Công nghệ sản xuất hợp chất vô cơ cơ bản
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.74 MB, 227 trang )
9/2/2014 Chương 1 1
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
NỘI DUNG:
1. Khái niệm về công nghệ hóa học
2. Xu thế phát triển của công nghiệp hóa học
3. Nguyên liệu cho công nghiệp hóa học
4. Nguyên lý chung về thiết bị
9/2/2014 Chương 1 2
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
1.Khái niệm về công nghệ hóa học
“Công nghệ là một khoa học về phương thức và các
quá trình sản xuất các sản phẩm công nghiệp từ
những nguyên liệu thô.”
2. Xu thế phát triển của công nghiệp hóa học
Tăng kích thước thiết bị
Tăng cường độ hoạt động của thiết bị
Cơ giới hóa và tự động hóa
9/2/2014 Chương 1 3
Thay các quá trình gián đoạn bằng các quá trình
liên tục tiên tiến
Tận dụng nhiệt phản ứng
Phát triển các quá trình sản xuất không thải
3. Nguyên liệu cho công nghiệp hóa học
• Vai trò của nguyên liệu đối với quy trình công
nghệ, chất lượng và giá thành sản phẩm.
• Các nguồn nguyên liệu: tự nhiên; bã thải công
nghiệp; bán sản phẩm của các nhà máy hóa chất.
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
9/2/2014 Chương 1 4
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
• Các quá trình làm giàu nguyên liệu: sàng; tuyển
trọng lực, tuyển nổi, tuyển từ …
Sàng
Đập
Nghiền
9/2/2014 Chương 1 5
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
Tuyển trọng lực ướt
9/2/2014 Chương 1 6
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
Tuyển nổi Tuyển từ
9/2/2014 Chương 1 7
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
4. Nguyên lý chung về thiết bị
9/2/2014 Chương 1 8
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
9/2/2014 Chương 1 9
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
9/2/2014 Chương 1 10
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
TIỂU LUẬN
1. Sản xuất khí công nghiệp: H
2
, O
2
, N
2
.
2. Sản xuất H
2
SO
4
từ S
3. Sản xuất H
2
SO
4
từ quặng pyrit
4. Tổng hợp NH
3
5. Sản xuất axit HNO
3
6. Sản xuất H
3
PO
4
bằng phương pháp nhiệt
7. Sản xuất H
3
PO
4
bằng phương pháp trích ly
9/2/2014 Chương 1 11
CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN
8. Sản xuất soda
9. Sản xuất NaOH – Cl
2
và HCl
10. Sản xuất Al(OH)
3
11. Sản xuất đồng
12. Sản xuất KClO
3
, KClO
4
và KMnO
4
13. Sản xuất than hoạt tính
14. Sản xuất phèn nhôm và PAC.
Các vấn đề về nguyên liệu, cơ sở hóa lý của quá trình sx, các
quy trình công nghệ sx, ứng dụng và xu thế phát triển.
9/2/2014 Chương 2 12
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
NỘI DUNG:
1. Những khái niệm chung về axit sunfuric và
ứng dụng
2. Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric
3. Quá trình công nghệ sản xuất axit sunfuric
3.1 Các quá trình tạo khí SO
2
3.2 Làm sạch các tạp chất khỏi khí lò
3.3 Quá trình oxi hóa SO
2
thành SO
3
3.4 Quá trình hấp thu SO
3
9/2/2014 Chương 2 13
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
1. Những khái niệm chung về axit sunfuric và
ứng dụng
1.1. Khái niệm chung
- Nồng độ axit 98% H
2
SO
4
hoặc
80% SO
3
.
- Nồng độ oleum 20% SO
3
tự do
hoặc 85,3% SO
3
tổng.
9/2/2014 Chương 2 14
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
1.2.1. Nhiệt độ kết tinh của axit sunfuric
SA6
1
/
2
- H
2
SO
4
.6,5H
2
O
SA4 - H
2
SO
4
.4H
2
O
SA3 - H
2
SO
4
.3H
2
O
SA2 - H
2
SO
4
.2H
2
O
SA1 - H
2
SO
4
.H
2
O
(84,5%H
2
SO
4
; 8,48
0
C)
9/2/2014 Chương 2 15
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
1.2.2. Nhiệt độ sôi và áp suất hơi
336,5
0
C
98,3%H
2
SO
4
9/2/2014 Chương 2 16
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
1.2. Ứng dụng:
Khoảng 180 triệu tấn H
2
SO
4
được sản
xuất(sử dụng)/năm. Bảng sau cho biết tỷ lệ % sử dụng axit
H
2
SO
4
trên thế giới năm 2003 (theo Kitto, 2004).
Sử dụng % tổng tiêu thụ
Sản xuất axit photphoric 48
Sản xuất phân super photphat đơn 8
Sản xuất phân amoni sunfat 7
Xúc tác làm sạch dầu khí 5
Chiết quặng đồng 4
Sản xuất chất màu Titan dioxit 3
Sản xuất giấy, bột giấy 2
Xúc tác metyl metacrylat 2
Chiết quặng tuyển niken 1
Khác 20
9/2/2014 Chương 2 17
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2. Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric
2.1. Lưu huỳnh
S
S
⇋
9/2/2014 Chương 2 18
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
Khai thác lưu huỳnh
Compressed air under a
pressure of 20-25 atmosphere
Super heated
water at 170
0
C
9/2/2014 Chương 2 19
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
9/2/2014 Chương 2 20
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
Hàm
lượng (%)
Thiên nhiên Lấy từ khí
S
Tro
Arsen
Độ ẩm
Loại 1 Loại 2 Loại 3 Loại 1 Loại 2
99,9
0,05
0,0005
0.2
99,5
0,2
0,0005
0,5
98,6
0,5
0,003
0,5
99,8
0,1
0,01
0,2
99,8
0,5
0,05
0,55
Các loại lưu huỳnh dùng để sản xuất axit sunfuric
9/2/2014 Chương 2 21
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2.2. Quặng pyrit (FeS
2
)
2.2.1. Pyrit thường
FeS
2
– 53,44%S; 46,56%Fe
Quặng pyrit: 30-52%S
9/2/2014 Chương 2 22
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2.2.2. Pyrit tuyển nổi
Quặng pyrit
> 1%Cu
Nghiền
Tuyển nổi chính
Tinh quặng đồng
15-20%Cu
Pyrit tuyển nổi
32-40% S
Tuyển tinh
Pyrit tuyển nổi
45-50% S
d ≈ 0,1mm
w = 12-15%
Sản xuất đồng
9/2/2014 Chương 2 23
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2.2.3. Pyrit lẫn than
Than đá lẫn pyrit
3-5% S
Phân loại
Than đá
Pyrit lẫn than
33-42% S
12-18% C
Nghiền, rửa
Pyrit lẫn than
3-6% C
9/2/2014 Chương 2 24
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2.3. Các loại nguyên liệu khác
2.3.1. Khí lò hơi, lò luyện kim
Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO
2
bằng NH
3
1-Tháp rửa khí; 2,4-Thiết bị làm nguội; 3-Tháp hấp thu nhiều tầng; 5-Tháp
hoàn nguyên; 6-Tháp bốc hơi; 7-Thùng kết tinh; 8-Ly tâm; 9-Nồi chưng áp
30
0
C
27
0
C
50
0
C
140
0
C
9/2/2014 Chương 2 25
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
2.3.2. Thạch cao
1-cấp liệu; 2-lò nung; 3-tháp rửa khí; 4-nghiền búa; 5,6-sấy; 7-silo chứa; 8-cấp liệu; 9-băng tải; 10-nghiền
bi; 11-trộn; 12-máy vê viên; 13-lò nung; 14-làm nguội; 15-cyclon khô; 16-lọc điện khô; 17-làm nguội; 18-
nghiền ximăng; 19-tháp rửa khí; 20-lọc điện ướt; 21-tháp sấy; 22-làm nguội axit; 23,24-trao đổi nhiệt; 25-
chuyển hoá; 26-tháp hấp thu; 27-tách mù axit; 28-làm nguội axit
1400
0
C
