thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho phân xưởng ure công ty một thành viên phân đạm và hóa chất hà Bắc




 1














LI M U
t v
 


 


.
ng không khí  c ta ti các khu công nghic bit là các nhà
máy sn xut hóa cht, vt liu xây dn ti nhng du hiu gây
ô nhii. Chúng ta ph bin pháp gim thiu
và x lý tri ngun khí th  li li ích tích ci và xã hi,

nh xanh  sch  
                



 2


 


2.M tài
Tính toán thit k chi tit h thng x lý khí thi cho  
ure_Công ty trách nhim hu hng mm và hóa
cht Hà Bc vi công sut 200 500 

 .
m bo cho dòng khí thi sau x lý t QCVN 21-2009-BTNMT (khí thi
công nghip sn xut phân bón hóa hc) trc khi x ra ngun tip nhn
 bo v môi trng sinh thái và sc khe cng .

3.i tng nghiên cu
_Công ty trách nhim hu hn mt
m và hóa cht Hà Bc.


4. N
+ 
3


QCCP.
+ 
+ 
+ 










 3











C HIN TRNG CA CÔNG TY TNHH MT
M VÀ HÓA CHT HÀ BC
1.1.
t Nam có 4 nhà máy ln sn xut phân urê:

- m Hà Bc vi công sut 180.000 tn;
- m Phú M công sut 800.000 tn;
- m Cà Mau;
- m Ninh Bình.
Nhim v quan trng/ chic phát trin cn
m bo cung ng ure cn thit cho sn xut nông nghic, hn
ch nhp khn nay và tin ti xut khu ra th ng th gi


       



1. 2.1. Thông tin chung



 4


- Tên giao dch quc t: Habac Nitrogenous Fertilizer and Chemical Company
Limited.
- Tên vit tt: HANICHEMCO

phân 
   

gành ngh kinh doanh:
 Sn xum;
 Sn xut, kinh doanh hóa chn;

 Sn xun và qun trong phm vi Công ty;
 Sn xut, kinh doanh NH
3
lng, CO
2
lng và rn, các sn phm khí công
nghip;
 Sn xu
 Xây lp các công trình, lp d ng các công trình, thit k
thit b công ngh công trình hóa cht;
 
 Xut nhp khu, kinh doanh các sn phm hóa cht và phân bón;
 Kinh doanh các ngành ngh khác.
- Sn phm chính: urea, amoniac lng, CO
2
lng và rn.
T chc:
Các thành viên trc thuc g sn xu i
sng  xã hi.
 Các phòng nghip v, kinh t:
phòng;
Phòng T chc nhân s;
Phòng Bo v quân s;
Phòng K hoch;
Phòng Th ng;
Phòng K toán-Thng kê-Tài chính;
Phòng V-Vn ti.
 Các phòng k thut:
Phòng K thut công ngh;
 sn xut;




 5


Phòng K thut an toàn-ng;
n-ng-T ng hóa;

Phòng Kim tra chng sn phm;
ng.
  sn xut:
ng Than;
c;
n;
ng To khí;
ng Amoniac;
ng Ure;
ng Vn hành và sa chn;
ng-T ng hóa;
 cha và lt thit b hóa cht;
ng than ph liu;
ng CO
2
.
  i sng  xã hi:

ng phc v i sng.
 S ng cán b, công nhân viên: khoi.
 c sn xut hin ti:

 urea 180 000 t
 NH
3

 CO
2
lng, r
Các sn phc áp dng h thng qun lý chng theo tiêu chun
quc t ISO 9001:2000 t c nhiu danh hiu chng
sn phm có uy tín.
1.2.2.Tình hình sn xut và các v ng phát sinh t hong sn
xut ca công ty
1.2.2.1.Tình hình sn xut 


- 113m x 60m.



 6


.1 
STT



1



0,568
2
CO
2


0,75
3

Kg
50
4


0,744
5

KWh
122,5
6

m
3
110
7


-0,43
8



20

.
Stt

ºC )

1
3,8
387
2
2
2,1
240
31

- Nhu : 5035 m
3
/h.

3
/h.
L
3
/h.
  công ngh sn xut ure Hà Bc




 7




1. 
Dây chuyn sn xut urea Hà Bc gng Tng
c th hin :














 8

.2..

 
Ure Hà Bc sn xut t nguyên liu gm than antraxit cc và
không khí.
- 
ng ngn la c nh.
Sn phm ca quá trình khí hóa gm CO
2
, CO, H
2
, N
2
, H
2
S, CH

4
c gi là
khí than m.
Hoi nc
Sn phm
ph
Than cc
antraxit
n
Hóa cht khác
Cht thi

Ure
Xng Ure:

Không
khí
Xng To khí:
To khí than m: H
2
: N
2
= 3: 1, và
các tp cht (bi, H
2


Xng Amoniac:
- Tinh ch khí: tách tp cht
trong khí than m (H

2

- Sn xut nguyên liu tng hp
ure: NH
3
lng, CO
2
khí



 9


- 
Khí than c tách bi, làm ngui và cha trong két khí. Khí than m
i két khí, qua lc bn tách nng bi còn li ri qua
quc qu H
2
S th
n 1, 2 và 3 ca máy nén 6 cp. Ra khn 3 ca máy nén 6 cp
khí than m tip ti CO thành CO
2
và khi ra khc
gi là khí bii. Khí bi H
2
S trung áp rp
th CO
2
và sau h thc gi là khí tinh ch. Khí tinh ch n

4 và 5 ca máy nén 6 cp. Ra khn 5 ca máy nén 6 cp khí tinh luyc
 ng bng dung dng kim và tr thành khí nguyên liu
tng hp NH
3
.
Khí nguyên lin 6 ca máy nén 6 cp, qua thit b phân ly du và
ng hp NH
3
i tháp tng hp NH
3
có n NH
3
cao
c làm lnh , phân ly tách NH
3
la. CO
2
c t công
n hp th CO
2
 tng hp ure.
 

2

3
.

2NH
3

+ CO
2
 NH
2
COONH
4
(1)
NH
2
COONH
4
 NH
2
CONH
2
+ H
2
O (2)

u nch
2

-

3
/CO
2

2
O/CO

2
.


3



2

3





3

2





 10


NH
3
CO

2

car
2

NH
3
/CO
2

           

3
. Carbamate 
2



3

CO
2



gi
-






 99,7% 



u quay. 

i ure.











Stripping





-

3


NH
3

CO
2

NH
3


-

NH
3





 11

nh 1.3 
 
- 
2
:

2
-
3
/h.

2

m
3
/h.
- 

3
/h.
bamate , 12 m
3
/h.

3
/h.


3
/h.
- 
 :
 711: 800, H6100, A=200m
2
.
t 717: 1100,H6000, A=400m
2
.
 718: 1100, H6000,A=400m
2
.
(731B): 700,H4720. A=76,6m
2
.
 :
 1200, H6900, A=355m
2
.
: 1200, H5400, A=165m
2
.
 (710): 1 bé; 1100; H4000.
(710A): 1 bé, 1100, H5400, V=2,8m
3
.




 12


- : 1.400; H29.000.
- :
: D phun Q=17t/h.

1.2.3

              

.

m ca ngun khí thi trong công ngh sn xut ure Hà Bc:
 


 
 Tng to khí
- Khí thi gió phóng không t hai lò to khí không có h thng thu hi thi gió,
mc dù hin nay hai lò to khí này ch yu làm vic  ch  d phòng. Khí th
phn ô nhing CO ln, ngoài ra có CO
2
, NO
x
,
H
2
S, b

- H thng thu hi khí thc thit k, lt t 2 tc
nhit khí th sn xut 12- 16 tng thi x lý
tri n mc cho phép. Khí thng ln CO
2
,

- Bi ch yu gây ô nhim khu vc sn xui than, các
b phn xúc than và tro x th công. Ngoài ra còn có mng bi trong khí than
m .
 Tng NH
3




 13


- Khí thi t t n tái sinh dung dch keo tananh t tháp kh H
2
S thp
 thu hnh. Thành phn gây ô nhim là: H
2
S, SO
2
.
- n thu hi NH
3
, khí CH
4

 tn thu nhit.
- Khí dò r t thit bng ng cha CO, NH
3
, H
2
S, H
2

 Tng ure
- Khí thi t hp th
 có thành phn ch yu là NH
3
.
- Khí thi trong tháp to ht mang theo bi ure (NH
4
)
2
CO.
-.


STT
C


3
)
C
max
(QCVN

21:2009/BTNMT)
( mg/m
3
)
1

854,6
128
2
NH
3
386,9
32
( C
max


-
ure  6,7
3




 c th
c thi hp th các cht ô nhim có t 

, H
2
S, NH

3

mang theo nhit gây ô nhim cho nguc thi phát sinh t các thit b
kh bi, làm mát khí than  túi ra, các tháp ra, két khí, lc bn
vc khá ln.



 14


 c thi ng NH
3

M ng l c c  làm mát các thit b c tun hoàn và
không gây ô nhim.
c thi do rò r các dung dch hp th  n tinh ch khí.
c th NH
3

3
/h.
Các dung dch hp th thi do mc làm vic.
 c thi ng ure
c thi t h thc và mt s c tp trung v
thitt b i NH
3
. Tc thi có cha khong 0,7  1% NH
3
và 1

 1,5% ure.

 Cht thi r


Bi thu t các b lng nh k thu vét, gi dm tre hoc g c thu
t tn thu nhit  ng Nhin.
Tro x c thu gom v bãi ch  sn xut vt liu xây
dng.
 Cht thi rH
3

- Cht thi rn ch yu là các thùng cha dng hóa cht và
cht xúc tác ht hot lc.
- 
 
3
.
 .
 Keo alumin.
 .
 Cht thi rn 










 15











CÔNG NGH X LÝ KHÍ THI
CHO CÔNG TY TNHH MT THÀNH VIÊN PHÂN
M VÀ HÓA CHT HÀ BC
m ca ngun khí thi trong công ngh sn xut ure Hà Bc





2
, NH
3

.
, c

3

.

STT
C gây

3
)
1

854,6
2
NH
3
386,9



 16


3

4
200500 m
3
/h

c tính dòng khí thc phân tích  trên,có th kt lun v
chính cc x lý trong khói thi ca - Công ty TNHH mt
m và hóa cht Hà B và n khí NH

3
.
2.2.Các p lý khí thi
2.2.1. Các thit b thu hi bi trong khí thi
a)Bung lng bi( thit b lc bi kiu quán tính )
Nguyên lý ca quá trình:
Có cu tt khi hình hp ch nht,khí thi có cha bc dn
vào bung lc gim tc và lng xu u qu lc bi ta
ng b chí thêm các tt sole v i chia bi,
các ht b  p vào nhau và vào tm chn m     ng sàn.
t hiu qu cao khi bi có kích tc , c ht ln.

 2. 1. 
b)Xyclon
 cu to và nguyên lý ca quá trình:
 Nguyên tc thu hi bi trong cyclon da vào lc ly tâm.



 17


t b theo ng np tuyn vi thân hình
tr ng . Phi thân hình tr có phu 3i cùng là ng x bi . Bên trong
thân hình tr có ng thoát khí sch .
Không khí s chuyng xoáy c bên trong thân hình tr ca xiclon và khi
chm vào u, dòng không khí b dc tr  vn gi
c chuyng xoáy c ri thoát ra ngoài qua ng .
Trong dòng chuyng xoáy c, các ht bi chu tác dng bi lc ly tâm
ng tin dn v phía thành ng ca thân hình tr ri chm

hu. Trên ng x i ta có lp van 
x bi.

. xyclon
 
- 
- 
song, 




 18



c) Thit b lc bi bng túi vi hay ng tay áo:
Nguyên lý hong:
ng thit b lc vi tay áo hình trc gi chi c
trang b u thc.

Hình 2.3.Thit b lc bi kiu 
d)Thit b ln
Nguyên lý hong:
Có cu to gm mt dây kim loi nhn có tit dic
ca 1 ng kim loi nh mi trng. Dây kim lon hoàn toàn vi
các b phn xung quanh và c nn mt chiu vn th cao (>50000v),
c âm ca thit b. Cng kim loi bao quanh cc
nn th cao mà dây kim loc np nó s to ra bên trong ng cc
ng mnh, khi dòng khí mang bng ht bi s b

iôn hoá và truyi tác dp quán tính, nh t
bi b hút v phía cng li trên b mt trong ca ng hình tr mn
ng phu cha bi. Ngoài ra còn có thit b lc bi bng



 19


n kiu tm bn, thit b lc bi bn hai vùng. Hiu sut lc bi kiu này
có th lên ti 98%.


e) X lý bi bt
* Nguyên tc:
Nguyên lý ca quá trình là da vào s tip xúc ca dòng khí mang bi vi cht
lng, bi trong dòng khí b cht lng gi li và thi dng cn bùn.
Thit b lc bi ki t có th c chia thành các lo
nguyên lý hong ca chúng:
Bung phun, tháp ra khí rng.
Thit b kh bi có lm bng vt liu rc.
Thit b lc bi ( rc si bt.
Thit b lc bi ( ra khí ) có lp ht hình cng.
t.



 20

1-V thit b; 2- c;
3- tm chc;4- B phng dòng vào phân phi khí.
Hình 2.5: Thùng ra khí rng


 lý khí thi



 21


p th
Hp th là quá trình hòa tan cht khí trong cht lng khi chúng tip xúc vi
nhau.

.
 Qúa trình hòa tan cht khí trong lng gc chính :
+ Khuch tán các phân t cht ô nhim th khí trong khi khí th mt
ca cht lng.
+ Thâm nhp và hòa tan cht khí vào b mt ca cht hp th.
+ Khuch tán ch mi cht lng
hp th.
Tùy thuc vào bn cht ca s a chát cc hp th và cht
hp th mà ngi ta chia thành hp th vt lý và hp th hóa hc.
 Hp th vt lý t lý thu
ch bao gm s khuch tán, hòa tan các cht hp th vào trong lòng cht l
phân b ca chúng gia các phn t cht lng. Ví d 
3

/aceton, CO/
benzen, SO
3
/H
2
SO
4


2


pha loãng.

o


3
và H
2


3


4
+

-
; NH

3


4
+

-

 
-
 
4
+
  

3

NH
3
+ H
2
O > NH
4
+
+ OH




 22

 Hp th hóa hc: là mi mt hay nhiu phn ng
hóa hc. Mt quá trình hp th hóa hc bao gi n
khun xy ra các phn ng hóa hc.

3


2
SO
4

3
.
2NH
3
+ H
2
SO
4
= (NH
4
)
2
SO
4
.
 Thit b hp th : Bung phun, thit b sc khí, thit b hp th kiu si bt,
thit b hp th có lm bng vt liu rng.

b) Hp ph
Hp ph ng khí da trên ái lc ca mt s cht ri vi
mt s loai khí có mt trong hn hp khí thi; các phân t cht khí ô nhim trong
khí thi b gi li trên b mt ca vt liu rn xp. Vt liu rc s dng trong
c gi là cht hp ph; còn khí b gi li trong cht hp ph c
gi là cht b hp ph.
m ca quá trình hp ph: quá trình h c áp dng r
cng hp sau:
+ Cht khí ô nhic hot cháy.
+ Cht khí cn kh có giá tr và cn thu hi.
+ Cht khí ô nhim có n thp trong khí thi mà các quá trình kh khí
khác không th áp dc.
Qúa trình hp ph c chia thành hp ph vt lý và hp ph hóa hc:
 Hp ph vt lý:
Hp ph vt lý có t hp ph din ra rt nhanh. Các phân t khí b hút vào
b mt ca cht hp ph nh có lc liên kt gia các phân t (lc Vander Vaals
).Quá trình hp ph vt lý có ta nhit, Q = 2-20 kJ/g.mol.
Quá trình hp ph vt lý là quá trình thun ngch. Do vy, có th hoàn nguyên
cht hp ph  tái s dng.
ng cht b hp ph vt lý gim nhanh khi nhi ng khí b hp
ph  l thu din tích b mt vt liu hp ph.
 Hp ph hóa hc:



 23


Hp ph hóa hc là kt qu ca phn ng hóa hc gia cht hp ph và ct b
hp ph.  ng nhit ta ra rt ln, Q = 20-400 kJ/g.mol.

Vt liu hp ph c s dng là: than hot tính, silicagel, zeolit, vt
liu r
t
+ c s dng khá ph bing hp sau:
+ ng khí thi ln mà nng  cht ô nhim li nh.
+ Các loi khí ô nhim có mùi: NH
3
, H
2

+ Các loi sol khí hn xut tht hun khói.
+ Khí thi công ngh khai thác và lc du.
2.3 xut và la ch lý khí thi cho
nhà máy
2.3

Kh
.

o




3


3



2

2
SO
4
.









Khí th
3
)



 24



2.3.2.
 

- 
- 
.
- .
- cho công nhân 





 25


-  


.
B 2.2. S
 -.
ST
T



xyclon

1

X   
  0,25 ÷
1µm.

    
5 µm
  
÷80%
X   
    
0,1 ÷ 1 µm.

99,8%

2









-   


   
   
100000 m
3
 
20º



170000 USD.



36800 USD.


175000 USD.
-   
 
  
    
trên
   
   




5 ÷ 15



2 ÷ 3



3 ÷ 7,5