Báo cáo thực tập
Hoạt động sản xuất
kinh doanh của nhà
máy hóa chất Biên
Hòa
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY
1.1. Giới thiệu nhà máy
Nhà máy hóa chất Biên Hòa – VICACO trực thuộc Công ty hóa chất cơ bản
Miền Nam là một trong những doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất xút –
clo của Việt Nam. Sản phẩm chính của nhà máy là NaOH, acid HCl, H
2
SO
4,
clo lỏng,
natri silicat và một số sản phụ phẩn khác.
Nhà máy luôn chú trọng việc thay đổi công nghệ để tạo ra sản phẩm có chất
lượng cao, chi phí thấp. Vì thế các dây chuyền sản xuất của nhà mày đang áp dụng đều
là công nghệ tiên tiến nhất trong công nghệ sản xuất xút – clo của thế giới. Nhà máy
còn áp dụng các hệ thống ISO 9001: 2000, IEC 17025: 2005, ISO 14001: 2004 trong
quá trình kinh doanh và sản xuất nhằm đem đến khách tong sản phẩm và dịch vụ có
chất lượng cao và tốt nhất.
1.2. Lịch sử hình thành và phát triển nhà máy
- Năm 1962: Nhà máy hóa chất Biên Hòa được thành lập, vào thời điểm này
nhà máy có tên gọi là VICACO do một số Hoa kiều góp vốn xây dựng.
- Năm 1975: Nhà máy được đặt dưới quyền quản lý của Nhà nước.
- Năm 1976: Nhà máy chính thức quốc hữu hóa và lấy tên là Nhà Máy Hóa
Chất Biên Hòa, trực thuộc Công ty TNHH một thành viên Hóa chất Cơ bản
Miền Nam.
- Năm 1979: Đầu tư 2 máy chỉnh lưu với công suất 10000A để thay thế cho 4
máy pháy điện một chiều với công suất 800A
- Năm 1983: Đầu tư đổi mới bình điện phân Hooker với công suất 4300 tấn
NaOH/năm thay cho bình Vooce.
- Năm 1986: Nhà máy đầu tư đổi mới công nghệ bình điện phân màng
Membrance có công suất 6500 tấn NaOH/năm thay cho bình Hooker có công
suất 4300 tấn NaOH/năm.
2
- Năm 1996: Bình điện phân có màng trao đổi ion được đưa vào sản xuất, đưa
năng suất tăng vọt. Việc đầu tư hợp lý đã mang lại nhiều hiệu quả cho nhà
máy.
- Năm 1998: Đầu tư công nghệ sản xuất acid HCl có công suất 60 tấn/ngày, hóa
lỏng clo với công suất 24 tấn/ngày.
- Năm 2002: Xưởng sản xuất xút – clo của nhà máy được đầu tư theo chiều sâu:
công nghệ tiên tiến, nâng cao công suất từ 10000 lên 15000 tấn xút/năm cùng
với các sản phẩm gốc clo tương ứng.
- Hiện nay, nhà máy đẩy mạnh đầu tư nâng năng suất sản xuất xút lên 30000
tấn/năm để đáp ứng thị trường.
1.3. Hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy
Từ khi thành lập đến nay, nhà máy hóa chất biên hòa luôn áp dụng chính sách
chất lượng “Lấy Chữ Tín Làm Đầu”. Mọi họat động sản xuất kinh doanh đều thực
hiện theo một hệ thống quản lý chặt chẽ.
Sử dụng công nghệ sản xuất sạch, đảm bảo an toàn và sức khỏe cho người lao
động, tong thiện với môi trường. Đảm bảo cung cấp cho khách tong sản phẩm ổn định
về chất lượng, hợp lý về giá cả, nhanh chóng trong giao nhận và thuận lợi trong thanh
toán.
Nhà máy Hóa chất Biên Hòa sản xuất nguyên liệu cho các ngành:
- Công nghệ lọc dầu, sơn, mạ điện, gốm sứ, tổng hợp các hợp chất hữu cơ, mỹ
phẩm.
- Công nghệ xử lý nước, sản xuất chất tẩy rửa, sát trùng, sản xuất bột giặt, giấy,
dệt nhuộm…
- Công nghệ thực phẩm: sản xuất bột ngọt, nước tương…
Tên giao dịch: NHÀ MÁY HÓA CHẤT BIÊN HÒA – VICACO
Địa chỉ: Đường số 5, Khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai.
Website công ty: www.sochemvn.com
Email: ,
1.4. Danh mục các sản phẩm
3
- Natrihydroxit.
- Acidclohydric 32%.
- Clo lỏng.
- Keo Natrisilicat.
- Javen, PVC.
Bảng 1.1. Danh mục các sản phẩm
STT Sản phẩm
Tên chỉ
tiêu
Mức chỉ
tiêu
Phương pháp
sản xuất; CTHH
Công dụng
1
Natri
hydroxit
32%.
Natri
hydroxit
45%
NaOH
NaCl
Na
2
CO
3
Fe
2
O
3
NaClO
3
NaOH
NaCl
Na
2
CO
3
Fe
2
O
3
NaClO
3
31–33%
≤
0,004%
≤
0,3%
≤
0,0004%
≤
0,002%
45
±
1%
≤
0,015%
≤
0,5%
≤
0,002%
≤
0,005%
- Điện phân
màng trao đổi
ion.
- CTHH: NaOH
- Chất tẩy rửa, xử lý
nước.
- Công nghệ thực
phẩm, giấy, lọc dầu.
- Sản xuất hóa chất:
silicat natri,
Al(OH)
3
, chất trợ
lắng PVA…
2
Acid
clohydric
kỹ thuật
HCl
Fe
Clo
SO
4
2-
As
Pb
31–33%
≤
0,0005%
≤
0,002%
≤
0,001%
≤
0,0001%
≤
0,0005%
- Tổng hợp khí
Cl
2
và H
2
.
- CTHH: HCl
- Công nghệ thực
phẩm.
- Tổng hợp hữu cơ
và hóa dầu.
- Mạ điện.
- Sản xuất các sản
phẩm gốc Clo…
3 Clo lỏng Cl
2
≥
99,5% - Điện phân
dung dịch muối
NaCl.
- Xử lý nước.
- Sản xuất các sản
phẩm gốc Clo: HCl,
4
- CTHH: Cl
2
PVC, cao su, thuốc
trừ sâu….
4
Natri silicat
kỹ thuật
loại M1
Natri silicat
kỹ thuật
loại R1
Na
2
O
SiO
2
SiO
2
/Na
2
O
Na
2
O
SiO
2
SiO
2
/Na
2
O
≥
10%
≥
26%
2,3
÷
2,7
≥
13%
≥
20%
1,5
÷
1,7
CTHH:
Na
2
O.nSiO
2
- Sản xuất bột giặt,
mỹ phẩm…
- Công nghệ gốm
sứ, dệt, giấy…
- Phụ gia bê tong.
5
Natri
hybocloric
(javen)
Clo hữu
hiệu
Xút dư
(quy ra
NaOH)
≥
100 g/l,
≥
120 g/l.
≤
20 g/l,
≤
25 g/l.
- Được sản xuất
từ xút lỏng và
clo khí.
- CTHH: NaOCl
- Xử lý nước.
- Chất tẩy trong
công nghệ giấy,
dệt…
6
Polyalumin
um cloride
- PVC
Al
2
O
3
Cl
-
Kiềm dư
pH dd 1%
≥
17%
≤
23%
≥
40%
3,8–4,5
CTHH:
Al
n
(OH)
m
Cl
3n-m
- Xử lý nước sinh
hoạt, nước thải công
nghiệp giấy, dầu
khí….
5
1.6. Sơ đồ tổ chức
6
P. GIÁM ĐỐC
KINH DOANH
P. GIÁM ĐỐC
SẢN XUẤT
GIÁM ĐỐC
P. Kế toán
P. Thủ quỹ
P. Maketing
Bp. Giao hàng
Tổ giao hàng
Tổ ô tô – vận tải
Kho sản phẩm
P. QLNS
P. Văn thư
P. Bảo Vệ
P. Y tế
Tổ cấp dưỡng
Tổ lò hơi
Tổ SX Silicat
Tổ sửa chữa cơ khí
Tổ điện tự động
Tổ Clo lỏng
Tổ acid
Tổ sơ cấp
Tổ thứ cấp – Điện giải
P. Kĩ thuật
P. Trưởng ca
Tp. Kế toán – Tài vụ
Tp. Kinh doanh
Tp. Hành chính
Px. Silicat
Px. Cơ khí
Px. Điện
Px. Clo
Px. Xút
Tp. Kĩ thuật
1.7. Công tác an toàn lao động và phòng chống cháy nổ
1.7.1. An toàn lao động
Xây dựng và áp dụng hệ thống quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp theo
tiêu chuẩn OHSAS 18001: 1999.
Do môi trường làm việc tiếp xúc thường xuyên với mối nguy hiểm về hóa
chất, ngoài ra còn có các mối nguy về cơ điện… Vì thế khi xuống xưởng vận hành
công nhân và cán bộ đều bị bắt buộc đội nón bảo hộ lao động, công nhân vận hành
phải ăn mặc gọn gàng theo trang phục nhà máy cấp. Ngoài ra, công nhân còn phải tuân
thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn khi tiếp xúc hóa chất như: đeo kính, mặt nạ
phòng độc…
Tại khu vực sản xuất còn trang bị các vòi nước đề phòng khi hóa chất dính váo
mắt, da… phải rửa ngay và các tủ y tế để sơ cấp cứu. Không được hút thuốc, tự ý đi
vào khu vực có rào cản hoặc biển cấm và qua lại giữa các cầu trục đang làm việc.
1.7.2. Phòng chống cháy nổ
- Kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất tránh rò rỉ gây cháy nổ.
- Trang bị bình cứu hỏa, có cột thu lôi chống sét.
- Công nhân vận hành phải tuân thủ các quy định an toàn về điện, không hút
thuốc trong khu vực sản xuất.
- Thường xuyên kiểm tra các thông số vận hành.
- Nhà kho khô ráo, thoáng mát, hóa chất phải có nhãn tên rõ ràng, bình chứa
phải được lắp đầy đủ van, mũ van.
- Vận chuyển: tránh gây va chạm mạnh, ngã đổ, phải có bạt che.
1.8. Xử lý nước thải và vệ sinh công nghiệp
1.8.1. Xử lý nước thải
Xử lý và áp dụng hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14001:
2004.
7
Các loại cặn bã rắn sau các quá trình lọc ở phân xưởng sản xuất sơ cấp và
xưởng sản xuất silicat được đưa vào máy lọc ép phần lỏng được tái xử dụng còn phần
rắn được giao cho các đơn vị xử lý chất thải.
Còn các loại chất thải khác: rác sinh hoạt, rác hóa học được phân loại riêng
biệt và cũng được giao cho các đơn vị xử lý chất thải mang đi.
Nước thải được đưa tới bể chứa, xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải loại A rồi mới
thải ra sông.
Khí thải tại các tháp hấp thụ được thải ra ngoài với nồng độ cho phép.
1.8.2. Vệ sinh công nghiệp
Hằng ngày, công nhân vận hành (CNVH) phải dọn dẹp vệ sinh khu vực hồ
chứa nước thải sạch sẽ, vớt cặn rác nổi trên bề mặt nước thải.
Định kỳ 3 tháng/lần bơm bùn từ hồ lắng D1404A/B về khu vực ép lọc và thực
hiện công việc ép lọc. Nước thải sau khi lọc được đưa về hệ thống xử lý nước thải, cặn
bùn ép khô được giao cho công ty dịch vụ Môi trường đô thị Biên Hòa xử lý.
Đối với hồ chứa nước thải D1405A/B khi phát hiên cặn lắng bị hút theo đường
bơm hoặc 3 tháng/lần CNVH phải thực hiện vệ sinh, bơm bùn nước thải trước khi
chứa nước thải đã xử lý, phần cặn bùn thu được sau quá trình vệ sinh được đưa qua
khu vực ép lọc thực hiện quá trình ép lọc chung với cặn bùn hồ lắng nước thải.
CNVH phải thường xuyên theo dõi hoạt động của hệ thống, khi phát hiện có
sự cố hỏng các thiết bị phải báo ngay cho phòng môi trường để xử lý kịp thời.
8
CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
2.1. Quy trình sản xuất trong nhà máy
Sơ đồ 2.1. Quy trình sản xuất trong nhà máy
2.2. Nguyên liệu sử dụng trong nhà máy
Nguyên liệu chính của nhà máy là muối, đa số được nhập từ Ấn Độ. Nhu cầu
của nhà máy là khoảng 50000 tấn/năm.
Cát sử dụng cho nhà máy là cát biển được cung cấp từ Bình Thuận, dùng làm
nguyên liệu sản xuất keo silicat.
Ngoài ra còn các nguyên liệu phụ như:
- Barium chloride (BaCl
2
).
9
Sơ cấp
Thứ cấp
ĐIỆN GIẢI
NaOH H
2
Nước muối
nghèo
Keo
Natrisilicat
Javel Hóa
Lỏng
Acid
Cl
2
- Sulfuric acid (H
2
SO
4
)…
2.3. Năng lượng sử dụng trong nhà máy
2.3.1. Điện
Hệ thống nguồn điện lưới đáp ứng đủ cho sản xuất: 22KV cho công đoạn điện
phân và 380V cho các công đoạn khác.
Nguồn điện dự phòng: Hiện nay nhà máy đang sử dụng một máy phát điện dự
phòng có công suất 1,4 MV.
2.3.2. Nước
Nước thủy cục được cung cấp bởi hệ thống cấp nước của khu công nghiệp
Biên Hòa.
- Hệ thống nước giải nhiệt: Các thiết bị trao đổi nhiệt được làm nguội bằng
nước trong dây chuyền hiện nay đều sử dụng nguồn nước tuần hoàn được xử
lý định kỳ chống cặn, rong rêu và kiểm soát pH.
- Ngoài ra nhà máy còn có hệ thống cung cấp nước vô khoáng: Nước thủy cục
qua hệ thống lọc của nhà máy trở thành nước vô khoáng phục vụ cho việc sản
xuất của toàn nhà máy.
2.3.3. Hơi nước
Hiện tại nhà máy có hai lò hơi dùng dầu FO và DO. Mỗi lò có công xuất 2
tấn/h, áp lực 9 kg/cm
2
.
2.3.4. Khí nén
Hệ thống khí nén dùng cho 3 công đoạn sản xuất khác nhau:
- Khí nén instrument sử dụng cho hệ thống đóng mở, điều khiển các van tự
động trong dây chuyền.
- Khí nén sử dụng để nén và nạp clo vào bình.
- Khí nén công nghệ dùng để khuấy trộn, tái sinh vật liệu lọc và vệ sinh các thiết
bị trong dây chuyền sản xuất.
2.3.5. Khí nitơ
Khí nitơ dùng để phòng chống cháy nổ do hydro tạo hỗn hợp nổ với không khí
trong dây chuyền tổng hợp acid HCl và điện giải.
10
2.4. Thông tin liên lạc trong nhà máy
Thực hiện qua ba hệ thống:
- Hệ thống điện thoại nội bộ được trang bị đến từng công đoạn sản xuất.
- Hệ thống máy tính nối mạng trao đổi thông tin nội bộ cho các phòng ban và
phân xưởng sản xuất.
- Trang bị bộ đàm cho trưởng ca, các tổ trưởng trong các phân xưởng sản xuất
và cho phòng bảo vệ.
2.5. Hệ thống điều khiển
Toàn bộ dây sản xuất của nhà máy làm việc liên tục ở chế độ ba ca.
Ở từng công đoạn, công nhân vận hành theo dõi hoạt động của thiết bị và ghi
chép nhật biểu.
Các nhân viên hóa nghiệm thường xuyên lấy mẫu trên toàn dây truyền để
kiểm tra các chỉ tiêu, thông số vận hành, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
Trưởng ca chịu trách nhiệm tổng thể trên toàn dây chuyền sản xuất, phát hiện
và xử lý sự cố kịp thời.
Nhà máy còn có một hệ thống điều khiển tự động cho toàn bộ dây chuyền sản
xuất.
2.6. Chế độ bảo dưỡng thiết bị
Nhà máy có chế độ bảo dưỡng thường xuyên cho tất cả các thiết bị, đường ống
trong dây chuyền sản xuất, phát hiện các nguy cơ hư hỏng, rò rỉ để sửa chữa kịp thời.
11
CHƯƠNG 3: CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT
3.1. Hòa tan và tinh chế sơ cấp
3.1.1. Mục đích
Hòa tan muối nguyên liệu tạo dung dịch nước muối bảo hòa.
Tinh chế sơ bộ nước muối bão hòa, nhằm tách phần lớn tạp chất chứa trong
muối nguyên liệu, đáp ứng dịch nước bão hòa có đầy đủ chất lượng và hàm lượng
muối hòa tan cung cấp cho quá trình điện giải.
3.1.2. Nguyên lý
Nguyên liệu muối có hàm lượng NaCl 200 ÷ 320 g/l được cung cấp vào ống
phân phối của thiết bị hòa tan, sau khi đi qua chiều cao của cột muối nguyên liệu, sẽ
tạo thành dung dịch nước muối có hàm lượng 300 ÷ 320 g/l.
Sử dụng các hóa chất để kết tủa các tạp chất có trong nước muối nguyên liệu,
sau đó loại các kết tủa này ra khỏi nước muối bằng phương pháp lắng.
12
3.1.3. Dây chuyền sản xuất
Sơ đồ 3.1. Quy trình hòa tan và tinh chế nước muối sơ cấp
3.1.4. Thuyết minh qui trình
Muối nguyên liệu được cấp vào bồn hòa tan DS501A/B và được điều chỉnh
cấp tự động để luôn duy trì mức muối ổn định trong bồn hòa tan.
Nước muối nghèo (200 ÷ 220 g/l) từ công đoạn xử lý nước muối nghèo cùng
với nước bổ sung được cấp vào DS501A/B qua hệ thống ống phân phối nhúng chìm
13
QUA THỨ CẤP
Hòa tan
Tách SO
4
2-
Tách Mg
2+
và Ca
2+
Bồn lắng
kết tủa
Nước bổ
sung
Muối
nguyên
liệu
Dd NaCl
20 – 22%
Dd BaCl
2
10- 12 %
Dd Na
2
CO
3
8 – 10%
Dd NaOH
32%
Chất trợ
lắng
Dd NaCl
30 –
32%
trong cột muối. Nước muối đi từ dưới lên trên thiết bị hòa tan đạt nồng độ 300 ÷ 320
g/l và chảy tràn qua bồn chứa trung gian T501.
Lượng nước muối bổ sung cấp vào được điều chỉnh lưu lượng tự động nhằm
đảm bảo duy trì ổn định nồng độ nước muối và giữ mức chứa ổn định cho bồn chứa
T501.
Nước muối từ bồn chứa T501 được bơm P501A/B bơm cấp qua công đoạn
tinh chế sơ cấp với lưu lượng được điều chỉnh theo công suất yêu cầu của điện giải.
Nước muối bão hòa từ T501 được bơm lần lượt qua hai thiết bị phản ứng
R501, R502.
Dung dịch BaCl
2
(120 ÷ 180 g/l) được pha tại D520 được cấp vào bồn phản
ứng thứ nhất R501, để kết tủa tạp chất SO₄²
-
. Lượng BaCl
2
cấp vào được duy trì để
hàm lượng Na₂SO₄ dư còn lại trong nước muối từ 6÷8g/l.
Dung dịch Na
2
CO
3
(0,3 ÷ 0,4 g/l) pha chế tại D521 và dung dịch NaOH 32%
từ hệ thống điều dụng xút được cấp vào R502 để kết tủa các tạp chất Ca²⁺, Mg²⁺ dưới
dạng Mg(OH)
2
, CaCO
3
. Lượng Na
2
CO
3
và NaOH cấp vào được duy trì để hàm lượng
Na
2
CO
3
và NaOH dư trong nước muối khoáng 0,15 ÷ 0,2 g/l.
Nước muối chứa các kết tủa tạp chất chảy tràn qua các bồn lắng nước muối
TH501. Từ đây, nước muối lắng chảy tràn vào D504 rồi được bơm qua thứ cấp, còn
cặn bùn đưa qua D503 chờ xử lý.
3.1.5. Các thiết bị chính
3.1.5.1. Băng tải
Muối được vận chuyển trên băng chuyền vào DS501 nhờ motor AGS501. Khi
lượng muối trong DS501 đạt một mức nhất định thì motor tự động bị ngắt.
3.1.5.2. Bồn hòa tan DS501, DS502
Chức năng: hòa tan muối bởi các dòng nước thủy cục, nước muối nghèo, nước
muối thu hồi và tách một phần tạp chất cơ học có trong nước muối bão hòa.
Cấu tạo: thân thiết bị bằng composite, đáy bồn có hệ thống phân phối lỏng,
phía trên bồn, ở miệng ống chảy tràn có tấm lưới chặn.
14
Hoạt động:
- DS501 và DS502 hoạt động luân phiên.
- Các dòng lỏng được đưa vào bộ phận phân phối, đi từ dưới lên, hòa tan muối.
- Nước muối bão hòa (pH = 6 ÷ 9, C = 300 ÷ 320 g/l) qua lưới lọc theo ống
chảy tràn về bồn chứa T501.
3.1.5.3. Bồn lắng TH5010
Chức năng: loại bỏ các kết tủa (BaSO₄, CaCO₃, Mg(OH)₂… ) tạo thành trong
quá trình dòng nước muối đi qua các thiết bị phản ứng R501, R502.
Cấu tạo: thân thiết bị bằng composite, bên trong có ống trung tâm và bộ phận
cánh cào.
Hoạt động: dòng nước muối được trộn với chất trợ lắng dẫn vào ống trung tâm
từ trên xuống rồi đi vòng lên, theo đường ống chảy tràn về D506. Các hạt kết tủa kết
dính lại, rơi xuống phía đáy, theo đường ống dẫn về D503. Động cơ quay cánh cào để
phân tán đều kết tủa, tránh làm nghẹt đường ống.
3.1.6. Các thông số kỹ thuật
Công đoạn hòa tan:
- Mực nước muối ở T501: 2 ÷ 2,5 mH₂O
- Lưu lượng nước bão hòa: 18 ÷ 36 m³/h
- pH: 6 ÷ 9
- Nhiệt độ: 60 ÷ 65ºC
Công đoạn tinh chế:
- Lưu lượng dung dịch BaCl
2
, dung dịch NaOH, dung dịch Na
2
CO
3
, dung dịch
chất trợ lắng tùy thuộc yêu cầu sử dụng.
- pH: 11,5 ÷ 12,5
- Nhiệt độ: 60 ÷ 65ºC
Bỗ trợ:
- Mức chứa dung dịch BaCl
2
: ≥ 600 l
- Mức chứa dung dịch Na
2
CO
3
: ≥ 1200 l
- Mức chứa dung dịch trợ lắng: ≥ 120 l
15
- Áp suất bơm dung dịch BaCl
2
: 200 ÷ 300 KPa
- Áp suất bơm dung dịch Na
2
CO
3
: 200 ÷ 300 KPa
- Mức nước muối D506: ≥ 10 m³
3.1.7. Vận hành công đoạn sơ cấp
Chuẩn bị chạy máy:
- Đầu tiên chuẩn bị muối đưa vào phễu, kiểm tra nước muối nghèo nước rửa
bùn.
- Kiểm tra băng tải, bơm, nước muối thu hồi.
- Kiểm tra các dung dịch hóa chất: BaCl
2
, Na
2
CO
3
, NaOH.
Chạy máy:
- Khởi động băng tải đưa muối lên bồn hòa tan.
- Mở van cho nước muối nghèo và nước muối thu hồi vào DS501A/B.
- Hiệu chỉnh lượng nước muối và nước muối thu hồi, hòa tan muối nguyên liệu
sao cho đạt nồng độ 300 ÷ 320 g/l.
- Hiệu chỉnh van thu hồi lưu nước muối về bồn trung gian để duy trì áp lực của
bơm 300 ÷ 400KPa.
- Khi nước muối bão hòa chảy tràn đầy bồn T501 ( từ 59 – 80%) ta khởi động
bơm P501 và duy trì áp lực từ 2 – 3 kg/cm².
- Cấp dung dịch BaCl
2
10 – 12% vào R501 để loại SO
4
²
-
.
- Cấp dung dịch Na
2
CO
3
8 – 10%, NaOH 32% để loại Ca²
+
, Mg²
+
.
- Mở van cho dung dịch chất trợ lắng vào đường ống dẫn sang thiết bị lắng.
Ngưng máy:
- Ngưng băng tải cấp muối.
- Ngưng cấp nước muối nghèo và nước muối thu hồi.
- Ngưng cấp các dung dịch hóa chất.
- Ngừng bơm P501.
- Ngưng máy khuấy.
- Ngưng cấp chất trợ lắng.
16
3.1.8. Sự cố và cách khắc phục
Nồng độ nước muối nghèo không đạt bão hòa do đường ống hở, bùn nhiều,
muối nhiều tạp chất, muối được hòa tan hết.
- Khắc phục: Sửa chữa đường ống, tháo xả bớt bùn, hòa tan xử lý lại muối,
thêm dòng nước thủy cục.
Nếu nồng độ NaCl > 320 g/l, nồng độ cao quá muối sẽ kết tinh trong đường
ống.
Khắc phục: Mở van đưa nước muối nghèo về DS501 để điều chỉnh nồng độ
nước muối và yêu cầu KCS lấy mẫu kiểm tra nếu đạt quy định thì đóng van và cấp
nước muối qua tinh chế.
Nếu nồng độ NaCl < 300g/l, nồng độ muối thấp.
- Khắc phục: Đóng van nước muối về D504, mở van xuất P5010A/B/C và van
tuần hoàn về bồn hòa tan, chạy tuần hoàn điều chỉnh nồng độ nước muối đến
khi đặt yêu cầu.
Băng tải lệch khỏi con lăn.
- Khắc phục: Dừng hoạt động đưa băng tải về vị trí cũ.
Nồng độ pH không đạt yêu cầu quá cao hay quá thấp so với mức.
- Khắc phục: Xem lại dòng nước muối thu hồi. Nếu cúp điện thường làm thay
đổi pH của dung dịch muối, công nhân vận hành phải điều chỉnh lại.
Bùn bị xì ra ở khe giữa hai khung bản: do có vật lạ giữa hai khung bản; do lực
ép bản không đủ.
- Khắc phục: Nếu bị xì ngay khi vừa chạy thì có thể ngưng máy sửa chữa lại vải
lọc. Nếu bị xì khi gần hết thời gian lọc thì có thể ngừng trước thời gian. Nếu
nguyên nhân lực ép không đủ, báo PKT điều chỉnh lại bơm.
17
3.2. Tinh chế thứ cấp nước muối
3.2.1. Mục đích
Loại bỏ hầu hết các phần còn lại của tạp chất trong nước muối bằng phương
pháp vật lý – hóa học.
Cung cấp lượng nước muối đạt yêu cầu kỹ thuật cho điện giải.
Thay đổi cấp nước muối theo chế độ chạy máy của điện giải.
- Chạy máy bình thường.
- Chạy thông bình điện giải.
3.2.2. Nguyên tắc
- Đầu tiên dùng phương pháp lọc bằng trọng lực để giảm thiểu các chất không
tan trong nước muối.
- Sau đó nước muối lọc này được bơm qua hệ thống lọc bằng cột nhựa trao đổi
ion để loại bỏ hết các tạp chất còn trong nước muối.
- Gia nhiệt nước muối.
- Axit hóa nước muối.
- Cấp nước muối.
18
3.2.3. Dây chuyền sản xuất
Sơ đồ 3.2. Quy trình tinh chế nước muối thứ cấp
3.2.4. Thuyết minh quy trình
19
NaCl
30 –
32%
Lọc
Trao đổi ion
Hiệu chỉnh nhiệt độ
Điều chỉnh pH (2÷5)
NaCl
30 – 32%
tinh khiết
QUA ĐIỆN GIẢI
Khử Clo tự do
điều chỉnh
pH (10÷11)
Gia nhiệt
(60÷70ºC)
Na
2
SO
3
10%
HCl 32%
HCl 32%
Cặn
bùn
Nước muối tinh chế từ D504 được bơm P504 đưa đến các cột lọc F557 A/B/C.
Đây là cột lọc sử dụng lớp than Anthracit. Nước muối đi từ trên xuống dưới, cặn
không tan được lớp than Anthracit này giữ lại.
Nước muối sau khi ra khỏi cột lọc được đưa qua thiết bị trug hòa DM507, tại
đây cấp axit HCl 32% vào để trung hòa nước muối, và cấp Na
2
SO
3
vào để khử Cl
2
tự
do
Na
2
SO
3
+ Cl
2
+ H
2
O = Na
2
SO
4
+ 2HCl
Sau khi ra khỏi DM507, pH = 10 ÷ 11 và được chứa ở bồn chứa nước muối
lọc D507. Từ bồn chứa D507 được bơm P507 đưa qua thiết bị gia nhiệt E504, gia
nhiệt nước muối lên 60 ÷ 70
o
C. Mục đích của việc trung hòa và gia nhiệt này nhằm
tăng hiệu suất làm việc của nhựa trao đổi ion.
Nước muối sau C504A/B được đưa đến hệ thống nước muối cấp. Tại đây
nước muối được chứa trong bồn D516 và mức bồn này được duy trì ổn định ở mức
chứa 80% để đảm bảo cung cấp ổn định lượng nước muối cho bình điện phân. Ngoài
ra, hệ thống này còn có bộ trao đổi nhiệt E516, bộ axit hóa nước muối DM516 dùng để
điều chỉnh nhiệt độ, pH của nước muối theo các chế độ vận hành của bình điện phân.
3.2.5. Các thiết bị chính
3.2.5.1. Thiết bị lọc F557A/B/C
Chức năng: loại bỏ các tạp chất cơ học có trong nước muối theo nguyên lý lọc
trọng lực.
Cấu tạo:
- Các cột lọc làm bằng thép, bên trong chứa các khối than antraxit, chiều cao
khối than khoảng 3m, các hạt mịn ở trên, các hạt thô ở dưới nhằm làm tăng
hiệu quả lọc do hạt nhỏ có bề mặt riêng lớn hơn.
- Lưới đỡ cách đáy tháp 1m.
- Bộ chảy tràn có dạng hình chữ thập, cạnh là các răng cưa, dùng để ổn định
mức lỏng và nối với ống xả.
- Có ống thông áp và ống đo trở lực.
Hoạt động:
20
- 3 cột hoạt động song song.
- Dòng nước muối vào từ đỉnh tháp, khi đi qua khối than dưới tác dụng của
trọng lực, cặn bị giữ lại, nước sau lọc được đưa về bồn D507.
Khi lớp bã hình thành nhiều, trở lực tăng, lượng nước lọc giảm, mực lỏng
trong cột dâng cao. Quan sát mức lỏng bên ngoài ống ta biết được trở lực này.
Vệ sinh cột lọc F557 khi chiều cao mực lỏng trong ống đo trở lực ≥ 100 cm
(thông thường 1 tuần/lần) theo quy trình sau:
Bảng 3.1. Vệ sinh cột lọc
STT Bước tiến hành Thông số Mục đích
1
Nâng mức bồn D507 85 ÷ 90% Chuẩn bị cho giai đoạn
rửa ngược
2
Điều chỉnh lưu lượng 2
cột còn lại và cắt cột
Quy định Tách cột cần vệ sinh ra
khỏi hệ thống mà vẫn
đảm bảo năng suất lọc
của hệ thống
3
Sục khí 100 ÷ 120 m³/h: 5 phút
120 ÷ 200 m³/h: 15
phút
Làm bong tróc các cặn
bẩn khỏi bề mặt vật
liệu lọc
4
Rửa ngược 20 m³/h: 5 phút
30 m³/h: 5 phút
50 m³/h đến khi D507
còn 50% thì dừng, chờ
5 phút
Nước muối rửa đi từ
dưới lên cuốn theo các
bã lọc vào bộ chảy tràn
và ra ngoài ống xả về
bồn chứa cặn.
5
Rửa xuôi
Xả đáy
5 ÷ 6 m³/h
ống trở lực: còn 10cm.
Lặp lại 2 lần
Xả cặn còn lại và ổn
định lớp vật liệu lọc.
6
Xả trong Duy trì 5 ÷ 6 m³/h
10 ÷15 phút
Ở giai đoạn này có lấy
mẫu kiểm tra độ đục.
21
7
Đưa vào hoạt động Duy trì 5 ÷ 6 m³/h
Tăng 2 m³/lần/h
Thiết lập chế độ hoạt
động. Cân bằng lưu
lượng ở 3 cột.
3.2.5.2. Bộ trộn DM507
Chức năng: khử Cl
2
tự do có trong nước muối từ sơ cấp bằng Na
2
SO
3
(từ
D531) và điều chỉnh pH về khoảng 10 ÷ 11 bằng HCl (từ D518).
Na
2
SO
3
+ Cl
2
+ H
2
O Na
2
SO
4
+ 2HCl
HCl + NaOH NaCl + H
2
O
Hoạt động: sự khuấy trộn diễn ra do các vòng vào có lưu lượng tương đối lớn
hoặc dùng dòng khí nén (1 kg/cm²) thổi từ dưới lên.
3.2.5.3. Thiết bị trao đổi nhiệt E504
Chức năng: gia nhiệt dòng nước muối đến 60 ÷ 70ºC, tạo điều kiện cho cột
C504 hoạt động tốt.
Là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, dòng hơi và dòng lỏng di chuyển ngược
chiều chéo dòng. Nhiệt độ hơi: 100 ÷ 120ºC.
Cấu tạo: gồm nhiều tấm trao đổi nhiệt ghép lại, tạo nên các kênh dẫn nước
muối và hơi đốt xen lẫn nhau.
3.2.5.4. Cột trao đổi ion C504A, C504B
Chức năng: tách Ca²
+
và Mg²
+
đến 20ppb bằng phương pháp hóa lý sử dụng
nhựa trao đổi ion.
Nguyên lý hoạt động: do các ion có ái lực khác nhau đối với bề mặt nhựa.
Cấu tạo: thân thiết bị bằng thép, bên trong chứa các hạt nhựa trao đổi ion loại
cationit RCOOH, (trạng thái làm việc là RCOONa), 1,4m³ nhựa/cột.
Hoạt động:
- 2 cột C504A và C504B hoạt động nối tiếp (để 2 cột nhựa không bão hòa cùng
lúc).
22
- Chế độ nối tiếp A – B: nước muối cấp qua van 50A vào C504A, đi từ trên
xuống, các ion Ca²
+
và Mg²
+
bị giữ lại, nước muối tiếp tục được dẫn qua van
62A vào C504B, ở đây các ion Ca²
+
và Mg²
+
còn lại được tách đến 20ppb,
nước muối đi qua van 65B được dẫn về E516 để gia nhiệt và qua DM516 để
ổn định pH trước khi được đưa vào bình điện phân.
2RCOONa + Ca²⁺ (RCOO)
2
Ca + 2Na⁺
2RCOONa + Mg²⁺ (RCOO)
2
Mg + 2Na⁺
- Chế độ nối tiếp B – A: tương tự.
- Hoạt động 1cột: ở chế độ này chỉ thực hiện tách Ca²
+
và Mg²
+
bởi 1 cột (dòng
nước muối chỉ qua các van 50, 65) và tái sinh cột còn lại do nhựa bão hòa (khi
nồng độ Ca²
+
và Mg²
+
vượt giới hạn cho phép).
2HCl + (RCOO)
2
Ca = 2RCOOH + CaCl
2
NaOH + RCOOH = RCOONa + H
2
O
Chu trình tái sinh (3 ngày/lần). Có thể được tiến hành tự động hoặc bằng tay.
Vai trò của ống xi phong: giữ ổn định mức chất lỏng trong cột, đỉnh ống
ngang bằng với mực lỏng chảy tràn ở D516.
Bảng 3.2. Các bước tái sinh cột nhựa lọc nước muối
STT Bước tiến hành Thông số Mục đích
1
_ Thải bỏ một
phần nước muối
bằng trọng lực,
hướng dòng lưu
chất là hướng
xuống.
_ Luôn giữ mức
nước muối cao
hơn mức cột
nhựa là 300mm
20 phút _ ổn định tránh pha loãng chất tái
sinh.
_ Duy trì độ ẩm cho nhựa.
2 _ Rửa xuôi bằng 6 m³/h; 60 phút _ Pha loãng nước muối.
23
nước vô khoáng.
_ Rửa ngược
bằng nước vô
khoáng
3, 6, 9 m³/h;
78 phút
_ Làm trương nở cột nhựa do đó
loại bỏ các hạt mịn của các chất
rắn và các hạt nhựa vỡ vụn ra
khỏi cột nhựa tránh nghẹt cột
nhựa, ngoài ra làm giảm thiểu các
vết xước tạo thành trong khi cột
nhựa làm việc.
3
Rửa xuôi bằng
HCl 4 ÷ 6%
6,6 m³/h; 30 phút Tái sinh lại nhựa. Sự chuyển
thành dạng axit sẽ loại bỏ hoàn
toàn các ion kiềm thổ được cột
nhựa hấp thụ, quá trình này làm
cho nhựa co lại nên yêu cầu rửa
từ trên xuống nhằm tối ưu hóa
việc tiếp xúc với dung dịch để
tránh tạo thành vết xước. pH sau
khi rửa axit phải lớn hơn 2.
4
Rửa xuôi bằng
nước vô khoáng.
6 m³/h, 105 phút Làm giảm thiểu lượng NaOH tiêu
tốn trong giai đoạn tiếp theo và
ngăn ngừa sự nguy hiểm do hiện
tượng quá nhiệt xảy ra khi có
phản ứng trung hòa.
5
Rửa ngược bằng
NaOH 4 ÷ 6%
4,4 m³/h; 35 phút Chuyển nhựa đang ở dạng axit
thành dạng kiềm, quá trình này
làm trưởng nở cột nhựa nên phải
rửa từ dưới lên nhằm tránh độ
nén vượt quá lên cột nhựa. pH
của dòng thải ở cuối quá trình
không lớn hơn 8
6 Rửa xuôi bằng
nước vô khoáng.
6 m³/h; 35 phút Loại bỏ phần xút còn lại trong cột
nhựa nhằm tránh cột nước muối
quá kiềm khi đưa cột nhựa trở lại
24
hoạt động.
7
_ Rửa bằng
nước muối. Tiến
hành với lưu
lượng thấp
nhằm tránh sự
pha loãng nước
muối.
_ Đặt lại chương
trình.
5 m³/h Chuẩn bị cột nhựa.
3.2.5.5. Cụm thiết bị E516, DM516, D516
Nước muối tinh khiết sau C504 sẽ thực hiện một chu trình đầy đủ sau:
- Qua E516 thực hiện trao đổi nhiệt với dòng hơi nước (tùy nhiệt độ muối yêu
cầu của bình điện phân mà ở đây sẽ làm lạnh hoặc gia nhiệt).
- Rồi đến DM516: thực hiện quá trình khuấy trộn và thêm HCl nhằm axit hóa
dòng nước muối và điều chỉnh pH thích hợp với từng chế độ điện phân
(thường chạy máy ở pH ≥ 2 ÷ 5).
- Sau khi đạt được nhiệt độ và pH yêu cầu, muối sẽ được chứa trong D516 để
theo đường ống vào bình điện phân.
3.2.5.6. Các thiết bị phụ
- D507 chứa nước muối bão hòa cấp, tái sinh C504 và vệ sinh F557.
- D515 chứa nước vô khoáng, HCl, NaOH sau khi tái sinh C504, sau đó được
bơm về sơ cấp.
- J513, J514: nước vô khoáng được hút vào hệ thống, cuốn theo dòng hóa chất
(NaOH 32% ở D513 hoặc HCl 30% ở D514) tự pha loãng trong đường ống
nước khi vào cột C504.
3.2.6. Thông số kỹ thuật
- Lưu lượng acid vào DM507, dung dịch Na
2
SO
3
vào DM507 tùy thuộc yêu cầu
sử dụng.
25