ĐỒ ÁN MÔN CHUYÊN NGÀNH

N CHUYN NGNH

N CHUYN NGNH TI :CNG NGH SN XUT PHN LN NUNG CHY

PHN1 : M U1/ Vai tr ca phn bn. Phn bn l thc n ca cy trng, ngun dinh dng ch yu cho cy pht trin. Trn tng loi t, tng loi cy trng cng nh cc giai on sinh trung v pht trin m cy cn nhng s lng v cht lng khc nhau. Theo khi lng, cht dinh dng c 2 nhm, a lng: nit, photpho, kali v vi lng: Mg, Mn, Bo, Zn. Theo ngun gc, phn bn chia thnh hai loi: Phn bn hu c c ngun gc t ng thc vt v phn v c c tng hp t cc loi ha cht hoc khong cht phn r. Trong hot ng sn xut nng nghip, phn bn gp phn ng k lm tng nng sut cy trng, cht lng nng sn. Theo nh gi ca Vin Dinh dng Cy trng Quc t (IPNI), phn bn ng gp khong 30-35% tng sn lng cy trng. Nh vy cho thy vai tr ca phn bn c nh hng n nng sut, sn lng quc gia v thu nhp ca nng dn tht l to ln! 2/ Gii thiu v phn ln nung chy: Phn ln nung chy hay cn gi l phn ln thy tinh l mt hn hp photphat silicat(Ca v Mg).Thnh phn ca phn ln nung chy gm ch yu l: 4(Ca,Mg)O.P2O5 5(Ca,Mg)O.P2O5.SiO2 Tm li trong thnh phn ca phn ln nung chy gm ch yu l nguyn t P, nguyn t Ca,Mg v mt s nguyn t vi lng nh Fe, Co, Mn, Cu, Mo, Thc t trong qu trnh sn xut phn ln s c phi trn to ra nhiu loi phn m khi ha tan c pH t 6-8 ph hp vi cc loi t khc nhau.

GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 1

N CHUYN NGNH

u im ca phn ln nung chy: Trong thnh phn c b xung nhiu nguyn t dinh dng trung lng nh : Mg: cht ch yu to nn dip lc t ca cy , gip cy tng hp P , ng v cht bo.t i thoi ha , t xm v t bc mu, t ph sa sng thng thiu Mg. N rt c li cho phm cht ca cy ly ng , cy ly du , cy h u , vv Silic : tch ly trn cy ha tho ( ng , la , cao lng ) lm cy cng cp , gim su bnh. Mt khc y l loi phn c tnh kim thch hp vi cc loi t phn ,t chua. Ln trong phn ln tn ti dng khng ha tan trong nc nn hiu qu i vi cy trng chm hn phn supe nhng li c hiu qu bn lu v khng b chuyn thnh dng cy kh hp th Vi cc loi t c dung tch hp th ln v gi ln nh t ph sa chua , t phn , t pheralit chua, vv th hiu qu ca ln nung chy cao hn rt nhiu so vi supe ln.

3/.Tnh hnh sn xut phn ln nung chy hin nay trn th gii v trong nc. - Thc t hin nay, nhu cu s dng phn bn trong sn xut nng nghip cc quc gia l rt ln.Theo s liu nm 2006-2007, s lng phn bn c s dng : Trung Quc la 48,8 triu tn n l 22,045 triu tn M l 20,821 triu tn EU l 13,86 triu tn Thi Lan l 1,69 triu tn. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 2

N CHUYN NGNHVit Nam l 2,604 triu tn.Trong lng phn ln s dng l 0,634 mi p ng c 30% nhu cu s dng. - Mun p ng c nhu cu phn bn hin ti v s pht trin sn xut nng nghip trong nhng nm sau ny th khng th theo con ng nhp khu ngy mt tng v phn bn m phi pht trin sn xut p ng ti a nhu cu ca nng nghip v ci thin cht lng phn bn gip ngi nng dn khng cn bn nhiu m vn t hiu qu. Mt trong nhng cng ngh sn xut phn bn mang li hiu qu tng i cao hin nay la cng ngh sn xut phn ln bng phng php nhit ni chung v phn ln nung chy ni ring.y l cng ngh n gin, u t t bn thp,gi thnh sn phm h.Ty thuc vo nguyn liu v phng php ch bin m sn phm c hm lng 16-36% P2O5 hu hiu.


Page 3

N CHUYN NGNH

PHN II. TNG QUANI/ C s l thuyt. Nguyn liu chnh sn xut phn ln nung chy l apatit v cc loi olivine , secpangtin,dolomite c nung chy bng than cc 1450 15000C trong l cao tng t l luyn gang thp. 2Ca5F(PO4)3 +SiO2 +H2O = 3Ca3(PO4)2 +CaSiO3 +2HF Nguyn t F trong tinh th qung apatit c tch ra khi nguyn liu , ton b sn phm chy lng.Dng mt tia nc lnh p sut cao lm lnh t ngt s to ra Ca3(PO4)2 c cu to tinh th ging vi thy tinh, c bit d ha tan trong mi trng ng t chua. II. c im s dng nguyn,nhin liu trong sn xut phn ln nung chy. 1/ nguyn liu Cht lng phn ln nung chy ph thuc c bn vo cht lng nguyn liu sn xut n.Trong qung photphat l nguyn liu chnh quyt nh thnh phn dinh dng ca sn phm. 1.1/Qung pht pht (qung apatit). Qung apatit c cng thc l Ca5X(PO4)3 (X=F,Cl,OH) thng dng hn c vn l Floapatit Ca5F(PO4)3 hoc vit khc i 3Ca3(PO4)2CaF2.T cng thc ha hc ny ta thy qung apatit cha cc thnh phn ch yu sau: CaO:55% P2O5:42% F:3%

Ca5F(PO4)3 thng tn ti di dng tinh th hnh lc gic n l tp hp cc tinh th c kt cu chc v mn Apatit c mu hi xanh vng nht hay vng lc.Mu sc ny l do s bin i thnh phn ha hc c trong qung. Apatit c trong lng ring 1,5-2,2 tn(m2).Nhit nng chy 1400-1600oC.Ngoi thnh phn chnh ra apatit cn c cc tp cht.


Page 4

N CHUYN NGNH1.2/Cht tr dung: Cht tr dung s dng sn xut PLNC l Secpentin ( x vn) dolomit, qung magienit. Nhng nc ta thng s dung Sepentin c mu xanh l cy, xm nh v chai, xen ln nhng phn trng, loang l ging nh mt mnh rn. x vn thuc loi siu bazo hnh thnh t lu i do nhng khi nng chy trong lng tri t theo cc k nt tro ln ri ng c li.N thuc loi ngho SiO2 nhng li c nhiu khi lng khc. x vn c cng thc tng qut: Mg6(Si4O6)(OH)3 , tp cht thng l Fe, Al, Ca, Cu, Cr, B, Mo, Ni, Cochng thay th mt phn Mg trong cng thc tng qut lm cho c nhiu mu sc khc nhau. *Ngoi nguyn liu chnh trn cn s dng thm mt s loi v qung khc nhau nh: + Sa thch: thnh phn SiO2 > 90%, c ht t 11-90 mm + Qung bnh: l sn phm tn thu cu cc loi qung c kch thc (10 mm, trn thm cht kt dnh (xi mng 7%) dng my p thnh bnh 2/Nhin liu Nhin liu dng trong sn xut phn ln nung chy thng l in, du mazit, than. S dng cc dng nguyn liu khc nhau theo cc loi l khc nhau. 2.1/in Trong qu trnh sn xut phn ln nung chy ch yu l dng nhit nng ha mm chy lng hn hp nguyn liu (phi liu). Nu s dng ngun nng lng in th qu trnh sn xut v cng thun li, kh nng t ng ha cao khng ch cc iu kin k thut d dng, thch hp, sn phm thu c c tinh khit cao. Mt khc hn hp kh ra khi l ch yu l HF nn vic thu hi v s l n d dng. Nhng in nng tiu hao tng i cao (1000kwh/tn sn phm) nh hng n gi thnh sn phm. iu cng l nhc im c bn ca vic s dng ngun nng lng ny. c bit l nc cng nghip in cha pht trin th vic s dng n rt hn ch. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 5

N CHUYN NGNH2.2/ Du Mazut Du mazut l mt nhin liu cung cp nng lng kh ln, qu trnh thao tc d dng, cht lng sn phm tt. Nhng ch pht trin mt s nc c cng ngh khai thc du m. 2.3/ Than. Than l nguyn liu c s dng rng ri nht, dng than kh thao tc hn in v du Mazut. Mt khc sn phm thu c c nhiu tp cht khng c tinh khit. Khi duy tr than cn phi c nhng yu cu sau: + t tro + Nhiu nng cao + bn c nhit ln. + T trng thp. Trong cc loi than: than g, than cc, than antraxitth than cc c s dung hiu qu nht v n m bo c cc yu cu trn. Hin nay nc ta nghin cu s dng than antraxit sn xut. 3./ Phng php sn xut. Qu trnh sn xut phn ln nung chy l qu trnh nung luyn bng nhit .Ty thuc vo dng cung cp nng lng ( dng nhin liu ) khc nhau hnh thnh cc phng php khc nhau. 3.1/ Phng php l in S dng in v bin in nng thnh nhit nng nung luyn. Thng dng l in tr h quang ( bap ha hoc xoay chiu) c 3 in cc bng than (granfit ), thn l lm bng thp tm,y l v xung quanh xy bng gch chu la.Dng in qua my bin th vo thnh dn in a n u trn ca cc in.L c nh c in th U=110V,c ln c U=360-420V .in cc c treo trong l, u di cm


Page 6

N CHUYN NGNHvo lp vt liu.in va l sinh ra h quang in gia cc in cc,nhit sinh ra c nhit 1500 -16000C lm cho phi liu ha mm chy lng . u im: Nhit cao lm phi liu c nng chy hon ton. Thu c sn phm tinh khit. C th s dng c qung cc v bt . Nhc im: tn in nng: ( 1000KWh/tn sn phm) Ga thnh sn phm cao. 3.2/ Phng php l bng. y l loi l dng du mazut nung luyn phi liu.n c cu to n gin , thn l c xy bng gch chu la.Du mazut c phun vo v nhit d ca l t 15000C. Sn phm thu c c cht lng tt hn dng than,nhng li t hn nn t c s dng. 3.3/ Phng php l cao: y l loi l c s dng tng i ph bin nht nc ta , v nhin liu s dng l than nn ph hp vi nhiu nc . u im: thao tc d dng. vn u t xy dng t. c bit c th pht trin c cc a phng. Nhc im: Khng s dng trc tip qung bt c nu s dng dng bt phi em ng bnh. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 7

N CHUYN NGNH4./ La chn phng php sn xut. Da vo phng cc u nhc im ca cc phng php sn xut trn. Ta thy phng php sn xut ti u nht l phng php l cao i t nguyn liu l than 5./ S nguyn l sn xut phn ln nung chy:

Nguyn liu

Kp hm p

Sng kh

Ra

Lc bi

L cao 145015000 C Ti nc 3 5atm

Ra bi

Bi ra

Ca(OH)2

X l

Sy

thi Kh thi Lc bi

Nghin

sng

Sn phm


Page 8

N CHUYN NGNHThuyt minh dy truyn. Qung apatit, secpentin c gia cng, p, nghin sng , ra , phi liu ng thnh phn v chuyn np vo nh l cng vi nhin liu t .Nhin liu t l than v kh nng .Phi liu c a vo l nh h thng np liu t ng. Phi liu c nung n nhit 14000C 14500C , nhit ny phi liu b chy lng .khi nng nhit ln 14500C 15000C linh ng tng cao nh nhit ca than v gi nng. Liu lng c tho lin tc ra khi l cao y l. Liu lng c ti t ngt ngay khi chaye ra khi y l vi p lc cao 1,53 atm,c khi n 5 atm. Bn sn phm c chuyn ra qua bi ro. a bn sn phm vo sy t m < 1% ri a sang thit b nghin, sng v thu sn phm t yu cu. Sn phm cha t kch thc yu cu (805 qua sng 0,15mm) th c quay li nghin. Phn kh thi ca l cao qua thit b lc bi , hp th , x l lm sch ri thi ra ngoi. X Ni v Fe ojc chy xung y ca l cao c tho ra nh k. Cc ht qung nh hn kch thc yu cu c thu hi p thnh vin ri a va l cao sn xut li.


Page 9

N CHUYN NGNH

PHN II : CNG NGH SN XUTI/ Bn v chi tit dy truyn cng ngh.


Page 10

N CHUYN NGNH

II/ Cc cng on sn xut.2.1/chun b nguyn liu, nhin liu. Nguyn liu, nhin liu vn chuyn t ni khai thc v a im sn xut c kch thc khng ng u.Do trc khi phi liu vic cn thit trc tin l phi chun b tt nguyn nhin liu.vic chun b c tin hnh theo cc bc sau y: 2.1.1/ C ht. Trc khi phi liu nguyn nhin liu cn phi tin hnh qua cc qu trnh gia cng c hc , c ht gia cng ty thuc vo ng knh ca l.Nu c ht to qu th qu trnh nung luyn lu, tn nhiu than,p sut l gim, khng y ct liu nng chy ra ngoi.Nu c ht nh qu lm tng tr lc ca l , d gy ra hin tng ng tng kt khi.V vy cn phi chn c htc p kch thc ph hp,c ht ph thuc vo kch thc l nung. ng knh l (mm) 250 250 500 500 1000 2.1.2/ Phi liu. Trong thnh phn ca phn ln nung chy c 4 thnh phn ch yu : P2O5 , CaO ,MgO , SiO2 .Vic khng ch t l gia cc thnh phn trn lin quan n nhit nng chy ca phi liu, nht ca phi liu chy lng , n thnh phn v cht lng ca sn phm .V th vic xc nh t l phi liu chnh xc l mt vn rt quan trng.Mun vy trc tin chng ta cn phi nghin cu tc dng ca tng thnh phn trong phi liu. a/ i vi P2O5. P2O5 trong thnh phn cng cao th cht lng phn bn cng tt. Nhng trong phi liu m vt qu 25% th nhit ca phi liu cao, tn nhin liu , tc kt GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 11 C ht (mm) Nguyn liu 15 30 20 40 25 60 Nhin liu 20 50 30 80 40 100

N CHUYN NGNHtinh ln, thao tc kh khn ,hiu sut chuyn ha khng cao.Cho nn trong qung khi phi liu tuy cha P2O5 cao( 38 40%).Nhng thc t sau khi phi liu P2O5 c trong sn phm ch t 18 21 % .Nu P2O5 t qu th sn phm thu c c hm lng P2O5 nh,cht lng sn phm thp, tc kt tinh chm.Do trong phi liu thng khng ch P2O5 25% b/ i vi CaO. Thnh phn CaO trong phi liu cng ln th nhit nng chy ca phi liu cng cao.Nh vy khi c mt ca SiO2 s gim tc dng nng cao nhit chy lng phi liu ca CaO .Nu CaO qu nhiu th s lm cho P2O5 trong ph liu gim thp.Do trong sn xut phi khng ch theo t l nht nh m bo t l kim trong phn ln nung chy. c./ i vi SiO2. SiO2 ngoi tc dng nu trn th P2O5 v SiO2 quyt nh axit ca phn bn. nhit ln hn 14000C th tnh axit ca SiO2 ln hn ca P2O5 .Nhit cng cao th tnh cht cng th hin r rt,Lng SiO2 trong sn phm chim 20-25%.Tuy khng ln lm nhng m c mt ca SiO2 c tc dng ph v mng li tinh th qung pht pht v y Flo ra ngoi theo phn ng: 2Ca5(PO4)3 + SiO2 + H2O = 3Ca3(PO4)2 + CaSiO3 + 2HF 4Ca5F(PO4)3 + 3SiO2 = 6Ca3(PO4)2 + 2CaSiO3 + SiF4 V SiO2 c tnh cht axit ln hn P2O5 trong phi liu nhiu s lm tn tht P2O5 tng ln.Mt khc SiO2 cn tan ln vo tinh th qung pht pht lm cho tinh th b bin dng dn n lm gim lc tng tc to mng tinh th .Do s lm gim tc kt tinh v h thp nhit chuyn dng. Nu nh hm lng tinh th SiO2 trong phi liu qu t th vic ph v mng tinh th kh, tc kt tinh nhanh, nhit chy lng ca phi liu cao.Ngc li nu SiO2 qu nhiu th hm lng P2O5 trong thnh phm gim v nhit nng chy ca phi liu tng cao hiu sut chuyn has gim v pht pho d b thng hoa v tn tht.V vy cn phi chn hm lng SiO2 trong phi liu theo t l kim trong phn ln nung chy. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 12

N CHUYN NGNHd./ i vi MgO. MgO c tc dng h nhit nng chy ca phi liu chy lng c d nht nh, hn ch c tc kt tinh ca apatit do Flo v nhm gy ra. Nu MgO nhiu qu s lm tng nhit chy lng ca phi liu. Trong phi liu MgO chim khong 20-25% nhit 1450oC n dng MgO.SiO2, MgO.Al2O3, MgO.Fe2O3 v ch yu dng CaO.MgO.SiO2. e./ i vi Al2O3 v Fe2O3 Nu trong phi liu qu nhiu R2O3 s lm cho phi liu kh chy lng lm cho Flo d kt tinh trong Apatit, hiu sut chuyn ha gim(R= Al v Fe). Ngc li nu khng c chng c bit l Al cng lm cho hiu sut chuyn ha gim v s c mt ca chng s lm hn ch s kt tinh ca Canxi photphat v trng thi ban u (trng thi khng hiu qu). 2.1.3./t l phi liu v cch tnh phi liu. T l cao nht trong thnh phn ln nung chy l P2O5 ,CaO, MgO,SiO2 chng chim trn di 90 % tng cc thnh phn.cho nn khi phi liu phi cn c vo 4 thnh phn .Khi nghin cu t l phi liu cc nh khoa hc u ly qung photphat lm chun tnh ton .Do ty tng ni c cc loi qung khc nhau m t l phi liu cng khc nhau. V d : - Lin X dng qung apatit trn vi olivine theo cc t l ; 1 mol P2O5 ng vi 3 5 mol CaO, 1-2 mol MgO v 1 2 mol SiO2. M p dng t l qung ln / olivine =2/1 Nht t l ny l 3,5/1. Vit Nam trong sn xut phn ln nung chy hin nay th phi liu qung apatit c vi qung secpentin theo t l MgO /P2O5 = 2- 3 kim : =1,8 2,7


Page 13

N CHUYN NGNHvi t l ny h thp nhit nng chy ca phi liu hn ch tn tht P2O5 v t mc chuyn ha cao nht ) MgO/CaO 0,5 1.Cn c vo cc quan h ny ngi ta tnh ton c t l ca mi loi nguyn liu cn phi liu . Ngoi ra ngi ta cn xc nh t l than so vi nguyn liu nh sau: + Nu dng than cc : y trng lng than X - trng lng secpentin 100 - trng lng apatit (Ni chung v than c phi liu 20- 30% trng lng ca hn hp nguyn liu) tnh ton t l phi liu ngi ta thnh lp bng thnh phn sau: Loi nguyn nhin liu Apatit Secpentin than T l phn trng lng 100 x y Thnh phn P2O5 CaO P1 C1 P2 C2 P3 C3 MgO M1 M2 M3 SiO2 S1 S2 S3

T bng trn ta c th tnh ng lng thnh phn trong qung nh sau: Loi nguyn liu Apatit Secpentin than P2O5 100P1 xP2 yP3 Thnh phn CaO MgO 100C1 100M1 xC2 xM2 yC3 yM3 SiO2 100S1 xS2 yS3


Page 14

N CHUYN NGNHDa vo t l :

=

=2-3

=

=1,8-3,5

=

=0,5-1

Trong :40,32 trng lng phn t MgO 142 trng lng phn t P2O5 60 trng lng phn t CaO 3.Nung luyn. 3.1/ qu trnh nung luyn . t lu c nhiu gi thuyt v qu trnh nung luyn sn xut phn ln nung chy.Xong gn y cc nh khoa hc i ti mt s kin thng nht :Qa trnh nung luyn l mt qu trnh l ha phc tp, trong qu trnh l hc l ch yu v bn cht ca qu trnh l s thay i mng li tinh th di tc dng ca nhit , qu trnh ny xy ra theo 3 giai on : Tng nhit, ha mm chy lng , v qu nhit.


Page 15

N CHUYN NGNH1. khu vc tng nhit 2. khu vc ha mm Chy lng 3. khu vc qu nhit

Khng kh c thi vo l cao qua cc mt gi phn phi kh u n theo gc nht nh ( mt gi chnh t xin gc , mt gi ph t vung gc )theo chiu cao ca ct liu m nhit tng dn t trn xung di. Khu vc tng nhit ( khu vc 1) c nhim v bc hi nc v t chy cao hp cht hu c , ti y nguyn nhin liu c sy kh , kh l ra c lm lnh. Khu vc 2 ( khu vc ha mm chy lng , ti khu v ny than chy mnh lit nhit t n nhit nng chy ca phi liu v lm chi phi liu ha mm chy lng. hay ni cch khc l ti y phi liu chuyn t trng thi rn sang trng thi lng. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 16

N CHUYN NGNHKhu vc 3 ( khu vc qu nhit) ti khu vc ny khng ch cao hn nhit nng chy ca phi liu 100-1500C nhm mc ch cho phi liu nng chy hon ton. Khng kh i vo gp than xy ra phn ng oxy ha : C + O2 =CO2 + 97.800 Kcal Ln pha trn l O2 gim dn v sinh ra phn ng : C + O2 = 2CO + 59.400 Kcal C + CO2 =CO - 30.400 Kcal nhit cao cn c cc phn ng sau: 2Ca5(PO4)3 + SiO2 + H2O = 3Ca3(PO4)2 + CaSiO3 + 2HF 4Ca5F(PO4)3 + 3SiO2 = 6Ca3(PO4)2 + 2CaSiO3 + SiF4 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 = 6 CaSiO3 + P4 + 10CO 2P2 + 5 O2 = 2P2O5 Trong thc t pht pho b thng hoa ( tn tht ) khong 1% tng lng pht pho c trong qung pht pht . Ngoi cc phn ng trn cn c cc phn ng vi Al2O3 v Fe2O3, NiO ( cc phn ng ny khng c li cho qu trnh sn xut , v n to thnh kim loi hp ph nhit gy tn tht nhit, mt khc chng cn tc dng vi ln thnh cc mui pht pht kh tan, lm gim hm lng P2O5 hiu qu.) Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 NiO + C = Ni + CO

Tt c cc kim loi tch ra c ly ra y l cao.( nhng ch yu l Ni). 3.2/ Cc yu t nh hng n qu trnh nung luyn. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 17

N CHUYN NGNH3.2.1 Yu t nhit . y l yu t ch yu nh hng n qu trnh nung luyn .Nu nhit cao th qu trnh nung luyn d dng ,mng tinh th ph v hon ton , phi liu c ha mm chy lng hon ton.Nu nhit thp qu th khng nhit phi liu chy lng.V th khng th khng ch nhit thp hn nhit nng chy ca phi liu.Do vn t ra l cn phi nghin cu ng im ca phi liu quy nh ch nhit cn khng ch cho thch hp.

A Hnh 1: nhit nng chy ca phi liu. Trong ; ng MEN ng chy lng. ng MEP ng ha mm. Khu vc trn ng MEN khu vc qu nhit. M nhit nng chy ca apatit(15500C) N nhit nng chy ca secpentin (14800C) GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

S

Page 18

N CHUYN NGNHE nhit nng chy ca phi liu . Thng thng nhit nng chy ca phi liu khong 1300- 14000C , nhit ny phi liu bt u ha mm , chy lng, nhng cc tinh th cha b ph v hon ton .V th nhit cn khng ch nhit 1400- 14500C . 3.2.2/ nht ca khi nng chy. nht cao hay thp c lin quan n tc chuyn ng ca khi chy lng . nhit cao nht nh d vn chuyn cn nhit thp cao kh vn chuyn. Qua kho st thc nghim cho ta thy .Khi thnh phn secpentin l 37,5% trong phi liu th nht nh nht bt k nhit no.

Hnh 2: nht ca khi nng chy. 3.2.3/Chiu cao ca ct liu: Chiu cao ca ct liu c tnh t mt gi ph n b mt trn ca vt liu.Nu ct liu qu cao s gy nn p lc ln, c kh nng tn dng nhit sy kh vt GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 19

N CHUYN NGNHliu nhng tr lc tng nh hng n vic phi kh trong l.Mt khc lm cho nhit trong l gim gy hin tng thiu nhit , kt khi, tc l.Cn nu ct liu thp qu th vic li dng nhit km, p lc khi liu chy lng nh lm cho liu ra kh.Mt khc nhit kh l ra ln tn tht P2O5 tng ln . khng ch chiu cao ct liu thch hp, thc t ngi ta khng ngi ta khng ch theo ng knh ca l (thng khng ch chiu cao ct liu bng 2 3 ln ng knh ca l). 3.2.4/ Lng gi v p sut gi. Lng gi: c xc nh trn nhn c s lng than cung cp cho 1 tn sn phm.Qa trnh nung luyn phi liu trong l nh vo s chy ca than.Nu khng ch lng gi thch hp th than chy tt v m bo nhit cho qu trnh nung luyn.Nu lng gi nhiu qu , than chy hon ton , nhit ta ln , lng kh nng thot ra ngoi nhiu dn n tn tht nhit,tn tht .mt khc d gy hin tng kt dnh ming ca gi do kh lnh a vo nhiu.Nu lng gi t qu ,than chy khng hon ton, ta ra t nhit ,mt khc sinh ra phn ng kh (thu nhit)nn khng m bo nhit cho qu trnh nung luyn . khng ch lng khng kh cn thit ta cn c vo phng trnh phn ng: C + O2 =CO2 + 97.800 Kcal Lng O2 cn thit t chy 1kg than l 22,4:12=1,86 m3 .Nhng thc t trong than ch c khong 80% ,do khi t chy 1kg than cn 1,86.0,8=1,49m3 O2 .Vy lng khng kh cn t 1 kg than l

=7,1m3.

Trong thc t khng phi ton b O2 ca khng kh tip xc vi ccbon thc hin phn ng chy. Cho nn ngi ta thng ly d khong 30 50% hay ni cch khc l gp 1,3 1,5 ln so vi lng tnh ton l thuyt .Nh vy t chy 1kg than cn 1,0 11m3 khng kh . p sut gi:p sut gi lin quan n lng khng kh a vo t.Nu p sut gi cao qu tc gi vo l nhanh ,thi gian tip xc gia O2 than chy khng ht hon ton , khng nhit cung cp cho nung luyn.Mt khc ct liu s dch chuyn ln nh l v tn tht nguyn liu tng ln.Nu p sut gi thos qu s khng d O2 t chy than.Khi chn p sut gi cn phi cn c vo lc cn GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 20

N CHUYN NGNHng ng, ming ng gi, lc cn ca ct liu, c ht ca phi liuTheo kinh nghim thc t thng khng ch 1,1 1,5 atm.

3.2.5/ Lm lnh.

Ta c nhit chuyn dng kt cu ca canxiphotphat nh sau: 7500C

C3P

giai on nung luyn, di tc dng ca nhit , ph v mng tinh th canxiphotphat , chuyn n t trng thi rn sang trng thi lng.V th nu liu nng chy ra khi l m lm lnh t t th kt cu tinh th s tr v trng thi ban u C3P ( khng hiu qu).Do muncho hiu sut chuyn ha sn phm cao , chat lng tt th qu trnh lm lnh phi tht tt, lm lnh tht nhanh, t ngt.Bi v vic lm lnh nhm mc ch lm ng c , ph v thnh ht nh, lm cho kt cu th thy tinh v nh hnh ca liu nng chy c c nh. Vic lm lnh thng s dng nc ( ngi ta cn gi giai on ny l giai on di nc), nn hiu qu di nc (lm lnh) ph thuc vo p sut ca nc , lng nc s dng, kt cu ca thit b di nc. Nu p sut v lng nc qu ln s lm nh hng n qu trnh gia cng thnh phm, lm cho phn ln nung chy b vn ( liu bng) kh lc, ra, khso kh ,lng sn phm tri theo dng nc s tng ln, tiu hao nng lng ln.Nu p sut v lng nc qu nh th hiu sut chuyn ha thp v cht lng sn phm thp.


Page 21

N CHUYN NGNHNgoi ra khi la chon p sut v lng nc cn lin quan n tnh lu ng ca liu nng chy.Nu dng cht tr dung l secpentin th p sut v lng nc c th nh mt t cn nu dng lomit th tng mt t. p sut tng i thch hp thng khng ch 3-4 atm v lng nc di gp khong 15- 30 ln trng lng sn phm. tng hiu qu lm lnh, ngi at thng ly vi phun nc hai bn hoc chnh gia b di nc tng cng sc xung kch ca dng nc vi liu nng chy , lm lnh nhanh v t ngt.Gc lp vi nc phi thch hp v nu vi nc vnh hoc qu trc th qu trnh lm lnh s khng tt. V th vi phun nc phi lp sao cho chnh lch gia chiu cao ca vi phun v ca ra liu ca l khng c qu ln, nc phi xi chnh tm dng liu chy ra. 3.2.6/ Sy v nghin. Sau khi lm lnh bn thnh phm c vt ln phi t nhin cho do nc ( m 7 - 14%) Ti y phn ln nung chy c nhiu gc cnh sc, tng hiu qu s dng mt khc phng vic st thng th cn phi nghin, yu cu kch thc ht sau nghin khong 0,15mm ( thit b thng s dng l my nghin bi). nng cao hiu sut nghin, trc khi nghin bn thnh phm sn phi sy.Trc y bn thnh phm c m 5 7%, sau sy m cn 1%( thng s dng my sy thng quay, tc nhn sy l kh l v sy theo phng php cng chiu) t=500 6000C). 3.2.7/ X l kh Flo v thu hi Ni a./ X l kh Flo. Kh Flo i ra ngoi c nhit 600 7000C v c thnh phn 10 15% CO2, 5 7% O2, 5 7% CO, 72 76%N2, 3 7 % H2O 0,2 0,3%F(HF v SiF4) ; 0,1% P2O5 , 0,5 0,6% SO2 , ngoi ra cn c bi v tro.Trong Flo l thnh phn ng ch nht, v n l thnh phn ha hc mang tnh cht c hi hn c, cng vi cc thnh phn khc lm nhim mi trng lm nh hng n sc GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 22

N CHUYN NGNHkhe con ngi , ng thc vt.Do vn t ra l cn phi x l kh Flo ta c th dng nc , sa vi.Khi phn ng hp th xy ra: 4HF + SiO2 3SiF4 + 2 H2O 2HF + Ca(OH)2 SiF4 + 2 H2O 2H2 SiF6 + SiO2 2CaF2 + 2 H2O

SiF4 + 2Ca(OH)2

2CaF2 + SiO2 + 2 H2O

Ngoi ra cn c cc phn ng: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + SO2 CaCO3 + HF 2 CaCO3 + SiF4 CaCO3 + H2O CaSO3 + CO2 CaF2 + H2O + CO2 2CaF2 + SiO2 + 2CO2

Dung sdichj sa vi thng c nng l 8 10g/lt, PH= 7,5 8.Sau khi x l hm lng Flo cn li trong kh thi khong 0,001mg/lt ( 0,2 0,3% Flo 0,5mg/lt) Trong lu trnh cng ngh sn xut thng s dng hai thp hp th , Thp 1 rng c H=14M , D=2,5m , hiu sut hp thui 70% , Thp 2 xp m g c H=14m, D=2m, hiu sut hp th 90% .m g c u im tng b mt tip xc pha nhng c nhc im l s to thnh keo trong khi hp th vi Ca(OH)2 v gy tc m. s dng nc hp th v nng cao hiu sut hp th ngi ta dng thit b hp th kiu Venturi, Kh l i vo ch hp ca Venturi lm cho tc cu dng kh tng ln v gp nc phun .S dng thit b loi ny d b n mn nht l ch hp. khc phc nhng nhc im ny ca thp hp th loi m v Venturi ngi ta nghin cu v thay th bng thit b hp th kiu Xiclon mng nc,kh l i t di ln cn nc hoc sa vi i va Xiclon theo phng tip tuyn to thnh mng nc.Khi tng b mt tip xc pha v dn n tng hiu sut hp th. GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 23

N CHUYN NGNHb./ Thu hi Ni: Thnh phn ca x ra khi l cao bao gm Ni, Fe, Al nhng ch yu l Ni , qua vic x l v tinh ch ta thu c Ni.Ni c s dng rng ri trong cc ngnh cng ngip in , c kh , ha cht , ch to dng c tinh vi, in t , hng khng tiu dng C th ni thu hi Ni lm cho gi thnh ca sn phm gim dn 10%. thu hi Ni ta c th s dng 2 phng php: Phn ly dch tng (phng php lng) v phng php phn ly tng rn. Phng php phn ly dch tng: Do t trng khc nhau Ni, Fe. V liu nng chy .T trng cu Ni v Fe ln hn s lng xung chy ra ngoi ca Niken , cn liu nng chy chy ra ca ra liu.Phng php ny hiu sut thu hi khng cao v mt phn Ni s ra theo ca liu.Mt khc Ni c ly ra bng th cng cho nn cng lao ng ln. Phng php phn ly tng rn: Hn hp bn thnh phm phn ln nung chy v Ni , Fe sau khi lm lnh bng nc qua tuyn t , tuyn ni hoc tuyn nc lm cho chng tch ra.Qua thc nghim cho chng ta thy:tt nht l dng phng php tuyn t v n c u im sau :hiu sut thu hi coa , gim c cng lao ng, thit b n gin Ni thu hi c th gia cng trc tip .Hiu quae thu hi tt nht l t h thng thu hi Ni sau khi sy. III.DY TRUYN SN XUT V CC THIT B CH YU TRONG DY TRUYN SN XUT 1./ Lu trnh sn xut. Sn xut phn ln nung chy theo phng php hin nay c hai loi lu trnh :lu trnh gi nng v lu trnh gi lnh. 1.1/Lu trnh gi nng. Xut pht t vn s dngt han antraxit m ngi ta hnh thnh phng php ny.Bi v than c nhit tr thp hn, c bn c nhit thp hn than cc.c im ca lu trnh ny l t chy than khng hon ton, thiu oxy , GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 24

N CHUYN NGNHnhit thp khi chy thnh phn kh l rac h yu l CO.V th snguwoif at cn gi l lu trnh CO. 1.2/ Lu trnh gi lnh Dng khng kh d Oxy a vo t chy hon ton nhin liu .nhit sinh ra ln. 2.CC THIT B CH YU. 2.1. L CAO 2.1.1 CU TO 1: Chung np liu 2: thng cha ca b phn np liu 3: Lp cch nhit ca v l 4: Gch chu nhit ca v l 5: V thn l 6: ng phn phi gi 7: Bc nc lm mt 8: Lp bt chu la bo v bc nc 9: Ca tho liu 10: ng gi vo l 11: ng thot kh 12: Chung np nhin liu th 2 GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N

Page 25

N CHUYN NGNH13: Phu cha liu nh l

Cu to ca l cao l hnh tr trn , v ngoi bng thp, phn trong ph trn xy dng bng gch chu la phn di l bc nc , ng knh l l 1,1m( l 1 vn tn). Nhit lm lnh v bc nc l 50 600C (nu nhit cao hn s kt t cc ion Ca2+ , Mg2+ lm gim h s truyn nhit, cn nhit thp hn s tn tht nhit khng m bo nhit cho qu trnh nung luyn).L c 12 mt gi , trong c 8 mt gi chnh t nghing 12 150 v 4 mt gi ph t vung gc vi thnh l .B phn np liu gm 2 np chung theo tc lch pha nhau gi kn kh l, trnh tn tht nhit.Pha y l c ca ra liu , ca ly Niken v ca sa cha.Phn di l c hm cch nhit trnh tn tht nhit c y l, trnh s ng kt liu chy lng y l .Ca kh l cao ra c kt cu thnh 2 nhnh , nhnh chnh v nhnh ph( ng khi chnh v ng khi ph) nhnh ph ch hot ng khi c s c ca l cao. nh gi vic sn xut ca l cao tt hay xu , thy c s thay di v tnh hnh sn xut, trnh v k thut , thao tc l cao tt hay xu ng thi nm vng sn xut ci tin l thut , gii quyt cc vn s c xy ra , cn phi a vo mt s ch tiu k thut sau:

- Cng sn xut:

Cdsx=

=1,27

Trong : P trng lng phn th ( T/24h) D ng knh l ( m)


Page 26

N CHUYN NGNHT s cc=

Do lng cc bon c nhtrong thancoos khc nhau nn t s cc c s chnh lch ln.Ly cacbon c nh trong than l 85% lm tiu chun ta s tnh t s cc chuyn i. V d:24h tiu th 30 tn than , hm lng cacbon c nh l 75% sn lng th 24h l 120 tn. 1.lng cc tiu hao chuyn di30 2.t s cc chuyn i : T s nhin liu =

=26,8 T

Hiu sut sn xut(%)= Hiu sut chuyn ha%= Hiu sut thu hi Ni% =

2.1.2/Cc qu trnh ha l xy ra trong l cao. C th chia t nh l n y l lm 4 khu vc - Khu vc sy phi liu-Khu vc nh l: Khu vc ny nhit khng ch trong khong nhit 150-7000C.Nu thp hn hoc bng nhit bay hi nc s lm ngng t hi nc, bi than s b kt tinh.Nc kt tinh c thot ra: nhit ln hn 1500C nhin liu vo l bt u b bc hi


Page 27

N CHUYN NGNH nhit ln hn 5000C th nc kt tinh trong secpentin thot ra nhit ln hn 650oC th nc kt tinh bay ht theo kh l;Secpentin bt u b phn hy theo phn ng: 3MgO.2SiO2 2MgO.SiO2+MgSiO2+2H2O cc nhit ln hn 6500C s to thnh 3Mg2SiO4 theo phn ng: 2(3MgO.2SiO2) 3Mg2SiO4+2MgSiO3

- Khu vc phn gii mui cacbonat Nhit khong 730- 9200C, xy ra cc phn ng phn gii mui cacbonat v phn ng hon nguyn kim loi Fe, Ni MgCO3 730 MgO+CO2 C0

C CaCO3 9000

CaO+CO2

Fe2O3+C 800 C0

2Fe+3CO

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO

NiO+CO

Ni+CO2


Page 28

N CHUYN NGNHV t trng ca Fe v Ni ln hn rt nhiu so vi t trng phi liu nn Fe v Ni lng xung y to thnh x feroniken (x gang niken).Hp cht ny c tho qua ca liu hoc y l.

- Khu vc ha mm v chy lng Khi nhit bt u t 8000C qung bt u mm v tip tc mm dn cho ti nhit 12000C th n bt u chy.Nhng nhit ny qung vn cha linh ng nu ly ra ngay s rt kh khn v rt chm. Ti y oxy khng kh v than chy mnh hn.Trong l xy ra cc phn ng Phn ng chnh: 2C+O2 2CO+Q Phn ng ph: C+H2O CO+2H2-Q 2CO+O2 2CO2 +Q

V phn ng kh F, hon nguyn Ni v P 2Ca5F(PO4) +SiO2 +H2O 3Ca3(PO4)2 +CaSiO2 +HF

4Ca5F(PO4) +3SiO2 6Ca3(PO4)2+2CaSiO3 +SiF4 Hoc dng tng qut : Ca10F2(PO4)+3(3MgO.SiO2.2H2O)3(3MgO.3CaO.SiO2.P2O5.CaF)+6H2O Trong mt phn CaF2 phn ng vi SiO2 v hi nc CaF2+SiO2+H2O CaSiO3+2HF GVHD:Nguyn Vn Mnh SV:Nguyn Th N Page 29

N CHUYN NGNH- Khu vc qu nhit Nm t vng tm mt gi tr xung (ni l) Nguyn nhin liu sau khi c chy lng nh qu trnh chy tip tc c nng ln nhit t 1300-15000C.Ti nhit ny cht ln s trng thi lngr v rt linh ng (v nh hnh), hiu sut chuyn ha cao.Cht ln trng thi ny c tho ra bi 2 ca ra liu, lm lnh t ngt ri ti nhanh bng nc c p lc cao(lu lng nc gp 15-20 ln lng sn phm), ta thu c bn thnh phm phn ln c cht ln dng v nh hnh tan tt trong axit xitric 2% c trong thnh phn ca nha cc cy tit ra, gip cy hp th tt Bn thnh phn c nc p lc cao y v b ti

2.2/.L t CO( l gi nng). Trong cng on sn xut phn ln nung chy bng lu trnh gi nng ( lu trnh CO) , hm lng CO trong kh l ra tng i ln(10 15%). mar bo v sinh cng nghip ,mt khc li dng nhit chy ca n gia nhit cho khng kh trc khi vo l ,kh l sau s l Flo qua l t CO, khi t chy CO phn ng ta nhiu nhit , ly nhit cung cho khng kh.L t CO thng c hai loi:kiu ng( trao i nhit)v kiu tch nhit.L t kiu tch nhit c cu to phc tp hn , thao tc vn hnh phc tp hn l kiu ng .Nhng hiu sut t ln hn v gch chu la c xp theo t ong nn b mt trao i ln hn. Ngoi ra cn c cc thit b nh :My p m, ba,gu nng,my xc,xe gn,bng ti cao su,bng ti st,my nghin bi,my sy thng quay,bunke cha,cn nh lng.


Page 30

N CHUYN NGNH

PHN III: KT LUN

1.Thu nhn c ca bn thn sau khi tm hiu. 2.Nhng xut nhm a ra nhng gii php c th thay i uuf kin cng ngh v nng cao nng sut cht lng sn phm.


Page 31

Documents

ĐỒ ÁN MÔN CHUYÊN NGÀNH