【正文】 但在我國(guó)，還有一些五六十年代建設(shè)的硫酸廠大多為一轉(zhuǎn)一吸工藝，轉(zhuǎn)化率在95％～96％，排放尾氣 SO2濃度高達(dá) 3000～4000mL∕m 3。（3）防毒防塵措施 工廠必須有相應(yīng)的防毒防塵的裝置和機(jī)器，對(duì)特殊工段進(jìn)行相應(yīng)的防毒防塵。（2）嚴(yán)格工藝紀(jì)律，確保安全生產(chǎn)。因此中國(guó)規(guī)定，生產(chǎn)場(chǎng)所空氣中的二氧化硫最高允許濃度為 15mg/m3 三氧化硫漏入空氣中由于強(qiáng)烈的親水性會(huì)立即和水分結(jié)合成硫酸酸霧，酸霧能刺激武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)59人的呼吸道。硫酸對(duì)皮膚及黏膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用。在生產(chǎn)過程中時(shí)常會(huì)面對(duì)有毒，有害，有腐蝕性等氣體，且生產(chǎn)過程又是在高溫高壓，正壓或負(fù)壓的狀態(tài)下進(jìn)行，在生產(chǎn)中使用的原料，中間產(chǎn)品的存在易燃，易爆，易中毒，易腐蝕等許多危險(xiǎn)。（3）各段反應(yīng)速度 和反應(yīng)時(shí)間dxτdτ=Δx?反應(yīng)速度 （28）??2Pka1f()=b ??????????????????a——起始?xì)怏w中 SO2的體積分?jǐn)?shù)﹙％﹚ b——O2的體積分?jǐn)?shù)﹙％﹚求其倒數(shù)即反應(yīng)時(shí)間 值，分階段求出首尾反應(yīng)的平均數(shù)，則該階段的反應(yīng)時(shí)間為：dτx s （29）????d1　一段反應(yīng)速度、反應(yīng)時(shí)間進(jìn)入一段凈化氣體中含二氧化硫 ％，氧 ％，經(jīng)一段觸媒后轉(zhuǎn)化率達(dá)到62％。氣量：kPa . ???????轉(zhuǎn)化器直徑 （取 ）46..1Dmu??（2）轉(zhuǎn)化器高度采用段高累加法計(jì)算轉(zhuǎn)化器的高度。℃) 管隙傳熱系數(shù) a2(KJ/m2hK)SO2 SO3 O2 N2 Σ 100 虛臨界溫度：武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)33KTci ??????????對(duì)比溫度： 查《化工算圖集》第二集 19 頁(yè)（如圖 ） ，對(duì)比導(dǎo)熱系數(shù) .P?)/(190..061KhmW????? ????????????? ????????????????13 ..???????????????????2313231 (W/).4dGCda LmK???????????????????????????????????按管外徑計(jì)算： (/)51aWmK???2　管隙給熱系數(shù) a2 20().().75SAcPsDndm???????外折流板切去 25% 222 m????????器 外1968gmm??.(/)20Gkgs????(/). JkgC???爐氣的平均溫度：389℃表 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)34爐氣成份 SO2 O2 N2V(%) μ ??????)(.smPa?用虛臨界常數(shù)法求 SO3混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù) K，如表 所示表 第一換熱器 SO3側(cè)氣體導(dǎo)熱系數(shù)項(xiàng)目 Tc(K) Pc μc Kc V(%) miKi(W/(ms)； L——管長(zhǎng)度，m；武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)28 ——鋼管內(nèi)徑，m；id② 總壓降 （27）???式中 Gi——?dú)怏w的質(zhì)量速度，kg/(m 2K)之間，新型換熱器在上限，舊型換熱器在下限，現(xiàn)取 K= 計(jì)算，則換熱面積： () m?????（2）第二換熱器SO3氣體出第二段觸媒層溫度為：℃，所帶熱量 Q＝SO3氣體在換熱器進(jìn)口溫度為：℃，所帶熱量 Q＝熱損失 Q 損 ＝武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)21SO3氣體在換熱器進(jìn)口溫度為：442℃，所帶熱量 Q＝SO3氣體在到達(dá)第三段層的溫度為：440℃，所帶熱量 Q＝熱損失 Q 損 ＝熱交換器交換熱量 Q＝－ ＝SO2氣體在換熱器出口：436℃,Q＝SO2氣體在到達(dá)第一段觸媒層：430℃，Q＝熱損失 Q 損 ＝∑Q 損 ＝預(yù)計(jì) SO2氣體在換熱器進(jìn)口溫度為 350℃左右，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()(2350 382622 KmolkJdTTCPSO ????????? ??O2的平均摩爾熱容： )/()(230 222 KolkJdTTCPO ????????N2的平均摩爾熱容： )/()(2730 622 KmolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 SO2氣體在換熱器進(jìn)口處的溫度為： C????32:.???武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)22 C?????換熱面積： () m???（3）第三換熱器SO3氣體出第三段觸媒層溫度為：℃，所帶熱量 Q＝SO3氣體在換熱器進(jìn)口溫度為：℃，所帶熱量 Q＝熱損失 Q 損 ＝SO2氣體進(jìn)換熱器溫度為：60℃，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()(2360 38222 KmolkJdTTCPSO ?????????? ??O2的平均摩爾熱容： )/()(2360 2622 KolkJdTTCPO ???????? ?N2的平均摩爾熱容： )/()(27360 622 KmolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 所帶熱量 Q＝60＝SO2氣體在出換熱器的溫度為：℃（+5℃） ，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()(234 382622 KmolkJdTTCPSO ????????? ??武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)23O2的平均摩爾熱容： )/()(234 222 KmolkJdTTCPO ????????N2的平均摩爾熱容： )/()(2734 622 KolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 所帶熱量 Q==熱損失 Q 損 ＝5＝∑Q 損 ＝交換熱量 Q＝－＝預(yù)計(jì)第三換熱器出口溫度為 200℃，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()(230 38262 KmolkJdTTCPSO ????????? ??SO3的平均摩爾熱容： )/()(273 383 KolkJdTTTCPSO ?????????? ??O2的平均摩爾熱容： )/()(30 22 KmolkJdTTCPO ????????N2的平均摩爾熱容：武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)24 )/()(730 62 KmolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝SO3所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 SO2氣體在換熱器進(jìn)口處的溫度為： C????32:47..SOC????????換熱面積： () m???（4）第四換熱器SO3氣體出第四段觸媒層溫度為：℃，所帶熱量 Q＝SO3氣體在換熱器進(jìn)口溫度為：℃，所帶熱量 Q＝熱損失 Q 損 ＝SO2氣體進(jìn)換熱器溫度為：60℃，則：∑所需總熱量 所帶熱量 Q＝60＝SO2氣體在出換熱器的溫度為：℃（+5） ，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()( 3822 KmolkJdTTCPSO ????????? ??O2的平均摩爾熱容： 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)25 )/()( 262 KmolkJdTTCPO ????????N2的平均摩爾熱容： )/()( 62 KolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 所帶熱量 Q==熱損失 Q 損 ＝5＝∑Q 損 ＝交換熱量 Q＝－＝預(yù)計(jì)第四換熱器出口溫度為 250℃，則：SO2的平均摩爾熱容： )/()(2350 38262 KmolkJdTTCPSO ????????? ??SO3的平均摩爾熱容： )/()(2735 383 KolkJdTTTCPSO ?????????? ??O2的平均摩爾熱容： )/()(30 22 KmolkJdTTCPO ????????N2的平均摩爾熱容：武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)26 )/()(730 62 KmolkJdTTCPN ???????? ?氣體每升高 1℃所需熱量： SO2所需熱量 ＝SO3所需熱量 ＝O2所需熱量 ＝ N2所需熱量 ＝∑所需總熱量 SO2氣體在換熱器進(jìn)口處的溫度為： C????32:..5SOC????????換熱面積： () m???（5）各換熱器的進(jìn)口溫度和出口溫度如表 表 、出口溫度表第一換熱器 第二換熱器 第三換熱器 第四換熱器項(xiàng)目管程 殼程 管程 殼程 管程 殼程 管程 殼程進(jìn)口（℃） 60 60出口（℃）482 424 442 436 （6）實(shí)際采用傳熱面積，因要考慮氣體濃度的變化和生產(chǎn)的可能性等，比計(jì)算傳熱面積要大 10%～15% 。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)7表 觸煤序號(hào) 1 2 3 4進(jìn)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(shí)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(jì)8 322::. .082/9078/SOkmolhlNkolh??? 23:.54/1608:97./SOkmlohNl（ 微 量 不 計(jì) ） 232::. 34/208/SOkmolhkolhlNkolh?????武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)9表 物料衡算表進(jìn)一段 （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 ∑ 100出一段（進(jìn)二段） （Kmol/h) (Kg/h) (m3/h) V(%)SO2 O2 N2 SO3 ∑ 100出二段（進(jìn)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(jìn)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(jì)10 QSOS??321二氧化硫氧化成三氧化硫是放熱的，在溫度 400186。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(jìn)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(zhǎng)，建設(shè)費(fèi)用低。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)。20世紀(jì)60年代初期，德國(guó)BASF公司發(fā)明了兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)。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]。 　　 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(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)室制取 H2S、HBr、HI 等還原性氣體不能選用濃硫酸。10H2O）中的水。 但 是100%的 硫 酸 并 不 是 最 穩(wěn) 定 的 ， 沸 騰 時(shí) 會(huì) 分 解 一 部 分 ， 變 為 %的 濃 硫 酸 ， 成 為338℃ （ 硫 酸 水 溶 液 的 ） 恒 沸 物 。是一種無(wú)色無(wú)味油狀液體，是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。 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。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。硫酸所以被譽(yù)為化學(xué)工業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)。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。 國(guó)內(nèi)外硫酸轉(zhuǎn)化工藝的發(fā)展 催化劑的開發(fā)含銫催化劑的研制和開發(fā)成功是繼80年代初成功開發(fā)大顆粒環(huán)狀催化劑之后的重大發(fā)展，為提高轉(zhuǎn)化過程的總轉(zhuǎn)化率、降低尾氣中SO 2濃度提供了保證。該