【正文】 O2)=CP(O2)(519439)T= kJ CP(N2)=+103T= J/(molK ） Q=K） Tcp=（ 32+） /2=℃ T=273+= K Cp=(+247。 SO3+H2O=H2SO4 31 由 SO3 的消耗量及化學方程式 31 可得： SO3 吸水后可得硫酸的量為： 981000 =242942 g 消耗水的量為： 2. 479181000=44622 g 所需 98% H2SO4 的質(zhì)量為 : 44622g247。 SO2 + 1/2 O2 = SO3 初始 kmol kmol 反應 1/2 最終 表 44 為第二轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù)。 2404，立式 /液 F， Q=35 m3/h 焚硫爐進料泵 立式 /液下， KestnerZFAP4S, Q=干吸塔循環(huán)酸泵 立式 /液下 , Q=350m3/h LEWISTHR/MSHR2467 最終吸收塔循環(huán)酸泵 立式 /液下 ,Q=350m3/h LEWIS6HMSH1876 ω（ SO3 游離） 30%發(fā)煙硫酸循環(huán)泵 立式 /液下 ,Q=540m3/h LEWIS6HMSH2278 尾氣放空稀酸循環(huán)泵 立式 /液下 ,Q=濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 22 第四章 物料衡算和能量衡算 物料衡算 原料的選取 天然硫磺和回收硫磺的純度很高，可達 %以上，有害雜質(zhì)的含量很少，作為生產(chǎn)硫酸的原料，不需要復雜的爐氣凈制工序，還可以省掉排渣設備、工藝流程生產(chǎn)短，生產(chǎn)費用低，生產(chǎn)中熱能可合理利用，對環(huán)境污染少。 廢熱鍋爐的殼程上還接有一根從裝置界區(qū)外來的高壓蒸汽管線，用于開工時鍋爐的預熱。省煤器底部殼體有耐酸襯 里并帶一密封罐， 防止由于煙氣冷凝而引起的腐蝕。 焚硫轉(zhuǎn)化工段 焚硫轉(zhuǎn)化工段的主要設備有焚硫爐、熱力設備（廢熱鍋爐、過濾器、省煤器等）、轉(zhuǎn)化器、熱換熱器、冷換熱器，主要管道為煙氣管道，大部分管道可現(xiàn)場卷制或是直接購買的螺旋管。 熔硫槽為襯有耐 酸磚的圓柱形混凝土槽， 設有 6 組雙螺旋同心加熱蛇管和攪拌器，換熱面積 ㎡。 各轉(zhuǎn)化段的反應熱用于熔硫或提高廢熱鍋爐的給水溫度， 并盡量使系統(tǒng)多產(chǎn)蒸汽 。 j 采用 Alfa Laval 板式酸冷卻器、 Lewis 液下泵。 f 第一催化劑床層位于轉(zhuǎn)化器的底部，有利于催化劑的篩分。 b 鍋爐汽包液位太低、 干吸塔流量太小、 儀表風壓力太低、 透平和風機的安全條件不滿足 → 風機停車。 c 過濾器設有液壓抽芯和振動除渣裝置，作方便。 表 21 硫磺的成分及其含量 含 S ≥ % 含灰分 ≤ % 酸度（以 H2SO4） ≤ % 含 As ≤ % 含有機物 ≤ % 含水分 ≤ % 機械雜質(zhì) 無 表 22 空氣成分 氮氣 氧氣 反應原理 將硫磺經(jīng)熔融、焚燒產(chǎn)生二氧化硫氣體，經(jīng)廢熱鍋爐、過濾器，再通入空氣氧化轉(zhuǎn)化成三氧化硫，再經(jīng)冷卻、酸吸收，制得成品硫酸。 3. 生產(chǎn)場地縮小為企業(yè)提供了發(fā)展空間 由于工藝過程改進后 , 工藝路線大幅縮短 ， 生產(chǎn)用地大幅縮小 , 現(xiàn)生產(chǎn)裝置占地僅不到原裝置的十分之一 , 且節(jié)省了大量礦料和礦渣堆場 , 這對企業(yè)的發(fā)展和充分利用土地資源極為重要。使上硫廠從沉重的環(huán)保困境中得以解脫 , 使生產(chǎn)經(jīng)營濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 7 步入良性循環(huán)。下面對硫磺制酸和硫鐵礦制酸兩種制酸方法進行工藝比較，突出硫磺制硫酸的工藝和理性。 (10)用于制藥工業(yè)磺胺藥物的制備過程中的磺化反應，強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應，都需用硫酸。每生產(chǎn) 1t 環(huán)氧樹脂，需用硫酸 ，號稱 “塑料王 ”的聚四氟乙烯，每生產(chǎn) 1t，需用硫酸 ；有機硅樹膠、硅油、丁苯橡膠 及丁腈橡膠等的生產(chǎn)，也都要使用硫酸。 (5)在濃縮硝酸中，以濃硫酸為脫水劑；氯堿工業(yè)中，以濃硫酸來干燥氯氣、氯化氫氣等；無機鹽工業(yè)中，如冰晶石 (Na3AlF6)、硼砂 (Na2B4O7 （ 2） 用于農(nóng)藥的生產(chǎn) 許多農(nóng)藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑，硫酸鉈可作殺鼠劑，硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。 強氧化性 ⑴ 跟金屬反應 ① 常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁等 金屬鈍化； ② 加熱時，濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應，生成高價金屬硫酸鹽，本身一般被還原成 SO2 ； Cu + 2H2SO4(濃 ) =加熱 )=CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(濃 ) = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 在上述反應中，硫酸表現(xiàn)出了強氧化性和酸性。作為易燃固體，硫磺主要用于制造染料、農(nóng)藥、火柴、橡膠、人造絲等。 關(guān)鍵詞 硫磺、空氣、吸收、填料塔、設計 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 2 第一章 綜述 物質(zhì)的性質(zhì) 硫磺的性質(zhì) 硫磺一般呈塊狀或粉末狀，淺黃色，帶雜質(zhì)者為灰綠色。原料和空氣在爐內(nèi)反應，生成二氧化硫氣體可達 9~11%，經(jīng)廢熱鍋爐回收余熱后，在氣體過濾器除去其中的粉塵。操作時不得超過 99%以上的濃度。條痕黃白色，脂肪光澤，晶體透明或半透明。 稀硫酸化學性質(zhì) （ 1） 可與多數(shù)金屬（比銅活潑）氧化物反應，生成相應的硫酸鹽和水； （ 2） 可與所含酸根離子對應酸酸性比 硫酸根 離子弱的鹽反應，生成相應的硫酸鹽和弱酸； （ 3） 可與堿反應生成相應的硫酸鹽和水； （ 4） 可與氫前金屬在一定條件下反應，生成相應的硫酸鹽和氫氣； （ 5） 加熱條件下可催化蛋白質(zhì)、二糖和多糖的水解。 ⑵ 跟非金屬反應 熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為 SO2。最普通的殺蟲劑，如 1059 乳劑 (45%)和 1605 乳劑 (45%)的生產(chǎn)都需用硫酸。10H2O)、磷酸三鈉(Na3PO4)、磷酸氫二鈉 (Na2HPO4)、硫酸鉛 (PbSO4)、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。 (8)用于染料工業(yè)幾乎沒有一種染料（或其中間體）的制備不需使用硫酸。此外，許多抗生素的制備，常用藥物如阿斯匹林、咖啡因、維生素 B B12 及維生素 C、某些激素、異煙肼、紅汞、糖精等的制備，無不需用硫酸。 硫磺與硫鐵礦的工藝比較 采用礦石制酸工藝 , 若 裝置生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 15萬 t硫酸。 硫磺制酸與礦石制酸工藝比較 , 消除污染源 硫磺制酸工藝少了粉碎、水洗凈化兩道復雜的工序 , 同時也消除了大量污染源 —— 粉塵、污水、礦渣。 4. 工藝改造前后的效果 表 11 礦石工藝與硫磺工藝比較 懸浮物 (噸 /年） 砷 (噸 /年 ) 氟 (噸 /年 ) 污水量 (萬噸 /年 ) 排污費 (萬元 /年 ) 礦石工藝 670 12 430 87 硫磺工藝 116 0 0 168 27 綜上所述硫磺制酸工藝相對礦石制酸工藝有許多的改進之處 , 它是一條清潔生產(chǎn)的工藝，更節(jié)能環(huán)保 , 只有這樣的生產(chǎn)工藝才能使化工企業(yè)生存和發(fā)展得更好。其反應方程式如下： S+O2=SO2+Q 2SO2+O2=2SO3+Q SO3+H2O=H2SO4+Q 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 10 工藝流程 5. 硫酸循環(huán)槽 8.發(fā)煙硫酸吸收塔 10. SO3 蒸發(fā)器 13.發(fā)煙硫酸循環(huán)罐 SO3 儲罐 19.液硫儲槽 換熱器 罐 熔硫、過濾及液硫儲存工序 1 流程描述 原料固體硫磺通過帶有稱重設施的皮帶機送至熔硫槽，在皮帶機上，將石灰加入固體硫磺中，中和硫磺中可能存在的酸性物質(zhì)。 d 熔硫槽和帶液下泵的熔硫儲槽設有混凝頂，并且在設備和管線上方開口處裝有可移動的鋼頂蓋，環(huán)境清潔，安全可靠。 裝置開車時， 焚硫爐設置了燃料氣升溫系統(tǒng)， 這部分設置了以下聯(lián)鎖： a 風機停車 燃料氣閥門關(guān)閉。其它四層的布置既考慮管道布置的經(jīng)濟性，又要使隔板的溫差降至最小。 k 自控方案合理、先進、可靠。除用于發(fā)電及熔濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 13 硫的蒸汽外， 尚有少量低壓蒸汽供附近廠外用戶使用。攪拌器帶有 4 葉螺旋槳葉片和 6 葉平板渦輪。該工段的焚硫爐要砌耐火磚，熱力設備、轉(zhuǎn)化器、換熱器和管道均需保溫。 廢熱鍋爐 廢熱鍋爐為火管型，正常操作壓力為 3800～ 3900 KW。 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 17 圖 32 第一廢熱鍋爐（水管廢熱鍋爐）結(jié)構(gòu)圖 圖 33 第二廢熱鍋爐（低溫過熱器）結(jié)構(gòu)圖 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 18 圖 34 第三廢熱鍋爐（高溫過熱器）結(jié)構(gòu)圖 干吸工段 干吸工段的主要設備有干燥塔、第一吸收塔、槽、酸冷卻器、硫酸泵等，酸管為不銹鋼管道，一般需帶陽極保護。本設計選用純度為 %的天然硫磺。 表 44 第二轉(zhuǎn)化階段物料衡算數(shù)據(jù) 輸入組分 kmol 摩爾分數(shù) /% 輸出組分 kmol 摩爾分數(shù) /% SO2 SO2 O2 O2 N2 N2 SO3 SO3 總計 100 100 3． 第三轉(zhuǎn)化 階段物料衡算 已知條件： SO2 和 O2 的量分別為 kmol、 kmol， SO2 的轉(zhuǎn)化率為 88%。2%=2231100g 第一吸收塔出口處 H2SO4 和水混合物質(zhì)量為： 2231100 g+242942 g44622 g = 2429420 g （ 2）工藝水的計算： 設需要的工藝水質(zhì)量為 X. （ 2231100 g98%+242942 g） /（ X+2429420 g） =98% X=49580 g 第一吸收塔 98%硫酸 去第四轉(zhuǎn)化段 硫酸水 溶液 工藝水 N2 O2 SO2 SO3 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 27 所以所需工藝水的質(zhì)量為 49580 g 。105） = kJ/（ kg（ tw－ t） =40（ 65－ 22） =62170 kJ 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 31 Q=Q/+Q= kJ （ 2）熔硫蒸汽耗量 若用 （絕壓）飽和蒸汽熔硫，每千克蒸汽汽化熱為 2093 kJ，熔硫所需總熱量為 kJ/h，則蒸汽耗量為 焚硫階段的熱量衡算 S(正交硫 )+O2(氣 )=SO2(氣 )+△ H Q=G△ H, kJ 式中 ： G液硫消耗量 ， kg △ H硫磺燃燒熱， 9282 kJ/kg Q=928232=297024 kJ 轉(zhuǎn)化階段回收熱量計算 （ 1）高溫過熱器回收熱量 Q18： 由表 31得：溫度為 609℃ － 438℃ ， (609+438) ℃ /2=℃ T=273+= K CP(SO2)=+103T= J/(molK) Q(N2)=CP(N2)(519439)T= kJ Q16= Q（ SO2） +Q（ SO3） +Q(O2) +Q(O2)= kJ （ 3）冷熱換熱器和省煤器回收的熱量 Q15+Q30： 由表 31得 ： 溫度為 463℃ － 175℃ ， (463+175) ℃ /2=319℃ T=273+319=592 K CP(SO2)=+103T= J/(molK) Q(N2)=C P(N2)(438115)T= kJ Q31+Q32= Q(SO2） +Q（ SO3） +Q(O2) +Q(O2)= kJ 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 33 結(jié)語 畢業(yè)設計是大學三年教育最后一個也是最重要的一個環(huán)節(jié)，通過近三個月的努力，順利完成了本次設計。在這里首先要感謝我的指導老師王保玉老師。t agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the anisations listed under Further help. Employment tribunals ar