10萬噸硫酸干燥系統(tǒng)工藝的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 SO2 SO3 O2 N2 Ar ％（干基） 9 11 79 平均摩爾質(zhì)量g/mol 64 80 32 28 40 干氣的平均摩爾質(zhì)量 M干氣 = （64*9+80*+32*11+28*79+40* ） = 入塔干氣G干= Kmol/h =*= 水汽：G水= Kmol/h =*18= Kg/h入塔氣量為 G1=G干+G水=+= Kmol/h =+ = 氣體溫度：38℃ 氣體壓力： Pa ．2 入塔硫酸貧液量 L1==*= Kg/h入塔酸液溫度：℃ ．3 出塔氣量 干氣：G干= Kmol/h = 水汽：G水2=G水*1%=*1%= Kmol/h= *18= Kg/h出塔氣量為G2= G干+ G水2=+=50285 Kg/h出塔氣體溫度：℃出塔氣體壓力：800mmH2OP2=**1= K Pa ．4 出塔富液量L2= =*= Kg/h 出塔硫酸溫度：55℃ 干燥塔填料選用瓷矩鞍環(huán)，其特性參數(shù)如下： 公稱直徑 Dg=50mm 長(zhǎng)寬厚＝80426mm 比表面積a=空隙率ε= 堆積密度ρp＝470 Kg/m3 每立方米填料數(shù)n＝8243個(gè)/m3 泛點(diǎn)填料因子φ＝216 壓降填料因子φ＝160 干填料因子F＝a/ε3＝ 液泛速度的計(jì)算 入塔氣體流量 G1濕氣＝ kmol/h＝＝ 由理想氣體狀態(tài)方程 PV=nRT得實(shí)際工況下的流量 G1濕氣，＝G1濕氣（+38）*(*) ＝ 出塔氣體流量 G2濕氣＝ kmol/h=50285Kg/h＝＝得實(shí)際工況下的流量 G2濕氣，＝G2濕氣（+）*(*) ＝ 液泛速度的計(jì)算 ρH2SO4 =1800Kg/m3 ρ干氣= Kg/m3硫酸的粘度為μL = .s L1/G2/（ρ干氣/ρH2SO4）=（）=圖 查圖得，ω2φψ/g*（ρ干氣/ρH2SO4）μL = 液體校正系數(shù)ψ=ρ水/ ρH2SO4 =1000/1800= 令B=φψ/g*（ρ干氣/ρH2SO4）μL =160*** /1800* = ω2*B= ωC=（）= 出于安全考慮，操作氣速比液泛氣速小，一般為液泛氣速的60%～80%。階梯環(huán)的氣體通過能力和異鞍型填料相當(dāng)，傳質(zhì)效率高，抗污性能交好，也被廣泛采用。3．2主要設(shè)備—填料塔填料塔不僅廣泛用于爐氣的干燥，也用于爐氣的洗滌和三氧化硫的吸收。噴淋密度過大，不僅會(huì)增加氣體通過干燥塔的壓力降，也會(huì)增加循環(huán)酸量，此兩項(xiàng)均會(huì)增加過多的動(dòng)力消耗。實(shí)際生產(chǎn)中，在冷卻面積一定時(shí)，干燥塔進(jìn)酸溫度取決于冷卻水溫度及循環(huán)酸冷卻效率。僅從減少水蒸氣含量考慮，硫酸愈濃愈好，%時(shí)液面上幾乎沒有水蒸氣。吸收過程中除考慮提高吸收速率，,盡量少產(chǎn)生或不產(chǎn)生酸霧，盡量減少二氧化硫在吸收酸中溶解量等幾個(gè)方面。兩相間的傳質(zhì)速率方程式可用下式表示：G=K以上從總體上概述了硫酸性質(zhì)、用途，以及生產(chǎn)的原料、原理和方法，本設(shè)計(jì)主要是硫酸生產(chǎn)中爐氣干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，干燥是爐氣凈化、吸收系統(tǒng)的一部分。（3）將SO3與H2O結(jié)合生成硫酸。從鈦白和鋼鐵酸洗生成的硫酸亞鐵來生產(chǎn)硫酸，雖然建廠費(fèi)用高，但為保護(hù)環(huán)境迫使廠家設(shè)法解決，這種廠系在沸騰爐內(nèi)以硫鐵礦作燃料和還原劑進(jìn)行焙燒反應(yīng)。2．硫鐵礦硫鐵礦(主要成分FeS2,反應(yīng)主程式4 FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2)制酸，在世界硫酸生產(chǎn)中所占比例有所下降。原子能工業(yè)中用于濃縮鈾。硫酸用途非常廣泛，無論要工業(yè)部門，還是要發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、滿足人們的物質(zhì)生活需要、加強(qiáng)國(guó)防力量，都起著重要的作用。特別應(yīng)當(dāng)注意，98%硫酸結(jié)晶溫度是+℃，99%硫酸結(jié)晶溫度是+℃，這樣的產(chǎn)品酸結(jié)晶溫度較高。工業(yè)上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO3與H2O的摩爾比≤1的物質(zhì)。1．1硫酸的性質(zhì)和用途硫酸，H2SO4，外觀為無色油狀液體，密度（20℃）。結(jié)晶溫度 % H2SO4,結(jié)晶溫度是38℃.高于或低于這個(gè)濃度的結(jié)晶溫度多要提高。發(fā)煙硫酸的沸點(diǎn)，℃℃。要火藥和國(guó)防工業(yè)中，濃硫酸伯于制取硝化甘油、硝化纖維、三硝基甲苯等炸藥。目前國(guó)外硫酸生產(chǎn)以硫磺為原料的比重已超過一半。但是磷石膏制酸，從環(huán)境保護(hù)出發(fā)，其重要性往往超過了它的經(jīng)濟(jì)性，故有所發(fā)展。（2）將含SO2和O2的氣體催化轉(zhuǎn)化為SO3，稱為轉(zhuǎn)化工序?？傊?，除以上三個(gè)工序外，再加上原料的貯存和加工，SO2原料氣的凈化和干燥，成品酸的貯存與計(jì)量，三廢處理等工序才構(gòu)成一個(gè)硫酸生產(chǎn)的完整系統(tǒng)。用濃硫酸吸收水分的過程，主要是氣液相的傳質(zhì)過程。K主要
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