690 mm.
- Hệ thống ống chùm bố trí tam giác đều, n367 ống, cỡ ống: 51x3, L =4000 mm.
- Diện tích trao đổi nhiệt 215 m2.
Bảng 2.11 Thông số dòng Trong ống Ngoài ống Thành phần Hỗn hợp khí SO3 Hỗn hợp khí SO2 hoàn lưu Lưu lượng (m3/h) 10492 20000 Nhiệt độ vào (°C) 248 30 Nhiệt độ ra (°C) 180 70
Áp suất làm việc (kg/cm2) Khí quyển Khí quyển
2.6.5 Thiết bị làm nguội E-1005
Nhiệm vụ: Dùng làm nguội hỗn hợp khí SO3 đi khỏi lớp xúc tác thứ tư bằng không khí từ ngoài môi trường thổi vào.
Cấu tạo: Tương tự thiết bị trao đối nhiệt E-1001, loại ống chùm, kiểu đứng. Thông số kỹ thuật:
- Kích thước thiết bị: 1900, H9492 mm.
- Hệ thống ống chùm bố trí tam giác đều, n577 ống, cỡ ống: 51x3, L6000 mm.
- Diện tích trao đổi nhiệt 498 m2.
Thành phần Hỗn hợp khí SO3 Không khí
Lưu lượng (m3/h) 9368 22000
Nhiệt độ vào (°C) 445 30
Nhiệt độ ra (°C) 180 145
Áp suất làm việc (kg/cm2) Khí quyển Khí quyển
2.6.6 Thùng chứa axit tuần hoàn G-1005
Nhiệm vụ: Chứa axit tuần hoàn monohydrate (H2SO4 98.3%). Trong thùng có lắp đặt các bơm để bơm tuần hoàn axit về tháp sấy và tháp hấp thụ.
Cấu tạo: Thùng hình trụ nằm đứng, vỏ thép, bên trong có xây một lớp gạch chịu axit. Trên thùng có đặt 3 máy bơm pittong có công suất 20HP, n1460 vòng/phút, 2 máy để bơm axit về tháp hấp thụ, bơm còn lại để dùng cho tháp sấy.
Thông số kỹ thuật:
- Thể tích thùng V50 m3.
- Khối lượng không tải 4645 kg. - Khối lượng cơ bản 5700 kg.
- Mức axit trong thùng tuần hoàn >33 m3. - Nồng độ axit trong thùng >98.3%. - Nhiệt độ axit trong thùng 74-80°C.
2.6.7 Các thiết bị làm lạnh axit tuần hoàn (E-1006A, E-1006B, E-1007)
Nhiệm vụ: Làm lạnh axit tuần hoàn về tháp sấy và tháp hấp thụ tới nhiệt độ yêu cầu 60°C làm tăng hiệu quả quá trình hấp thụ.
Cấu tạo: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm có bề mặt truyền nhiệt phẳng, bên trong gồm những tấm làm bằng thép không gỉ ghép thành những hộp rỗng có nhiều ngăn, có những lỗ nối nhau tương ứng tạo thành lối chuyển động riêng cho từng lưu chất. Giữa các tấm có các dây ron bao kín đảm bảo ngăn cách hai lưu chất. Bên
hướng nhất định.
2.7 Sản phẩm
2.7.1 Sản phẩm chính
Phân xưởng sản xuất axit sunfuric theo tiêu chuẩn TCVN2718-78. Hàm lượng H2SO4 98.5%.
Hàm lượng Fe < 0.02%.
Hàm lượng cặn không bay hơi < 0,05%. Sản lượng: 40000 tấn/năm.
Trong đó:
Axit thương phẩm: 25000-30000 tấn/năm.
Axit dùng cho nội bộ sản xuất super tại Nhà máy: 10000-15000 tấn/năm.
2.7.2 Chất thải
Khí thải xả vào không khí được kiểm soát không quá 0.05 mgSO2/m3 khí thải. Khí SO3 thoát ra ở thiết bị hay đường ống sẽ kết hợp với nước trong không khí ẩm tạo thành mù axit. Không được để hàm lượng SO3 trong không khí ở khu vực sản xuất quá 0.08 mg/m3.
Axit sunfuric rò rỉ từ một số thiết bị hay đường ống, phải tìm cách khắc phục chỗ rò rỉ ngay, dùng vôi bột để trung hòa khô rồi dùng chổi quét sạch. Axit từ ống gang giàn làm lạnh rò ra làm nước tuần hoàn có tính axit, phải trung hòa dòng nước bằng vôi đến pH 7-7.5.
2.8 Nội quy an toàn trong phân xưởng axit
Tất cả mọi người làm việc tại phân xưởng axit phải đủ 18 tuổi trở lên, phải học tập quy trình sản xuất, quy trình an toàn lao động và phải được kiểm tra, kí sổ theo dõi kĩ thuật an toàn.
Tất cả mọi người làm việc tại phân xưởng axit phải được trang bị các phương tiện phòng hộ lao động phù hợp với từng cương vị sản xuất.
biển “Cấm đóng điện”.
Với các thiết bị chịu áp suất, khi sửa chữa phải đưa áp suất về 0 và nhiệt độ nhỏ hơn 40oC.
Với các ống dẫn thiết bị chứa và bơm axit, khi sửa chữa phải tháo hết axit, rửa sạch, dùng vôi trung hòa rồi mới sửa chữa. Đồng thời người sửa chữa phải
biết vòi nước sinh hoạt ở nơi gần nhất.
Khi cần hàn các thùng tháp chứa axit phải tháo hết axit, dùng quạt thổi hết khí H2, H2S tránh gây nổ khi hàn.
Chỉ được hàn, sửa chữa các vỏ thiết bị có xây tốt khi được phụ trách an toàn phó giám đốc kĩ thuật trở lên cho phép.
Tuyệt đối cấm đổ nước vào axit đặc.
Không được bảo dưỡng vệ sinh máy khi đang hoạt động.
Khi phát hiện có axit rò rỉ cần phải khoanh vùng, treo biển “ Cấm qua lại” và tìm cách khắc phục ngay.
Nhà máy phải tổ chức khám sức khỏe định kì, bệnh nghề nghiệp cho tất cả mọi người.
Khi cháy nổ về điện phải lập tức tìm ngắt cầu dao nơi gần nhất, rồi mới được dập lửa.
Khi có người bị điện giật phải lập tức cách li nạn nhân ra khỏi nguồn điện sau đó mới cấp cứu nạn nhân.
Khi bị bỏng axit, dùng nước sạch xối mạnh càng lâu càng tốt, sau đó dùng dung dịch NaHCO3 5% trung hòa, rồi đưa đi bệnh viên cấp cứu. Có thể dùng vôi để trung hòa vết bỏng.
Cấm dùng đèn điện có điện thế lớn hơn 36V để sửa chữa bên trong các thiết bị.
nhìn thấy, dễ lấy và được vệ sinh kiểm tra định kì.
Làm việc trên cao phải đeo dây an toàn. Trong phân xưởng phải có quy định xử lí chất thải và nơi đổ chất thải.
Luôn giữ không khí tại khu vực phân xưởng luôn trong lành. Nồng độ SO2 < 0.05 mg/m3, nồng độ SO3 < 0.8 mg/m3.
Khi axit rò rỉ, phải dùng vôi bột để trung hòa khô, quét sạch. Cần dùng nước để rửa sạch và quyét sạch xuống rãnh. Nước trung hòa axit có pH=7-7.5.
Mọi người làm tại phân xưởng phải được bồi dưỡng sức khỏe, bảo hiểm theo chế độ hiện hành, vệ sinh trước khi ăn và ra về.
Sáu tháng một lần, mọi người phải được học tập, kiểm tra chấm điểm an toàn tại sở theo dõi kỹ thuật an toàn. Nhà máy khám sức khỏe định kỳ bệnh nghề nghiệp cho tất cả mọi công nhân làm việc tại phân xưởng ít nhất một năm một lần.
2.9 Xử lí nước thải trong phân xưởng sản xuất axit 1 và 2
Dây chuyền tiếp xúc đơn (Axit 1): Được áp dụng phổ biến trước năm 1970 với hiệu suất chuyển hóa SO2 thành SO3 chỉ đạt 98%. Lượng SO2 không chuyển hóa bị thải vào khí quyển, gây ô nhiễm môi trường.
Tại dây chuyền sản xuất Axit 1 để tách khí SO2 trong khí quyển Nhà máy dùng dung dịch soda (NaHCO3) để hấp thụ SO2 theo 2 phản ứng sau:
NaHCO3 + SO2 NaHSO3 + CO2
Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3
Từ năm 1970 đến nay, do những quy định nghiêm ngặt của quốc tế về bảo vệ môi trường, dây chuyền tiếp xúc đơn dần dần bị loại bỏ và thay vào đó là dây chuyền tiếp xúc kép với hiệu suất chuyển hóa SO2 đạt từ 99,6% - 99,9%.
Dây chuyền (Axit 2) với công nghệ tiếp xúc và hấp thụ 2 lần (tiếp xúc kép) được đưa vào sử dụng từ năm 2005. Với dây chuyền này, lượng SO2 trong khí thải được bảo đảm nằm trong giới hạn cho phép khoảng 0.05 mg/m3, mù axit sunfuric
NORAM – CECEBE.
Một số vấn đề khác: Ô nhiễm do tiếng ồn tại các khu vực máy nén khí, các bơm nước, bơm axit, quạt hút gió, ...
Nhiệt tại khu vực lò đốt, tháp tiếp xúc tỏa ra lớn.
Thiết bị Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục
Lò đốt lưu huỳnh
Lưu huỳnh sau khi qua máy lọc vẫn còn bẩn. - Lớp trợ lọc mỏng, lưới lọc bị thủng. - Kiểm tra bộ phận lưới lọc và khắc phục. Vòi phun lưu huỳnh bị
tắc. - Lưu huỳnh bị bẩn do lọc kém. - Kiểm tra bộ lọc lưu huỳnh và khắc phục. Nhiệt độ và nồng độ SO2 sau khi ra khỏi lò đốt tăng giảm thất thường.
- Vòi phun lỏng bị hư. - Kiểm tra và thay đổi lò phun khác. Nồi hơi tận dụng nhiệt Khả năng bốc hơi giảm.
- Mực nước trong nồi hơi quá cao.
- Giảm lượng nước cấp vào nồi hơi.
Nổ nồi hơi. - Áp suất trong nồi hơi tăng.
- Mở van xả và tăng lượng nước cấp vào nồi hơi. Không kiểm soát được
mực nước.
- Tắc ống thủy. - Dừng xưởng để sửa chữa.
Tháp chuyển Hóa
giảm. lưu lượng khí vào máy quá lớn.
- Chưa giữ đúng chế độ nhiệt đã quy định. - Hoạt tính chất xúc tác bị giảm do có bụi bẩn và bột lưu huỳnh hóa rắn nằm lấp lỗ xốp của lớp xúc tác.
đường ống đẩy qua quạt K201.
- Kiểm tra các cặp nhiệt điện và đưa tháp về làm việc đúng nhiệt độ quy định.
- Kiểm tra hoạt tính chất xúc tác, kiềm tra tạp chất trong khí SO2
vào tháp chuyển hóa, nếu cao phải khắc phục ở bộ lọc lưu huỳnh và lò đốt lưu huỳnh. Nhiệt độ vào lớp xúc tác 1 giảm. - Nồng độ SO2 thấp. - Không khí lạnh vào nhiều. - Do tải nặng. - Tăng nồng độ SO2 bằng cách tăng hàm lượng lưu huỳnh. - Đóng bớt van lại. - Giảm tải.
Nhiệt độ ra lớp xúc tác 1 giảm.
- Nhiệt độ vào giảm. Xử lý như trên:
- Giảm bớt tải cho đến khi nhiệt độ. Ra lớp 1 ổn định
lớp xúc tác 1 cao. - Tải thấp.
- Nhiệt độ vào lớp 1 cao
- Tăng tải.
- Điều chỉnh van vào lớp 1. Nhiệt độ lớp 2, 3, 4 giảm, lớp 1 bình thường. - Do tải thấp. - Nồng độ SO2 thấp. - Tăng tải. - Tăng nồng độ SO2. Lực cản tháp chuyển hóa tăng nhanh.
- Chất xúc tác bị vỡ vụn nhiều và ngày càng bị lèn chặt.
- Đợi khi dừng xưởng đại tu mở tháo hết xúc tác ra, sàng bỏ bột vụn xong lại đổ vào tháp có cho thêm xúc tác mới bù vào lượng bột bỏ ra. Tháp hấp thụ Độ ẩm cao quá 0,01%. - Không khí lọt vào hệ thống sau tháp sấy. - Nồng độ axit thấp. - Nhiệt độ axit tưới cao.
- Bịt kín chỗ hở không cho không khí vào. - Tăng nồng độ monoaxit.
- Kiểm tra dàn làm lạnh.
khói bất thường. - Lưu huỳnh vào lò đốt khi cháy tạo hơi nước. - Độ ẩm không khí sau sấy quá cao.
- Kiểm tra lại chất lượng lưu huỳnh đã lọc và khắc phục. - Khắc phục giống phần tháp sấy. Cách miệng ống khí thải khoảng 1 m, đuôi khí ban đầu có màu nâu sau to dần và trắng đục.
- Tháp hấp thụ chưa hết nồng độ SO2 do để nồng độ axit tưới cao quá quy định.
- Đưa trở lại nồng độ axit tưới 98,3%.
Mức hấp thụ giảm. - Lượng axit tưới vào tháp hấp thụ chưa đủ. - Nhiệt độ axit tưới cao quá quy định.
- Nồng độ axit tưới cao quá quy định.
- Bề mặt vòng đệm bẩn làm giảm bề mặt tự do của vòng đệm
- Tăng lượng axit tưới. - Tăng lượng nước tưới dàn làm lạnh axit. - Đưa nồng độ axit tưới về 98,3% - Nếu đệm quá bẩn do sunfat sắt bịt kín phải dừng xưởng và dùng nước với áp lực 200 - 250 m3/h bơm vào giữa tháp (sẽ có quy định rửa riêng).
a) Dừng xưởng do mất điện đột ngột
Đóng ngay van khoá nước sạch từ thùng chứa chảy xuống thùng chứa axit tuần hoàn tránh việc pha loãng nồng độ axit.
Đóng van của máy quạt đang làm việc ngăn không cho khí lưu thông trong dây chuyền.
Tránh mọi việc làm mất nhiệt của bộ phận lò, bộ phận chuyển hóa.
Khi mất điện một máy bơm phải bật máy bơm dự phòng làm việc ngay sau thời gian ngắn nhất. Khi một trong hai máy bơm axit sấy hoặc hấp thụ ngưng, phải cho dừng máy quạt để tránh hút không khí ẩm vào hệ thống và tránh thải khí SO3 ra ngoài trời mà không được hấp thụ triệt để.
b) Khởi động lại dây chuyền
Quá trình này chỉ được thực hiện sau đại tu hoặc sửa chữa lớn.
Các giai đoạn:
Không khí tháp sấyquạt lò đốt lọc gió nóng tháp chuyển hóathải ra ngoài qua cửa thiết bị làm nguội SO3.
Không khí được lọc sạch bụi sau đó đưa vào tháp sấy với lưu lượng gần 11100 m3/h. Tháp sấy đồng thời cũng được khởi động dùng axit sunfuric nồng độ 98.3% sấy không khí ẩm.
Sau khi tháp sấy làm việc 15 phút tiến hành khởi động lò đốt. Không khí khô và dầu DO được phun đồng thời vào lò đốt sau đó mồi lửa. Tốc độ gia nhiệt lò từ 15-20oC. Tại đây, toàn bộ hơi nước tự do được sấy khô được xả ra ngoài, đồng thời khóa van ngăn không cho khí đi qua nồi hơi. Khi quan sát thấy đã hết khói đen ta đóng kín cửa xả, mở van cho dòng khí nóng đi qua trao đổi nhiệt với nồi hơi sản xuất hơi nước bão hòa.
Giữ nhiệt độ lò đốt ở 750-800oC trong vòng 4 giờ. Sau đó cho dòng khí nóng qua thiết bị lọc gió nóng đưa vào tháp tiếp xúc với tốc độ gia nhiệt từ 5-8°C/h. Đến
thời giúp sấy khô lượng hơi nước tự do có trong tháp. Cho dòng khí này tiếp tục đi qua lớp, các thiết bị trao đổi nhiệt, tháp hấp thụ thứ nhất, lớp 4 xúc tác và được tháo ra sau thiết bị làm lạnh SO3 (E-1005). Kết thúc quá trình sấy.
Quá trình sấy lò đốt và sấy tháp tiếp xúc là rất quan trọng vì nó quyết định tuổi thọ và hiệu quả làm việc của toàn bộ hệ thống, do đó trong quá trình khởi động xưởng phải thường xuyên theo dõi máy móc thiết bị và ghi chép đầy đủ và trung thực các thông số kỹ thuật vào sổ nhật ký kỹ thuật.
Kết quả
Trong thời gian thực tập tại Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành tôi được học hỏi và hiểu biết thêm rất nhiều kiến thức mà có lẽ tôi sẽ không tìm thấy từ sách vở. Tôi đã được ứng dụng những lý thuyết đã học ở nhà trường vào thực tiễn. Từ những kiến thức cơ bản như kỹ năng giao tiếp cho đến những kiến thức chuyên ngành hóa học mà tôi đang theo học.
Hầu như tất cả các công việc mà tôi được trải nghiệm tại đây, đều giúp tôi học được tính cẩn thận. Làm quen với môi trường làm việc phải đúng giờ, có kỉ cương nề nếp trong công việc.
Qua đợt thực tập này, tôi tự thấy mình phải trang bị kỹ hơn, nắm vững hơn những kiến thức chuyên ngành, tham gia những lớp học nghiệp vụ khác để có thể khắc phục được những khuyết điểm trong tương lai.
Kiến nghị và giải pháp
- Các dàn làm lạnh axit dạng ống ở dây chuyền sản xuất axit 1 cần được thay