Báo cáo thực tập NPK

LỜI MỞ ĐẦU

Em đã được quan sát các dây chuyền sản xuất tại Công ty Cổ phần Supe
photphat và hóa chất Lâm Thao trong đợt đi thực tập vừa rồi. Một công ty lớn với
truyền thống phát triển 52 năm với nhiều dây chuyền, thiết bị đang hoạt động đã
giúp em có thêm hiểu biết như : hiểu được cấu tạo và nguyên lý làm việc, những
vấn đề về môi trường của các hệ thống sản xuất.

Bản báo cáo thực tập gồm có các nội dung chính sau:
-

Sơ đồ công nghệ, dây chuyền hoạt động của các quá trình trong nhà
máy.

-

Thuyết minh công nghệ, các thiết bị chính có trong dây truyền.

-

Các vấn đề môi trường và phương án giải quyết.

Em xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Công ty
Cổ phần Supe photphat và hóa chất Lâm Thao đã tạo điều kiện và giúp chúng em
hoàn thành kỳ thực tập này!

1


GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN SUPE PHOPHAT VÀ
HÓA CHẤT LÂM THAO

LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Công ty Supe Phốt Phát và Hóa Chất Lâm Thao (trước kia là nhà máy Supe
Phốt Phát Lâm Thao), là một doanh nghiệp nhà nước thuộc Tổng công ty Hóa Chất
Việt Nam được khởi công xây dựng ngày 8/6/1959 trên diện tích 73ha thuộc địa
bàn Thị xã Lâm Thao – Tỉnh Phú Thọ. Ban đầu nhà máy hoạt động với 2 dây
chuyền chính là: Dây chuyền Axit 1 – sản xuất axit sunfuric với năng suất 4 vạn
tấn/ năm và Dây chuyền Supe 1 - sản xuất Supe lân với năng suất 1 vạn tấn/ năm.
Ngày 24/6/1962 nhà máy chính thức đi vào sản xuất.

Qua 3 lần cải tạo, mở rộng: Đợt 1 (1973-1974) nâng công suất lên 175.000
tấn lân/năm, đợt 2 (1980-1984) nâng công suất lên 300.000 tấn lân /năm, đợt 3
(1988-1992) sản lượng đạt 500.000 tấn lân/năm. Đặc biệt trong 12 năm gần dây
1997 – 2008 với nhu cầu phân bón ngày càng tăng đề phục vụ nông nghiệp, công
ty đã liên tục đầu tư chiều sâu, cải tạo, đổi mới thiết bị, công nghệ, nâng cao công
suất, đầu tư xây dựng mới 4 dây chuyền sản xuất phân hỗn hợp NPK với công
nghệ hiện đại, cải tạo, đổi mới thiết bị, công nghệ, nâng cao công suất các dây
chuyền sản xuất Axít sunphuric, supe lân để nâng cao sản lượng, đảm bảo các điều
kiện môi trường theo chỉ đạo của Thủ tướng Chính Phủ. Đến nay với lượng phân
bón cung ứng hàng năm trên 1,3 triệu tấn, Công ty Cổ phần Supe Phốt phát và Hóa
chất Lâm Thao là doanh nghiệp phân bón có sản lượng tiêu thụ lớn hàng đầu trong
cả nước.

2


Qua 52 năm xây dựng và phát triển, công ty đã vinh dự nhận được nhiều phần
thưởng cao quý của Đảng và Nhà nước như: Huân chương Hồ Chí Minh 2006;
3 lần phong tặng danh hiệu đơn vị Anh Hùng Lao Động và nhiều giải thưởng cao
quý khác.

I.
1.

LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG VÀ SẢN PHẨM
Lĩnh vực hoạt động

Công ty là cơ sở sản xuất, kinh doanh phân bón hàng đầu Việt Nam. Nhiệm vụ
chủ yếu là sản xuất phân lân Supe Lân Lâm Thao, phân hỗn hợp NPK Lâm Thao
và các hóa chất công nghiệp
2.

Sản phẩm chủ yếu

-

Axit sunfuric kỹ thuật, tinh khiết, tinh khiết phân tích và axit dùng cho ắcquy

-

Phân bón Supe lân

-

Phân bón hỗn hợp NPK các loại: 5-10-3; 10-20-6; 16-16-8...

-

Natrisunfit và bisunfit kỹ thuật

-

Natri silic florua kỹ thuật, tinh khiết

-

Phèn nhôm sunfat kỹ thuật và phén kép amoni sunfat kỹ thuật

-

Oxy kỹ thuật

3.

Các đơn vị trực thuộc
-

Xí nghiệp Axit 1, Axit 2, Axit 3: Sản xuất axit sunfuric phục vụ sản
xuất Supe photphat và bán axit thành phẩm ra thị trường

-

Xí nghiệp Supe 1, supe 2 và Supe 3: sản xuất Supe lân

-

Xí nghiệp NPK : sản xuất phân hỗn hợp NPK.

-

Xí nghiệp đóng bao: đóng bao, bốc xếp sản phẩm

-

Xí nghiệp điện : đảm bảo điện năng cho sản xuất và sinh hoạt toàn công
ty.
3


-

Xí nghiệp nước : cung cấp nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt toàn
công ty.

-

Xí nghiệp Cơ khí : gia công phụ tùng, chi tiết sản xuất, phục vụ sửa
chữa

-

Xí nghiệp vận tải : có nhiệm vụ vận tải hàng hóa phục vụ cho quá trình
cung ứng và tiêu thụ, vận chuyển nội bộ và làm dịch vụ vận chuyển cho
bên ngoài.

-

Xí nghiệp mộc – nề: gia công, sửa chữa đồ gỗ, tham gia phục vụ cho
quá trình xây dựng sửa chữa trong toàn công ty.

PHẦN 1: PHÂN XƯỞNG AXIT

GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG AXIT

Phân xưởng axít được khởi công xây dựng vào ngày 20 tháng 4 năm 1980 trong
đợt mở rộng nhà máy lần thứ 2 với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên xô. Được
chạy thử vào ngày 24/4/1984 đến ngày 30/5/1984 chính thức khánh thành và đi vào
sản xuất với công xuất thiết kế là 120 vạn tấn/ năm.
Tháng 3/2003 dây chuyền axít cải tạo lần thứ nhất chuyển đổi từ sơ đồ công
nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng pyrít đốt trong lò tầng sôi bằng phương pháp
tiếp xúc sang sơ đồ công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt trong
lò năm ngang bằng phương pháp tiếp xúc.
Tháng 12/2006, dây chuyền axít cải tạo lần thứ 2 chuyển đổi từ sơ đồ công
nghệ sản xuất axít sunfuric từ lưu huỳnh đốt trong lò nằm ngang bằng phương
pháp tiếp xúc sang sơ đồ công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt
trong lò nằm ngang bằng phương pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần. Sau gần 1

4


tháng thi công lắp đặt dầy chuyền được chạy thử đến 24 tháng 6 năm 2007 khánh
thành, chuyển đổi công nghệ thành công và gắn biển công trình.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
1.

Nguyên liệu sản xuất

a. Nguyên liệu chính :
Nguyên liệu chính được sử dụng là lưu huỳnh nguyên tố. Lưu huỳnh nguyên tố
được khai thác từ mỏ hoặc trong hóa dầu, nhập khẩu từ các nước Singapore và có
nhiều ưu điểm như :

-

Trữ lượng quặng pyrit có hạn nên cần tìm nguồn nguyên liệu thay thế;
Sử dụng S nguyên tố sẽ bớt đi công đoạn tinh chế khí, dẫn đến bớt đi
được các thiết bị cồng kềnh như lò tầng sôi, lọc điện khô, tháp rửa, lọc

-

điện ướt…
Sử dụng quặng pyrit sẽ dẫn đến tạo thành chất thải rắn là xỉ pyrit rất khó
xử lý gây ô nhiễm môi trường

-

Khi đốt lưu huỳnh nguyên tố ta thu được hỗn hợp SO 2 có nồng độ cao,
điều này rất có lợi trong công nghệ sản xuất axít sunphuríc bằng phương
pháp tiếp xúc.

-

Lưu huỳnh nguyên tố không có tạp chất asen và đặc biệt nó không có xỉ
do vậy dây chuyền sản xuất đi từ nguyên liệu này rất ngắn, đơn giản,
không có thiết bị tinh chế khí SO2.

-

Lưu huỳnh nguyên tố là nguyên liệu khá rẻ tiền do vậy có thể hạ được giá
thành sản phẩm.

5

b. Chất xúc tác
Chất xúc tác được sử dụng để tăng nhanh tốc độ phản ứng oxi hóa trong tháp
tiếp xúc. Trong dây chuyền sản xuất, sử dụng chất xúc tác oxit vadani do ưu điểm:
oxit vadani kém hoạt động hơn Pt nhưng rẻ hơn;
Sử dụng chất xúc tác có ký hiệu T-210 trong lớp xúc tác 1 và CS-110 trong lớp
tiếpxúc 2, 3,
Đặc tính của chất xúc tác
- Khối tiếp xúc vadani chứa trung bình 7% V 2O5, chất hoạt hóa là các oxit kim
-

loại kiềm thường dùng là K2O, chất mang thường dùng là alumino silicat;
Khối tiếp xúc vadani làm việc trong khoảng nhiệt độ 400 – 600 oC. Khi t >
600oC, xúc tác giảm hoạt độ do hiện tượng kết khối các cấu tử để tạo thành
những hợp chất không hoạt động. Khi t < 400 oC, hoạt động của xúc tác giảm
đột ngột do sự chuyển hóa trị từ V5+ thành V4+.

c. Nhiên liệu
Nhiên liệu được sử dụng trong hoạt động của dây chuyền là dầu DO, dầu FO.

2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SẢN XUẤT AXIT
2.1.Điều chế SO2
Không khí ẩm ngoài trời được hút vào tháp sấy khí (sử dụng axit để sấy) rồi
vào tháp tách tia bắn axit, tạo thành không khí khô, được nâng nhiệt độ lên 180 –
200 0C rồi cung cấp vào lò đốt lưu huỳnh. Lưu huỳnh lỏng qua bộ phận hoá lỏng
lưu huỳnh có nhiệt độ 140 – 145 0C được bơm vào lò đốt. Trong lò xảy ra phản
ứng cháy lưu huỳnh với oxy trong không khí:
S + O2 = SO2 + 296 kJ
Phản ứng toả nhiệt. Quá trình cháy là quá trình đồng thể. Đốt lưu huỳnh

trong không khí có thể thu được khí chứa 21 % SO2. Trong thực tế sản xuất thường
lấy dư không khí và thu được khí chứa gần 12 % SO2.
6


Cấp nhiệt ban đầu là dầu DO, nung nhiệt độ cháy khoảng > 550 độ C mới
được phun S, nếu nhiệt độ không đủ lớn sẽ xảy ra hiện tượng hiệu suất không đủ
xảy ra phản ứng thăng hoa S.
2.2.Oxi hoá SO2 thành SO3
Phản ứng chuyển hoá khí SO2 thành SO3:
SO2 + ½ O2 SO3 + 296,7 kJ
Tương ứng với quy tắc Le – Shatelia, cân bằng sẽ dịch chuyển về phía thu
SO3 khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất. Tuy nhiên, ở những giai đoạn đầu oxy hoá,
thậm chí ngay cả khi có mặt những chất xúc tác mạnh cần phải tăng nhiệt độ cao
hơn 450 0C để tăng vận tốc phản ứng. Vì vậy, hỗn hợp khí sau lò có nhiệt độ 1000
0

C đưa sang nồi hơi nhiệt thừa, giảm nhiệt độ còn 420 – 440 0C. Để tăng quá trình

hấp thụ , ta dùng phoi sắt được cho vào trong tháp và tưới chất lỏng, nếu bị ăn mòn
lại bổ sung tiếp vào, phoi sắt sử dụng xong thải ra ngoài môi trường. Các cặn hoá
lỏng, gồm các cặn không tan trong S, Pb, ván bê tông… được tháo loại bỏ S, cặn
nào sử dụng được tiếp thì tiếp tục hoá lỏng, còn lại thải ra môi trường.
Để giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng, người ta sử dụng xúc tác oxit
vanađi. Bộ phận xúc tác gồm 4 lớp, lớp 1 trên cùng, lớp 3,4 ở giữa, lớp 2 ở cuối
cùng, sau 3 lớp hấp thụ SO3, còn lại SO2 quay lại oxi hoá lần 2 tiếp tục sản xuất
tiếp xúc kép, do lần 1 oxi hoá 1 lượng nhất định mang đi hấp thụ, tách bỏ SO3 ra
khỏi dòng khí, dòng khí lại tiếp tục quay trở về oxi hoá để oxi hoá lần 2 để đạt hiệu
suất chuyển hoá toàn máy là 99,70%. Sau mỗi lớp có thiết bị trao đổi nhiệt, tác
nhân nóng đi bên trong chứa khí SO3, tác nhân đi bên ngoài chứa không khí.

Hấp phụ phân tử SO2 để tạo thành phức [SO2.O.Xt].
- Chuyển nhóm điện tử để tạo thành phức [SO3.Xt].
- Giải hấp phụ SO3 (quá trình nhả).
- Khuếch tán SO3 từ các mao quản của khối tiếp xúc và từ bề mặt của các
hạt.
2.3.Hấp thụ SO3 bằng nước nhận H2SO4
7


SO3 tạo thành trong thiết bị tiếp xúc được hấp thụ bằng nước trong tháp đệm
tưới axit sunfuric 98%.
SO3 + H2O = H2SO4 + 9200 kJ
H2O là nước tự do trong axit H2SO4. Dùng H2SO4 98 % để giảm đến mức tối
đa lượng SO3 hoặc H2SO4 thoát ra ngoài. Dùng axit này độ hấp thụ SO 3 lớn nhất do
áp suất riêng phần của hơi trên lỏng thấp và sẽ càng lớn nếu nhiệt độ tiến hành hấp
thụ càng thấp. Tháp hấp thụ là tháp đệm bên trên có hoá khí khử mùi để tách giọt
chất lỏng trước khi thải ra môi trường. SO3 qua 3 lớp chuyển hoá, với hiệu suất là
96%, hấp thụ ở lớp 1 tách S03 ra khỏi SO2, dùng nước trong axit để hấp thụ, vì
bản chất của phản ứng là toả nhiệt mãnh liệt nên chỉ cẩn bổ sung lượng nước cẩn
thiết để hạ nhiệt độ, tận dụng luôn nguồn nước ở axit, hỗn hợp SO2 lẫn S03 sẽ vào
đáy tháp rồi đi ra đỉnh tháp. Ở lớp 4 xảy ra oxi hoá lần 2 hiệu suất đạt 99,7%, hấp
thụ nốt SO2 còn lại, rồi thải ra môi trường, khí thải đi ra ở đỉnh tháp. Các hệ thống
làm lạnh axit dùng công nghệ của Đức, axit đi từ dưới lên, nước qua các khe hẹp
đan xen kẽ nhau, diện tích khoảng 46 m2, cái to nhất có thể lên đến 50m2. Sản
xuất axit này phục vụ cho quá trình sản xuất supe lân là chủ yếu, sản xuất 2 loại
axit kĩ thuật ( ở dây chuyền 3 này) và axit tinh khiết ( ở dây chuyền khác), sản
lượng sản xuất axit là 4 vạn tấn/năm.

3.Sơ đồ công nghệ - Sơ đồ 1

8


DẦU DO
NHIÊN LIỆU

chất thải rắn

Bể chứa S
Lò đốt lưu huỳnh
S -----> SO2

khí thải, nước thải, bụi

Công đoạn tiếp xúc
SO2 -----> SO3

Công đoạn Hấp thụ
SO3 -----> H2SO4

Sơ đồ dây chuyền sản xuất axit

3.1. Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh
9

khí thải, nước thải, bụi

Mù axit, Bụi

Lưu huỳnh rắn từ kho chứa được vận chuyển lên bunke chứa, qua bằng tải đưa
đến thùng hoá lỏng lưu huỳnh. Thùng hoá lỏng lưu huỳnh là một thiết bị có thể tích
V = 113 m3, được tăng khả năng khuấy trộn bằng cách lắp thêm cánh khuấy. Nhờ
hơi nước có P = 6 kG/cm 2 có nhiệt độ cao cấp vào gia nhiệt, S chuyển trạng thái từ
rắn sang lỏng, và được đưa vào thùng lắng S lỏng. S lỏng được đưa về thùng chứa
trung gian (140 – 145 0C) rồi được bơm đến các công đoạn sau. Thùng hoá lỏng và
thùng lắng được định kỳ xả cặn. Hơi S, H 2O, H2S … được tháo ra, đưa vào thiết bị
hấp thụ, sử dụng nước có bổ sung kiềm (vôi, xôđa …) để hấp thụ các chất khí. Khí
đã hấp thụ (chỉ còn lại các khí trơ và các giọt mù) được đưa sang xyclon tách giọt
rồi phóng không.
3.2.Công đoạn lò đốt lưu huỳnh
Lưu huỳnh từ thùng chứa 113 được bơm cấp vào vòi phun lưu huỳnh lắp ở
lò 201.
Đường ống dẫn lưu huỳnh từ thùng chứa đến vòi phun được gia nhiệt bằng
hơi nước trong áo hơi, vòi phun lưu huỳnh được làm mát bằng hơi. Lưu huỳnh
lòng phun vào lò cháy cùng với không khí cấp vào lò.
Lưu lượng lưu huỳnh vào lò được điều khiển tự động qua hệ thống điều
khiển. Lưu lượng không khí được điều chỉnh qua hệ thống các van trên đường
không khí chính và đường không khí bổ sung.
Khí ra lò có nhiệt độ 1000 – 1500 m 0C, nồng độ SO2 11 % thể tích đi vào
nồi hơi nhiệt thừa 202. Nồi hơi nhiệt thừa được cấp nước có nhiệt độ 105 0C bằng
bơm cấp. Khí sau khi đi qua nồi hơi được giảm nhiệt độ từ 1000 – 1050 0C xuống
còn 430 – 420 0C đi vào lọc gió nóng 203. Thiết bị lọc gió nóng có vai trò giữ lại
tro, bụi của dòng khí trước khi vào tiếp xúc.
Thiết bị chính: Lò đốt lưu huỳnh
•

Nhiệm vụ
10

iu ch SO2 t S lng (phn ng chỏy vi oxy trong khụng khớ).
Cu to
Lò đốt lu huỳnh có cấu tạo hình trụ nằm ngang , lớp vỏ bên ngoài
đợc chế tạo bằng thép CT3 dày 10 mm, bên trong đợc xây lót bằng
2 lớp gạch chịu lửa .
+ Ngoài cùng là lớp gạch định hình AD5 ( 230x113x65/55) và gạch
FB (230x103x65)
+ Lớp tiếp theo là lớp gạch định hình AD5 và gạch AD3
( 230x113x65/45)
Đầu đốt lò cũng đợc xây bằng các lớp gạch nh trên
Giữa phần đầu lò và thân lò là phần hình côn đợc xây lót bằng gạch
định hình để thu côn bằng 2 lớp gạch AD5 và AD3
- Lò đốt đợc đặt trên 5 giá di động kiểu con lăn
- Bên ngoài lò đợc bọc bằng lớp vỏ nhôm
- Thể tích lò : 81,2475 m3
* Đặc tính kỹ thuật :
- Năng suất đốt của lò : 5100 kg lu huỳnh /giờ ( 62,96 kg lu huỳnh/m3 lò)
- áp suất lu huỳnh vào lò : 9 ữ 12 KG/cm2
- Lu lợng không khí vào lò 30.000 ữ 35.000 Nm3/h
- áp suất không khí vào lò 1780 mmH2O
- Nhiệt độ không khí vào lò : 250 oC
- Nhiệt độ tờng lò : 900ữ950 oC
- Nhiệt độ buồng đốt : 1000ữ1050 oC
- Nồng độ SO2 sau lò : 10ữ12 %
*c tớnh k thut ca cỏc thit b khỏc
ng khúi khi ng 204
Dựng trong quỏ trỡnh gia nhit khi ng lũ.
Vt liu: thộp CT3.
Kớch thc: 800; H 15.000.

Thựng cha du DO 206
Dựng cha du khi gia nhit v khi ng lũ.
Kớch thc: 1812x6, H 2870. Chiu cao cha: 2400.
Bm cp du DO
Nng sut Q = 0,5 m3/h.


-

11


-

p sut 25 kG/cm2.
Bm lu hunh lng
Nng sut 4,5 m3/h.
p sut 12 at.
ng c 18,5 kW, tc vũng quay 2900 v/p.
Thựng cha lu hunh lũng 113
Dựng cha S lng cp cho lũ.
Kớch thc D 6000, H 3000.

Các chỉ tiêu kỹ thuật
a- Nhiệt độ dầu DO : 25 ữ30 oC
bc-

áp suất dầu : 15 ữ 25 KG/cm2

Nhiệt độ tờng gạch lò đốt : 900 ữ950 oC

d-

Nhiệt độ buồng đốt : 1000 ữ1050 oC

e-

Nhiệt độ khí ra sau nồi hơi : 420ữ430 oC

f-

k-

áp suất hơi trong nồi hơi 25 at
Nhiệt độ hơi nớc : 225 oC
Nhiệt độ hơi trạm giảm áp : 160 oC
áp suất hơi sau giảm áp : 6 KG/cm2
Lu lợng lu huỳnh vòi phun : 2,7 m3/h
áp suất lu huỳnh : 12 Kg/cm2

l-

Lu lợng không khí vào lò : 30.000 ữ35.000 Nm3/h

ghij-

m-

Nồng độ SO2 sau lò 11% thể tích

3.3.Cụng on ni hi nhit tha

Nc mm t b phn lc nc hoỏ hc c cp lờn bỡnh kh khớ 209 qua
thit b gia nhit. Ti bỡnh kh khớ, nc c nõng nhit lờn 100 105 0C v
tỏch oxy, sau ú c bm cp nc cp vo ni hi 202. Nc trong ni hi trao

12


i nhit vi khớ lũ, hi nc bóo ho cú ỏp sut 25 at sinh ra c a qua thit b
quỏ nhit to hi quỏ nhit cp cho phỏt in.
Hn hp khớ SO2 nng 11 % cú nhit 950 1050 0C vo ni hi, sau
khi trao i nhit vi ni hi nhit tha, nhit h xung cũn 420 430 0C i qua
thit b lc giú núng vo thỏp tip xỳc.
Thit b chớnh: Ni hi nhit tha 202
Nhim v
Ni hi nhit tha thc cht l mt thit b tn dng nhit. Nc trong ni


hi trao i nhit vi khớ lũ, hi nc bóo ho cú ỏp sut 25 at sinh ra c a
qua thit b quỏ nhit to hi quỏ nhit cp cho phỏt in.
Cu to
Tổng bề mặt tiếp nhiệt : 587,6 m2
Thể tích chứa nớc 16 m3
Thể tích chứa hơi : 3,7 m3
Kích thớc bao : L 10940 , 4300
Thân lò : 2300x25 , L 7000
Chiều cao phần ghi cán ống : H19x73 =1387
Cụm sinh hơi : Gồm 421 ống 63,5x4 vật liệu thép 20G ,
L6750+50
Hộp đón lửa : L2160 , 3556
Cửa khí đi tắt : 1930/1740x10/800

Cửa khí vào ( trong lớp xây lót ) : 2400
Hộp khí ra : L2050 , 2800
Cửa khí ra : 1600/1420x10
Cửa vệ sinh : 900x6
Đờng xả hơi chính : Dy 125
Đờng xả khí Dy50
Đờng cấp nớc Dy65 , cách mặt trong nồi hơi 730 , l=2700
13


Đờng xả van an toàn Dy80
Đờng xả liên tục Dy32
Đờng xả đáy Dy50
Chế độ nồi hơi
-

Năng suất sinh hơi : 17.000 kg/giờ
áp suất làm việc : 25 at
Nhiệt độ hơi : 225 oC
Nhiệt độ nớc cấp : 100 oC
Hiệu suất lò hơi : 88 %

- Lu lợng khí nóng vào nồi hơi : 33.000 5% Nm3/h
- Thành phần khí : 10,5% SO2
- Nhiệt độ khí vào : 1050 oC
- Nhiệt độ khí ra nồi hơi : 420 oC

* c tớnh k thut ca cỏc thit b khỏc
Chế độ nớc cấp cho nồi hơi :
-

Mầu sắc : Không màu
Độ cứng toàn phần : < 0,5 mgdl/kg
Hàm lợng O2 : < 0,1 mg/kg
Hàm lợng CO2 : < 20 mg/kg
Hàm lợng sắt : < 0,05 mg/kg

- Độ pH ở 20 oC : 8,5 ữ 10,5
Tiêu chuẩn nớc lò :
- Độ kiềm : < 6 mgdl/kg
- pH : 8,5 ữ10,5
- Hàm lợng P2O5 : < 10 mg/kg
Thiết bị giảm áp vị trí 209
14


- L2968 , 325x10/291x4/219x8
- áp suất làm việc : 25 at
- Nhiệt độ làm việc : 225 oC
Bình xả bùn :
- L2348 , 708x4
- V=0,86 m3
- áp suất làm việc : 2at
- Nhiệt độ làm việc : 150 oC
Bình xả liên tục :
- H1660 , 608x4
- V=0,33 m3
- áp suất làm việc : 2at
- Nhiệt độ làm việc 150 oC
Thiết bị khử khí :

- L5472 , 1916x8
- V=14 m3
- Năng suất khử khí : 17 m3/h
- áp suất làm việc : 2 at
- Nhiệt độ làm việc : 102ữ105 oC
- Tháp thổi : H1100 , 762x8
Thiết bị gia nhiệt nớc mềm :
- L1744 , 325x10
Bình nớc ngng :
- V=1 m3
- H1265 , 950
Bơm cấp nớc :
- Modul SK6508LL62-10K25 , bơm 3 cấp cánh guồng
- Công suất động cơ : 55 Kw
15


- ¸p suÊt ®Èy : max 30 at
3.4.Công đoạn tiếp xúc
- Hỗn hợp khí sau bộ phận nồi hơi, sau thiết bị lọc gió nóng có nồng độ 10 –
10,5 % SO2, lưu lượng Q = 35.000 m3/h, nhiệt độ 420 0C đi vào tháp tiếp xúc
lớp 1. Sau lớp 1, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá x 1 = 60 %, nhiệt độ 600 0C
được hạ nhiệt độ xuống còn 454 0C nhờ hệ thống thiết bị quá nhiệt hơi nước
309. Ở đây, khí SO3 nóng đi bên ngoài ống trao đổi nhiệt, hơi nước bão hoà đi
bên trong. Hơi nước sau thiết bị 309 đạt nhiệt độ 400 – 420 0C đi vào tua bin
của xưởng phát điện.
- Sau thiết bị 309, hỗn hợp SO3 đạt nhiệt độ đi vào lớp xúc tác 2. Trong lớp 2
tiếp tục xảy ra phản ứng chuyển hoá.Sau lớp 2, mức chuyển hoá x 2 = 86 %,
nhiệt độ 524 0C đi vào trao đổi nhiệt ngoài 305 để hạ nhiệt độ xuống còn 455 0C
để vào lớp 3. Tác nhân làm nguội là hỗn hợp khí SO 2 từ thiết bị lọc mù của hấp

thụ trung gian, qua trao đổi nhiệt 3010 tới.
- Qua lớp 3, hỗn hợp khí tiếp tục phản ứng với hiệu suất chung đạt 94 %.
Hỗn hợp khí sau lớp 3 có nhiệt độ 484 0C được đưa đi hạ nhiệt độ còn < 181 0C
để vào tháp hấp thụ thứ nhất nhờ 2 tháp trao đổi nhiệt 3010, 3011. Tác nhân
nguội là hỗn hợp khí SO2 từ tháp lọc mù đền. Khí SO3 có nhiệt độ < 180 0C đi
vào tháp hấp thụ thứ nhất 254.
- Hỗn hợp khí ra khỏi tháp hấp thụ 254 được đưa vào tháp lọc mù để giữ lại
mù axit. Sau khi lần lượt đi qua 3 trao đổi nhiệt 3011, 3010 và 305, khí SO 2
được nâng nhiệt độ 4250C được đưa vào lớp xúc tác 4. Tại đây phản ứng tiếp
tục xảy ra triệt để. Sau lớp 4, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá chung là x ≥ 99,7
%, nhiệt độ 432 0C được hạ nhiệt độ xuống < 181 0C để đưa sang hệ thống hấp
thụ bằng trao đổi nhiệt 303 và 304. Tác nhân nguội là không khí ẩm ngoài trời

16


Một số thiết bị chính
a.

Tháp tiếp xúc lớp 1
• Nhiệm vụ
Chuyển hoá khí SO2 thành khí SO3 tại lớp xúc tác thứ nhất. Tháp tiếp xúc

lớp 1 được đặt tách riêng với tháp tiếp xúc lớp 2, 3 và 4 chỉ do yêu cầu về mặt bằng
và bố trí thiết bị.
• Cấu tạo
- Tháp hình trụ, vỏ được chế tạo bằng thép C20 dày 10 mm. Bên trong lót
1 lớp amiăng dày 10 mm và xây lót bằng 1 lớp gạch sa mốt chịu nhiệt
dày 230 mm. Đáy tháp lát thêm lớp gạch chịu axit 180x115x18. Giữa tâm
tháp là một đoạn trụ bằng gang chịu nhiệt có Φ 800 dùng làm trụ đỡ cho

các kết cấu của tháp. Xung quanh tháp, bên ngoài vỏ thép là lớp bảo ôn
cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh dày 250 mm, bên ngoài là lưới thép 1 ly
-

và nhôm lá dày 0,8 mm.
Trên đỉnh tháp có nón phân phối khí bằng thép C20, dày 8 mm, Φ 2100.
Dưới nón phân phối là lớp ghi bằng thép. Trong tháp có kết cấu từ dưới
lên là: dầm đỡ ghi I240 bằng thép C20, kết cấu ghi đỡ, lưới thép, lớp đá
thạch anh cỡ 20x25, dày 50 mm, lớp xúc tác T - 210 dày 570 mm, thể

b.

tích 25 m3, lớp đá thạch anh dày 50 mm.
Tháp tiếp xúc 306
• Nhiệm vụ
Dùng để chuyển hoá khí SO2 thành khí SO3 tại lớp xúc tác thứ 2, 3 và 4.
• Cấu tạo
- Tháp hình trụ, vỏ được chế tạo bằng thép C20 dày 10 mm. Bên trong lót
1 lớp amiăng dày 10 mm và xây lót bằng 1 lớp gạch sa mốt chịu nhiệt
dày 230 mm. Đáy tháp lát thêm lớp gạch chịu axit 180x115x18. Giữa tâm
tháp là 8 đoạn trụ bằng gang chịu nhiệt có Φ 800 lắp ghép với nhau dùng
làm trụ đỡ cho các kết cấu của tháp. Xung quanh tháp, bên ngoài vỏ thép
là lớp bảo ôn cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh dày 250 mm, bên ngoài là
lưới thép 1 ly và nhôm lá dày 0,8 mm.
17


-

Trên đỉnh tháp có nón phân phối khí bằng thép C20, dày 8 mm, Φ 2100.

Dưới nón phân phối là lớp ghi bằng thép để rải lớp đá thạch anh dày 50
mm, cỡ đá 20x25 mm. Trong tháp gồm có 3 lớp xúc tác, mỗi lớp có kết
cấu theo thứ tự từ dưới lên là: dầm đỡ ghi I240 bằng thép C20, kết cấu
ghi đỡ, lưới thép, sau đó là lớp đá thạch anh, lớp xúc tác và lớp đá thạch
anh.

Trên các lớp xúc tác 3, 4 có hệ thống phân phối khí, trên lớp 2 có hệ thống trộn
khí. Dưới các lớp xúc tác 2, 3, 4 đều có hệ thống gom khí ra. Giữa lớp 3 và lớp 4
được ngăn cách bằng tấm thép sàn. Do đó tháp được chia thành 3 đoạn ngăn cách
riêng nhau.
3.5.Công đoạn hấp thụ
a. Bộ phận sấy không khí
Không khí có nhiệt độ 28 – 30 0C được máy thổi khí hút qua tháp sấy 251 và
tháp tách tia bắn 253.
Tại bộ phận sấy, axit sunfuric ≥ 95 % được tưới từ trên xuống. Chu trình
tưới của axit như sau: axit sunfuric từ thùng chứa được các bơm chìm bơm lên các
dàn làm lạnh để làm lạnh axit xuống còn 45 – 50 0C bằng nước
chảy ngoài ống, sau đó axit được đổ vào thùng cao vị rồi được tưới vào tháp
sấy qua hệ thống phân phối axit bằng đĩa với lưu lượng 240 – 270 m 3/h. Lượng axit
chảy từ tháp sấy về thùng chứa lại tiếp tục được bơm tuần hoàn lên tháp sấy kết
thúc 1 chu trình sấy. Trong tháp xảy ra quá trình hấp thụ hơi nước.
Không khí sau tháp sấy đạt tiêu chuẩn: độ ẩm ≤ 0,015 %, hàm lượng tia bắn
≤ 0,005 mg/m3. Không khí sau tháp sấy có nhiệt độ 40 – 45 0C ra khỏi tháp sấy đi
qua tháp tách tia bắn 253 để giữ lại các giọt axit kéo theo trước khi về máy nén.
b. Bộ phận hấp thụ
Hỗn hợp khí SO2, SO3 ra khỏi lớp 3 tháp tiếp xúc có mức chuyển hoá 94 %,
sau khi được làm nguội xuống nhiệt độ 180 0C đi vào tháp hấp thụ trung gian 254.
Chu trình tưới của tháp mônô trung gian như sau: axit mônô có nồng độ 98,3 ± 0,4
18

% H2SO4 cú nhit 70 5 0C t thựng cha c cỏc bm chỡm bm lờn dn lm
lnh v c lm lnh xung 50 5 0C, sau ú vo thựng cao v ri c ti
vo thỏp hp th trung gian qua h thng phõn phi axit bng a vi lu lng
360 m3/h. Lng axit chy t thỏp hp th trung gian v thựng cha li tip tc
c bm tun hon lờn thỏp kt thc 1 chu trỡnh.
Khớ ra khi thỏp hp th trung gian cú nhit 80 0C i vo thỏp kh mự
tỏch ht lng axit v mự axit ri i qua cỏc trao i nhit 3010 v 305 nõng
nhit lờn 425 0C trc khi vo lp 4 thỏp tip xỳc chuyn hoỏ tip lng SO 2
cũn li.
Hn hp khớ SO2, SO3 ra khi lp 4 thỏp tip xỳc cú mc chuyn hoỏ 99,7
%, c lm ngui xung nhit 180 0C i vo ỏy thỏp hp th cui 255. Chu
trỡnh ti ca thỏp hp th cui nh sau: axit mụnụ cú nng 98,3 0,4 % H 2SO4
cú nhit 60 65 0C t thựng cha c cỏc bm chỡm bm lờn cỏc thit b lm
lnh tm v c lm lnh xung 50 55 0C, sau ú vo thựng cao v ri c
ti vo thỏp hp th cui qua h thng phõn phi axit bng a vi lu lng 360
m3/h. Lng axit chy t thỏp hp th cui v thựng cha li tip tc c bm
tun hon lờn thỏp kt thỳc 1 chu trỡnh.
Sau thỏp hp th cui 255 hn hp khớ i vo thỏp tỏch git 256 trc khi
thi ra ngoi tri qua ng thi khớ.
Mt s thit b chớnh
Thỏp sy khớ 251v thỏp hp th cui 255
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị sấy hấp thụ
TT Vị trí
Tên thiết bị
S.lợng Đặc tính thiết bị, kích thớc chủ
yếu
1

251

Tháp sấy

1

Vỏ bằng thép dày 8mm, xây lót bằng
gạch chịu axít, bên trong xếp đệm
chịu axít, phân phối bằng 4 máng,
5000mm, H15600mm, ống khí ra
19


1200mm; ống axít bằng thép
không gỉ đẩy/hồi 200/530 mm
2

258

Thùng chứa axít
sấy

2

Vỏ bằng thép, bên trong xây lót
bằng gạch chịu axít, 2800mm,
L14500mm, V = 80m3

3

262

Bơm chìm tháp
sấy

3

XH-160/49-CT-6-T
Q =160 m3/h, H = 38 mH2O
N=55 kW, n=1460 vòng/phút

4

266

Dàn làm lạnh axít
sấy bằng gang

1

Bề mặt: F =864 m2

5

253

Tháp tia bắn sấy

1

Vỏ bằng thép xây lót bằng gạch

chịu axít, bên trong xếp đệm chịu
axít, 5500mm, H10000mm, ống
vào/ ra 1200mm

6

254

Tháp hấp thụ
trung gian

1

Vỏ bằng thép dày 8mm, xây lót bằng
gạch chịu axít, bên trong xếp đệm chịu
axít, phân phối bằng 4 máng thép không
gỉ, 5000mm, 15600mm, ống khí vào/
ra 1400mm; ống axít bằng thép
không gỉ đẩy/hồi 200/530 mm; đờng
nớc cấp thép CT38 50 mm

7

264

Bơm chìm tháp
hấp thụ trung gian

3

XTT 160/49-EI-6-T
Q=160 m3/h, H=38 mH2O
N1 = 100 kW, N2,3 =75 kW
n=1460 vòng/phút

8

278

Tháp khử mù axít
cho tháp hấp thụ
trung gian

1

Vỏ bằng thép dày 10mm, xây lót
bằng gạch chịu axít 5000mm,
10000mm, ống khí vào/ ra
1400mm; ống xả axít bằng thép
không gỉ hồi 150 mm; số lợng nến
12 cái treo trên vỉ nến bằng thép
trắng. Nến loại ES 210, vật liệu bằng
thép 316L SS và sợi thuỷ tinh đặc biệt
TFE; đờng kính trong ngoài
600/650mm, dài 3000 mm.

9

268

Dàn làm lạnh axít

1

Bằng gang, F =1152 m2
20


tháp hấp thụ trung
gian
10 260

Thùng chứa axít
tháp hấp thụ trung
gian

2

Vỏ bằng thép dày 8mm, xây lót
bằng gạch chịu axít, 2800mm,
H14500mm, V =80 m3

11 255

Tháp hấp thụ cuối

1

Vỏ bằng thép dày 8mm, xây lót bằng
gạch chịu axít, bên trong xếp đệm

chịu axít, phân phối bằng 4 máng thép
không gỉ 5000mm, H14762mm;
ống khí vào/ ra 1400mm; ống axít
bằng thép không gỉ đẩy/hồi
200/530 mm; đờng nớc cấp thép
CT38 20 mm

12 263

Bơm chìm tháp
hấp thụ cuối

3

XTT 160/49 EI-6-T
Q =160m3/h, H =38 mH2O
N =75 Kw, n= 1460 vòng/phút

13 267

Làm lạnh axít tháp
hấp thụ cuối ( làm
lạnh tấm)

3

Vật liệu tấm: Alloy-276
Vật liệu gioăng: viton
Bề mặt: 33.81 m2
ống axít vào/ra: DN200 mm

ống nớc vào/ra: DN200 mm

14

Thiết bị lọc nớc đục cấp
nớc làm lạnh cho làm
lạnh tấm

L=1070mm;B =760mm;H=1738mm
H=915 mm; 520mm

3

Lới lọc 319: mật độ 86 lỗ/cm2
ống nớc vào/ra: 200mm

15 259

Thùng chứa axít
hấp thụ cuối

1

Vỏ bằng thép dày 8mm, xây lót
bằng gạch chịu axít, 2800mm,
H14500mm, V=80 m3

16 256

Tháp tia bắn hấp

thụ cuối

1

Vỏ bằng thép xây lót bằng gạch
chịu axít, bên trong xếp đệm chịu
axít, 5500mm, H10000mm, ống
vào/ ra 1400mm

21


17

Tháp xử lý khí thải

18 280

ống thải khí

Vỏ bằng thép; 4500 mm
Vỏ bằng thép 1200mm,
H98000mm

1

Chỉ tiêu kỹ thuật
a- Tháp sấy khí vị trí 251
Nhiệm vụ: Sấy không khí trớc khi về lò
-

Lu lợng không khí ẩm vào tháp: 36600ữ47000 m3/h

-

Nhiệt độ không khí vào : 28ữ30 oC

-

Nhiệt độ không khí ra : 40ữ45 oC

-

Lu lợng axít tới : 240-270 m3/h

-

Nồng độ axít tới : 95% H2SO4

-

Nhiệt độ axít tới/chảy: 45ữ50/40ữ45 oC

-

áp suất khí vào : -40 mmH2O ; áp suất khí ra : -135 mmH2O

Hiệu suất hấp thụ : 99,9 %
- Hàm ẩm sau sấy: <0.015% V
- Tia bắn < 0,005 mg/m3

- Xếp đệm :
Loại đệm
Kiểu
Chiều cao
xếp
(m)
-

Bề mặt
riêng(m2/m3)

Thể tích
(m3)

Diện tích
(m2)

150x150

Xếp

0.3

40

5,888

236

120x120

Xếp

0.24

50

4,710

236

100x100

Xếp

0.2

60

3,925

236

80x80

Xếp

0.16

70

3,140

220

50x50

Xếp

6

110

117,750

12953

22


50x50

Đổ rối

Tổng

1.4

110

8.3

27,475

3022

162,888

16901

b- Tháp hấp thụ trung gian vị trí 254
Nhiệm vụ : Hấp thụ SO3 sau lớp III máy tiếp xúc.
- Lu lợng hỗn hợp khí SO2, SO3 vào tháp: 34840 m3/h
-

Nhiệt độ khí vào : 180 oC

-

Nhiệt độ khí ra : 80 oC

-

Lu lợng axít tới : 360 m3/h
Nồng độ axít tới : 98,3%0,4

-

Nhiệt độ axít tới /chảy : 45ữ55/65ữ75 oC

-

áp suất khí vào : 1180 mmH2O ; áp suất khí ra : 1060 mmH2O

Hiệu suất hấp thụ : 99,9 %
- Xếp đệm: ( Tơng tự nh tháp sấy )
c- Tháp khử mù axít cho tháp hấp thụ trung gian 278
-

- Lu lợng khí vào/ra tháp 31330 m3/h
- Nhiệt độ khí vào 80oC
- Tổn thất áp suất khí đi qua tháp 300 mmH2O
- áp suất làm việc 1060mm H2O
- Hiệu suất lọc mù:
+ Với hạt mù kích thớc > 3àm là 100%
+ Với hạt mù kích thớc 3àm là 99%
- Lợng mù đầu vào 50 mg/m3
d- Tháp hấp thụ cuối vị trí 255
23


Nhiệm vụ : Hấp thụ khí SO3 sau lớp IV máy tiếp xúc
-

Lu lợng hỗn hợp khí SO3 vào tháp : 31330 m3/h

-

Nhiệt độ khí vào : 180 oC

-

Nhiệt độ khí ra : 80 oC

-

Lu lợng axít tới : 360 m3/h
Nồng độ axít tới : 98,3%0,4

-

Nhiệt độ axít tới /chảy : 45ữ50/60ữ65 oC

-

áp suất khí vào : 130ữ165 mmH2O ; áp suất khí ra : 70ữ90 mmH2O

Hiệu suất hấp thụ : 99,9 %
- Xếp đệm: ( Tơng tự nh tháp sấy)
e- Thiết bị làm lạnh tấm 267-1,2,3.
-

- Mục đích: Để làm lạnh axít 98.3 0.4% H2SO4
+ Công suất: 160 m3/h/1 thiết bị làm lạnh tấm.
+ Nhiệt độ axít vào: 65

o

+ Nhiệt độ axít ra: 55

o

C

C

+ Độ nhớt: 18 cP
- Dung môi làm lạnh: bằng nớc đục ở hồ tuần hoàn lọc qua cốc lọc
+ Lu lợng:

127.918 m3/h/1thiết bị làm lạnh tấm

+ Nhiệt độ nớc vào: 31
+ Nhiệt độ nớc ra:

o

C

40 oC

+ Độ nhớt: 0.72 cP
- Công suất trao đổi nhiệt: 1329.12 kW
- Hệ số : K = 1604.77 W/m2K.
f- Mức các thùng chứa sấy, hấp thụ trung gian, hấp thụ cuối
24


Mức dới của thùng chứa 1,5 m
- Mức trên thùng chứa 2,2 m

h- Nớc vào ra dàn làm lạnh axít
-

- Nớc vào: + Nhiệt độ: 28-32 oC;

+ Độ pH: 6.5-7

- Nớc thải ra hồ: + Độ pH: 6.5-7

Cỏc cụng on ph
Cụng on trn
Nng axit c duy trỡ bng cỏch b sung axit vo thựng cha. Vic iu
chnh nng axit trn cú th thc hin bng tay hoc t ng.
Cụng on lc nc hoỏ hc
Nc t sụng a vo lc huyn phự v st bng cỏch cho qua cỏc thiột b
lc c hc cú cha than antraxit nghin v qua thit b lc cation cú cha cation
sunfua carbon (CK-1).
Nc c bm qua tt c h thng bng bm. Nc sau mỏy lc cation st
c liờn tip i qua thit b lc cation nc 1, nc 2 (cha CK-1) v anion (cú cha
anion AN-31).
Trong cỏc thit b lc cation hydro, cỏc ion Ca2+, Mg2+ c gi li. Cỏc
anion sinh ra sau mỏy lc cation c gi li trong cỏc mỏy lc anion. Nc sau
quỏ trỡnh lc cú cha CO2 ho tan c a qua thit b thi CO 2 ri c bm
a v thựng cha thụng nhau.
Kho mazut
Mazut vn chuyn bng ụtụ xitec hoc tu ho c bm tun hon vo
thựng cha. Du t thựng cha c hỳt theo ng hỳt qua thit b lc thụ vo
bm tun hon, qua thit b hõm núng (s dng hi nc 5 6 at gia nhit), qua
thit b lc tinh rũi v thựng cha hoc qua bm trc vớt cp cho ni tiờu th.
25