Slide Thiết kế phân xưởng sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép với năng suất 300.000 tấn H2SO4năm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.96 MB, 20 trang )
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT HĨA HỌC
CHUN SÂU: CƠNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ
Đề tài: “Thiết kế phân xưởng sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép với năng suất
300.000 tấn H2SO4/năm.’’
Giáo viên hướng dẫn : ThS.Quách Thị Phượng
Sinh viên thực hiện
1
MSSV
Lớp
Khóa
: Nguyễn Thị Hồng Nga
: 20113174
: KTHH3
: K56
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
2
1
2
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
PHẦN 2: CƠ SỞ HÓA LÝ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
3
PHẦN 3: CHỌN VÀ BIỆN LUẬN DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ
4
PHẦN 4: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CƠNG ĐOẠN TINH CHẾ KHÍ LỊ
5
6
PHẦN 5: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CƠNG ĐOẠN CHUYỂN HĨA VÀ HẤP
THỤ
PHẦN 6: TÍNH THIẾT BỊ
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
3
1.1. Tính chất của axit sunfuric và oleum
1.1.1.
Khái niệm chung
CƠNG THỨC (H2SO4)
Trong hóa học, axit sunfuric được xem là hợp chất của anhydrit sunfuric với nước. Cơng thức hóa học SO 3.H2O hoặc H2SO4, khối lượng phân tử
98,08.
-
Trong kỹ thuật, hỗn hợp theo tỷ lệ bất kỳ của SO3 với H2O đều gọi là axít sunfuric.
Nếu tỷ lệ SO3 : H2O < 1: dung dịch axít sunfuric
SO3 : H2O > 1dung dịch của SO3 trong axít sunfuric hay ơleum hoặc axít bốc khói.
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
4
1.1. Tính chất của axit sunfuric và oleum
1.1.2. Một số tính chất của axit sunfuric và oleum
Tính chất vật lý
Chất lỏng nhớt
khơng màu,
Điểm đẳng phí
H2SO4
98,3 %
ts =336,5
0
C
D=1,8305
0
(20 C)
0
ts=296,2 C
DD axit
Oleum
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
5
1.1. Tính chất của axit sunfuric và oleum
1.1.2. Một số tính chất của axit sunfuric và oleum
Nhiệt phân hủy
Axit SA phân hủy ở nhiệt độ trên 250 độ C theo phản ứng:
H2SO4 => SO3 + H2O
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
6
1.2. Các nguyên liệu sản xuất axit sunfuric
S nguyên
tô
Quặng
Thạch cao
chứa S
NGUYÊN LIỆU
Khí thải
Axit thải
chứa S,
H2 S
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
7
1.3. Ứng dụng axit sunfuric và tình hình sản xuất
1.3.1. Ứng dụng axit sunfuric
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
8
1.3. Ứng dụng axit sunfuric và tình hình sản xuất
1.3.2. Tình hình sản xuất
-
Hàng năm,sản lượng axit sunfuric của thế giới khoảng 160 triệu tấn, với giá xấp xỉ 8 tỷ USD.
-
Có ba cơng nghệ thơng dụng để sản xuất axit sunfuric:
Công nghệ tiếp xúc
Công nghệ NOx
Công nghệ CaSO4.
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM, NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
9
1.3. Ứng dụng axit sunfuric và tình hình sản xuất
1.3.2. Tình hình sản xuất
Phương pháp tiếp xúc :
Tiếp xúc đơn : Hiệu suất chuyển hóa SO 2 thành SO3 đạt 98%
Lượng SO2 khơng chủn hóa bị thải vào khí qủn, gây ô nhiễm môi trường.
Tiếp xúc kép : Hiệu suất chuyển hóa SO 2 thành SO3 đạt 99,5-99,9%.
3
3
Lương SO2 thải : 500mg/m ; mù axit 35mg/m (đạt tiêu chuẩn khí thải công nghiệp)
Một số công ty lớn sản xuất axit sunfuri lớn :
Nhà máy Supe phôt phát Lâm Thao-Phú Thọ
Nhà máy Supe lân Long Thành-Bến Tre
Nhà máy hóa chất Tân Bình
Nhà máy axit sunfuric, cơng ty DAP-VINACHEM
PHẦN 2: CƠ SỞ HĨA LÝ Q TRÌNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
10
Chế tạo khí sunfurơ SO2.
Làm sạch tạp chất khỏi hỗn hợp khí.
Ơxy hóa SO2 thành SO3 trên xúc tác.
Hấp thụ SO3 thành axit sunfuric.
PHẦN 2: CƠ SỞ HĨA LÝ Q TRÌNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
11
PHẦN 3: CHỌN VÀ BIỆN LUẬN DÂY CHUYỀN THIẾT BI
12
Chọn dây chuyền gồm các thiết bị :
Nồi hơi nhiệt thừa
Xyclon
Lọc điện khô
Tháp rửa I, II
Lọc điện ướt I, II
Tháp tăng ẩm
Tháp sấy
Tách giọt axit
Trao đổi nhiệt ngồi
Tháp ơxy hóa
Tháp hấp thụ oleum, monohydrate
Tháp tách tia bắn
PHẦN 4: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CÔNG ĐOẠN TINH
CHẾ KHÍ LỊ
13
Bảng 4.1: Thành phần hỗn hợp khí-bụi
Thành phần
kg/h
3
m /h
%V
SO2
24.861,48
8.701,52
8,25
SO3
490,03
137,11
0,13
O2
14.860,55
10.399,63
9,86
N2
98.779,33
78.988,71
74,89
H 2O
5.822,67
7.245,99
6,87
Bụi
6.033,92
Tổng
150.847,98
105.472,97
100,00
PHẦN 4: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CÔNG ĐOẠN TINH
CHẾ KHÍ LỊ
14
Nồi hơi nhiệt thừa
Xyclon
Lọc điện khơ
Tháp rửa I
Tháp rửa II
Lọc điện ướt I
Tháp tăng ẩm
Lọc điện ướt II
Tháp sấy
PHẦN 5: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CƠNG ĐOẠN CHUYỂN
HĨA VÀ HẤP THỤ
15
Bảng 5.1: Chế độ kỹ thuật tháp chuyển hóa
Số thứ tự lớp xúc
Nhiệt độ khí vào
Mức chuyển hóa
tác
0
( C)
(%)
I
420
65,00
II
490
84,00
III
450
95,00
IV
410
99,80
PHẦN 5: CÂN BẰNG CHẤT-CÂN BẰNG NHIỆT CƠNG ĐOẠN CHUYỂN
HĨA VÀ HẤP THỤ
16
Tháp chuyển hóa
Trao đổi nhiệt 15
Trao đổi nhiệt 13
Trao đổi nhiệt 12
Trao đổi nhiệt ngoài bằng nước 17
Tháp hấp thụ trung gian 19
Trao đổi nhiệt 16
Trao đổi nhiệt ngoài bằng nước 18
Tháp hấp thụ cuối 21
PHẦN 6: TÍNH THIẾT BI
17
Tháp ơxy hóa
Bảng 6.1: Thơng số tháp chuyển hóa
BỘ PHẬN
TÊN CHỈ TIÊU
Mức chuyển hóa các lớp xúc
GIÁ TRI
ĐƠN VI
65-84-95-99,8
%
tác I-II-III-IV
THÁP CHUYỂN
HĨA
Nhiệt độ khí vào-ra lớp I
420-570
Nhiệt độ khí vào-ra lớp II
490-534
Nhiệt độ khí vào-ra lớp III
450-475
Nhiệt độ khí vào-ra lớp IV
410-424
o
C
o
C
o
C
o
C
Đường kính trong
11,8
m
Đường kính ngồi
12,646
m
Chiều cao
22,29
m
PHẦN 6: TÍNH THIẾT BI
18
Tháp sấy khí :
Bảng 6.2: Thơng số tháp sấy
BỘ PHẬN
THÁP SẤY KHÍ
TÊN CHỈ TIÊU
Nhiệt độ khí vào-ra
GIÁ TRI
34-40
ĐƠN VI
o
C
o
Nhiệt độ axit tưới-chảy
40-49
Nồng độ axit tưới-chảy
95-94,6
% H2SO4
≤ 0,01
% thể tích
Đường kính trong
7,4
m
Đường kính ngồi
7,63
m
11,535
m
Hàm ẩm sau khi sấy
Chiều cao
C
BẢNG TỔNG KẾT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHÍNH
19
STT
BỘ PHẬN
01
NỒI HƠI NHIỆT THỪA
02
03
XYCLON
LỌC ĐIỆN KHÔ
04
THÁP RỬA I
TÊN CHỈ TIÊU
GIÁ TRI
ĐƠN VI
Nhiệt độ khí vào-ra
800-380
o
C
Hiệu suất lắng bụi
30
%
Nhiệt độ khí vào-ra
380-370
o
C
Hiệu suất lắng bụi
90
%
Nhiệt độ khí vào-ra
370-350
o
C
Hiệu suất lắng bụi
99
%
Nhiệt độ khí vào-ra
350-80
o
C
Nhiệt độ axit tưới-chảy
40-65
o
C
Nồng độ axit tưới-chảy
60-59,92
% H2SO4
Hiệu suất hấp thụ SO3
20
%
Nhiệt độ khí vào-ra
80-40)
o
C
Nhiệt độ axit tưới-chảy
35-40
o
C
05
THÁP RỬA II
Nồng độ axit tưới-chảy
25-25,07
% H2SO4
Hiệu suất hấp thụ SO3
10
%
Đường kính trong tháp
7,5
m
40-38
o
C
90
%
Nhiệt độ khí vào-ra
38-35
o
C
Nhiệt độ axit tưới-chảy
30-35
o
C
Nồng độ axit tưới-chảy
5-5,01
%
Hiệu suất hấp thụ SO3
10
%
Nhiệt độ khí vào-ra
35-34
o
C
Hiệu suất lọc mù
99,99
%
06
LỌC ĐIỆN ƯỚT I
Nhiệt độ khí vào-ra
Hiệu suất lọc mù
07
THÁP TĂNG ẨM
08
LỌC ĐIỆN ƯỚT II
20
Cám ơn thầy cô và các bạn đã lắng nghe !
