Download miễn phí Đồ án Thiết kế lò đốt thu hồi cho nhà máy bột sunfat gỗ cứng, năng suất 220000 tấn bột khô gió/năm
MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
ĐẶT VẤN ĐỀ 4
Phần I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5
1.1 Mục đích của quá trình thu hồi hóa chất. 5
1.2 Quá Trình thu hồi hóa chất trong nhà máy sản xuất bột sunphat. 5
Phần II: LẬP LUẬN CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 14
2.1 Lập luận chọn sơ đồ công nghệ đốt dịch đen 14
2.2 Chọn sơ đồ công nghệ. 16
Phần III: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƯỢNG 18
3.1 Tính cân bằng vật chất. 18
3.2 Tính cân bằng nhiệt lượng 31
Phần IV: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 36
4.1 Thiết bị chính. 36
4.2 Thiết bị phụ. 37
KẾT LUẬN 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-29-do_an_thiet_ke_lo_dot_thu_hoi_cho_nha_may_bot_sunf.JYagtxG9lo.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-5364/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
y than và nóng chảy chất khô vô cơ đồng thời xảy ra quá trình khử natrisunfat.
*Giai đoạn 1
Những phản ứng hoá học xảy ra ở giai đoạn thứ 1 – Giai đoạn sấy khô kiềm là những phản ứng giữa những thành phần trong dịch đen với khí lò. Trong thành phần của khí lò, ngoài khí CO2 còn có SO2, SO3 .Trong thành phần của dịch đen sunfat gồm có NaOHtự do Na2Stự do và những hợp chất của Na với các chất hữu cơ trong kiềm. Những thành phần trong khí lò và những thành phần chính trong kiềm tác dụng với nhau theo phản ứng.
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3Na2SO4+H2O
2Na2S+SO2+O22Na2S2O3
Na2S+CO2+H2ONa2CO3+H2S
Na2S+SO3+H2ONa2SO4+H2S
2RCOONa+SO2+H2ONa2SO3+2RCOOH
2RCOONa+SO3+H2ONa2SO4+2RCOOH
Do những phản ứng trên, nên toàn bộ NaOHtự do và phần lớn Na2S được chuyển thành cacbonat, sunfit, sunfat, và thiosunfat. Ngoài ra sunfit và sunfat còn được sinh ra do phản ứng giữa SO2 và SO3 với những hợp chất của Na với các chất hữu cơ.
*Giai đoạn 2.
Ở giai đoạn thứ 2 - giai đoạn nhiệt phân và than hoá chất khô hữu cơ đồng thời xảy ra quá trình cácbonat hoá kiềm, tạo ra những hợp chất như metylic, phenol….ngoài ra còn tạo ra một lượng nhỏ những hợp chất của sunfua như H2S, (CH3)2S, CH3HS, ankyl sunfua và một số sản phẩm bay hơi khác. Phần lớn những sản phẩm này bị bốc cháy và cháy trong dòng khí nóng để sinh ra CO, CO2, H2, SO 2 và SO3.
Trong thành phần khí đi ra khỏi lò chỉ còn lại một lượng rất nhỏ sản phẩm cháy không hoàn toàn. Do những hợp chất của sunfua và đặc biệt là H2S cháy không triệt để khí lò có mùi rất đặc trưng.
Giai đoạn 3:
Đến đầu giai đoạn thứ 3 - giai đoạn cháy than, trong lò chỉ còn lại khoảng một nửa khối lượng Cacbon trong dịch đen ban đầu được chuyển về dạng than cốc. Trong số những hợp chất vô cơ còn lại sau khi nhiệt phân thì chủ yếu là Natri cacbonnat được sinh ra chủ yếu do quá trình phân huỷ và ôxi hoá những hợp chất hữu cơ với Natri. Ngoài ra Natri cacbonnat còn được sinh ra do quá trình cacbonat hoá NaOH tự do và Na2S có sẵn trong dịch đen ban đầu. Natri cacbonat và Natri sunfua có sẵn trong dịch đen ban đầu hoàn toàn không bị biến đổi trong giai đoạn đầu của quá trình đốt và cả lượng Natri sunfat bổ sung cũng không biến đổi ở giai đoạn này. Do quá trình phân huỷ những hợp chất hữu cơ mà trong thành phần của chúng có S và Na nên ở giai đoạn thứ hai có thể sinh ra thêm một lượng Natri sunfat mới và một số hợp chất của Lưu huỳnh như Na2S, Na2SO3… theo số liệu của Venhemark thì trong khi chưng khô (không có không khí) kiềm, lưu huỳnh trong chất khô sau khi chưng khô chủ yếu là Na2S. nếu như có một lượng không khí nào đó tức là trong điều kiện như khi đốt dịch đen thì ngoài Na 2S còn có sunfit, sunfat và thiosunfat… tỷ khối các chất này phụ thuộc vào điều kiện nhiệt phân, nhiệt độ, khối lượng không khí cho vào lò đốt, ở điều kiện tối ưu thì trong quá trình nhiệt phân sẽ có tới 50% lưu huỳnh ở dạng hợp chất hữu cơ được chuyển về dạng hợp chất sunfua vô cơ.
Ở giai đoạn thứ 3 sẽ xẩy ra quá trình cháy tăng tốc và nóng chảy các muối vô cơ còn lại. Trong quá trình đốt dịch đen, giai đoạn có tầm quan trọng đặc biệt đối với quá trình công nghệ là giai đoạn thứ 3 của qúa trình đốt. Giai đoạn này nhất thiết không thể thiếu được, bởi vì chỉ có trong kiềm nóng chảy (kiềm lỏng) mới hoàn toàn có đủ điều kiện để cho quá trình khử Na2SO4 xảy ra. Có phản ứng này mới có thêm NaOH, Na2S là hai thành phần của dịch nấu sunfat. Để cho than cốc được cháy hoàn toàn trong giai đoạn thứ 3 cần có một lượng không khí dư nhất định. Trong hệ thống lò đốt kiểu phun kiềm hiện nay, có 2 vùng thổi không khí vào lò đốt - vùng thứ nhất dùng để thổi một phần không khí trực tiếp và vùng cháy để đốt than cốc, vùng thứ 2 dùng để thổi không khí vào lò để đốt cháy những sản phẩm khí sinh ra do quá trình nhiệt phân, vùng này gọi là vùng thứ của lò, khối lượng không khí chung (theo lý thuyết) cần thiết để đốt cháy hoàn toàn những chất hữu cơ trong kiềm thành CO2, H2O, SO2.
Phản ứng khử Na2SO4 và thành phần kiềm đỏ sunfat.
Phản ứng chủ yếu xảy ra ở giai đoạn thứ 3 của quá trình đốt dịch đen sunfat là phản ứng khử Na2SO4 về Na2S bằng than cốc.
Phản ứng khử Na2SO4 bằng than cốc có thể xảy ra theo những phản ứng sau:
Na2SO4+2CNa2S+2CO2
Na2SO4+4CNa2S+4CO
Na2SO4+4CONa2S+4CO2
Hai phản ứng đầu là phản ứng của sunfat tác dụng trực tiếp với cacbon và là phản ứng thu nhiệt. Phản ứng thứ ba là phản ứng khử sunfat bằng cacbonoxit và là phản ứng toả nhiệt. Hiệu suất nhiệt của những phản ứng trên là kết qủa của 2 quá trình: quá trình khử sunfat, tức là chuyển sunfat về sunfua và quá trình oxi hoá cácbon bằng oxi sinh ra. Trong ba phản ứng trên thì phản ứng thứ nhất chủ yếu xảy ra trong quá trình khử sunfat. Bởi vì tổng của phản ứng thứ hai và phản ứng thứ ba là phản ứng thứ nhất. Tốc độ và trạng thái cân bằng của cả ba phản ứng trên đều phụ thuộc vào nhiệt độ. Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng của hai phản ứng đầu sẽ chuyển sang phải tức là về phía làm cho mức độ khử sunfat cao, còn cân bằng của phản ứng thứ ba thì ngược lại, tức là chuyển sang bên trái. Trong thực tế và trong cả nghiên cứu cho tấy rằng ở nhiệt độ gần 10000K tất cả ba phản ứng trên đều có cùng một hằng số cân bằng.
GĐ4: Tái sử dụng hóa chất:
Quá trình tái sử dụng hóa chất chủ yếu bao gồm xúa hòa và thu hồi vôi, mục đích là chuyển Na2CO3 thành NaOH.
Dịch đỏ thu được khi đốt dịch đen được hòa với dịch trắng loãng thành dịch danh trong bể hòa dịch xanh. Sau đó đưa sang bể tui vôi, sau khi tui vôi, dịch xanh chuyển thành dịch trắng và được tách khỏi cặn vôi bằng hệt thống bể lắng. Cặn vôi thu được đem cô đặc lại và đưa sang hệ thống lò tui vôi.
Theo lý thuyết độ xút hóa có thể đạt 98-99%, tuy nhiên thực tế không đạt được như vậy bởi có nhiều yếu tổ ảnh hưởng. Với nồng độ dung dịch 64-124 g/l Na2CO3 thì độ xút hóa đạt hợp lý nhất.
Phần II: LẬP LUẬN CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Lập luận chọn sơ đồ công nghệ đốt dịch đen
Hiện nay có nhiều phương pháp thu hồi và tái sử dụng hóa chất như: Hệ thống thu hồi – xút hóa, Khí hóa Plasma, Xút hóa tự động… tuy nhiên phổ biến nhất là sử dụng hệ thống lò đốt thu hồi – xút hóa
Phổ biến nhất hiện nay là hệ thống lò đốt kiểu phun.
Hệ thống lò đốt kiểu phun chính là hệ thống nồi hơi, trong lò đốt của hệ thống này được đốt bằng một loại nhiên liệu thứ cấp – dịch đen với hàm kượng nước, hàm lượng tro khá cao. Trong hệ thống lò đốt này thực hiện hai chức năng: chức năng thứ nhất là sản xuất hơi đốt (chức năng về nhiệt); Chức năng thứ hai là tái sinh lại kiềm trong nhiên liệu là dịch đen (chức năng công nghệ). Hiện nay, cả hai chức năng này được kết hợp rất có hiệu quả.
Hình 2.1 Lò đốt thu hồi kiểu phun
Năng suất hơi đốt của hệ thống lò đốt kiểu này đạt tới 60 – 70 tấn/giờ. Lượng hơi đốt này tương đương với đốt một lượng dịch đen khi sản xuất 300 – 350 tấn bột trong một ngày. Hiện nay người ta đã thiết kế và chế tạo hệ thống lò đốt kiểu phun kiềm với năng su...
