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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì):300kta硫磺制酸裝置焚硫轉(zhuǎn)化工段-焚硫爐工藝設(shè)計(jì)(文件)

 

【正文】 ................ 40 焚硫爐設(shè)計(jì)條件匯總 ........................................................................... 41 鼓風(fēng)機(jī)選型 ........................................................................................... 43 概述 ............................................................................................ 43 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) .................................................................................... 43 設(shè)計(jì)原則 .................................................................................... 44 VII 鼓風(fēng)機(jī) C301 選型 ..................................................................... 44 第七章 焚硫工段設(shè)備布置 .......................................................... 45 車(chē)間布置設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................... 45 相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) ......................................................................... 45 基礎(chǔ)資料 .................................................................................... 45 設(shè)備布置設(shè)計(jì)原則 ............................................................................... 45 焚硫工段設(shè)備布置 ............................................................................... 46 第八章 焚硫工段的配管設(shè)計(jì) ...................................................... 47 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................................... 47 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) .................................................................................... 47 基礎(chǔ)資料 .................................................................................... 47 焚硫工段配管設(shè)計(jì) ............................................................................... 47 管徑計(jì)算 .................................................................................... 47 管道材料 .................................................................................... 48 閥門(mén)及管件 ................................................................................ 48 管道連接 .................................................................................... 49 焚硫爐工段管道布置 ........................................................................... 49 管道敷設(shè)原則 ............................................................................ 49 焚硫爐管道布置 ........................................................................ 49 管廊上的管道布置 ..................................................................... 50 其它管道布置 ............................................................................ 50 第九章 自動(dòng)控制及儀表 .............................................................. 51 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................................... 51 控制系統(tǒng)的選擇 ................................................................................... 51 轉(zhuǎn)化工段控制方案 ............................................................................... 51 鼓風(fēng)機(jī) ........................................................................................ 51 焚硫爐 ........................................................................................ 51 廢熱鍋爐 .................................................................................... 52 焚硫工段儀表控制點(diǎn) ........................................................................... 52 焚硫工段主要儀表選型 ....................................................................... 52 壓力儀表 .................................................................................... 52 溫度儀表 .................................................................................... 52 調(diào)節(jié)閥 ........................................................................................ 52 儀表防護(hù)和防暴 ................................................................................... 53 參考文獻(xiàn) ....................................................................................... 54 致謝 ............................................................................................... 55 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 硫酸簡(jiǎn)介 硫酸(分子式: H2SO4)作為廣泛用于化肥、纖維、制藥等化學(xué)工業(yè)及鋼鐵、有色金屬、食品等各種工業(yè)的 基礎(chǔ)原料,有工業(yè)之母之稱(chēng)。 國(guó)內(nèi)外硫酸工業(yè)概況 硫酸作為傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)基本化工原料, 自 18 世紀(jì)中葉工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),隨著炸 藥、染料工業(yè)的興起而迅速發(fā)展, 現(xiàn)今隨化肥工業(yè)、有色冶金、石油化工、紡織和國(guó)防工業(yè)、輕工業(yè)及其它有關(guān)工業(yè)的發(fā)展而不衰 [2]。如 :1996 年,英國(guó)占總產(chǎn)量 %的硫酸以硫磺 為原料、美國(guó)占 %。隨著中國(guó)高濃度磷 復(fù)肥和有色金屬的發(fā)展, 硫酸產(chǎn)量迅速增加。 但是, 20 世紀(jì) 90 年代以后,隨著我國(guó)有色冶煉行業(yè)的發(fā)展,以及國(guó)際硫磺價(jià)格的下降和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,我國(guó)硫酸生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化,硫磺制酸和冶煉煙氣制酸的比例逐漸提高,硫鐵礦制酸的產(chǎn)量雖然下降不大,但其所占比例已越來(lái)越小,由 20 世紀(jì)七八十年代的 80%~ 90%,到 2021 年降到50%以下。我國(guó)硫磺制酸也正在向大型化發(fā)展。我國(guó)硫酸的消費(fèi)主要用于化肥生產(chǎn),至 1995 年的前 10 年,我國(guó)磷酸鹽消費(fèi)量平均年增長(zhǎng)率為 %。自 21 世紀(jì)有關(guān)部門(mén)人士到含硫化肥在糧食生產(chǎn)中的重要作用,并將發(fā)展含硫化肥放在了重要地位。 綜上,我們看以看到,硫酸工業(yè)自誕生以來(lái),其規(guī)模就一直快速發(fā)展。特別是我國(guó),硫磺回收和硫磺制酸發(fā)展迅速, 2021 年我國(guó)硫磺回收產(chǎn)能在 4000~5000kt/a,產(chǎn)量為 2870kt[7]。液體硫磺霧化、燃燒采用帶有機(jī)械霧化噴嘴的焚硫爐,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容 積熱強(qiáng)度高,不需另設(shè)加壓風(fēng)機(jī)等優(yōu)點(diǎn),節(jié)省了動(dòng)力消耗,簡(jiǎn)化了流程 [11]。 焚硫爐 焚 硫爐一般為鋼制圓筒內(nèi)襯耐火磚和保溫磚的臥式結(jié)構(gòu),爐內(nèi)設(shè)置多道擋墻及二次風(fēng)入口,以增強(qiáng)空氣與液硫霧化顆粒的混合,確保液硫在爐內(nèi)完全燃燒。由于焚硫爐出口至廢熱鍋爐的氣體的溫度很高(可達(dá)到 1100℃左右),該管道一般采用碳鋼襯磚結(jié)構(gòu),施工難度大,因此焚硫爐和廢熱鍋爐應(yīng)盡量靠近以縮短該管道的長(zhǎng)度。 兩轉(zhuǎn)兩吸工藝也有多種流程,常見(jiàn)的有“ 3+2”五段轉(zhuǎn)化,“ 3+1”四段轉(zhuǎn)化,“ 2+2”四段轉(zhuǎn)化,“ 2+1”三段轉(zhuǎn)化。 干吸工段 干吸工段設(shè)有一個(gè)干燥塔和兩個(gè)吸收塔,干燥塔的任務(wù)是干燥空氣,除去空氣中的水分。 b) 三塔兩槽循環(huán)流程有:干燥塔、一吸塔共槽,二吸塔單獨(dú)一槽循環(huán)流程;干燥塔、二吸塔共槽,一吸塔單獨(dú)一槽循環(huán)流程;兩個(gè)吸收塔共槽,干燥塔單獨(dú)一槽循環(huán)流程。南化公司硫磺制酸裝置采用的是三塔兩槽循環(huán)流程,其中干燥塔單獨(dú)一槽,兩個(gè)吸收塔共槽。 我國(guó)在硫磺制酸裝置的廢熱回收技術(shù)方面起步較晚。具體根據(jù)裝置規(guī)模的不同,其系統(tǒng)設(shè)置也有所差異。 80年代后期,我國(guó)開(kāi) 發(fā)了幾種回收利用低溫廢熱的方法和技術(shù): a. 加熱脫鹽水,提高進(jìn)除氧器的水溫,從而減少除氧器蒸汽消耗。該系統(tǒng)主要由 HRS 熱回收塔、 HRS 酸循環(huán)泵、 HRS 鍋爐及 HRS稀釋器 4 臺(tái)設(shè)備組成。到 20 世紀(jì) 90 年代以后,隨著我國(guó)有色冶煉行業(yè)的發(fā)展,以及國(guó)際硫磺價(jià)格的下降和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,硫磺制酸在制酸工業(yè)中占據(jù)了非重要的地位。國(guó)內(nèi)硫酸工業(yè)的重心正由硫鐵礦制酸一步步轉(zhuǎn)移到硫磺制酸上來(lái),該裝置的設(shè)計(jì)與建成不僅是響應(yīng)該行業(yè)的趨勢(shì),更是本著保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的現(xiàn)代工業(yè)責(zé)任心。本裝置的產(chǎn)品是符合一等品指標(biāo)濃度為 98%的濃硫酸。 環(huán)境保護(hù)條例 ( 1)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB383888 ( 2)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB309582 ( 3)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB309682 ( 4)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB897888 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 ( 5)工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn) GBJ473 ( 6)鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn) GB384183 約束條件 ( 1)設(shè)計(jì)考慮的外部約束條件: 1)政府制定的各種法律、規(guī)定和要求; 2)各種自然規(guī)律; 3)安全要求; 4)衛(wèi)生要求; 5)資源情況; 6)各種必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范; 7)經(jīng)濟(jì)要求,經(jīng)濟(jì)可行。至 2021 年我國(guó)硫磺制酸產(chǎn)能已達(dá)到 38000kt/a,產(chǎn)量為32980kt/a, 2021— 2021 年硫磺制酸產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率分別為 %, %。 原料及產(chǎn)品方案 本套
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