【正文】 過(guò)程中也遇到了很多困難，在同學(xué)及老師的幫助下，我們都不折不扣的完成了硫酸干吸工段的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖及干燥塔的裝配圖?！獰嶝?fù)荷，kJ/hr—?dú)饣瘽摕?，kJ/kgn—溶液中水分子與硫酸分子之比H—物質(zhì)的焓，kJ/kg —塔高，mM—摩爾質(zhì)量，g/mol—摩爾熱容， kJ/kmolI—熱含量，kJ/kga—填料的有效比表面積，m 2/m3—泛點(diǎn)填料因子a/ε3—干填料因子，m 1D—塔徑，mS—塔橫截面積，m 2K—干燥速度系數(shù)，kg/(m 2skPa)—干燥推動(dòng)力，kPaP? —壓力降，kPaF—填料面積，m 2 —冷卻面積，m 2L—酸的質(zhì)量流率，kg/hH 填 —填料高度，mRe—雷諾系數(shù)Pr—普蘭特常數(shù)u—流速，m/sR—管的污垢系數(shù)，(kJ/m 2終于我們都順利完成了這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，雖然設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，但在各位老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們也要考慮到實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在剛拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)時(shí)，我一頭霧水，不知道從何入手。k) 酸在排管內(nèi)流速(m/s) 冷卻面積(m 2) 設(shè)備一覽表設(shè)計(jì)中主要設(shè)備選型如 所示。已知出塔頂出氣量為qn,v2=,該風(fēng)量下選擇風(fēng)機(jī)的參數(shù)如表 所示：表 單吸入離心式鼓風(fēng)機(jī)型號(hào) 介質(zhì) 操作流量 m3/min 進(jìn)口壓力 kPa 溫度℃ 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 軸功率 kW 電動(dòng)機(jī)型 號(hào) 配電機(jī)功 率 kWD700—13 二氧化硫 700 50 2975 370 JK134—2 440注：摘自《硫酸工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》工藝計(jì)算篇 P303 塔底進(jìn)口氣鼓風(fēng)機(jī) 在干燥工段，鼓風(fēng)機(jī)是將上一工段來(lái)的原料氣體送到干燥塔。K）??. ??????? kJ/(m2K)；? —管的內(nèi)外直徑，m ；HBd、 Re—雷諾系數(shù)； Pr—普蘭特常數(shù)； G—冷卻水量，kg/h； L—管的長(zhǎng)度，m。sK)；—平均溫差，℃。其管徑大小有?80、 ?100、?150mm 等，管徑、長(zhǎng)度、排組數(shù)等根據(jù)冷卻酸量和熱負(fù)荷來(lái)確定。對(duì)于直徑大于?800mm 的填料塔，人孔可設(shè)在每段填料的上、下方，同時(shí)兼作填料裝卸孔用。安裝時(shí)兩層之間留有檢修距離 500mm,上層上部空間 500mm。 封頭： 全塔總高度 H=。kPa)； —干燥推動(dòng)力，kPa。12—濃度分別為 CC 1時(shí)每 mol H2SO4 所含水的摩爾數(shù)n、95% H2SO4→% H 2SO4 ?n 425 / SOkmolHJQ??????????? hk/56%5? 出塔處干氣帶出熱 Q6出塔氣溫度 T2=55℃，T 2=55+=，由表 中數(shù)據(jù)計(jì)算得到在此溫度下各組分的比熱容如下表所示：表 出口氣各組分比熱容組成 SO2 SO3 O2 N2 Ar%（干基） 9 11 79 （KJ/kmol/K） 出塔干氣平均熱容；=（9++11+79+）/100=Q6= qn,v 干氣 =55= 出塔處水氣帶出熱 Q7查《化工原理》附錄八有如下溫度下的焓值： 表 不同溫度水蒸氣的焓，當(dāng) T2=55℃時(shí)，由內(nèi)插法得此時(shí)蒸汽的焓 H2＝出塔處水氣帶出熱:Q7= qn,L2H2M 水 =18= 出塔酸帶出熱 Q 出和酸溫 t2進(jìn)口熱量總量 Q 入 :Q 入 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =++ ++ = kJ/h設(shè)塔內(nèi)熱量損失為 8%△Q = Q 入 8% ＝ kJ/h8%= kJ/hQ 出 = Q 入 △ 6Q7= = %的硫酸的平均摩爾質(zhì)量:M2=（+）98+（+）18=出塔酸的熱焓： kgJLI /????出溫度/℃ 焓（kJ/kg) 表 硫酸的熱含量表熱含量( kJ/kg)硫酸濃度%(質(zhì)量)40℃ 60℃ 80℃92 93 95 12998 12199 注:摘自《硫酸工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 物化數(shù)據(jù)篇》P41查表 ，通過(guò)內(nèi)插法得：% H 2SO4 I= kJ/kg 時(shí)的溫度為 t=℃。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)。（5）控制 SO2 排放的其他方法這類(lèi)方法主要有稀釋法，CIL 法，調(diào)節(jié)供氣法等。其共同的優(yōu)點(diǎn)是：脫除率高，工藝簡(jiǎn)單。提高 SO2 的最終轉(zhuǎn)化率，使之達(dá)到%，就符合目前的排放標(biāo)準(zhǔn)。氣體中的二氧化硫經(jīng)催化氧化形成三氧化硫后，即送入到吸收系統(tǒng)用發(fā)煙硫酸或濃硫酸吸收，形成不同規(guī)格的產(chǎn)品硫酸。此時(shí)由于反應(yīng)混合物中不含 SO3，而且 SO2 濃度很低，O 2/SO2 比值較一次轉(zhuǎn)化要高得多，在這種情況下，平衡轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)速度快，用較少的催化劑就能保證轉(zhuǎn)化率達(dá)到 95%左右 [9]。 SO2 氣體的轉(zhuǎn)化和吸收（1）一次轉(zhuǎn)化一次吸收為了使轉(zhuǎn)化器中的 SO2 催化氧化過(guò)程盡可能地遵循最佳溫度曲線(xiàn)進(jìn)行，隨著轉(zhuǎn)化率的提高，必需從反應(yīng)系統(tǒng)中除去多余的熱量，是溫度相應(yīng)地降低。酸霧在洗滌塔中較難吸收，帶入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)會(huì)降低二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，腐蝕系統(tǒng)設(shè)備和管道?，F(xiàn)今制取 SO2 氣體的方法主要有，燃燒硫鐵礦，燃燒硫磺，還原硫酸鹽，冶煉煙氣以及各種含硫工業(yè)廢料再次利用等方法。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 [2]。以硫酸吸收高級(jí)氮氧化物使之與尾氣分離回收。塔式法制出的硫酸濃度可達(dá) 76%左右，目前，我國(guó)仍有少數(shù)工廠(chǎng)用塔式法生產(chǎn)硫酸。二氧化硫氧化成三氧化硫是制硫酸的關(guān)鍵，但是，這一反應(yīng)在通常情況下很難進(jìn)行。這種反應(yīng)機(jī)理是和純磷酸以及純氫氟酸所同出一轍的。 在 這 類(lèi) 反 應(yīng) 中 ， 濃 硫 酸 只 表 現(xiàn) 出 氧 化 性 。 觀(guān) 察 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 。 %硫酸的熔沸為熔點(diǎn) 10℃，沸點(diǎn) 338℃。)℃。硫酸主要用于生產(chǎn)化學(xué)肥料、有色金屬的冶煉、合成纖維、涂料、致冷劑、洗滌劑、飼料添加劑和石油的精煉，以及鋼鐵、醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)。成品酸要出廠(chǎng)前需要計(jì)量貯存，應(yīng)設(shè)有成品酸貯存和計(jì)量裝置。亞硝基法中又可分為鉛室法和塔式法，由于亞硝法存在諸多不足，已被接觸法所取代。硫酸的工業(yè)生產(chǎn)，基本上有兩種，即亞硝基法和接觸法。焙燒最初得到的二氧化硫氣體中含有礦塵和氣體雜質(zhì)等，為避免堵塞管道設(shè)備和引起催化劑中毒，以及要求要轉(zhuǎn)化前對(duì)二氧化硫原料氣進(jìn)行凈化和干燥處理。目 錄1 概述 ..................................................................................1 硫酸的性質(zhì) ..........................................................................1 硫酸的物理性質(zhì) ....................................................................1 硫酸的化學(xué)性質(zhì) ....................................................................1 硫酸的生產(chǎn)方法 ......................................................................2 硝化法制造硫酸 ....................................................................2 接觸法制造硫酸 ....................................................................3 硫酸生產(chǎn)全工段工藝簡(jiǎn)介 ..............................................................3 SO2 氣體的制取與凈化 ..............................................................3 SO2 氣體的轉(zhuǎn)化和吸收 ..............................................................3 尾氣的處理 ........................................................................42 工藝流程的確定 ........................................................................5 工藝流程選擇 ........................................................................5 工藝設(shè)計(jì)原理 ........................................................................5 兩轉(zhuǎn)兩吸的工藝流程 ..................................................................53 干燥塔工藝計(jì)算 ........................................................................6 選擇計(jì)算數(shù)據(jù) ........................................................................6 原料氣 ............................................................................6 干燥硫酸 ..........................................................................6 熱量衡算： ........................................................................6 物料衡算 ............................................................................6 原料氣的流量 ......................................................................6 原料氣的壓強(qiáng) ......................................................................6 水蒸氣含量 ........................................................................6 進(jìn)塔濕氣組成 ......................................................................6 氣體總量計(jì)算 ......................................................................7 干燥硫酸用量計(jì)算 ..................................................................7 物料平衡表 ........................................................................7 干燥塔的熱量衡算 ....................................................................7 入塔處干氣帶入熱 Q1 ...............................................................7 入塔處水氣帶入熱 Q2 ...............................................................8 水的冷凝熱 Q3 .....................................................................8 入塔酸帶入熱 Q4 ...................................................................8 95%酸