Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp
MC LC
Trang
PHN M U:
Lch s phỏt trin ca axit sunfuric..3

PHN MT
C S HO Lí.
I. NHNG KHI NIM CHUNG
1. Khỏi nim chung.. 5
2. Vi tớnh cht ca axit v ụlờum .5
3. Tớnh cht ca SO
2
v SO
3
. ..9
4. Bo qun v vn chuyn axit ..10
5. Vt liu ch to thit b 10
II. C S HO Lí QU TRèNH SN XUT H
2
SO
4
.
1. Ch to khớ SO
2
..11
2. Tinh ch khớ ..12
3. Qỳa trỡnh ụxi hoỏ SO
2
trờn xỳc tỏc V
2

XIV. Tháp hấp thụ mônô hydrat………….……….………….………… 86
PHẦN IV
TÍNH TOÁN THIẾT BỊ
I. Lò đốt quặng lớp sôi………………….…………………….…………90
II. Nồi hơi nhiệt thừa………………………………………….………….94
III. Tháp sấy…… ………………………………….………….…………97
IV. Tháp chuyển hoá SO
2
………… ………….………………………102
IV. Tháp hấp thụ ôlêum……… ………………… ……………………117
V. Tháp hấp thụ mônô hydrat…………………… …………………… 123
VI. Tính toán , chọn thiết bị phụ…………………………….………… 128
PHẦN V
TÍNH TOÁN KINH TẾ
I.Xác định chế độ làm việc của nhà máy……………………………… 134
II. Tính toán nhu cầu về điện……………………………………………134
III. Tính toán nhu cầu về nước ………………………………………….136
IV. Tính giá thành sản phẩm ……………………………………………138
PHẦN VI
PHẦN XÂY DỰNG
2
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp

PHẦN MỞ ĐẦU
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA AXIT SUNFURIC
Từ lâu loài người đã biết đến axit sunfuric, từ thế kỷ X người ta đã điều
trế axit sunfuric bằng cách chưng cất sunfat sát ở nhiệt độ cao sẽ thu được
SO
2
và SO

phương pháp tiếp xúc. Trong các công trình nghiên cứu, quá trình ôxi hoá
SO
2
thành SO
3
có tiến hành trên các xúc tác như ôxit sắt, ôxit đồng …
Đến cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX người ta đã có biện pháp khắc phục
xúc tác ngộ độc thì phương pháp tiếp xúc dùng để sản xuất axit sunfuric
ngày càng tăng lên không ngừng, ưu điểm của phương pháp này: Sản phẩm
tinh khiết, có nồng độ cao. Có thể sản suất được SO
3
lỏng và ôleum, năng
suất sản xuất lớn nhưng giá thành cao vì tồn tại hệ thống tinh chế khí.
Axit sunfuric là một axit vô cơ mạnh , được sử dụng rộng rãi . nghành
phân bón hoá học tiêu thụ nhiều axit nhất . để sản xuất một tấn P
2
O
5
hữu
hiệu trong phân bón cần 1,9 – 2,5 tấn axit, một tấn amôn sunfat cần 0,75 tấn
axit sunfuric. Axit sunfuric được dùng để sản xuất nhiều loại muối sunfat,
một số axit vô cơ như : axit photphoric, axit boric , axit flohidric, một số bột
màu vô cơ, sơn hữu cơ, sợi visco, tinh chế sản phẩm dầu mỏ, chất nổ, tẩy gỉ
3
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
kim loại, trong luyện một số kim loại như nhôm, magiê, đồng , coban.
Niken, vàng …
Ở nước ta, trong kháng chiến chống Pháp ông Phạm Đình Aí cùng một số
người đã tổ chức sản xuất axit saunfuric quy mô nhỏ theo phương pháp
phòng chì. Năm 1962 xưởng axit sufuric theo phương pháp tiếp xúc đi từ

: H
2
O < 1 gọi là dung dịch axít sunfuric
SO
3
: H
2
O > 1 gọi là dung dịch của SO
3
trong axít sunfuric hay
ôlêum hoặc axít bốc khói.
Thành phần của dung dịch axít sunfuric được đặc trưng bằng % khối
lượng H
2
SO
4
hoặc SO
3
2 - Vài tính chất của axít sunfuric và ôlêum:
Axít sunfuric khan là chất lỏng không màu, sánh kết tinh ở 10,37
o
C ở áp
suất thường (760mmHg) đến t
o
= 296,2
o
C axít sunfuric bắt đầu sôi và bị
phân huỷ cho tới khi tạo thành hỗn hợp đẳng phí chiếm 98,3 % H
2
SO

.2H
2
O; H
2
SO
4
.H
2
O;H
2
SO
4
; H
2
SO
4
.SO
3
;
H
2
SO
4
.2SO
3
; SO
3
.
Ứng với nhiệt độ kết tinh là :
0

H
G
7
8
2
3
C
B
1
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Ta thấy rằng:
Nhiệt độ kết tinh của dung dịch axít sunfuric và ôlêum tương đối cao,
thậm chí ngay cả ở nhiệt độ vài chục độ.
Vì vậy, người ta qui định rất nghiêm ngặt nồng độ axít sunfuric và
ôlêum sao cho chúng không bị kết tinh trong quá trình vận chuyển và bảo
quản.
Từ tính chất này giúp cho ta lựa chọn thành phần axít sản xuất ra phải
gần với điểm cực tiểu trên đồ thị kết tinh.
b. Nhiệt độ sôi và áp suất hơi:
Quan hệ giữa nhiệt độ sôi và nồng độ axít biểu diễn trên đồ thì sau:

% H
2
SO
4
% SO
3

Hình 2: Nhiệt độ sôi của axit sunfuric và oleum ở 760 mmHg
Qua đồ thị ta thấy rằng:

thức sau:

T
B
APlg −=

Trong đó:
P: Áp suất hơi mmHg.
A, B : Hệ số phụ thuộc vào nồng độ axít và ôlêum.
6
Nhiệt độ,
o
C
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Áp suất hơi riêng phần của H
2
SO
4
trên dung dịch axít sunfuric ở t
o
khác
nhau có thể tích theo công thức trên nhưng giá trị A,B có khác đi.
Nói chung hơi trên dung dịch axít sunfuric và ôlêum có thành phần khác
với thành phần pha lỏng. Chỉ trên dung dịch 98,3 % H
2
SO
4
thì thành phần
pha hơi nước mới bằng thành phần pha lỏng.
c.Tỷ trọng:

% SO
3

Khối lượng riêmg, g/cm
3
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp

% H
2
SO
4
% SO
3

Hình 4: Nhiệt dung của a xit sunfuric và oleum ở 20
o
C
e. Độ nhớt:
Độ nhớt của axít sunfuric và ôlêum có ảnh hưởng rất lớn đến trở lực của
axít khi chảy trong đường ống, máng dẫn, đến tốc độ truyền nhiệt khi đun
nóng hoặc làm lạnh axít, tốc độ hoà tan của các muối. Vì vậy giá trị độ nhớt
được sử dụng nhiều trong tính toán kỹ thuật.
Độ nhớt của axít sunfuric và ôlêum có giá trị cực đại ở nồng độ 84,5%
H
2
SO
4
; 100% H
2
SO

062,0M
)15t.(M.99,2
2013,0M
M.2113
H
+

+
+
=

Trong ú:
H: Nhit to thnh axit sunfuric, kJ/kg SO
3

M: Lng nc trong axit, kg/kg SO
3

C
C100
M

=
C: Hm lng SO
3
trong axit, %
(Mun chuyn nhit to thnh t kJ/kg SO
3
sang kJ/kg H
2

3
)
Trong ú:
H
1
, H
2
, H
3
: Nhit to thnh cỏc a xớt ban u cú nng C
1
, C
2
v axớt cui nng C
3
.
3. Tớnh cht ca SO
2
v SO
3
:
3.1. Anhydric Sunfur : SO
2

SO
2
nhit thng l cht khớ khụng mu, cú mựi xc c trng,
kớch thớch mnh mt v c quan hụ hp.
SO
2

+ H
2
O H
2
SO
3

Axớt sunfur ch tn ti trong dung dch.
3.2. Anhydrit Sun furic: SO
3

9
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp
SO
3
iu kin thng l cht khớ khụng mu, trong khụng khớ nú phn
ng mnh vi hi nc v to nờn nhng git axớt nh bay l lng gi l
mự.
SO
3k
+ H
2
O
l
= H
2
SO
4l
+ 131,1 KJ
SO

vn chuyn khi lng ln axớt i xa thng dựng cỏc toa hng
ng st. Khi vn chuyn lng nh v gn thng dựng ụtụ xi tộc úng
can nha chu axớt, chai thu tinh.
5. Vt liu ch to thit b.
Trong dõy chuyn sn xut axớt sunfuric nng axớt khỏc nhau. Tc
n mũn thit b ph thuc ch yu vo nng axớt v nhit ca nú.
Chn c vt liu thớch hp ch to thit b cú nh hng ln n ch
tiờu kinh t, k thut. Khi chn chỳ ý cỏc yờu cu sau:
Chu c mụi trng n mũn v nhit cao, cú bn c hc ln, d
gia cụng, ỳc, hn v r tin.
Mt s vt liu cn quan tõm:
5.1. Thộp khụng g.
Thộp khụng g cú cha cỏc kim loi : Mn, Co, Ni, Cr, Mo, Ti chu c
axớt c nhit cao nờn thng ch to cỏc thit b vũi phun, ng ng
trong thỏp sy v Mụnụhydrat.
5.2 Chỡ.
Chỡ bn trong mụi trng axớt loóng vỡ trờn b mt ca nú to thnh lp
chỡ sunfat khụng tan trong axớt loóng. Chỡ thng dựng lm hoc lút thit
b, ng ng cú tip xỳc vi axớt loóng(nh khu ra khớ trong s c in
); a xớt cú nng 65-75% trong sn xut axớt cho iu ch Supephotphat.
5.3. Gang.
10
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Trong môi trường axít sunfuric gang bền hơn thép lại rẻ tiền, dễ gia công
nên được dùng nhiều làm đường ống dẫn, dàn làm lạnh, van, bơm axít. Gang
không chịu được tác dụng lâu dài của ôlêum và SO
3
vì trong môi trường đó
dễ rạn nứt.
Ngoài ra còn một số vật liệu vô cơ chịu axít như đệm sành sứ, vật liệu

2
→ 2FeS + S
2
– 724,8 kJ.
S
2
+ 2O
2
= 2SO
2
+ 724,8 kJ.
4Fe + 7O
2
= 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2
.
3FeS + 5O
2
= Fe
3
O
4
+ 6SO
2
+ 2.438,2 kJ.
Trong quá trình đốt quặng pyrít sản phẩm chính là khí lò có chứa SO



−
+−






−
−−=
Trong đó:
n: Hàm lượng O
2
trong không khí đưa vào lò đốt
m: Tỷ lệ giữa số phân tử O
2
tham gia phản ứng với số phân tử
anhydrit sunfurơ tạo thành.
CO
2
, CSO
2
, CSO
3
: Nồng độ của O
2
, SO
2

1.3. Nhiệt cháy và nhiệt độ bốc cháy của nguyên liệu.
Nhiệt cháy phục thuộc vào dạng nguyên liệu và mức cháy của lượng
huỳnh trong đó, được tính theo công thức:
100
Cs.q
Q
y¸ch
=

Trong đó :
q: Là nhiệt toả ra khi cháy hoàn toàn 1 kg s trong nguyên
liệu.
C
s
cháy
Là hàm lượng lưu huỳnh thực tế đã cháy.
C
s
cháy
= C
s
q - x.C
s
x
.
Nhiệt độ bốc cháy của pyrít ở 170 đến 260
o
C đã xảy ra quá trình oxi hoá
chậm FeS
2

axít H
2
SO
4
, do tính chất háo nước của axít sunfuríc khí đi qua có mang theo
hơi nước sẽ bị axít hấp thụ hơi nước và làm khô hỗn hợp khí này, quá trình
đó gọi là sấy khí.
Quá trình sấy khí bằng axít sunfuric về thực chất nó là quá trình chuyển
chất từ pha khí vào pha lỏng. Các phân tử khi bị hấp thụ sẽ khuếch tán từ
pha khí này qua màng khí đến bề mặt phân chia pha, sau đó lại tiếp tục
khuếch tán qua màng lỏng vào pha lỏng.
12
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Tốc độ của quá trình hấp thụ phụ thuộc vào tốc độ của quá trình nào
chậm nhất ( quá trình khuếch tán qua màng khí, quá trình khuếch tán qua
màng lỏng, quá trình phản ứng hoá học trong pha lỏng ). Khi sấy khí thì tốc
độ hấp thụ hơi nước do tốc độ khuếch tán nó qua màng khí quyết định :
Lượng hơi nước khuếch tán qua màng khí được xác định bằng công thức:
Q = k.F. ∆P [kg / h]
Trong đó:
k: Hệ số hấp thụ ( kg/m
2
h.mmHg )
F: Bề mặt tiếp xúc pha ( m
2
)
∆P: động lực quá trình hấp thụ (mmHg )
( ) ( )
l
'

Tăng hệ số hấp thụ k:
k = ko. ω
m
Trong đó:
ko : Hằng số.
ω: Tốc độ giả của khí trong tháp rỗng [m/s]
m : hệ số phụ thuộc chế độ chuyển động của dòng kh.
Có thể tăng k bằng 2 cách:
Tăng tốc độ khíω:
Khi tăng ω thì năng suất tháp tăng, song trở lực và tia bắn axít cũng
tăng. Trở lực tăng bình phương với vận tốc khí.
Tăng hằng số k:
Không phụ thuộc vào nồng độ axít sấy. Nồng độ a xít sấy tăng thì tăng
Ko, và tăng động lực của quá trình (do giảm áp suất hơi nước bão hoà trên
axít ) nhưng tổn thất SO
2
trong a xít bổ xung sẽ nhiều lên.
3. Qúa trình ôxi hoá SO
2
trên xúc tác V
2
O
5
.
3.1. Phản ứng.
13
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
a. Cân bằng của phản ứng.
SO
2

2

Qp : Nhiệt phản ứng ở áp suất không đổi.
Nhiệt phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ theo định luật KiecKhop:
dQp/ dt = - ∆Cp
∆Cp : là hiệu nhiệt dung của sản phẩm và các chất ban đầu:
∆Cp = CpSO
3
- CpSO
2
- 0,5 CpO
2
Trong thực tế để cho đơn giản tính toán trong khoảng t
o
= 400 - 700oC
thì có thể tính Kp, Qp theo phương trình thực nghiệm sau:
Qp = 101420 - 9,26T [J/mol]
(2-3)
6455,4
T
5,4905
Klg
P
−=

(2-4
Khi nhiệt độ tăng thì Qp và Kp đều giảm.
b. Mức chuyển hoá.
Mức chuyển hoá là tỷ lệ giữa lượng SO
2

cân bằng
( 2 – 5)
Gọi P: Là áp suất chung của hỗn hợp khí
a,b : Nồng độ ban đầu của SO
2
và SO
3
( %V)
Kết hợp (2-2) và (2-5) ta có:
14
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
C
C
p
P
C
X.a.5,0b(P
X.a.5,0100
K
K
X
−−
−
+
=
(2-6)
Do phản ứng ôxy hoá SO
2
là phản ứng toả nhiệt và giảm thể tích nên khi
tăng áp suất và giảm nhiệt độ thì mức chuyển hoá cân bằng sẽ tăng lên.

E: Năng lượng hoạt hoá của phản ứng (J/mol).
Khi tăng nhiệt độ và giảm E thì hằng số vận tốc tăng. Khi không có xúc
tác thì phản ứng ôxy hoá SO
2
có năng lượng hoạt hoá lớn là vì phải tiêu tốn
năng lượng để phá vỡ liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử O
2
, do đó
tốc độ phản ứng rất nhỏ. Khi có mặt chất xúc tác rắn thì năng lượng hoạt hoá
giảm nhiều do đó tốc độ phản ứng tăng lên rất nhiều.
3.2. Chất xúc tác dùng để ô xy hoá SO
2
.
Có thể chia các chất xúc tác cho quá trình chuyển hoá SO
2
thành hai
loại: Xúc tác kim loại và phi kim loại.
a. Xúc tác kim loại.
Xúc tác platin có hoạt tính rất cao, nhiệt độ hoạt tính thấp ( 375-400oC)
nhưng rất dễ bị nhiệm độc bởi Asen và rất đắt. Ngoài ra các kim loại khác
trong nhóm platin hoặc hợp kim của vàng, bạc platin, molip đen chúng có
hoạt tính cao nhưng nhìn chung không ổn định do sau một thời gian làm việc
chúng dễ chuyển thành dạng sunfat hay oxyt.
b. Xúc tác phi kim loại.
Đầu tiên là oxyt sắt ( xỉ quặng ) có ưu điểm rẻ tiền, dễ kiếm, ít nhạy độc
với tạp chất trong khí lò song do nhiệt độ hoạt tính cao nên mức chuyển hoá
thấp ( không quá 0,5).
15
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Sau người ta phát hiện ra oxyt Vanađi phối hợp với hợp chất kim loại

năng lượng hoạt hoá là do phản ứng xảy ra theo một con đường mới, nhờ có
tác dụng hoá học trung gian giữa các chất tham gia phản ứng với chất xúc
tác. Hợp chất trung gian tạo thành trong quá trình oxy hoá SO
2
là hợp chất
bề mặt và không làm thay đổi cấu trúc tinh thể của xúc tác. Phản ứng gồm 4
giai đoạn:
Hấp phụ SO
2
lên bề mặt xúc tác.
Oxyhoá SO
2
bằng ôxy trong các phân tử oxyt kim loại (xúc tác) nằm
ngay trên bề mặt xúc tác.
Nhả SO
3
ra khỏi bề mặt xúc tác.
Hấp phụ ôxy trong pha khí vào xúc tác và hoàn nguyên xúc tác.
V
2
O
5
+ SO
2
= V
2
O
4
+ SO
3

−
−






−
−
−
−
−
−
=
2
x.a
b
2
x.a
1
.
x1.k
x
1
x.2,01
x1
.
2
x.a

3.5. Điều kiện ôxy hoá trên xúc tác Vanađi.
Quá trình oxyhoá SO
2
là một giai đoạn quan trọng trong sản xuất axít
sunfuric. Vì vậy cần phải nghiên cứu những điều kiện thích hợp tiến hành
quá trình đó để đạt năng suất cao, giá thành hạ
Rước hết hãy xét tốc độ phản ứng ôxy hoá SO
2
vì nó quyết đinh thời
gian cần thiết tiếp xúc giữa hỗn hợp khí và xúc tác do đó quyết định lượng
xúc tác cần dùng, kích thước thiết bị.
Rong điều kiện sản xuất, áp suất làm việc P và nồng độ ban đầu a,b là
quy định và coi như không đổi. Như vậy tại 1 mức chuyển hoá xác định thì
tốc độ phản ứng oxy hóa SO
2
chỉ phụ thuộc vào K và Kp ( theo phương trình
2-7). Khi nhiệt độ tăng, hằng số vận tốc K tăng, còn hằng số cân bằng Kp
giảm.
Xét sự thay đổi của vận tốc phản ứng theo nhiệt độ:
Khi tăng nhiệt độ xét ảnh hưởng của giá trị K và Kp tới tốc độ phản ứng
ta có đồ thị bên. Như vậy tốc độ phản ứng từ khi tăng đến lúc bằng 0 ( hệ
đạt trạng thái cân bằng ) thì phải qua một giátrị cực đại. Kết luận này có ý
nghĩa quan trọng trong việc chọn chế độ nhiệt làm việc cho tháp.
a. Nhiệt độ thích hợp.
Nhiệt độ:
( )
937,4
x.a.5,0100
x.a.5,0b
.x1

3
Hỡnh6 : nh hng ca thnh phn hn hp khớ v mc chuyn hoỏ SO
2
n
nhit thớch hp
Trờn hỡnh v ta thy khi mc chuyn hoỏ SO
2
tng thỡ nhit thớch hp
gim. Do ú, giai on cui ca quỏ trỡnh ụxi hoỏ SO
2
phi tin hnh nhit
thp va tng mc chuyn hoỏ cõn bng, va tng tc phn ng.
b. Nng thớch hp.
Nng SO
2
thớch hp ng vi mi mc chuyn hoỏ nht nh l nng
ti ú nng sut thỏp tip xỳc t giỏ tr cc i.
ng vi nng thớch hp thỡ tr lc cỏc lp xỳc tỏc trong mỏy t giỏ
tr cc tiu. Khi nguyờn liu ban u thay i ( tc s mol ụxy tiờu tn
to thnh 1 mol SO
2
thay i ) thỡ nng SO
2
thớch hp cng b thay i.
18
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp
Năng suất tháp tiếp xúc,
đơn vị quy ớc
1,4
5

4. Qỳa trỡnh hp th.
4.1. Quỏ trỡnh hp th SO
3
.
u tiờn SO
3
ho tan vo axớt sunfuric, sau ú phn ng vi nc trong
axớt:
n SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ ( n - 1) SO
3

Tu theo t l gia lng SO
3
v H
2
O m nng a xớt thu c s khỏc
nhau:
Khi n > 1 : Sn phm l ụ lờ um
Khi n = 1 : Sn phm l mụnụ hydrat
Khi n < 1 : Sn phm l a xớt loóng
C ch ca quỏ trỡnh hp th SO
3

SO
4
vì tại đó cả hiệu suất hấp thụ và tốc độ hấp thụ đều đạt giá trị
cực đại.
Khi nồng độ axit nhỏ hơn 98,3% thì hơi trên dung dịch axit gồm cả hơi
nước và hơi axit khi tưới axit này lên hỗn hợp khí SO
3
thì đồng thời với quá
trình hấp thụ SO
3
trong pha lỏng còn có quá trình tạo thành hơi axit H
2
SO
4
trong pha khí so SO
3
tác dụng với hơi nước. Do vậy, áp suất riêng phần của
hơi axit rât lớn hơi axit H
2
SO
4
tạo thành càng nhiều sẽ xẩy ra hiện tượng tạo
mù. Do đó, hiệu suất hấp thụ SO
3
và gây tổn thất SO
3
theo khí thải ra ngoài.
Nếu dùng axit có nồng độ lớn hơn 98,3% thì hơi trên dung dịch có cả
SO
3

Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Nồng độ H
2
SO
4
tình theo %
Hình 8: Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ axit đến hiệu suất hấp thụ SO
3
0,7
92
1,0
0,8
1,2
1- 30°C
2- 60°C
20
96
100
0,9
1,1
0,6
94 98 10 30
1
2
%H
2
SO
4
%SO
3

- Ni hi thu nhit tha.
- Xiclon
- Lc in khụ.
- H thng vn chuyn x qung.
3. B phn lm sch khớ.
- Thỏp ra 1.
- Thỏp ra 2.
- Lc in t cp 1 v cp 2.
- Thỏp tng m.
4. B phn sy-tip xỳc-hp th.
- Thỏp sy 1.
- Tỏch tia bn .
- Mỏy thi khớ.
- Thỏp tip xỳc.
- Trao i nhit ngoi tip xỳc.
- Thỏp lm lnh SO
3
.
- Thỏp hp th ễlờum.
- Thỏp hp th Mụnụ.
- Thỏp x lớ khớ thi.
22
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
- Ống khói khí thải.
5. Bộ phận kho axít.
- Thùng chứa axít đặc.
- Thùng trộn.
- Thùng chứ axít 76%.
II. Chọn các thiết bị trong dây chuyền sản xuất.
1. Lò đốt nguyên liệu.

và O
2
đến bề mặt xúc tác.
Hệ số truyền nhiệt từ lớp sôi đến bộ phận làm lạnh lớn, do đó có thể tiến
hành ôxy hóa hỗn hợp khí có nồng độ SO
2
lớn mà không sợ xúc tác quá
nóng.
Nhược điểm:
23
Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp
Cấu tạo phức tạp, chế độ điều chỉnh vận hành nghiêm ngặt.
b. Tháp chuyển hoá kiểu truyền nhiệt trung gian.
Loại này dùng các ống trao đổi nhiệt sau mỗi lớp xúc tác để hạ nhiệt độ
khí vào lớp xúc tác sau và nâng nhiệt độ hỗn hợp khí nguyên liệu vào lớp 1.
Loại này có ưu điểm là dễ khống chế chế độ kỹ thuật.
Nhược điểm:
Cấu tạo tương đối phức tạp.
Nếu khí chứa nhiều hơi nước thì khi vào bộ phận truyền nhiệt sẽ ngưng
tụ hơi a xít gây ăn mòn đường ống.
c. Tháp chuyển hoá kiểu bổ xung không khí và có truyền nhiệt ngoài.
Khống chế nhiệt độ vào các lớp xúc tác bằng bổ xung không khí lạnh
khô và rút nhiệt ở trao đổi nhiệt ngoài. Loại này có cấu tạo đơn giản, và do
đặt trao đổi nhiệt ngoài nên việc sửa chữa thay thế thiết bị thuận tiện dễ
dàng.
Nhược điểm:
Chiếm nhiều diện tích mặt bằng xây dựng.
Qua xem xét các loại tháp chuyển hoá trên đây tôi chọn loại tháp chuyển
hoá kiểu truyền nhiệt trung gian và có trao đổi nhiệt ngoài vì nó có nhiều ưu
điểm phù hợp.

Sau khi xem xét các loại tháp hấp thụ trên đây tôi chọn loại tháp để sấy
hỗn hợp khí và hấp thụ khí SO
3
là loại tháp có xếp đệm cho các tháp sấy 1 -
2, tháp Ôlêum và tháp Monohydrat.
5. Tách tia bắn.
Sau tháp sấy và tháp hấp thụ Monohydrat trước khi phóng không, hỗn
hợp khí được đưa qua các bộ phận tách tia bắn để giữ lại các tia bắn axít
kéo theo.
6. Thiết bị làm lạnh axít.
Để làm lạnh axít của các bộ phận như : rửa và hấp thụ SO
3
hoặc sấy hỗn
hợp khí, ta có thể dùng các thiết bị kiểu tấm - dàn tưới - ống chùm - ống
lồng ống - ống xoắn ruột gà.
Thiết bị làm lạnh kiểu giàn tưới:
Gồm có các dàn ống bằng vật liệu chống ăn mòn phù hợp ở đầu vào và
ra dàn có ống góp, a xít đi trong ống, nước làm lạnh được tưới bên ngoài
ống. Hệ số truyền nhiệt K phụ thuộc nhiều vào tốc độ chuyển động của axít
trong ống làm lạnh.
k = A. ω
0,765

Trong đó:
ω : Tốc độ a xít chảy [m/s].
A : Hệ số phụ thuộc vào kiểu làm lạnh.
Tính toán tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng của việc tăng ω tới tăng hệ số
k, tăng trở lực của thiết bị, tăng tốc độ ăn mòn. Người ta thấy rằng tốc độ
thích hợp của a xít trong ống dàn làm lạnh là ω = 0,5- 0,7 [m/s].
Nhược điểm: