【正文】 % H2SO4 進(jìn)塔 SO3氣體 出塔 SO3氣體 ∑ ∑ 吸收循環(huán)槽物料衡算 吸收循環(huán)槽物料衡算結(jié)果見(jiàn)下表。 hkJqqqqQ / 0 0 6 4 9 543215 ????? ⑥出塔酸帶出熱 Q6和酸溫 543216 ????? hkJ / 177 32? ????? 則：出塔酸的熱焓 kgkJI / ??? 查表 通過(guò)內(nèi)插法得： % H2SO4 I=℃ 硫酸熱含量見(jiàn)下表。39。 表 干燥塔循環(huán)酸槽物料衡算表 進(jìn)物料 kg/h 出物料 kg/h 從干燥 塔 來(lái) %H2SO4 497717 上塔循環(huán) 93%H2SO4 495057 98%硫酸 — 93%硫酸串酸量 49818 93%硫酸 — 98%硫酸串酸 量 52508 ∑ 547535 ∑ 547565 干燥塔及其循環(huán)槽的熱量衡算 （ 1） 干燥塔的熱量衡算 （以 0℃為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算） ①爐氣帶入熱量 Q1（ t=40℃） SO2帶入熱量： hkJq / 6 2 0 5 5 71 ???? O2帶入熱量： hkJq / 1 0 9 1 ???? N2帶入熱量： hkJq /1 4 0 7 7 0 ???? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 H2O 帶入熱量： hkJq / 9 4 8 5 67 1 4 84 ???? 式中 、 、 、 分別為 0～ 40℃時(shí) SO O N2及 H2O 的摩爾熱容kJ/(kmol經(jīng)過(guò)凈化的二氧化硫氣體，通過(guò)催化劑作用，被氧所氧化，生成三氧化硫，再用水加以吸收，即得硫酸。 保持企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展 僅就脫硫效率而言，由于半干法循環(huán)流化床脫硫技術(shù)的工藝特點(diǎn)決定了其脫硫效率遠(yuǎn)低于濕法脫硫技術(shù)，因此對(duì)于 該企業(yè) 燃用高硫煤要達(dá)到環(huán)保要求(400mg/Nm3)，必須要求循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率達(dá)到 85%以上，但這樣增加了北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷，降低了鍋爐的使用壽命。 但另一方面我國(guó)又是硫資源極度缺乏的國(guó)家。學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，不能一簇 而就 ，只能由淺而深，逐步推進(jìn)，從而舉一反三，而就為了盡快熟悉以至掌握化學(xué)工程工藝 過(guò) 程 設(shè)計(jì)，因此選擇了一個(gè)相對(duì)成熟且簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)外早已對(duì)二氧化硫脫硫進(jìn)行研究 ,這些方法對(duì)減少二氧化硫排放起到積極作用 ,煙氣中二氧化硫濃度低于 2%，稱為低濃度二氧化硫煙氣。 結(jié) 論 （必須另起一頁(yè)） ................................................................................ 3 參考文獻(xiàn) （必須另起一頁(yè)） ............................................................................ 4 致 謝 （必須另起一頁(yè)） ................................................................................ 4 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生學(xué)完全部專業(yè)課 程后所進(jìn)行的一次全面性、綜合性的一次設(shè)計(jì)，目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行融 匯 貫通，將所獲理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)加以系統(tǒng)化，培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力，從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。煙氣自下而上進(jìn)入，與由上而下噴淋的濃硫酸液在填料層進(jìn)行氣液逆向吸收反應(yīng)。本套硫酸裝置是為了有效處理煙氣脫硫系統(tǒng)解吸后產(chǎn)生的純凈 SO2氣體，屬于脫硫副產(chǎn)品回收裝置，其生產(chǎn)能力取決于脫硫裝置回收的 SO2 量，而脫硫裝置回收的 SO2 量又取決于燃煤中硫的含量。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 本人簽名： 日期： 年 月 日 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) III 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 年產(chǎn) 12萬(wàn)噸 煙氣制酸工藝 設(shè)計(jì) 學(xué)院： 北京化工大學(xué)貴陽(yáng)站 專業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班級(jí)： 黔化升 101 學(xué)生： 陳青松 指導(dǎo)教師： 王謹(jǐn)教授 1． 設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo) (1)將獲得的的理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)加以系統(tǒng)化； (2) 培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力，從而提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力； (3) 培養(yǎng)查閱有關(guān)工程資料的能力和獨(dú)立分析運(yùn)用資料處理問(wèn)題的方法； (4)了解化工建設(shè)中的相關(guān)方針、政策、法令和規(guī)章制度； (5)培養(yǎng)全面性化工過(guò)程系統(tǒng)的初步擬定能力。采用一級(jí)干燥、一級(jí) 吸收、循環(huán)泵后冷卻工藝與單接觸轉(zhuǎn)化工藝相對(duì)應(yīng)。 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) VI 目 錄 前 言 ................................................................................................................ 7 第 1 章 ？？？？？？？？？ .......................................................................... 8 第 節(jié) ？？？？？ ..................................................................................... 8 第 節(jié) ？？？？？？？？ ......................................................................... 9 ？？？？？？？？？？ ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 鑒于以上等原因，二氧化硫已嚴(yán)重影響人們的身體健康和環(huán)境。根據(jù) 設(shè)計(jì)初始條件中 提供的燃煤含硫量波動(dòng)范圍較大（ 2～ 5%），且均屬于階段性操作，故要求硫酸系統(tǒng)有較強(qiáng)的適應(yīng)范圍。 該項(xiàng)目 4 臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐為三用一備工作方式，單臺(tái)鍋爐出口煙氣量：195180Nm3/h、煙氣溫度： 145℃。 切合貴 州 的資源條件 貴州省是煤炭資源豐富的地區(qū)，已探明的蘊(yùn)藏量達(dá) 526 億噸，其中貴陽(yáng)市為 億噸。 （ 2）在成熟可靠的前提下全部采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備及材料。 轉(zhuǎn)化率及吸收率 轉(zhuǎn)化率 95%； 吸收率 99%。 ???? nnQ （ ） 式中： 39。1 ????? ??n 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 k m olkJQ / 39。 ??n k m olkJq / ????? ??n k m olkJq / ????? ??n k m olkJq / ????? hk m olm / ???? hk m olm / ???? ? ? 22113213 qmqmqmmQ ??????? ? ?hkJ / 4 6 7 8 9 8 6 5 0 1 5 96 9 0 5 3 5 5 07 2 1 7 1 6 0 8??????????? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ④上塔酸帶出熱 Q4 hkJQ / 8 8 02 5 6 9 5 05 74 ??? ⑤串往 98%酸循環(huán)槽的 93% H2SO4帶出熱 Q5 hkJQ /4 1 1 5 5 7 2 5 0 85 ??? 式中： 為 93% H2SO4 的熱焓 kJ/kg。 hkJqqqqQ / 6 9 1 9 2 343211 ????? （ 2）入塔酸帶入熱 Q2 入塔酸溫 55℃，濃度 98% H2SO4，熱焓： I=hkJQ / 3 4 8 1 8 0 8 8 3 6 82 ??? （ 3）吸收反應(yīng)熱 Q3 hkJQ / ???? 式中： 7013 為 50℃時(shí) 98% H2SO4 吸收氣體 SO3 的吸收反應(yīng)熱 OHkgkJ2/。 hkJQ / 6 9 6 3 6 1 8 8 3 6 825 ???? （ 6）串去 93%塔酸帶出熱 Q6 hkJQ / 2 3 2 8 1 7 4 2 06 ??? （ 7）產(chǎn)成品酸帶出熱 Q7 hkJQ / ??? （ 8）吸收塔冷卻器出口溫度 t： 熱平衡 出進(jìn) ? 7654321 Q ?????? ? ???????I I hkJI /? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 查表 ，然后通過(guò)內(nèi)插法得吸收塔冷卻器出口溫度為 ℃。 則：直管總長(zhǎng) m72662 ????直L ，每排有 ?180 彎頭 5 個(gè)，每個(gè)相當(dāng)直管長(zhǎng)度為： mmD 78880221 ???? 每排管總長(zhǎng) 8 ????總L 每排換熱面積為： ????總DL? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 假設(shè)干燥塔冷卻器共 5排，總換熱面積： mF ??? 酸在排管內(nèi)流速 sm / 2 ???? （合格，可以采 用） （ 3）冷卻面積 F tKQF ??? （ ） 式中： Q— 熱負(fù)荷， kJ/h； K— 傳熱系數(shù)， kJ/(m2 s k) （ ） 上兩式中： ? — 硫酸導(dǎo)熱系數(shù)， kJ/(m 由式（ ）和式（ ）得： ? ? 3 33 ?? ??????? ? ? 33 ?????? 將以上計(jì)算結(jié)果帶入式（ ）得： 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 ? ? 50510122150 1033 ?????? ??? ??? kJ/(m2 k)帶入式（ ）得： 冷卻面積 461 mF ???? 其中，冷卻面積 ＜冷卻排管總換熱面積 193m2，故此裝置合格。 k) 將 21 ??、 的計(jì)算結(jié)果帶入式（ ）得： 7 0 112 0 0 011 0 0 11 ?????K kJ/(m2 則：直管總長(zhǎng) m48642 ????直L ，每排有 ?180 彎頭 3 個(gè)，每個(gè)相當(dāng)直管長(zhǎng)度為： mmD 7 8880221 ???? 每排管總長(zhǎng) 8 ????總L 每排換熱面積為： ????總DL? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 假設(shè)干燥塔冷卻器共 5排，總換熱面積： mF ??? 酸在排管內(nèi)流速 sm / 2 ???? （合格，可以采用） （ 3）冷卻面積 F ①平均溫差 t? 酸側(cè) → ℃， ???? Ht ℃ 水側(cè) 36→ 30℃， ???? Kt ℃ 由式（ ）得：平均溫差 ??t ℃ ②傳熱系數(shù) K （計(jì)算過(guò)程同干燥塔） ???酸 ℃ 在此溫度下的物性數(shù)據(jù)（查《硫酸物性手冊(cè)》）： 密度： 33 / mkg??? 粘度： )/( 3 smkg ??? ?? 導(dǎo)熱系數(shù)： )/(103 1 8 3 ksmkJ ???? ?? 比熱容： )/( kkgkJC p ?? 由式（ ）和式（ ）得： ? ? 3 33 ?? ??????? ? ? 33 ?? ??? ?? 將以上計(jì)算結(jié)果帶入式（ ）得： ? ? 26110122150 1031 ?????? ??? ??? kJ/(m2 k)帶入式（ ）得： 冷卻面積 22 2 mF ???? 其中，冷卻面積 ＜冷卻排管總換熱面積 128m2，故此裝置合格。 kpa)； P? — 干燥推動(dòng)力， kPa。 由式（ ）得： ? ? 5 ????? P a621 / 2p mOm m H?? 填料 ②除沫層阻力 2P? 除沫層填料采用 ?? mm 陶瓷環(huán)，堆放高度： ?? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 則除沫層阻力： paOmmHP 6 1 22 ????? 。 （ 1）塔徑的計(jì)算 平均氣體流量： ? ? smV /227326018027336002 3??????? ?? 現(xiàn)取空塔速度 sm/?? w，則塔徑 D： mD ??? （取塔徑 ） 則實(shí)際空塔