年產(chǎn)量30萬(wàn)噸硫磺制硫酸工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 SO2 + 1/2 O2 = SO3初始 kmol kmol 反應(yīng) 1/2 最終 表44為第二轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)。 SO2 + 1/2 O2 = SO3 初始 kmol kmol 反應(yīng) 1/2 最終 表46為第四轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)。SO3+H2O=H2SO4 31 由SO3的消耗量及化學(xué)方程式31可得：SO3吸水后可得硫酸的量為：981000 =242942 g消耗水的量為：2. 479181000=44622 g所需98% H2SO4的質(zhì)量為: 44622g247。SO3吸水后可得硫酸的量為：1981000=98000 g消耗水的量為：1181000=18000 g所需98% H2SO4的質(zhì)量為：18000 g/2%=900000 g第二吸收塔出口處 H2SO4和水混合物質(zhì)量為900000 g+98000 g18000 g=980000g （2）工藝水的計(jì)算： 設(shè)需要的工藝水質(zhì)量為X， （900000 g98%+98000 g）/（X+98000 g）= 98% X= 902000 g 所以所需工藝水的質(zhì)量為902000 g 年產(chǎn)30萬(wàn)噸硫酸原料消耗量本設(shè)計(jì)年產(chǎn)30萬(wàn)噸硫酸（以98%硫酸計(jì)），其所需原料量及組成計(jì)算如下。K）Tcp=（32+）/2=℃T=273+= KCp=(+247。K)Tcp=+℃T=273+= KCp=[++(－)2]= kJ/（kgK）Q=K)Q(O2)=CP(O2)(609438)T= kJC P(N2)=+103T= J/(molK)Q(O2)=CP(O2)(519439)T= kJCP(N2)=+103T= J/(molK)Q(O2)=C P(O2)(463175)T= kJCP(N2)=+103T= J/(molK)Q(O2)=CP(O2)(438115)T= kJCP(N2)=+103T= J/(mol盡管在設(shè)計(jì)過(guò)程中取得了不少收獲，但我同時(shí)認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐之間的差距，感覺(jué)到自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)還不夠完善，有待于今后的繼續(xù)努力。由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)的支持幫助，想要完成本設(shè)計(jì)是難以想象的。除了敬王徐老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)教研的精神也是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此，我再說(shuō)一次感謝大家，你們幸苦了！[1] 孫正東，張一麟．我國(guó)硫磺和硫鐵礦制酸大型裝置綜述[J]．硫酸工業(yè)，2006（2）：512[2] 張龍銀．150kt／a硫磺制酸裝置的幾個(gè)特點(diǎn)[J]．2007(1)：3034[3] 魏而宏．我國(guó)硫酸原料路線(xiàn)狀況和展望[J]．硫酸工業(yè)，2005(1)：14[4] 葉樹(shù)滋．銅陵有色400kt／a硫鐵礦制酸生產(chǎn)實(shí)踐[J]．硫酸工業(yè)，2009(1)：2426[5] 孫正東．硫磺制酸裝置的設(shè)計(jì)[J]．硫酸工業(yè)，2005（6）：2432[6] 劉振河．化工生產(chǎn)技術(shù)［M］．高等教育出版社，2007（3）：[7] 孫正東．超大型硫磺制酸裝置的設(shè)計(jì)[J]．硫酸工業(yè)，2007（2）：1520[8] 袁亞飛．硫磺制酸裝置關(guān)鍵設(shè)備的選型[J]．硫酸工業(yè)，2000(4)：18[9] 楊斌．硫磺硫酸生產(chǎn)中主要設(shè)備[J]．硫酸工業(yè)，2001（7）：1114[10] 龐仁杰，寇洪慶．高溫廢熱鍋爐在硫磺制酸裝置上的應(yīng)用[J]．2000（8）：710。其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我無(wú)私的幫助，特別是在焚硫設(shè)備的相關(guān)信息方面，正因?yàn)槿绱宋也彭樌耐瓿稍O(shè)計(jì)。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖，完成設(shè)計(jì)計(jì)算等過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)業(yè)水平有限且手里資料不夠的原因，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免存在一些紕漏，請(qǐng)老師和同學(xué)批評(píng)指正。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我受益匪淺。K) Q（SO2）=C P（SO2）(438115)T=103 kJ CP（SO3）=+103T= J/(molK) Q(SO2)=C P（SO2）（463175)T= kJ CP(SO3)=+103T= J/(molK) Q（SO2）=CP（SO2）(519439)T= kJ CP（SO3）=+103T= J/(molK) Q(SO2)=CP（SO2）(609438)T= kJCP(SO3)=+103T= J/(molK）Q5=32（140－）= kJQ/=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5= kJB. 熔硫槽散熱損失=（tw －t），kJ式中：F—熔硫槽頂蓋外表面積，㎡ F=85=40㎡ αT—對(duì)流和輻射傳熱分系數(shù)，W/（㎡K）Q1=32）= kJ正交晶硫變?yōu)閱涡本Я虻霓D(zhuǎn)變熱為Q2Q2=32= kJ正交晶硫變?yōu)閱涡本Я虻霓D(zhuǎn)變熱為放熱反應(yīng)℃℃176。 熔硫階段熱量衡算精硫消耗量：32 kg熔硫蒸汽壓力：~ MPa（絕壓） MPa液流溫度：130~150，平均140℃大氣溫度：32℃正交晶硫變?yōu)閱涡本Я驕囟龋骸孓D(zhuǎn)變熱： kJ/kg單晶硫熔點(diǎn)：℃硫熔化熱： kJ/kg（1）熔硫槽所需總熱量熔爐所需的總熱量Q，一般包括不含水的固體硫磺所耗熱量Q/及散熱損失=Q/+QA. 熔融不含水的固體硫磺所耗的熱量Q/此系硫磺從32℃到140℃熔融過(guò)程（見(jiàn)圖33）各個(gè)階段所需熱量的總和。2. 第二吸收塔所需硫酸及工藝水的計(jì)算第二吸收塔硫酸水溶液工藝水SO2 O2 N2 SO398%硫酸放空?qǐng)D42第二吸收塔衡算示意圖圖32為第二吸收塔流程簡(jiǎn)圖，由此圖計(jì)算硫酸和水的質(zhì)量。 SO2 + 1/2 O2 = SO3 初始 kmol 反應(yīng) 1/2 最終 0 表47 第五轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)輸入組分Kmol摩爾分?jǐn)?shù)/%輸出組分Kmol摩爾分?jǐn)?shù)/%SO2SO200O2O2N2N2SO3SO3總計(jì)100100 工藝中所需98%硫酸及工藝水的計(jì)算1．第一吸收塔所需硫酸及工藝水的計(jì)算第一吸收塔98%硫酸去第四轉(zhuǎn)化段硫酸水溶液工藝水N2 O2 SO2 SO3圖41第一吸收塔衡算示意圖圖31為第一吸收塔流程簡(jiǎn)圖，由此圖計(jì)算硫酸和水的質(zhì)量。 SO2 + 1/2 O2 = SO3 初始 kmol kmol 反應(yīng) 1/2 最終 表45為第三轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)。 SO2 + 1/2 O2 = SO3初始 1 kmol kmol 0 反應(yīng) 1 1/21 1 最終 表43為第一轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)所需達(dá)到的工藝指標(biāo)1．在干燥塔內(nèi)自塔頂噴淋的98%硫酸吸收掉空氣中的水分，再經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)溫度由60℃升高到100℃進(jìn)入焚硫爐。圖35 吸收塔結(jié)構(gòu)示意圖成品工段的主要設(shè)備有硫酸貯槽、輸送泵，主要管道為普通碳鋼或不銹鋼管道。干燥塔和吸收塔干燥塔、中間吸收塔和最終吸收塔均是立式、筒形、內(nèi)有磚襯的結(jié)構(gòu)，其中的陶瓷填料由陶瓷支撐板支撐，整塔豎立在水泥框架上。催化劑加熱升溫期間，熱氣體需要全部走旁路時(shí)， 也會(huì)用手動(dòng)蝶閥調(diào)節(jié)，此閥的閥桿處也通有儀表風(fēng)。鍋爐氣體旁路設(shè)有一個(gè)柱塞閥，柱塞閥的閥桿處于大約345℃氣流中，免受熱氣體的損壞。中間省煤器只有一組盤(pán)管，最終省煤器則有兩組盤(pán)管，其中一組為鍋爐給水預(yù)
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