【正文】 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 本科畢業(yè)設(shè)計 10 萬噸 /年硫酸生產(chǎn)工藝設(shè)計 （硫磺制酸熔硫工序） 學(xué) 院 化工與藥學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 年級班別 2021級 01 班 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2021 年 5 月 17 日 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 前言 ....................................................................... 1 1 文獻(xiàn)綜述 ................................................................. 1 硫磺、硫化物及硫酸的性質(zhì) ............................................ 2 化學(xué)性質(zhì) ...................................................... 2 物理性質(zhì) ...................................................... 3 硫酸的生產(chǎn)方法 ..................................................... 3 硝化法制造硫酸 ................................................ 3 接觸法制造硫酸 ................................................ 4 硫酸生產(chǎn)工藝流程敘述 .............................................. 5 SO2氣體的制取 ................................................. 5 爐氣的凈化 .................................................... 6 SO2氣體的轉(zhuǎn)化 ................................................. 6 .................................................. 6 尾氣的處理 .................................................... 7 硫酸的用途 ........................................................ 7 硫酸的工業(yè)用途 ................................................ 7 硫酸的農(nóng)業(yè)用途 ................................................ 8 2 物料平衡計算 ............................................................ 8 設(shè)計要求 ........................................................... 9 熔硫部分的物料衡算 ................................................. 9 熔硫工段的能量衡算 ................................................. 9 3 主要設(shè)備 ............................................................... 10 熔硫釜 ............................................................. 11 焚硫爐 ............................................................ 11 轉(zhuǎn)化器 ............................................................ 13 干吸塔 ............................................................ 14 空氣鼓風(fēng)機(jī) ........................................................ 14 循環(huán)吸泵 .......................................................... 15 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II 廢熱鍋爐 .......................................................... 15 過熱器和省煤器 .................................................... 16 4 硫酸的安全生產(chǎn) ......................................................... 16 硫酸工業(yè)中催化劑的重要作用 ........................................ 17 硫酸生產(chǎn)中可能存在的危害 .......................................... 17 我國硫酸工業(yè)技術(shù)概況 .............................................. 18 安全防護(hù)措施及防護(hù)用具 ............................................ 18 環(huán)境保護(hù)與治理建議 ................................................. 18 設(shè)計小結(jié) .................................................................. 19 參考文獻(xiàn) .................................................................. 20 致謝 ...................................................................... 21 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 III 10 萬噸 /年硫酸生產(chǎn)工藝設(shè)計 （硫磺制酸熔硫工序） 摘要 硫酸作為工業(yè)之母，至今還發(fā)揮著重要作用。采用硫磺制硫酸有利于保護(hù)環(huán)境建清潔文明工廠，且裝置上投資為原來的 50%，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。硫酸生產(chǎn)工藝主要由五部分組成，包括二氧化硫氣體的制取，爐氣的凈化，二氧化硫氣體的 轉(zhuǎn)化，三氧化硫氣體的吸收以及尾氣的處理。本設(shè)計主要涉及固體硫磺熔融裝置熔硫裝置的工藝方案選擇、主要設(shè)備選型、液硫的中和處理及熔硫尾氣的洗滌、對主要工序進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算等。 關(guān)鍵詞： 熔硫 、物料衡算 、熱量衡算、工藝方案 、設(shè)備選型 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 IV The design of the production process of 100000 tons of sulfuric acid (sulfuric acid sulfur melting process) Abstract sulfuric acid as the mother of industry, has played an important role. The sulfur burning sulfuric acid is beneficial to Protect environment to build a clean and civilized factory,and the equipment investment was 50%, which has great economic benefits. The sulfuric acid production process mainly consists of five parts, including the preparation of sulfur dioxide gas, furnace gas purification, transformation of sulfur dioxide, three sulfur dioxide gas absorption and exhaust gas treatment. Selection of process plans, this design mainly involves solid sulfur melting unit sulfur melting device selection of main equipment, liquid sulfur and sulfur melting treatment and exhaust washing, the material balance of the main process, heat balance etc.. Keywords: sulfur melting, material balance, heat balance, process scheme, equipment selection 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 V 設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)（或研究目標(biāo)） 原料規(guī)格：硫磺： % 生產(chǎn)規(guī)模及工藝指標(biāo)： 年生產(chǎn)能力： 10萬噸 100％硫酸 二氧化硫轉(zhuǎn)化率： 95％ 吸收溫度： 180℃ 吸收塔吸收率： 100% 噴淋酸：溫度 80℃，濃度 98% 年開工時間： 300天 荊楚理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 28 頁 前言 硫酸被譽(yù)為工業(yè)之母，是重要的化工原料 之一；硫酸工業(yè)也是重要的基本化學(xué)工業(yè)之一。硫酸的用途很是廣泛，參與眾多重要化學(xué)品的生產(chǎn)，如 用于生產(chǎn)磷銨、過磷酸鈣、硫銨等。另外，硫酸可以用于生產(chǎn)硫酸鹽、塑料、人造纖維、染料、油漆、藥物、農(nóng)藥、殺草劑、殺鼠劑等；也可用作除去石油產(chǎn)品中的不飽和烴和硫化物等雜質(zhì)的洗滌劑；在環(huán)保方面也大有用途；在國防工業(yè)中與硝酸一起用于制取硝化纖維、三硝基甲苯等。如此見來，硫酸的應(yīng)用范圍之廣泛，并且需求量日益增加，所以我們有必要加強(qiáng)生產(chǎn)，在綠色環(huán)保節(jié)約型經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上不斷改造，力求更大效率。 全世界各行消費(fèi)硫酸比例（ %） 化肥 己內(nèi) 酰胺 二氧化鈦 氟化氫 飼料添加劑 石油煉制 洗滌劑 濕法煉銅 其他 表 11 中國硫酸工業(yè)主要是以硫鐵礦制酸。在 70 和 80年代工廠經(jīng)歷重大曲折硫酸工業(yè)和轉(zhuǎn)。原因是世界硫磺市場價格飆升，企業(yè)難以承受，導(dǎo)致這些工廠已經(jīng)停產(chǎn)或轉(zhuǎn)換。在 90年初，價格逐漸下降，促進(jìn)世界硫磺，硫磺制酸在中國逐步發(fā)展，近年來技術(shù)的飛速發(fā)展，除了一些小，硫酸廠已建成或正在建設(shè)，大型硫磺制酸裝置也在建設(shè)中，這波的發(fā)展將有中國硫酸生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的影響巨大，加上中國對 環(huán)保的重視程度，硫酸生產(chǎn)過程中，硫酸已日益成為主流，這些都是分析原因： 1，因為在硫酸廠焙燒，凈化工段，只有硫磺，硫磺熔融，轉(zhuǎn)化，干燥和吸收段，成品，原材料部分也比硫酸裝置簡單，因此流程短，材料處理，設(shè)備少，建設(shè)周期短：節(jié)約 50%的硫酸廠的建設(shè)投資，降低設(shè)備管理費(fèi)用； 減少原材料運(yùn)輸。硫磺，雜質(zhì)少，產(chǎn)品質(zhì)量好，單位產(chǎn)品能耗低，熱利用程度高，生產(chǎn)蒸汽比硫酸高酸萬噸， 噸中壓蒸汽（不含低熱量利用） 。３、三廢排放量少 ,有利于保護(hù)環(huán)境 ,做到文明生產(chǎn)；４、根據(jù)目前的價格、運(yùn)輸成本及加工成本進(jìn)行對比，采用硫磺制酸 比采用硫鐵礦或硫精砂制酸具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。由于上述原因 ,吸引了國內(nèi)硫酸工業(yè)原料結(jié)構(gòu)向硫磺制酸轉(zhuǎn)移。除了正在新建的硫磺制酸裝置外 ,有些工廠將硫鐵礦制酸裝置改造為硫磺制酸。 在采用硫磺制酸中分別為熔硫，硫磺的精制，焚硫和造氣，吸收和干燥四大步，其中，熔