BÁO CÁO THỰC TẬP-TIỂU LUẬN CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG

TIỂU LUẬN CÁC VẤN ĐỀ VỀ
MÔI TRƯỜNG
Giáo viên: Phạm Thanh Huyền
Họ tên: Lê Văn Toàn
Viêm Quốc Khánh
Lớp: Điện Tử - Tin Học CN – K48
Trường: Đại Học Giao Thông Vận Tải
Nội dung nghiên cứu:
•
I. Vấn đề phát triển kinh tế và ô nhiễm ở xung
quanh nhà máy supe phốt phát Lâm Thao
•
II. Hiện trạng và các tác nhân gây ô nhiễm
•
III. Nguyên nhân gây ô nhiễm
•
IV. Tìm hiểu quy trình sản xuất của nhà máy
supe photphat và hóa chất Lâm Thao
•
V. Giải pháp công nghệ
•
VI. Phương pháp đo kiểm chất lượng không khí
tại nhà máy
•
VII. Kết luận và kiến nghị
I. Đặt vấn đề
•
Do dân số thế giới ngay
càng tăng, nhu cầu
lương thực cho con
người cũng tăng

•
Trong 30 – 35 năm qua
diện tích đất nông
nghiệp không tăng đáng
kể, những năm gần đây
diện tích đất lại còn
giảm đi . Tuy nhiên sản
phẩm ngũ cốc và cây có
dầu vẫn tăng cùng với
tăng nhu cầu phân bón
hóa học.
• Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao, tiền thân của Công ty CP
Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao là đơn vị sản xuất phân
bón supe lớn nhất nước ta.
• Công ty có 2 xí nghiệp sản xuất là xí nghiệp supe 1 và xí nghiệp
supe 2.Xí nghiệp supe 1 có công suất lên 400.000 tấn/năm .Xí
nghiệp supe số 2 xây dựng năm 1984 với công suất hơn
200.000 tấn/năm. Ngoài sản phẩm là supe đơn, xí nghiệp còn
sản xuất thêm sản phẩm phụ từ chất thải của quá trình là
Na2SiF6 (trừ sâu công nghiệp) để bán ra thị trường
•
Việc phát triển mở rộng qui mô sản xuất không
quan tâm đến vấn đề môi trường đã và đang
gây ô nhiễm nghiêm trọng đất, nước và không
khí xung quanh nhà máy.
II. Hiện trạng và các tác nhân
gây ô nhiễm
Theo báo cáo quan trắc định
kỳ năm 2010 của Sở TN-MT
tỉnh Phú Thọ tại huyên Thạch

Sơn:
•
Không khí ở đây đang bị đầu
độc nghiêm trọng bởi các loại
khí thải công nghiệp như SO
2
,
SO
3
, chì, H
2
S, NH
3
, HCl, HF,
NO
2
với hàm lượng vượt
chuẩn cho phép, nhất là ở
vùng xung quanh nhà máy
Supe phốt phát Lâm Thao.
Chất độc lan toả trong không
khí, theo hướng gió tới làm
bẩn các hộ dân trong vùng
dân cư.
Cả nước mặt và nước ngầm ở Thạch Sơn đều bị ô nhiễm.
Các ao hồ có hàm lượng cao NH
4
+, đồng, sắt, măngan, asen,
chì đều là những kim loại nặng có khả năng tích luỹ nhiều trong
cơ thể dẫn đến nhiều bệnh tật cực kỳ nguy hiểm.

Các mẫu nước giếng được khảo sát có độ pH thấp hơn tiêu
chuẩn về nước ngầm và nước sinh hoạt. Chỉ tiêu vi sinh và một
số kim loại cũng không đạt yêu cầu. Trầm tích đáy ở các giếng
này đều có lượng chì rất cao, thậm chí một giếng còn có lượng
chì cao gần gấp 3 tiêu chuẩn tối đa cho phép.
Cống xả thải
ra sông
Hồng của
Công ty
super phốt
phát và hóa
chất Lâm
Thao - Ảnh:
Minh Sang
• Không chỉ môi trường mà
cả nông phẩm sản xuất ở
Thạch Sơn cũng nhiễm
độc. Các mẫu cá được
kiểm nghiệm đều có hàm
lượng kim loại như sắt,
kẽm tương đối cao.
• Trong mẫu rau của một gia
đình có lượng asen cao
gấp đôi tiêu chuẩn. Đáng
sợ nhất là sự có mặt của
nguyên tố phóng xạ
Thalium trong rau muống
trồng cạnh mương dẫn
nước thông với mương
thoát nước xỉ của nhà máy

Lâm Thao, với hàm lượng
cao gần gấp đôi tiêu chuẩn
cho phép.
•
Cũng theo báo cáo này,
tại Thạch Sơn trong vòng
20 năm (1990-2010) có
327 người chết do ung
thư, chiếm 34,86% số
người chết. Như vậy tỷ lệ
chết vì ung thư ở Thạch
Sơn cao hơn tỷ lệ quốc
gia đến 3,2 lần.
•
Trong vòng 10 tháng của
năm nay, xã có 14 người
chết vì ung thư So với
những năm trước, số
người bị ung thư vẫn tăng
lên
•
Ở Thạch Sơn, các làng
giờ đây đều là “làng ung
thư”.
III. Nguyên nhân của tình trạng
trên
•
Phần lớn nước thải của
công ty mang tính axit do
đặc thù sản xuất của công

ty. Mặc dù nước thải có xử
lý tại nguồn bằng cách
trung hoà bằng sữa vôi
nhưng lượng thải axit ra
ngoài môi trường vẫn
không hoàn toàn triệt để.
Nguồn gốc phát sinh là ở
nước hấp thụ, nước làm
mát (xí nghiệp axit), nước
rửa bụi, khí, điều chế
Na
2
SiF
6
(xí nghiệp supe).
•
Do đặc trưng sản xuất của nhà máy nên trong quá trình
sản xuất phát sinh ra rất nhiều khí độc, bụi kim loại. Từ
quá trình vận chuyển, dỡ nguyên liệu, đập, nghiền,
sàng, đóng bao sản phẩm. Lượng khí thải sinh ra trong
quá trình sản xuất bao gồm: SO
2
, NOx, H
2
S, bụi quặng
apatit, hơi lưu huỳnh, CO, Flo đây là các khí độc, rất có
hại cho sức khoẻ con người và môi trường.
•
Dây chuyền sản xuất cũ, lạc hậu gây rò gỉ các hóa chất
độc hại trên các đường ống dẫn và thiết bị

• Ô nhiễm tiếng ồn tại các khu cực máy nén khí, bơm
nước, bơm axit, quạt hút gió, máy sấy thùng quay, máy
nghiền bi.
•
Ô nhiễm nhiệt tại tác khu vực lò đốt, trao đổi nhiệt. Nhiệt
độ khu vực này cao hơn nhiệt độ xung quanh rất nhiều
• Lượng khói thải, hơi nước thải ra môi trường quá
nhiều, làm tăng khả năng hấp thụ nhiệt và cản trở
ánh nắng mặt trời chiếu xuống khu vực xung
quanh.
Có thể cảm nhận khá rõ mùi của khí Flo mỗi khi
trời mưa hoặc vào buổi sáng ở khu vực dân cư
xung quanh.
IV. Quy trình sản xuất supe
photphat tại nhà máy Lâm Thao
1. Quy trình sản xuất axit sunfuric
(H
2
SO
4
)
Sơ đồ dây truyền sản xuất:
a. Điều chế SO
2
•
Ở đây nguyên liệu là quặng pirit FeS2, chứa khoảng
53.44% S và 46.56% Fe. Trong quặng có lẫn nhiều tạp
chất hàm lượng thực tế của S dao động trong khoảng từ
30% đến 52%.
•

Quặng pirit thông thường có kích thước 50 – 200mm, vì
vậy phải trải qua các công đoạn đập, nghiền, sàng để có
kích thước tiêu chuẩn nhỏ hơn hoặc bằng 3mm và lớn hơn
44μm.
- Hạt quá to sẽ gây phản ứng không hoàn toàn,
- Hạt bé sẽ gây bụi và dễ bị kết khối ở nhiệt độ cao.
•
Để quá trình đốt nguyên liệu đỡ tốn nhiệt, ta cần lọc bụi
ngay từ giai đoạn đầu này dù sau giai đoạn này vẫn cần
lọc bụi nữa.
•
Quặng phải được sấy khô để giảm hàm lượng ẩm, tránh
tổn thất nhiệt trong quá trình đốt nguyên liệu.
Các phản ứng hoá học trong quá
trình đốt nguyên liệu:
•
Đối với quặng pirit:
4FeS
2
+ 11O
2
> Fe
2
O
3
+ 8SO
2
+ Q
2FeS2 > 2FeS + S
2

(nhiệt độ vào khoảng 500ºC).
S
2
+ 2O
2
> 2SO‑‑
2

4FeS + 7O
2
> 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2
•
Qúa trình cháy của quặng không những chỉ xảy ra giữa
pirit và Oxy mà còn xảy ra giữa các pha rắn:
FeS
2
+ 16Fe
2
O
3
= 11Fe
3
O
4
+ 2SO

2
FeS + 10Fe
2
O
3
= 7Fe
3
O
4
+ SO
2
FeS
2
+ 5Fe
3
O
4
= 16FeO + 2SO
2
FeS + 3Fe
3
O
4
= 10FeO + SO
2
b. Điều chế SO
3
•
SO
2

thu được sẽ được tinh chế, làm sạch thông qua một loạt
các tháp rồi tiếp tục được oxy hóa để chuyển thành SO
3
trong
hệ thống oxy hóa sunfurơ.
- Máy nén (1): Tạo áp lực đẩy hỗn hợp khí SO
2
và các tạp chất
vào hệ thống.
- Thiết bị lọc khí (2): Lọc sạch bụi và các tạp chất như SeO
2
,
As
2
O
3
, SiF
4
- Thiết bị truyền nhiệt (3): Gia tăng nhiệt độ từ 230 - 240º
- Tháp tiếp xúc (4): Nhiệt độ tại đây tăng từ 413 - 418º, cùng
với sự xuất hiện của chất xúc tác V
2
O
5
xảy ra phản ứng:
2SO
2
+ O
2
= 2SO

3
- Thiết bị làm sạch bằng nước (5): Tiếp tục lọc bụi và các tạp
chất của Asen, Telu và Flo.
- Thiết bị hấp thụ khí (6,7): Có chứa axit sunfuric ở nồng độ và
nhiệt độ cao, để hấp thụ các chất SeO
2
, As
2
O
3
- Thiết bị tách bọt (8): Loại bỏ các bọt khí để thu được khí SO
3

sạch nhất
c. Điều chế axit sunfuric
(H
2
SO
4
)
•
Khí SO
3
sau khi thu được từ các tháp làm sạch được đưa
đến tháp hấp thụ.
•
Hệ thống hấp thụ ở đây là hệ thống hấp thụ ngược chiều,
H
2
SO

4
thu được từ quá trình trước được đi qua thiết bị
hấp thụ. Sau khi đi qua ống thứ nhất,nồng độ axit tăng
đến 96%, sau lần thứ hai tăng đến 98,3%, sau lần thứ ba
tăng đến 99,7%.
•
Phản ứng:
nSO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ (n-1)SO
3

2. Quy trình sản xuất supe photphat
kép
Sơ đồ dây truyền sản xuất:
a. Đập, nghiền gia công nguyên liệu
Apatit
•
Thành phần của quặng đưa vào sản xuất supe
phải đảm bảo yêu cầu tạp chất thấp, hàm lượng
P
2
O
5

cao.
•
Cỡ hạt của quặng đảm bảo đạt lọt sàng 0,15mm
hoặc nhỏ hơn.
•
Độ ẩm không quá cao < 1%.
•
Quặng sau khi khai thác về được đưa lên băng
tải, vào hệ thống máy nghiền để đảm bảo về
kích thước. Quặng mịn được đưa xuống thùng
chứa, được sấy sơ bộ để đảm bảo đủ độ ẩm,
qua hệ thống cân để đảm bảo đủ khối lượng
trước khi cho xuống hệ thống trộn.
b. Trộn quặng mịn với H
2
SO
4
•
Axit sunfuric từ bể chứa được đưa đến hệ thống đo đếm,
đảm bảo đủ nồng độ 58% đến 68%
•
Nhiệt độ ban đầu của axit khoảng 55- 600C. Lượng axit
thực tế đưa vào phản ứng cao hơn lý thuyết 5-10%.
•
Khi bắt đầu trộn axit với quặng phốt phát đầu tiên phản ứng
xảy ra trên bề mặt các hạt quặng phốt phát có dư H
2
SO
4
để

tạo thành H3PO4 theo phản ứng:
•
Ca
5
F(PO
4
)
3
+
5
H
2
SO
4
+ 2,5 H
2
O = 3H
3
PO
4
•
+5CaSO
4
.0,5H
2
O + HF
•
Phản ứng trung hoà tạo supe photphat:
•
Ca

5
F(PO
4
)
3
+ 7H
3
PO
4
+ 5H
2
O = 5Ca(H
2
PO
4
)
2
.H
2
O + HF
•
Các phản ứng phụ trong quá trình sản xuất supe photphat
đơn:
CaCO
3
+ H
2
SO
4
= CaSO

4
+ H
2
O + CO
2
MgCO
3
+ H
2
SO
4
= MgSO
4
+ H
2
O + CO
2
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ Fe
2
O
3
+ H
2
SO

4
= 2FePO
4
+ CaSO
4
+ 3H
2
O
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ Al
2
O
3
+ H
2
SO
4
= 2AlPO
4
+ CaSO
4
+ 3H
2
O
c. Trộn đảo hỗn hợp trong phòng

hóa thành
•
Thùng hoá thành có vỏ ngoài được làm bằng
thép, bên trong được đổ một lớp bê tông cốt
thép dày 100mm chịu axit và lớp ngoài cùng
cũng được phủ một lớp vữa điabat
•
Bùn Supe từ thùng phản ứng liên tục chảy
xuống phòng hoá thành.Khi phòng hoá thành
quay, khối Supe được cắt bằng dao cắt quay
ngược chiều với phòng hoá thành rơi theo ống
trung tâm xuống băng tải chuyển ra kho ủ.
d. Ủ, đảo, trộn supe photphat
•
Supe và apatit sau khi ra khỏi phòng hóa thành được
máy đánh tung tung ra kho. Rồi được các cầu trục số
múc đổ thành từng đống trong kho. Sau từ 2, 3 ngày
tung supe vào kho supe còn chứa một lượng axit tự do
5-7% vì vậy cần tiếp tục đưa quặng apatit vào supe để
thực hiện quá trình trung hoà. Sau 3 đến 4 ngày, supe
tiếp tục được đảo trộn lần 2 ra cạnh khu vực sàng
nghiền supe, sau 5 đến 8 ngày sau khi đảo trộn lần 2,
sản phẩm supe lân đã đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật công
bố (P
2
O
5
hữu hiệu, P
2
O

5
tự do, H
2
O, gốc SO
4
2-…) sẽ
được máy nâng múc đi sàng, nghiền, đánh tung để tạo
thành supe photphat thành phẩm.
V.Giải pháp công nghệ:
•
Phun ẩm trong giai đoạn phối trộn: Trong quá
trình phối trộn các loại nguyên liệu có thể phun
ẩm để tạo mầm hạt,cho công đoạn vê viên tạo hạt
nhằm giảm thời gian tạo hạt nâng cao hiệu suất,
giảm phát tán bụi.
•
khống chế độ ẩm thích hợp: nếu độ ẩm của phối
liệu quá cao trong quá trình tạo hạt sẽ gây kết
khối lớn, đồng thời phối liệu chở lên bết gây cản
trở quá trình tạo hạt. Khi phối liệu quá khô làm
cho khả năng kết dính giữa các hạt trở lên khó
khăn. Do đó cần điều chỉnh độ ẩm thích hợp. theo
nghiên cứu thực tế độ ẩm tối ưu cho quá trình này
là từ 4-6% khi đó sẽ cho hiệu quả vê viên cao
nhất.