Trình bày quá trình đốt pirit thu SO2 và các yếu tố ảnh hưởng

Trình bày quá trình đốt pirit thu SO2
và các yếu tố ảnh hưởng
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Hóa Học
Bộ Môn Quá trình và thiết bị
GVHD : TS NGUYỄN THỊ DIỆU VÂN

NHÓM I:
Đỗ Đức Quang Quá trình và thiết bị
Nguyễn Thanh Tùng Quá trình và thiết bị
Đỗ Văn Tuấn Quá trình và thiết bị
Hà Nội, 2/2011
Tóm tắt nội dung
Tính chất hóa lý & ứng dụng
Sơ đồ công nghệ sản xuất
Quá trình đốt quặng Pirit
So sánh các thiết bị đốt quặng
4
1
2
3
I- Tính chất hóa lý và các ứng dụng chính
I.1- Các tính chất hóa lý:
•1.1 Tính chất của axit sunfuric
Axit sunfuric là một trong những axit vô cơ quan trọng nhất
Tỉ trọng d=1.85 g/cm
3
ở 0
o
C. Bốc khói ngoài không khí.
• Axit H đóng băng ở t

o
= -10
o
C và sôi ở 336.5
o
C.
Axit sunfuric sạch không màu, có điểm đẳng phí 98,3% ở nhiệt dọ 336.5
o
C.
I- Tính chất hóa lý và các ứng dụng chính
I.1- Các tính chất hóa lý:
• 1.2 Tính chất của khí ddioxit lưu huỳnh
Là khí không màu, nặng hơn không khí, nhiệt độ hóa lỏng -10
o
C.
Dễ ngưng tụ thành chất lỏng không màu, khi SO2 lỏng bay hơi thì nhiệt độ
giảm mạnh.
SO2 dễ tan trong nước tạo thành axit sunphurơ.
I- Tính chất hóa lý và các ứng dụng chính
I.2- Những ứng dụng quan trọng
Add your title in here
◊ Ứng dụng trong Công nghệ hóa học và phân bón
● Axit nitric được sử dụng làm phân bón:
supephotphat…
- Luyện kim loại màu.
-Làm sạch bề mặt kim loại trước khi sơn.
-Thuốc nhuộm, thuốc chữa bệnh, acquy
chì, dùng để chế biến hồ tinh bột.
-Axit sunfuric đậm đặc dùng hút ẩm làm
đậm đặc các axits khác.

II Sơ đồ công nghệ sản xuất
A
A
Đốt quặng pirit
B
B
Làm sạch khí
C
C
Oxy hóa SO3
D
D
Hấp thụ
Nhiệm vụ
nhóm I
Techn
ology
and
Enviro
nment
Chemi
stry
III. Quá trình đốt quặng pirit
FeS
2
→ 2FeS + S
2(hôi) ;
∆H > 0.
S
2

+2O
2
→ 2SO
2
. ∆H < 0.
4FeS + 7O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2
∆H < 0.
4FeS
4FeS
2
2
+ 11O
+ 11O
2
2


→
→
2Fe
2Fe
2
2

O
O
3
3
+ 8 SO
+ 8 SO
2
2
◊ III. Quá trình đốt quặng pirit
-
Trong thực tế dưới 600
o
C oxy hóa xảy qua sự tạo thành sunfat
sắt( là hợp chất trung gian) Khi nhiệt độ cao hơn sẽ tạo ra các
oxyt sắt.
-
Do tạo thành lớp màng mỏng oxit sắt nên việc tiếp tục cháy
lưu huỳnh bị hạn chế bởi tốc độ khuếch tán oxy của không khí
vào hạt nhân FeS và bởi tốc độ khếch tán ngược SO2 từ chiều
sâu của hạt pirit.
-
Có 5-10% S trong quặng chuyển hóa thành SO3/.
P cao
P thấp
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình.
Mục đích tìm được phương pháp tăng hiệu suất quá
trình. Do đó giảm nhân công, chi phí xây dựng và thiết
bị, giảm tiêu tốn thép đặc biệt để chế tạo thiết bị.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình.
◊ Quy tắc Le-Shastelia

-
Động lực quá trình tăng khi tăng hàm lượng FeS2 trong quặng pirit và
tăng lượng oxy hỗn hợp vào.
-
Tăng hằng số tốc độ phản ứng k bằng cách tăng nhiệt độ. Tuy nhiên tăng
nhanh nhiệt độ làm cháy các hạt pirit trong bộ phân nuôi.
-
Tăng cường quá hóa bằng cách khấy trộn pirit trong không khí, Nhưng lại
làm tăng quá trình khuếch tán trong O2 và SO2 vào trong mao quản.
-
Đưa sản phẩm ra khỏi vùng phản ứng.
So sánh các loại thiết bị
I- Lò cơ khí
II- Lò đốt bụi
III- Lò tầng sôi
Các loại
thiết bị
◊Thiết bị đốt quặng
I -Lò cơ khí
Là loại lò có thể đốt bất kì quặng nào.
Cường độ làm việc 185kg/m3NĐ.
Hàm lượng SO2 ra 9%.
Hàm lượng SO2 trong xỉ 2%.
Nhiệt độ làm việc t
o
= 850-900
o
C
Độ bụi 10g/m3

Caực kieồu loứ ủoỏt
Kiu lũ mỏi chốo
Nh c im:
Cu to phc tp.
Nng sut thp.
t.
Lu hunh chỏy khụng hon ton.
Pirit
KK
X
SO
2
◊Thiết bị đốt quặng
II – Lò đốt bụi ( lò phun )
-
Lò dùng để đốt quặng pirit tuyển nổi hoặc tuyển khô.
Cường độ làm việc 700- 1000 kg/m3NĐ.
Hàm lượng SO2 ra 13%.
Hàm lượng SO2 trong xỉ 1 – 1.5 %.
Nhiệt độ làm việc t
o
= 1100
o
C
Độ bụi >100g/m3
Loø phun ñoát pirit
Nhược điểm
Quặng cần tuyển nổi hoặc
khô.
Nếu độ ẩm quá lớn sẽ làm vỡ

vòi phun và làm hỏng lò
SO
2
Xỉ
Quặng bụi và
không khí
Không khí
bổ xung
◊Thiết bị đốt quặng
III -Lò tầng sôi
Dùng đốt quặng pirit tuyển nổi, nguyên khai hoặc quặng sunfua khác.
Cường độ làm việc 1000-1800 kg/m3NĐ.
Hàm lượng SO2 ra 15%.
Hàm lượng SO2 trong xỉ 0.5%.
Nhiệt độ làm việc t
o
=800
o
C
Độ bụi 300g/m3
Loứ ủoỏt kieồu tang soõi
SO
2
Khụng khớ
X
FeS
2
IV- Ưu nhược điểm của các loại lò
◊ Do nhiệt độ cháy và cường độ
làm việc lớn và rất nhiều ưu điểm

khác nên lò tầng sôi được sử dụng
rộng rãi.
◊ Nhiệm vụ của các kĩ sư tính toán
chế độ thủy động xảy ra trong lò và
nhiệt độ cháy để lò có hiệu suất
cao và ổn định nhất.
Tài liệu tham khảo
1/ TS Nguyễn Thị Diệu Vân, Kĩ Thuật Hóa Học Đại Cương, NXB Đại học
Bách Khoa Hà Nội, 2007.
2/ Diễn đàn quá trình và thiết bị k47:
/>3/ Flash mô phỏng quy trình:
/>4/ Các website khác:
/> /> />acis-uses.php
/>Xin chân thành cám ơn sự quan
tâm theo dõi của quí thầy cô và
các bạn!