B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - V ỡnh Phi Mễ PHNG V TI U HểA QU TRèNH SN XUT AMMONIUM NITRATE Chuyờn ngnh : K thut húa hc LUN VN THC S K THUT HểA HC NGI HNG DN KHOA HC : TS V èNH TIN H Ni 2016 Lun tt nghip LI CAM OAN Tụi xin cam oan lun Thc S K Thut Mụ phng v ti u quỏ trỡnh sn xut Ammonium Nitrate l cụng trỡnh chớnh tụi thc hin di s hng dn ca TS V ỡnh Tin Cỏc kt qu trỡnh by lun hon ton chớnh xỏc, ỏng tin cy v cha tng cụng b cỏc cụng trỡnh khoa hc no H Ni, ngy 10 thỏng 04 nm 2016 Hc viờn V ỡnh Phi HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin i Lun tt nghip LI CM N Li u tiờn tụi xin gi li cm n chõn thnh v sõu sc n TS V ỡnh Tin ó trc tip hng dn, ch bo cng nh nh hng v mt chuyờn mụn v to iu kin tt nht giỳp tụi sut thi gian thc hin ti Tụi cng xin chõn thnh cm n th cụng ty TNHH Húa cht cụng nghip Vit Hoa - n v tụi ang cụng tỏc, ó to iu kin tt nht cho tụi hon thnh lun Sau cựng, tụi xin t lũng bit n n gia ỡnh, bn bố v cỏc bn sinh viờn húa du K55 ó luụn ng hnh, h tr tụi quỏ trỡnh thc hin ti nghiờn cu Tụi xin chõn thnh cm n H Ni, ngy 10 thỏng 04 nm 2016 Hc viờn V ỡnh Phi HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin ii Lun tt nghip MC LC LI CAM OAN i LI CM N ii DANH MC CC T VIT TT vi DANH MC CC BNG vii DANH MC HèNH V, BIU viii LI M U ix CHNG 1: TNG QUAN V AMONI NITRAT V PHN BểN CHA NIT .1 1.1 TNG QUAN V NH4NO3 1.1.1 Gii thiu .1 1.1.2 Tớnh cht vt lý v tớnh cht húa hc ca amoni nitrat .2 1.2 TNG QUAN V PHN BểN CHA NIT 13 1.2.1 Cỏc loi phõn amụn .14 1.2.2 Cỏc loi phõn nitrat .20 1.2.3 Cỏc loi phõn bún lng cú cha amụn 22 1.2.4 Cỏc loi phõn m hiu qu chm 23 CHNG 2: K THUT SN XUT AMONI NITRAT .26 2.1 SN XUT T AMONIAC V AXIT NITRIC .26 2.1.1 Quỏ trỡnh UCB ( UCB process) 28 2.1.2 Cụng ngh Stamicarbon ( Stamicarbon Process) .29 2.1.3 Quỏ trỡnh cụng ngh NSM/Norsk Hydro (NSM/Norsk Hydro process) .30 2.2 TNG HP T CALCIUM NITRATE TETRAHYDRATE Ca(NO3)2.4H2O .31 HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin iii Lun tt nghip 2.3 CễNG NGH SN SUT CA CễNG TY TNHH MT THNH VIấN 95 33 CHNG 3: TNG QUAN V K THUT PHN NG 38 3.1 GII THIU 38 3.2 NG HC PHN NG 39 3.2.1 Phng trỡnh ng hc, bc phn ng 40 3.2.2 Phng phỏp thc nghim xỏc nh phng trỡnh ng hc ca phn ng húa hc 44 3.3 THIT B PHN NG 46 3.3.1 Cỏc phng thc tin hnh quỏ trỡnh phn ng 46 3.3.2 Cỏc thit b phn ng c s 49 3.4 LA CHN PHNG THC TIN HNH PHN NG 51 3.5 C CH, NG HC PHN NG TNG HP AMONI NITRAT V THIT B PHN NG TI CễNG TY TNHH MT THNH VIấN 95 .52 CHNG 4: Mễ PHNG CM TNG HP AMONI NITRAT BNG ASPEN .54 4.1 TNG QUAN V Mễ PHNG 54 4.1.1 Gii thiu .54 4.1.2 Khỏi nim v mụ phng 55 4.2 GII THIU V ASPEN .55 4.2.1 Lch s hỡnh thnh Aspen 55 4.2.2 ng dng v u im ca Aspen 56 4.3 Mễ T DY CHUYN CM TNG HP AMONI NITRAT 58 4.3.1 Cp nguyờn liu vo thit b phn ng .58 4.3.2 Phn ng thit b phn ng hỡnh ng R101 .59 4.3.3 Thựng tỏch lng-khớ sau thit b phn ng hỡnh ng 61 4.3.4 Thit b hi cụng ngh (R-101B) 62 4.3.5 Thụng s cụng ngh ca cm tng hp amoni nitrate 63 HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin iv Lun tt nghip 4.4 XY DNG Mễ HèNH Mễ PHNG CM TNG HP AMONI NITRAT TRấN ASPEN 66 4.4.1 Chn modul mụ phng cm tng hp Amoni nitrat 66 4.4.2 La chn cỏc mụ hỡnh trờn Aspen Plus 66 4.4.3 Kt qu v tho lun 68 4.4.4 Dựng Aspen Plus ti u húa thụng s cụng ngh cm tng hp amoni nitrat 72 CHNG 5: VN HNH V AN TON TRONG CM TNG HP AMONI NITRAT 75 5.1 VN HNH CM TNG HP AMONI NITRAT 75 5.1.1 Quy trỡnh ng cm 75 5.1.2 Vn hnh bỡnh thng cm tng hp amoni nitrat 79 5.2 AN TON TRONG CM TNG HP AMONI NITRAT .81 5.2.1 Amoniac 81 5.2.2 Axit nitric v axit sunfuric 86 5.2.3 Khớ NOx .88 5.2.4 Dung dch Amoni nitrat 88 5.2.5 An ton bo dng cm tng hp Amonia nitrat .88 KT LUN 91 HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin v Lun tt nghip DANH MC CC T VIT TT T vit tt Tờn y hoc ý ngha t A.B.C Amoni Bicacbonat A.Cl Amoni Clorua ANFO Tờn loi thuc n (Amoni nitrat + du diezen) A.S Amoni Sunfat ASPEN Advanced System for Process Engineering CPAN Amoni nitrat dng tinh th DAP Diamoni Photphat NP Nitrogen - photphorus NPK Nitrogen photphorus Potassium PPAN Amoni nitrat dng ht xp QCVN Quy chun k thut quc gia TKV Tp on cụng nghip Than Khoỏng sn Vit Nam Z195 Tờn nh mỏy snar xut amoni nitrat thuc cụng ty TNHH mt thnh viờn 95 HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin vi Lun tt nghip DANH MC CC BNG Tờn Bng Trang Bng 1.1 Cỏc dng tinh th ca amoni nitrat Bng 1.2 T trng ca dung dch bóo hũa v dung dch sụi Bng 1.3 hỳt m ca amoni nitrat Bng 1.4 Thnh phn ch to ca thuc n ANFO 10 Bng 1.5 Cỏc ch tiờu k thut ca thuc n ANFO 10 Bng 1.6 Ch tiờu k thut ca amoni nitrat tinh th dựng sn xut thuc n nh tng Bng 1.7 Sn lng phõn amoni nitrat trờn th gii, 106T, 1981 Bng 4.1 Bng cõn bng cht v cõn bng lng Base Method ELECNRTL Bng 4.2 Bng cõn bng cht v cõn bng lng dựng Base Method NRTL Bng 4.3 Thụng s ti u hiu sut s dng nguyờn liu HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin vii 11 12 69 70 71 Lun tt nghip DANH MC HèNH V, BIU Tờn Hỡnh v, Biu Trang Hỡnh 1.1 S thay i lng riờng theo s bin i dng tinh th ca amoni nitrat Hỡnh 1.2 S ph thuc ca nhit kt tinh v nhit sụi vo nng dung dch amoni nitrat Hỡnh 1.3 T trng dung dch amoni nitrat Hỡnh 1.4 pH ca dung dch amoni nitrat Hỡnh 2.1 Cu to thit b phn ng 26 Hỡnh 2.2 Cụng ngh UCB 27 Hỡnh 2.3 Quỏ trỡnh cụng ngh Stamicarbon 28 Hỡnh 2.4 Cụng ngh NSM/Norsk Hydro 30 Hỡnh 2.5 Cụng ngh BASF cho chuyn húa ca calcium nitrate 31 Hỡnh 2.6 S cụng ngh cm tng hp amoni nitrat ti Cụng ty 35 TNHH mt thnh viờn 95 Hỡnh 3.1 Thc nghim v s ph thuc nng cu t A vo 44 thi gian phn ng Hỡnh 3.2 Phõn b nng loi thit b phn ng c bn 49 Hỡnh 3.3 Hỡnh dỏng thit b tng hp amoni nitrat ti Cụng ty 52 TNHH mt thnh viờn 95 Hỡnh 4.1 Giao din mụi trng mụ phng 57 Hỡnh 4.2 Main Flowsheet ca chng trỡnh mụ phng trờn 68 Aspen Plus Hỡnh 4.3 th ti u hiu sut s dng nguyờn liu HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin viii 71 Lun tt nghip LI M U Ammonium nitrat c bit n ó t rt lõu nh mt loi hp cht rt quan trng c ng dng rng rói cỏc ngnh nụng nghip, cụng nghip húa hc v quõn s Hin nụng nghip, phõn bún amoni nitrat chim khong 11% lng phõn m tiờu th trờn th gii, s d nú chim lng tiờu th ln nh th vỡ nú cú th cung cp ng thi hai ion amoni v nitrat u cú li cho cõy trng Cũn v cụng nghip v quc phũng, amoni nitrat c dựng nh l thnh phn chớnh ca nhiu loi thuc n nh thuc n ANFO hay thuc n nh tng, ngoi amoni nitrat cũn c s dng s lý qung titanium, sn xut amoniac, oxit nito Núi n õy chỳng ta cng cú th tng tng c rng amoni nitrat cú th c ng dng rng dói nh th no Do nhu cu s dng amoni nitrat nc v trờn th gii l rt ln v ngy cng tng nờn vic nghiờn cu v cụng ngh sn xut amoni nitrat l cn thit cho vic ỏp ng lng tiờu th nc v xut khu nc ngoi tng lai nc ta hin ó cú hai nh mỏy sn xut amoni nitrat, nhiờn dõy chuyn cụng ngh li phi mua bn quyn t nc ngoi Vỡ vy lun ny, vi ti Mụ phng v ti u húa quỏ trỡnh sn xut ammonium nitrat, tụi mun a tng quỏt cỏc tớnh cht húa lý ca hp cht, a nhng cụng ngh sn xut hin cú trờn th gii, sau ú la chn, mụ phng cụng ngh thớch hp, ti u húa quỏ trỡnh nhm mong chỳng ta cú th hiu rừ hn v tỡm cỏch lm ch c cụng ngh sn xut sau ny HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin ix Lun tt nghip - Kiểm tra van tay đợc lắp đặt - Khởi động hai bơm tuần hoàn P-101A B - Kiểm tra đảm bảo hệ thống khoá liên động sẵn sàng cho khởi động - Kiểm tra đảm bảo van chặn đờng ống dẫn amôniac đến thiết bị phản ứng mở Đặt điều khiển việc cấp amôniac FIC-101 chế độ Manual Đóng van điều khiển FCV-101 - Kiểm tra đảm bảo van chặn đờng ống dẫn axit nitric đến thiết bị phản ứng mở Đặt điều khiển tỷ lệ axit nitric/amôniac chế độ Manual đặt tỷ lệ axit nitric/amôniac 1/1 (mol/mol) Kiểm tra đảm bảo van điều khiển FCV-102, ACV-101, ACV-102, ACV-103 ACV-105 đóng - Mở van đầu hút đầu đẩy bơm axit sunfuric P-104 điều chỉnh suất bơm để hàm lợng sunfat dung dịch amôni nitrat khoảng 250 ppm - Trong trờng hợp khởi động bình thờng, phản ứng đợc bắt đầu mức 70% công suất danh định ổn định đó, nhng trờng hợp khởi động lần đầu, phản ứng đợc bắt đầu mức công suất 50% - Đặt lu lợng amôniac điều khiển FIC-101 giá trị tơng ứng với 70% công suất danh định (50% cho khởi động lần đầu) - Mở van cấp amôniac FCV-101 van cấp axit nitric FCV-102 chế độ Manual, điều chỉnh độ mở để lu lợng gần với giá trị đặt chuyển điều khiển tơng ứng sang chế độ Auto - Cùng với thời điểm bắt đầu mở FCV-101 cấp amoniac đến thiết bị phản ứng van điều khiển áp suất amoniac PCV-110B van điều khiển nhiệt độ TCV-101 đợc mở tơng ứng để trì áp suất PIC-110 ổn định 5,2 kG/cm2 nhiệt độ TIC-101 ổn định 90oC - Kiểm tra nhiệt độ khí amoniac vào thiết bị phản ứng TT-101 Điều chỉnh độ mở TCV-101 để nhiệt độ amoniac ổn định 90oC Chuyển TIC101 sang chế độ Auto với điểm đặt 90oC HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 78 Lun tt nghip - Kiểm tra đảm bảo van PCV-103B đợc mở thiết bị ngng tụ công nghệ E-104 làm việc tốt - Khi nhiệt độ phản ứng đạt tới 170oC, điều chỉnh áp suất PIC-103 kG/cm2 tuyệt đối - Khi áp suất ổn định, chuyển PIC-103 sang chế độ Auto - Kiểm tra mức R-101A LIC-101 tăng lên - Mở nhỏ van LCV-101 kiểm tra lu lợng dung dịch amôni nitrat tới E-103A - Khi mức R-101A ổn định, chuyển LIC-101 sang chế độ Auto với điểm đặt 50% - Quan sát mức R-101A LIC-101 độ mở van LCV-101 Độ mở van tăng lên mức tăng có thể, mức cao báo động mức cao Van đóng lại mức giảm xuống dới báo động mức thấp - Kiểm tra nồng độ dung dịch rửa công nghệ Khi nồng độ amôni nitrat đạt 30% khối lợng, điều chỉnh lu lợng nớc ngng công nghệ qua FI-105 để trì nồng độ amôni nitrat dung dịch rửa khoảng 20 30% 5.1.2 Vn hnh bỡnh thng cm tng hp amoni nitrat Dây chuyền đợc cung cấp phòng điều khiển với hình máy tính, đợc nối với hệ thống điều khiển DCS, panel tổng để tín hiệu hóa thông số làm việc thiết bị khí cụ đo - điều khiển dây chuyền Nó bao gồm loạt yếu tố bổ sung nh ămpe kế cho mô tơ, cấu báo động, nút khởi động dừng, Các thông số lại lu lợng kế, áp kế, nhiệt kế, báo trờng vị trí thiết bị tơng ứng Với tất tín hiệu phép phân tích mẫu khác đợc thực cách hệ thống định đến hiệu suất dây chuyền điều chỉnh thông số vận hành cải tiến thiết bị theo yêu cầu Vn hnh cm tng hp amoni nitrat: HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 79 Lun tt nghip Thiết bị phản ứng R-101 đợc cấp khí amoniac đến từ thùng chứa amoniac T-302 axit nitric đến từ giới hạn dây chuyền Việc giữ nhiệt độ thùng sau phản ứng R-101A cho phép tối đa 180oC quan trọng Có cảm biến nhiệt độ TI-101A/B/C Nếu hai ba cảm biến đạt đến 190oC, báo động nhiệt độ cao phải làm việc hai ba cảm biến đạt tới nhiệt độ 195oC, khóa liên động phải làm việc dừng cấp nguyên liệu đồng thời mở van HV-101 HV-102 cấp nớc công nghệ nớc ngng vào làm ngập thiết bị phản ứng R-101 thùng sau phản ứng R-101A Cần phải điều chỉnh nồng độ axit nitric để tránh tăng nhiệt độ, nồng độ axit 54% làm tăng nhiệt độ Khi nớc ngng công nghệ đợc cấp thêm vào axit nitric qua van điều khiển TCV-102 đợc điều khiển vòng điều khiển nhiệt độ TIC-102A Việc cấp nguyên liệu vào thiết bị phản ứng đợc điều khiển nh mô tả phần Lu lợng amôniac đợc cố định FIC-101 Khi đặt tỷ lệ axit nitric/amôniac (mol/mol) 1/1, FIC-102 điều khiển việc cấp axit nitric FT-102 lu lợng kế đa biến, hệ thống DCS lu lợng đợc hiển thị kg axit nitric quy đặc 100%/giờ nồng độ axit đợc đo trực tiếp lu lợng kế Việc điều khiển trị số pH dung dịch amôni nitrat tạo thành cần thiết Đầu đo pH AT-101 phân tích mẫu đợc xử lý (đã pha loãng làm mát) Van điều khiển axit nitric ACV-101 phun axit nitric để trì pH khoảng từ 3,5 Cũng không cần đến van ACV-101 để điều khiển pH, việc lập trình vòng điều khiển mở thêm hay đóng bớt van điều khiển cung cấp axit nitric FCV-102 Việc cung cấp nớc ngng công nghệ đến khay thiết bị rửa công nghệ đợc điều khiển vòng điều khiển FIC-104 lu lợng vào khoảng 85 l/h Vòng điều khiển pH AIC-102 điều khiển việc cấp thêm axit HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 80 Lun tt nghip nitric vào vòng tuần hoàn dung dịch rửa thiết bị rửa công nghệ nhằm để trung hòa hàm lợng amôniac có p suất công đoạn phản ứng đợc điều khiển vòng điều khiển PIC-103 Hơi công nghệ đợc sử dụng để gia nhiệt sơ amôniac, gia nhiệt không khí đến thiết bị làm mát tầng sôi FB-301 để cô đặc dung dịch amôni nitrat Thông thờng có lợng công nghệ d van PCV-103B cấp lợng đến thiết bị ngng tụ công nghệ E-104 để trì áp suất công đoạn phản ứng Ngoại trừ số trờng hợp áp suất giảm vòng điều khiển đóng van PCV-103B mở van PCV-103A cấp bổ trợ vào để trì áp suất 5.2 AN TON TRONG CM TNG HP AMONI NITRAT Phn ny s mụ t cỏc iu kin v gii hn hnh cho vic s dng anh ton cỏc sn phm cú kh nng gõy tai nn cho ngi hnh c s dng dõy chuyn Nú bao gm mt lot cỏc quy tc nhm trỏnh c cỏc tai nn ó lng trc hoc giỳp s cu trng hp tai nn xy Mi ngi hnh nờn bit rừ cỏc quy tc ny Ch cỏc quy tc ny c nghiờn cu k lng v hiu rừ thỡ ngi hnh mi cú th bt u lm vic dõy chuyn Ngi giỏm sỏt phi luụn luụn m bo rng cỏc quy tc ny c tuõn th nghiờm ngt v cỏc thit b bo h thớch hp c s dng mi cn thit 5.2.1 Amoniac 5.2.1.1 c im chung điều kiện nhiệt độ phòng áp suất khí quyển, amoniac khí không màu, nhẹ không khí có mùi gây kích thích Trong công nghiệp sản xuất phân bón thờng xuyên đợc sử dụng áp suất cao trạng thái lỏng, điều làm trở nên nguy hiểm hệ số giãn nở cao Vì thế, đờng ống thùng chứa đợc nạp đầy trở nên nóng HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 81 Lun tt nghip hơn, tạo áp suất cao có xu hớng mở van an toàn chí phá vỡ đờng ống áp suất tăng cực nhanh theo nhiệt độ, Ví dụ: -33 oC áp suất khí oC 3,3 kG/cm2 (g) 15oC 6,4 kG/cm2 (g) 40oC 14,8 kG/cm2 (g) Nếu amoniac lỏng rò không khí, bay cực nhanh làm tăng thể tích lên lớn Theo cách này, kg amoniac (mà trạng thái lỏng chiếm thể tích khoảng 1,6 lít) bay nhanh chóng tạo thành 1400 lít lạnh có xu hớng làm lạnh thứ xuống -33oC, làm ngng nớc mà tiếp xúc không khí, tạo thành đám mây màu trắng (sol khí) đặc không khí, rơi xuống mặt đất đóng băng thứ nớc lạnh ngng từ ẩm không khí Tại áp suất khí quyển, hỗn hợp amoniac không khí với tỷ lệ từ 15,5 28% thể tích nhiệt độ phòng, 14 30% 250oC, nổ tiếp xúc với lửa trần Amoniac phản ứng dễ dàng với nớc tạo thành amoni hydroxit thu nhiệt Với có mặt nớc, amoniac ăn mòn đồng hợp kim Do chất gây kích thích mùi khó chịu nên không lâu khí có chứa amoniac Các ảnh hởng tới chức thể phụ thuộc vào nồng độ không khí thời gian tiếp xúc Các ảnh hởng đợc tổng kết Bng 5.1: HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 82 Lun tt nghip Bng 5.1: Cỏc nh hng ca khớ amoniac ti chc nng ca c th Nng nh hng khụng khớ, mg/Nm3 40 Thi gian tip xỳc ti a cho phộp Mựi gõy kớch thớch d dng Tip xỳc lõu phỏt hin 80 Mựi khú chu gi 400ữ700 Mựi khú chu, kớch thớch mt gi v c hng 2000ữ3000 Ho, co dt, kớch thớch mt Cú th gõy tai ha, nghiờm trng thm vi phỳt Trờn 5000 Co git ng hụ hp v ngt Trong vi phỳt th Trong trờng hợp tiếp xúc trực tiếp với amoniac lỏng da bị cháy amoniac lỏng lấy nớc từ da Mức độ cháy da phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc bề mặt thể tiếp xúc Thêm nữa, tiếp xúc trực tiếp với da gây bỏng lạnh hiệu ứng thu nhiệt bay amoniac áp suất khí 5.2.1.2 Cỏc quy tc an ton - Mọi việc lắp đặt phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định quy tắc an toàn phổ biến áp dụng cho trờng hợp áp suất cao - Việc kiểm tra lắp đặt phải đợc tiến hành thờng xuyên nh quy định yêu cầu - Chỉ ngời đợc đào tạo đặc biệt đợc vận hành lắp đặt lu thể làm việc amoniac - Trớc sửa chữa tuyến amoniac, phải xả amoniac rửa nớc để trạng thái hở HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 83 Lun tt nghip - Tất chỗ rò rỉ tuyến amoniac phải đợc sửa chữa chúng dờng nh nhỏ - Phải luôn mang mặc thiết bị bảo hộ thông thờng, thiết bị dùng trờng hợp khẩn cấp phải đợc cất giữ cho dễ dàng lấy - Trong trờng hợp rò rỉ hay xả amoniac, ngời vận hành nên làm việc hớng ngợc với hớng gió thổi 5.2.1.3 Trang thit b bo h a) Trang thit b bo h thụng thng - Găng tay da cao su - Găng tay an toàn - Mặt nạ với hộp lọc phòng khí amoniac Nó phải đợc cất giữ gần nơi làm việc đảm bảo sẵn sàng sử dụng để kiểm tra sửa chữa chỗ rò rỉ nhỏ nh vào tháp tạo hạt để kiểm tra sau dừng dây chuyền - Quần áo bảo hộ - Mũ bảo hiểm b) Trang thit b dựng trng hp khn cp - Vòi hoa sen bảo hộ đóng mở nhanh vòi phun rửa mắt Chúng phải đợc lắp gần nơi làm việc với amoniac (miệng phun tạo hạt, thiết bị phản ứng khu vực nấu chảy amoni nitrat) - Quần áo cao su chống thấm - Máy hô hấp nhân tạo - Trang thiết bị sơ cứu - Vòi nớc để trung hòa amoniac rò rỉ - Bình cứu hỏa 5.2.1.4 S cu a) Hớt phi amoniac Không có biện pháp xử lý yêu cầu cho trờng hợp tiếp xúc với không khí bị nhiễm lợng nhỏ amoniac thời gian có hạn HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 84 Lun tt nghip Trong trờng hợp tiếp xúc với không khí bị nhiễm lợng lớn amoniac, nạn nhân bị ngất cần phải làm cho tỉnh lại gọi bác sĩ Không đợc cho nạn nhân ăn uống thứ chí tỉnh mà không đợc cho phép bác sĩ b) Nut phi amoniac vo bng Nếu ngời vận hành nuốt phải amoniac mà tỉnh táo nên cho uống nhiều nớc để pha loãng amoniac nuốt phải Nếu nạn nhân bị bất tỉnh không đợc làm cha có cho phép bác sĩ Không đợc phép làm khiến cho nạn nhân nôn mửa, nhng bị nôn mửa đặt t úp mặt, đầu thấp xuống để ngăn không cho chất nôn mửa vào phổi gây tổn hại thêm c) Tip xỳc vi da Nh đề cập trên, da tiếp xúc trực tiếp với amoniac lỏng bị bỏng lạnh nớc hiệu ứng thu nhiệt amoniac bay Vì thế, việc cách ly nạn nhân khỏi amoniac vô quan trọng Nên đa nạn nhân đến vị trí có vòi hoa sen, cởi bỏ quần áo rửa với nhiều nớc thời gian tối thiểu 15 phút Sau đa gặp bác sĩ để xử lý vết bỏng Không đợc bôi dầu hay thuốc mỡ nên bề mặt vùng bị tổn thơng sau 24 kể từ tai nạn d) Tip xỳc vi mt Nếu amoniac vào mắt không kể với lợng nhỏ cỡ nên rửa mắt với nhiều nớc vòi phun rửa mắt giữ cho mắt mở thời gian tối thiểu 15 phút Sau gọi bác sĩ ngay, bác sĩ cha đến kịp tiếp tục rửa mắt 15 phút Sau lần rửa thứ hai, cho - giọt dung dịch pentocain 0,5% dung dịch nớc chất gây tê Không đợc dùng dầu hay thuốc mỡ cha có hớng dẫn bác sĩ dựa lời kể nạn nhân 5.2.1.5 Rũ r amoniac a) kim tra rũ r HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 85 Lun tt nghip kim tra phỏt hin rũ r amoniac thụng thng ngi ta s dng mt chai ng dung dch axit clohidric h lp Hi HCl kt hp vi khớ NH3 rũ r to thnh ỏm sng mự Amoni clorua m trng Cng cú th s dng dung dch phenolphtalein, cú mt NH3 giy s chuyn sang mu -hng b) Sa cha Khụng c sa cha thit b hoc ng ng bờn cũn ỏp sut Ch c ct, hn, ó chc chn rng h thng ó c lm sch hon ton ( khụng cũn amoniac h thng) Trong thi gian sa cha phi cỏch ly tt c ngn la trn, bt la, tia la in, khu vc cú khụng khớ b nhim amoniac, nờn nh cỏc gii hn n ca hn hp amoniac khụng khớ ó c cp trờn 5.2.2 Axit nitric v axit sunfuric Axit sunfuric axit nitric có đặc tính ăn mòn cao tất phận thể gây vết bỏng nặng; kính găng tay bảo hộ phải đợc sử dụng cần thiết Bất kỳ vết dính axit nitric hay sunfuric tình cờ phải đợc rửa nhiều nớc Khi bị bỏng axit trớc hết phải rửa chỗ bị bỏng thật nhiều nớc sau xử lý nh vết bỏng thông thờng 5.2.2.1 c im chung ca axit nitric v axit sunfuric Axit nitric sunfuric với nồng độ từ trung bình trở nên gây bỏng chúng lấy nớc từ thể chí có khả than hóa phận thể Mức độ tổn thơng phụ thuộc vào nồng độ nhiệt độ axit, thời gian tiếp xúc Trong sản xuất Amoni nitrat hạt xốp, sử dụng axit có nồng độ trung bình cao nhiệt độ thay đổi từ nhiệt độ phòng đến 100oC Các điều kiện đủ để gây vết bỏng nặng trừ có biện pháp phòng chống 5.2.2.2 Cỏc quy tc an ton HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 86 Lun tt nghip - Mọi việc lắp đặt phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định quy tắc an toàn phổ biến áp dụng cho trờng hợp axit mạnh với nồng độ cao - Tất đờng ống dẫn axit phải đợc đánh dấu để nhận biết - Định kỳ kiểm tra để phát sớm rò rỉ có - Tất chỗ rò rỉ axit nitric hay sunfuric phải đợc sửa chữa sớm tốt - Trớc sửa chữa đờng ống hay thiết bị nào, phải xả axit, rửa nớc không áp suất - Phải mang mặc thiết bị bảo hộ làm việc với axit sửa chữa chỗ rò rỉ 5.2.2.3 Trang thit b bo h - Kính bảo hộ - Găng tay cao su dùng sửa chữa, găng tay cao su da vận hành bình thờng - Quần áo chịu axit - ng cao su ủng da tăng cứng - Vòi hoa sen bảo hộ đóng mở nhanh vòi phun rửa mắt Chúng phải đợc lắp gần nơi làm việc với axit (thiết bị phản ứng khu vực rửa khí) - Mũ bảo hộ 5.2.2.4 S cu Trong trờng hợp tiếp xúc với axit nitric hay sunfuric, vùng bị ảnh hởng, mắt hay bề mặt phận thể, phải đợc rửa thật nhiều nớc, nên nhớ mức độ nghiêm trọng vết bỏng phụ thuộc vào việc xử lý nhanh nh rửa chúng thời gian Sau rửa lần đầu với nớc 10 phút, đợi bác sĩ, rửa tiếp 10 phút với dung dịch natri cacbonat loãng Trong trờng hợp mắt tiếp xúc với axit, sau rửa mắt nớc, nhỏ vài giọt dung dịch thuốc giảm đau kết hợp với khử trùng HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 87 Lun tt nghip Không đợc làm với nạn nhân đợc bác sĩ khám 5.2.3 Khớ NOx Axit nitric đặc sử dụng sản xuất Amoni nitrat nguồn sinh khí NOx, dễ dàng nhận chúng màu nâu đỏ khí NO2 Đây khí đặc biệt nguy hiểm tác hại lên thể tích lũy dần theo thời gian hít phải lợng nhỏ khí thời gian đủ dài làm tăng nguy mắc bệnh viêm phổi mà điều thờng không tránh đợc Không nên trì tiếp xúc với khí lý thời điểm trừ với thời gian ngắn Một điều đặc biệt quan trọng phải lu ý khí với nồng độ thấp không gây khó chịu thở điều tạo cho ngời vận hành chủ quan không thực biện pháp tự phòng ngừa từ trớc nh với khí amoniac Khi chắn chí nghi ngờ có khí NO2 phải đeo mặt nạ không mối nguy hiểm tồn Nếu ngời vận hành tình cờ hít phải khí NOx phải thông báo cho quản đốc biết đợc bác sĩ khám 5.2.4 Dung dch Amoni nitrat Các dung dịch Amoni nitrat nguy hiểm nhìn chung chúng nóng Chúng gây vết bỏng đau đớn tình cờ tiếp xúc với da mắt Phải sử dụng kính găng tay bảo hộ lấy mẫu dung dịch tháo lắp đờng ống dẫn dung dịch Các vết bỏng Amoni nitrat gây nên đợc rửa thật nhiều nớc sau xử lý nh vết bỏng thông thờng 5.2.5 An ton bo dng cm tng hp Amonia nitrat 5.2.5.1 ng ng Trớc bắt đầu bảo dỡng đờng ống ví dụ nh thay mối nối, van, v.v tất điểm đầu ống cuối ống phải đợc bịt bích mù để ngăn không cho chất nguy hiểm vô tình vào bên ống Nh quy tắc, đờng ống phải đợc xả rỗng hoàn toàn sau rửa với nớc để đảm bảo không lu thể bên (không bao HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 88 Lun tt nghip tin van đóng) Trong trờng hợp nào, đờng ống đợc vệ sinh theo cách tùy thuộc vào tính chất lu thể mà chứa Ngời vận hành phải đợc bảo vệ để chống lại lu thể bắn vào Trong trờng hợp đờng ống sạch, phải đảm bảo chúng đợc thông vùng an toàn Chỉ đợc hàn cắt đờng ống thực biện pháp phòng ngừa Hỗn hợp amoniac không khí nổ Vì thế, thực công việc sửa chữa hay bảo dỡng đờng ống thùng chứa amoniac phải có cho phép quản đốc phân xởng ngời đợc ủy quyền sau kiểm tra tất biện pháp đảm bảo an toàn Bên cạnh phải lựa chọn thiết bị bảo hộ theo yêu cầu (mặt nạ phòng độc, kính quần áo bảo hộ, ) 5.2.5.2 Thựng, thit b ra, b v cỏc thit b tng t Các thùng, bể, thiết bị rửa khí, v.v đợc xả rửa Trớc vào thiết bị để thực công việc phải đợc cho phép quản đốc phân xởng Phải cung cấp thiết bị dự phòng cho trờng hợp xảy nh khí nổ, độc, thiếu oxi, v.v Phải bịt bích mù vị trí mà khí, hay chất lỏng có khả vào bên thùng, thiết bị rửa khí, Mở lỗ ngời chui để thông khí cho thùng cần thiết sử dụng quạt thổi với điều kiện thùng phải có thêm cửa hở đủ rộng để khí Trờng hợp thiếu oxi thông khí phải sử dụng mặt nạ vòi dài để lấy khí tơi từ bên Tất cầu chì thiết bị dùng điện (ví dụ nh thiết bị khuấy) đợc tháo ra, tất đờng ống đợc bịt lại Trong suốt thời gian tiến hành sửa chữa bên cần có ngời bên ngoài, gần lỗ ngời chui, đề phòng trờng hợp khẩn cấp 5.2.5.3 Cỏc thit b chuyn ng HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 89 Lun tt nghip Tất thiết bị chuyển động nh băng tải, dây xích, môtơ dẫn động băng tải, máy đập, sàng, động cơ, trống sấy, trống tẩm phủ, yêu cầu phải có thiết bị bảo vệ để tránh gây tai nạn Trớc khởi động thiết bị phải kiểm tra biện pháp an toàn, cẩn thận vệ sinh bảo dỡng thiết bị hoạt động Không đợc chạm vào hay điều chỉnh thiết bị chuyển động Trong trình bảo dỡng, cầu chì thiết bị phải đợc tháo HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 90 Lun tt nghip KT LUN Sau thi gian nghiờn cu, mụ phng cm tng hp amoni nitrat vi nng sut 20000 tn/nm ca nh mỏy Z195, lun ó c hon thnh Lun ó gii quyt c cỏc sau: - ó tỡm hiu c cỏc tớnh cht vt lý v húa hc cng nh ng dng ca amoni nitrat i sng, nụng nghip hay k thut K thut sn xut amoni nitrat trờn th gii cựng vi ú l tỡnh hỡnh sn xut, s dng amoni nitrat Vit Nam v th gii - ó tỡm hiu v ng hc phn ng, cỏc thit b tin hnh phn ng Tuy nhiờn thi gian cú hn, c s d liu cũn thiu, cha cú iu kin tin hnh thc nghim nờn cha th xỏc nh c ng hc ca phn ng tng hp amoni nitrat t amoniac (khớ) v axit nitric (lng) - Tin hnh mụ phng cm tng hp amoni nitrat trờn phn mm Aspen Plus Sau mụ t cm tng hp amoni nitrat trờn phn mm mụ phng Aspen Plus lun ó thu c cỏc thụng s cõn bng cht, cõn bng nng lng ca quỏ trỡnh Cng qua mụ phng quỏ trỡnh m ó ỏnh giỏ nh hng ca thnh phn hn hp u ti hiu sut phn ng t ú tỡm t l thớch hp, ti u cho quỏ trỡnh - Tỡm hiu c phn no v quỏ trỡnh hnh cm tng hp amoni nitrat cng nh cỏc quy tc v bin phỏp an ton hnh nh mỏy HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 91 Lun tt nghip TI LIU THAM KHO Amiya K.Jana, Process simulation and control using Aspen, 2009 Barbara Elver, Stephen Hawkins, William Russey, Ullmanns Ecyclopedia of Industrial chemistry, Volumes A2, Ammonium Compound, Cambridge Wiley-VCH, 2003 GS.TSKH Nguyn Bin; PGS.TS Vn i, v.v, S tay quỏ trỡnh v thit b cụng ngh húa hc 1,2, NXB khoa hc v k thut H Ni, 2006 GS.TS Nguyn Hu Tựng, K thut tỏch hn hp nhiu cu t 2, NXB Bỏch Khoa H Ni, 2013 Hng dn hnh dõy chuyn sn xut PPan Richard C.Bymae, Standard of tubular exchanger manufacturers association ninth edition, 2007 PGS.TS Mai Xuõn K, Thit b phn ng cụng ngh húa hc 1, NXB khoa hc v k thut, 2006 Ti liu tham kho ca nh mỏy Z195 www.wikipedia.org HVTH: V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin 92 ... 1.4: pH ca dung dch amoni nitrat pH dung dịch amoni nitrat thông số điều khiển quan trọng trình sản xuất Nó thờng đợc đo với dung dịch amoni nitrat 10% khối lợng có giá trị khoảng Với dung dịch... V ỡnh Phi GVHD: TS.V ỡnh Tin Lun tt nghip nitrat Amoni nitrat cng tan đáng kể nhiều dung môi hữu dung môi không nớc khác Hỡnh 1.3: T trng dung dch amoni nitrat T trng ca amoni nitrat Amoni nitrat... MC CH NGHIấN CU - Nghiờn cu tng quan lý thuyt v k thut sn xut Ammonium Nitrate - ng dng Aspen mụ phng v ti u h thng cụng ngh sn xut Ammonium Nitrate - Tớnh toỏn cõn bng nhit v cõn bng cht cho