Tiêu chí ion bơm để sản xuất axit sulfuric
Axit sunfuric là hóa chất được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. Đôi khi được gọi là “Vua của các hóa chất”, axit sulfuric được sản xuất trên toàn cầu. Trung Quốc là nước tiêu thụ lớn nhất (tiếp theo là Hoa Kỳ), và Canada là nước xuất khẩu lớn nhất. Mỗi năm, khoảng 265 triệu tấn (MT) được sản xuất.
Người ta ước tính rằng thị trường axit sulfuric sẽ vượt quá 300 triệu tấn trong vài năm tới, tương ứng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) khoảng 3%.
Sự tăng trưởng này phần lớn được thúc đẩy bởi nhu cầu đối với nông nghiệp, sản xuất hóa chất và ô tô, chế biến kim loại và lọc dầu. Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, kim loại, chất tẩy rửa, xăng, sơn, giấy, nhựa và pin. Axit sunfuric được sản xuất từ lưu huỳnh, thông qua một quy trình bao gồm năm bước, đòi hỏi một số ứng dụng.
Đốt cháy
Làm sạch khí
SO2 thoát ra khỏi lò phải không có tạp chất (như tro hoặc các chất rắn khác). Tháp dập tắt làm mát khí đốt và phun sương axit loại bỏ bất kỳ hạt bụi nào đi lạc. Từ đó, một bộ lọc tĩnh điện loại bỏ các hạt bụi không hòa tan còn sót lại. Khi đã loại bỏ hết tạp chất, dòng khí SO2 được làm khô trong tháp sấy để loại bỏ nước còn sót lại. Có nhiều ứng dụng bơm ở giai đoạn này, bao gồm một máy bơm rửa SO2, một máy bơm rửa khí SO2 và một máy bơm làm khô SO2 phải có khả năng chịu được axit sulfuric đậm đặc (98%).
Chuyển đổi
Tiếp theo, khí SO2 được oxy hóa và chuyển thành lưu huỳnh trioxit (SO3) thông qua bộ chuyển đổi xúc tác nhiều tầng với bộ trao đổi nhiệt. Trong bước này, dòng khí chứa SO2 và SO3 thoát ra khỏi bộ chuyển đổi và được đưa đến tháp hấp thụ sơ cấp, nơi SO3 được thu hồi từ dòng khí. Máy nén được sử dụng để di chuyển các dòng khí ở giai đoạn này.
Sự hấp thụ
SO3 được thu hồi từ bộ chuyển đổi, nơi nó được hấp thụ thành axit sulfuric đậm đặc. Phản ứng này tạo ra oleum, còn được gọi là axit sulfuric bốc khói (H2S2O7), được thu thập trong một bể chứa. SO3 còn lại hiện đã được hấp thụ và là khí sạch có thể được đưa đến ngăn xếp để phân tán an toàn vào khí quyển. Nhiều máy bơm được sử dụng trong giai đoạn này để hấp thụ sơ cấp và hấp thụ axit sulfuric 98% cuối cùng.
Pha loãng
Trong bước cuối cùng, oleum được tạo ra trong bước hấp thụ được bơm vào một bể chứa nơi nó được pha loãng với nước để tạo ra axit sulfuric với các nồng độ khác nhau (thông thường, các ứng dụng thương mại sử dụng axit sulfuric ở nồng độ 78%, 93% hoặc 98%. ). Sau đó từng nồng độ axit sunfuric được bơm sang các bể chứa.
Tiêu chí lựa chọn máy bơm cho các đơn vị axit sulfuric
Điều làm cho axit sunfuric trở nên nguy hiểm là phản ứng tỏa nhiệt của nó với nước. Khi được đưa vào nước hoặc hơi ẩm, dung dịch sẽ phản ứng để tạo ra các ion hydronium. Phản ứng này giải phóng một lượng lớn nhiệt ra môi trường mạnh đến mức axit sunfuric đặc có thể tự làm cháy giấy.
Một ứng dụng lý tưởng cho máy bơm không cánh
Khí thải bên ngoài là một trong những vấn đề lớn nhất liên quan đến thiết bị bơm được sử dụng trong sản xuất axit sulfuric. Hơn 85% sự cố máy bơm liên quan đến sự cố phớt cơ khí hoặc rò rỉ qua phớt tĩnh.
Khi nói đến việc bơm axit sulfuric, phải tránh rò rỉ bằng mọi giá. Một trong những cách tốt nhất để tránh rò rỉ là sử dụng máy bơm không nối ống. Máy bơm không có cánh hoạt động giống như máy bơm ly tâm thông thường, nhưng thay vì các ống đệm hoặc phớt đóng gói, chúng có vỏ ngăn tĩnh không có cánh tạo thành một đầu chất lỏng hoàn toàn kín hoặc ranh giới áp suất.
Máy bơm không cánh dẫn động từ tính được làm kín, loại bỏ mọi nguy cơ rò rỉ hoặc khí thải.
An toàn lao động & Bảo vệ môi trường
Độ tin cậy thông qua khả năng kháng hóa chất
Vật liệu cấu tạo bên trong máy bơm phải được xem xét cẩn thận. Tính chất khắc nghiệt của axit sulfuric có thể tàn phá bên trong máy bơm. Nhiều chất xúc tác hóa học được sử dụng trong quá trình này làm tăng thêm nhu cầu về vật liệu bơm. Một loạt các vật liệu xây dựng bằng kim loại và phi kim loại nên có sẵn cho máy bơm được sử dụng trong sản xuất axit sulfuric để đảm bảo phù hợp với nhiều nồng độ khác nhau, bao gồm 316SS, hợp kim niken cao và máy bơm có đường viền ethylene tetrafluoroethylene (ETFE).
Bảo trì đơn giản
Khối lượng sản xuất axit sulfuric tuyệt đối cho thấy sự cần thiết phải có thiết bị đáng tin cậy để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của nhà máy, vì nhiều nhà máy vận hành suốt ngày đêm. Khả năng sắp xếp hợp lý việc bảo trì (và lập kế hoạch các hoạt động bảo trì dự đoán) giúp người vận hành tăng thời gian hoạt động của nhà máy. Máy bơm không cánh loại bỏ nhu cầu về phớt và hệ thống hỗ trợ làm kín, đồng thời chúng có ít bộ phận hao mòn hơn, giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và tăng thời gian trung bình giữa các khoảng thời gian bảo dưỡng (MBTM).
Hiệu suất năng lượng
Sản xuất axit sulfuric là một quá trình sử dụng nhiều năng lượng. Điện có thể chiếm 40% đến 50% chi phí vận hành. Trong nhiều trường hợp, khả năng quản lý chi phí này quyết định lợi nhuận của nhà máy. Các nhà máy sản xuất axit sulfuric yêu cầu máy bơm có vỏ thủy lực hiệu quả và đầu hút dương ròng thấp (NPSH). Những thiết kế nhỏ gọn luôn được ưu tiên sử dụng, không chỉ để tiết kiệm diện tích mặt bằng cửa hàng mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại đơn giản để bảo trì.
Các tính năng như vỏ chứa phi kim loại với khả năng chịu điện cao có thể tăng cường hiệu quả của máy bơm truyền động từ không cánh bằng cách loại bỏ dòng điện xoáy và ngăn ngừa tổn thất do trễ trong quá trình vận hành, điều này sẽ
xảy ra với một lớp vỏ kim loại thông thường. Đặc điểm thiết kế này không chỉ giảm chi phí năng lượng mà còn loại bỏ sự sinh nhiệt.
10 lý do nên sử dụng máy bơm không cánh để sản xuất axit sulfuric
Bằng cách loại bỏ con dấu và hệ thống hỗ trợ con dấu đi kèm, các máy bơm không có vỏ tăng thêm lợi ích cho bất kỳ đơn vị xử lý axit sulfuric nào. Mười ưu điểm mà máy bơm truyền động từ không cánh mang lại là:
không có con dấu và hệ thống hỗ trợ con dấu
hoàn toàn chứa chất lỏng
không phát thải sản phẩm
không nhiễm bẩn chất lỏng quá trình
giảm chi phí cài đặt và khởi động
đơn giản để bảo trì và vận hành
thời gian trung bình lâu hơn giữa các lần thất bại (MTBF)
không có giám sát EPA
cải thiện an toàn vận hành
bảo vệ môi trường