【正文】 業(yè)中，需用硫酸配制電解液。硫酸是一種非常重要的化工原料，幾乎所有的工業(yè)都直接或間接地用到它。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計I二氧化硫轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 ....................................................................IAbstract ..................................................................III第 1章 文獻綜述 ............................................................1 ...............................................1 國內(nèi)外硫酸轉(zhuǎn)化工藝的發(fā)展 .............................................1 催化劑的開發(fā) ...................................................1 新工藝的開發(fā) ...................................................1 ...........................................................2 ..................................................2 ..................................................2 .......................................................3 ..................................................4 ..................................................4第 2章 硫酸轉(zhuǎn)化工段的工藝計算 ..............................................5 ...............................................5 ..................................................5 ............................................5 .....................................................6 計算依據(jù) .............................................................6 ............................................................6 ........................................................6 ............................................6 ..................................................7 .............................................................7 ......................................7 ......................................7 ......................................7 ......................................8 ....................8 ......................................8 ......................................................9 熱量衡算 .............................................................9 ...........................................10 .........................................11 .........................................13 ...........................................15 ...........................................17 .....................................................18 換熱器工藝計算 ......................................................19 .................................19 .............................................27武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計II 轉(zhuǎn)化爐工藝計算 ......................................................4層高、總高的確定 ...................................43 .................................................44 .............................................52第 3章 主要設(shè)備一覽表 ......................................................55第 4章 安全備忘錄 .........................................................57 ....................................................57 ........................................58 ...................................................58 .......................................................58第 5章 環(huán)境保護與治理建議 .................................................59小 結(jié) ...................................................................61參考文獻 ...................................................................63致 謝 ...................................................................65武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1第 1 章 文獻綜述硫酸是最重要的無機化學(xué)品之一，廣泛應(yīng)用于磷酸鹽生產(chǎn)、石油化工、金屬冶煉及其它工業(yè)。硫酸所以被譽為化學(xué)工業(yè)的發(fā)動機。鋼鐵工業(yè)需用硫酸進行酸洗 [1]。其他如制革、造紙、電鍍、印染、醫(yī)藥、農(nóng)藥、煉焦、蓄電池、合成洗滌劑等生產(chǎn)也都需用硫酸。對于現(xiàn)有四段轉(zhuǎn)化設(shè)備，尾氣中二氧化硫濃度可降低到0．01％ 以下。 新工藝的開發(fā)托普索公司開發(fā)的REGESOX工藝是一種將氣體中硫化合物催化轉(zhuǎn)化成硫酸的工藝。由于國內(nèi)低溫高活性催化劑及650℃高溫的催化劑尚未開發(fā)成功，采用國外開發(fā)的含銫催化劑和相關(guān)的兩轉(zhuǎn)兩吸工藝技術(shù)所需費用可觀。是一種無色無味油狀液體，是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。 但 是100%的 硫 酸 并 不 是 最 穩(wěn) 定 的 ， 沸 騰 時 會 分 解 一 部 分 ， 變 為 %的 濃 硫 酸 ， 成 為338℃ （ 硫 酸 水 溶 液 的 ） 恒 沸 物 。（一）吸水性 濃硫酸的吸水作用，指的是濃硫酸分子跟水分子強烈結(jié)合，生成一系列穩(wěn)定的水合物，并放出大量的熱：H 2SO4 + nH2O = H2SO410H2O）中的水。 如 C12H22O11 12C + 11H2O ? ? ? ?濃 硫 酸（三）強氧化性（1）跟金屬反應(yīng) ①常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。 　　 C + 2 H2SO4(濃) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O ?? ?　　 S + 2 H2SO4(濃) = 3SO2↑ + 2H2O 　　 2P + 5 H2SO4(濃) = 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O （3）跟其他還原性物質(zhì)反應(yīng) 濃硫酸具有強氧化性，實驗室制取 H2S、HBr、HI 等還原性氣體不能選用濃硫酸。硝化法的反應(yīng)歷程較復(fù)雜，但可用簡單的化學(xué)方程式表示如下：SO2 + NO2 + H2O = H2SO4 + NO NO2循環(huán)利用NO + 1O2 =NO2反應(yīng)中所需的 NO 由硝酸供給，氧氣來自空氣。目前可作為制造硫酸原料的含硫資源除硫磺外，主要有：硫鐵礦、硫精砂（尾砂） 、有色金屬冶煉氣、焦?fàn)t氣、天然氣、石油氣中的硫化氫也可作為制取二氧化硫氣體的原料 [4]。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計5第 2 章 硫酸轉(zhuǎn)化工段的工藝計算轉(zhuǎn)化流程的選定和工藝參數(shù)的確定首先應(yīng)該有一個目標(biāo)，就是保證最終轉(zhuǎn)化率達標(biāo)，使排放尾氣的二氧化硫濃度達到或低于國家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的限值。20世紀(jì)60年代初期，德國BASF公司發(fā)明了兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)。本次采用的是二次轉(zhuǎn)化二次吸收的生產(chǎn)工藝流程。兩次轉(zhuǎn)化的最終轉(zhuǎn)化率因工藝條件而異，一般在～％范圍內(nèi)。下部是空氣室即風(fēng)室。此種轉(zhuǎn)化器能使 SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)盡可能在最優(yōu)化溫度條件下進行；SO 2反應(yīng)放出的熱量能得到回收和合理利用；并且設(shè)備阻力小，能使氣體分布均勻；設(shè)備結(jié)構(gòu)便于制造、安裝、檢修和操作，壽命長，建設(shè)費用低。 計算依據(jù)本設(shè)計生產(chǎn)能力 8萬噸／年，按年開車 7200h計算，可知車間每小時硫酸的生產(chǎn)量為： 810./72th??SO2：% 。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計7表 觸煤序號 1 2 3 4進口溫度　℃ 430 480 440 420出口轉(zhuǎn)化率　% 　　　　　　　　　　　　　　　總轉(zhuǎn)化率　99% 總吸收率　99%物料衡算基準(zhǔn)：每小時的生產(chǎn)量 221.::?? 322::9. .8/078/SOkmolhlNkolh??? 322::9..07/07/SOkmolhlNkolh???武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計8 322::. .082/9078/SOkmolhlNkolh??? 23:.54/1608:97./SOkmlohNl（ 微 量 不 計 ） 232::. 34/208/SOkmolhkolhlNkolh?????武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計9表 物料衡算表進一段 （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 ∑ 100出一段（進二段） （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 SO3 ∑ 100出二段（進三段） （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 SO3 ∑ 100出三段 （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 SO3 ∑ 100進四段 （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 ∑ 100出四段 （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2O2N2 SO3 ∑ 100 熱量衡算熱量衡算溫度基準(zhǔn)：273K武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計10 QSOS??321二氧化硫氧化成三氧化硫是放熱的，在溫度 400186。C） x——氣體出觸媒層時轉(zhuǎn)化率（%） x0——氣體進觸媒層時轉(zhuǎn)化率（%） λ——絕熱溫升系數(shù)，在絕熱情況下轉(zhuǎn)化率從 0 變到 1 時氣體溫度增加至最高時的 λ 值如表 (查《硫酸工作手冊》第 548 頁 表 12—27)表 濃度2SO（%）?濃度2SO（%）?濃度2SO（%）?2 59 6 173 10 2783 88 7 200 11 3034 117 8 226 12 3285 145 9 256 20 506