【正文】 濃硫酸吸收爐氣中水份，使出塔空氣中水份≤ ，吸收水后的干燥酸自塔底流入干燥塔酸循環(huán)槽，用來自第一吸收塔酸循環(huán)泵串酸混合至 94%濃度，由干燥塔酸循環(huán)泵送至干燥塔酸冷卻器進行冷卻，冷卻后的濃酸進入干燥塔進行循環(huán)噴淋。多余的稀酸串入文氏管循環(huán)槽中，保質(zhì)水量平衡。 蒸汽發(fā)生器采用火管式，爐氣走管內(nèi)、除氧水走殼程。洗滌塔中的洗滌液采用循環(huán)洗滌，補充少量的脫鹽水，多余的洗滌液回用于脫硫過程，不排放污水。 四川省川威鋼鐵集團有限公司年產(chǎn) 2 萬噸硫酸裝置 基礎(chǔ)設(shè)計說明書 湖北省化學工業(yè)研究設(shè)計院 第 14 頁 （ 5）干吸工段 考慮到爐氣的干燥效果和裝置建設(shè)地區(qū)的氣候特點，采用 94％硫酸干燥，98％硫酸兩次吸收，三塔二槽，各自獨立的酸循環(huán)系統(tǒng)的成熟工藝?！?3+2”五段轉(zhuǎn)化是國內(nèi)開發(fā)成功的適應(yīng)于國產(chǎn)催化劑性能的特殊工藝技術(shù)方案，其最終轉(zhuǎn)化率與進口催化劑的“ 3+1”四段轉(zhuǎn)化相當，為國內(nèi)新近建設(shè)的 大型硫酸裝置普遍采用。 同時，本項目生產(chǎn)規(guī)模較小、采用傳統(tǒng)的余熱回收技術(shù)即設(shè)置中壓余熱鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽量太少、附屬的設(shè)備投資過大，操作復雜，而且本項目需要使用到低壓蒸汽，經(jīng)過綜合比較考慮，設(shè)置低壓蒸汽發(fā)生器回收焚硫過程的高溫余熱。 工藝技術(shù)方案的選擇 （ 1）原料的干燥 在焦爐煤氣脫硫過程中產(chǎn)生的硫泡沫，通常采用熔硫的方法進行回收處理，回收固體硫磺，該方法工藝技術(shù)成熟可靠，但是熔硫需要消耗較多的熱能，特別是該工藝僅僅回收了硫磺、硫泡沫中大量的副產(chǎn)鹽類沒有回收，需要排放較多的廢水，產(chǎn)生新的污染源。 （ 8）注重與主體工程的協(xié)調(diào)，合理布局，節(jié)省工程用地，降低運行費用。 本項目使用的原料為焦爐煤氣脫硫工程的副產(chǎn)品硫磺，除單質(zhì)硫以外，硫磺中還含有（ NH4） 2S、（ NH4） HS、 NH4CNS 等鹽類雜質(zhì)，在焚燒的過程中除發(fā)生上述的主要反應(yīng)外，還會發(fā)生鹽類的高溫條件下的分解反應(yīng)，這些分解反應(yīng)的產(chǎn)物比較復雜，反應(yīng)過程大多是吸熱的，因而本項目具有其獨特性，需要進行特殊的技術(shù)考慮和工藝設(shè)計。 以硫磺 為原料生產(chǎn)硫酸的主要工藝原理是：硫磺先經(jīng)空氣焚燒，產(chǎn)生含 SO2爐氣，然后經(jīng)過爐氣凈化處理，得到潔凈的 SO2 爐氣。 (2)提高熱能回收率，最大限度的節(jié)約能源。 （ 10）污水處理、消防水池及消防泵房等由主體裝置負責，交接處于本裝置界區(qū)外 1 米。 （ 2）焚硫工段：包括空氣鼓風機、焚硫爐、蒸汽發(fā)生器。 （ 2）循環(huán)冷卻水 壓力（ MPa）： ≥ 溫度（℃）： 28～ 32 正常用量： 879m3/h 供應(yīng)來源：主裝置系統(tǒng)管網(wǎng)，至本裝置界區(qū)外 1米處。根據(jù)建設(shè)單位提供的初步分析資料，原料粗硫磺的成份分析如下： 單質(zhì)硫磺： 45～ 50%； 硫氰酸銨：＞ 20%； 硫代硫酸銨：＞ 10%； 硫化銨：約 10%； 其他少量雜質(zhì)：苯、焦油、酚、水不溶物等。 小時生 產(chǎn)能力： 噸。本項目的過程物料及產(chǎn)品都是有強腐蝕性的危險化學品，要特別注意勞動保護和安全衛(wèi)生，提高機械化、自動化水平，注重生產(chǎn)安全及事故防范處理，確保項目運行安全可靠。地下水主要由大氣降水補給，巖層中賦有少量裂隙水，具承壓性。（需要建設(shè)單位提供） （ 3）《項目安全評價報告》。 本設(shè)計采用硫泡沫干燥固體回收技術(shù)，采用硫磺焚燒、酸洗凈化、“ 3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸先進的制酸工藝，將脫硫工程回收的含鹽固體硫磺進行濃度加工，制成工業(yè)硫酸產(chǎn)品，供焦化過程生產(chǎn)硫酸銨使用，實現(xiàn)了資源的充分循環(huán)利用，符合國家的循環(huán)經(jīng)濟政策。 工藝原理 ............................................................................................................. 10 工藝技術(shù)方案的選擇和特點 ................................................................................. 11 工藝流程敘述 ...................................................................................................... 14 主要工藝指標 ...................................................................................................... 16 主要原材料、輔助材料消耗 ................................................................................. 17 管道材料控制 ...................................................................................................... 17 保溫設(shè)計 ............................................................................................................. 18 第三章 設(shè)備設(shè)計 ............................................... 20 非標設(shè)備 ............................................................................................................. 20 定型設(shè)備 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 設(shè)計采用的標準和規(guī)范 ........................................................................................ 47 裝置負荷和負荷等級 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。本裝置需要的工藝水、供電、消防水池、循環(huán)水、脫鹽水、污水處理等公用工程設(shè)施將依托主體裝置，避免重復建設(shè)、方便生產(chǎn)統(tǒng)一管理。 （ 2）工程承包合同技術(shù)條款。 （ 3）場地地貌單元屬低山區(qū)，原始地形以山坡、溝谷型為主，地形起伏較大，已完成整平，地面標高 米。 生產(chǎn)方法 本項目采用接觸法生產(chǎn)工業(yè)硫酸。 操作制度： 24 小時連續(xù)生產(chǎn)，四班三運轉(zhuǎn)。 （ 2）催化劑：國產(chǎn)催化劑。 （ 5）消防水池 蓄水容量： 150m3 配置要求：設(shè)置專用的消防泵房和給水泵、安全電源 供應(yīng)來源：主體裝置，接管至本裝置界區(qū)外 1米處。 （ 5）轉(zhuǎn)化工段：包括轉(zhuǎn)化器、換熱器、升溫電爐等。 （ 2）管理體制 本項目與脫硫裝置合并為一個生產(chǎn)車間進行管理，設(shè)置車間和班組兩級管理機構(gòu)，車間配置管理和技術(shù)人員，常白班工作；班組設(shè)置班組長，負責生產(chǎn)操作和管理工作，四班三運轉(zhuǎn)。 我國的硫酸在長期的發(fā)展過程中，形成了自己獨有的特點，目前，不管是從單套裝置的生產(chǎn)能力、總體生產(chǎn)能力、設(shè)備的制造水平、生產(chǎn)控制水平等方面，均已經(jīng)處于世界先進地位。主要化學反應(yīng)為： （ 1）硫的燃燒 S + O2 = SO2 + 熱 （ 2）二氧化硫氧化 2SO2 + O2 = 2SO3 + 熱 四川省川威鋼鐵集團有限公司年產(chǎn) 2 萬噸硫酸裝置 基礎(chǔ)設(shè)計說明書 湖北省化學工業(yè)研究設(shè)計院 第 11 頁 （ 3）三氧化硫吸收成酸 SO3 + H2O = H2SO4 + 熱 第三個反應(yīng)在生產(chǎn)過程中實際上是用濃硫酸中的水與三氧化硫反應(yīng)生成硫酸。 （ 3）在保證先進性的前提下，重點考慮可靠性和適用性。 （ 2）采用酸洗凈化工藝，符合國家行業(yè)規(guī)劃要求。干燥過程中產(chǎn)生的尾氣 經(jīng)過洗滌處理后放空，產(chǎn)生的洗滌水回用于脫硫過程，不產(chǎn)生新的污染源。 常見的濕法爐氣凈化工藝有水洗流程和酸洗流程，其中水洗凈化工藝生產(chǎn)過程簡單、設(shè)備投資少，但是會產(chǎn)生大量的廢水，需要配套設(shè)置較大的污水處理設(shè)施，同時需要消耗大量的新鮮水，不符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，硫酸行業(yè)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃要求淘汰水洗凈化工藝。 進口催化劑與國產(chǎn)催化劑的性能差異主要表現(xiàn)在起燃溫度、耐熱溫度、反應(yīng)活性、以及穩(wěn)定性等方面，其最終的表現(xiàn)就是催化劑的裝填量有很大差別，一般地來說，進口催化劑的裝填系數(shù)為 180L/，而國產(chǎn)催化劑需要達到 320L/的裝填系數(shù)才能達到與進口催化劑同等的轉(zhuǎn)化率。 工藝流程敘述 硫酸裝置的工藝流程詳見附圖，各工段工藝過程敘述如下： （ 1） 原料干燥工段 脫硫再生塔產(chǎn)生的硫泡沫，經(jīng)過濾后，將固含量提高到 50%左右，用泵送到本裝置的原料干燥工段。設(shè)置一、二次風，以便調(diào)節(jié)和控制焚硫爐的操作溫度。 四川省川威鋼鐵集團有限公司年產(chǎn) 2 萬噸硫酸裝置 基礎(chǔ)設(shè)計說明書 湖北省化學工業(yè)研究設(shè)計院 第 15 頁 （ 3）凈化工段 出蒸汽發(fā)生器的約 340℃的爐氣首先進入文氏管中，在文氏管喉部噴入循環(huán)稀酸并良好霧化，爐氣與霧化的稀酸密切接觸，通過絕熱蒸發(fā)，使爐氣增濕、冷卻、降溫和初步洗滌凈化。 脫氣塔出口的尾氣送到電除霧器進口工藝管道中。 四川省川威鋼鐵集團有限公司年產(chǎn) 2 萬噸硫酸裝置 基礎(chǔ)設(shè)計說明書 湖北省化學工業(yè)研究設(shè)計院 第 16 頁 吸收酸循環(huán)槽設(shè)置自動加水器加入工藝水，調(diào)節(jié)和控 制吸收酸的濃度。出第四段床層的氣體進入第Ⅳ換熱器冷卻到 415℃后，進入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑層進行反應(yīng)，五段出口 氣體經(jīng)第Ⅴ換熱器管程與冷爐氣進行換熱冷卻，溫度降低到約 165℃進入第二吸收塔，吸收氣體中的少量 SO3，并經(jīng)過塔頂?shù)某F器除去其中的酸霧。 DN＜ 250的管道，采用耐高溫硅酸鋁管殼。 設(shè)計采用的標準和規(guī)范 本工程設(shè)備的設(shè)計執(zhí)行國家及行業(yè)現(xiàn)行的、 最新的規(guī)范、規(guī)程和標準，包括但不限于以下規(guī)范、規(guī)程和標準，并在項目實施過程中對有關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標準進行實時的跟蹤，保證執(zhí)行的是最新的版本。設(shè)備用波紋型，管道用平板型。 主要工藝技術(shù)指標 （ 1）入爐 粗硫磺 含水 ≤ % （ 2）凈化 SO2收率 ≥ % （ 3）電除霧器出口氣體酸霧含量 ≤ （ 4）干燥氣體含水分 ≤ g/Nm3 （ 5）總轉(zhuǎn)化率 ≥ % （ 6）總吸收率 ≥ % （ 7）最終尾氣 SO2濃度 ≤ 400mg/m3 四川省川威鋼鐵集團有限公司年產(chǎn) 2 萬噸硫酸裝置 基礎(chǔ)設(shè)計說明書 湖北省化學工業(yè)研究設(shè)計院 第 17 頁 主要原料材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 表 21 原材料及動力消耗定額表（以每噸 100％ H2SO4 計） 序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 小時用量 年耗量 備注 一 消耗物 1 粗硫磺 含 S 45～ 50% 噸 13300 2 催化劑 升 ／ 使用期 5年 3 電 度 270 106 只計硫酸 4 直流水 噸 105 只計硫酸 5 循環(huán)水 △ t=6℃ 噸 168 420 106 只計硫酸 6 脫鹽水 噸 104 7 燃料煤氣 8 堿 二 付產(chǎn)物 低壓蒸汽 噸 835 用于干燥 管道材料控制 （ 1）《低中壓鍋爐用無 縫鋼管》 GB30871999 （ 2）《流體輸送用無縫鋼管》 GB/T81631999 （ 3）《低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管》 GB/T309193 （ 4）《低壓流體輸送用焊接鋼管》 GB/T309293 （ 5）《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》 GB/T327488 （ 6）《不銹鋼熱軋鋼板》 GB/T423792 （ 7）《化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列》 HG2055393 （ 8）《鋼制對焊無縫管件》 GB/T1245990 （ 9）《鋼制有縫對焊管件》 HG/T21631199