【正文】 轉(zhuǎn)化工序經(jīng)過兩大步驟完成，第一次轉(zhuǎn)化通過一、二、三段觸媒，第二次通過第四段觸媒?！笆晃濉逼陂g，隨著煤制甲醇、煤制油、煤制天然氣及煤制烯烴等大型煤化工項目的推進，在煤化工行業(yè)中也有越來越多的硫磺回收裝置。穩(wěn)定和發(fā)展硫鐵礦制取硫酸首要任務是發(fā)展硫鐵礦的采選能力和發(fā)展硫鐵礦制酸的技術(shù)水平和生產(chǎn)裝備的提高。但與國外相比，我國科學研究基礎薄弱，現(xiàn)階段國內(nèi)企業(yè)從事生產(chǎn)的時候還是借鑒國外的專利技術(shù)，主要是因為國內(nèi)的研究機構(gòu)對成核劑的成核機理沒有完全摸清楚，雖然在努力追趕的過程中，但生產(chǎn)出來的產(chǎn)品與國外產(chǎn)品質(zhì)量還是有差距，導致我國生產(chǎn)的成核劑產(chǎn)品在出口方面情況不容樂觀。PP主要用于生產(chǎn)纖維編織，注塑制品，薄膜，片材，板材，電纜及護套料，吹塑制品以及管材等，具有廣泛的應用前景。 我國聚丙烯成核劑工業(yè)的現(xiàn)狀 隨著近些年來工業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的成核劑市場發(fā)展很快，很多科研機構(gòu)和企業(yè)都在進行成核劑的相關(guān)研究。因此在合理應用硫鐵礦資源的思路上應該考慮如何能夠節(jié)約應用，恰當?shù)倪M口國外的硫資源。 冶煉煙氣和其他原料冶煉煙氣主要是冶煉金屬時金屬礦中含有的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫煙氣，冶煉煙氣制取硫酸其實是企業(yè)的副產(chǎn)品，是冶金工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。兩個裝置都能產(chǎn)生中壓過熱蒸汽。用硫磺味原料來生產(chǎn)硫酸工藝流程的簡述如下： 原料預處理工段原料預處理工段通常包括硫磺的預處理和空氣的預處理。現(xiàn)如今通常將轉(zhuǎn)化塔中的催化劑分段設置，本設計中采用四段催化劑層。產(chǎn)品輸出時可以依據(jù)市場所需的硫酸的濃度對發(fā)煙硫酸稀釋即可。之后我國在引進國外先進的制酸技術(shù)和生產(chǎn)裝置后，廢熱回收的狀況得到明顯的改善。C. 生產(chǎn)熱水供給到其他的生產(chǎn)裝置中。然而實際原料中，因硫磺中還含有雜質(zhì)，取硫磺的含量為96%，則所需硫磺的質(zhì)量為： 轉(zhuǎn)化工段的物料衡算在第二章中我們已經(jīng)詳細的對硫磺制取硫酸工藝過程中各個參數(shù)和物性指標都得到了優(yōu)化，現(xiàn)利用這些數(shù)據(jù)進行詳細的計算。（1） 硫酸的使用量的計算 三氧化硫的總物質(zhì)的量是轉(zhuǎn)化工段第一、第二、第三階段的產(chǎn)生的三氧化硫的總和。然而在本設計中具體計算中，還需要參照化工熱力學中的熱力學定律，以及查閱無機化學和化工工藝手冊中的物性參數(shù)等綜合來完成熱量衡算。通常以0℃為基準來進行反應過程的熱量衡算。(4) 的計算 (46) 。由生成焓的計算式 (48)則在430℃時二氧化硫的生成焓為在430℃時二氧化硫的生成熱為(3) Q3 的計算（離開設備的物質(zhì)所帶走的熱量）在焚硫爐內(nèi)二氧化硫催化氧化為三氧化硫，此時還有氮氣和氧氣的剩余，此反應為放熱反應，但焚硫爐內(nèi)的溫度一直保持在430℃左右。? Cp 的計算Cp 的計算可以應用熱容與溫度的關(guān)聯(lián)式來計算，經(jīng)過計算所得到的物質(zhì)的Cp 見表412 所示：表412物質(zhì)的Cp 一覽表溫度A(氧氣）B（二氧化硫）C（氮氣）D（三氧化硫）150℃ 單位為? 各物質(zhì)的Q3 的計算 其中雜質(zhì)的Q3 忽略不計。大型鼓風機主要有離心式和軸流式兩種類型。 本次設計使用臥式葉片液體硫磺過濾器。用的最多的是噴霧焚硫爐。但一般的規(guī)律顯示，大型爐能力偏大，小型爐的能力偏小。積木式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化塔平地球冠蓋立式回筒形容器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為自下而上的若干支撐柱和樁柱支撐隔板和格柵。在國內(nèi)的硫磺生產(chǎn)硫酸裝置中，大多采用火管鍋爐。用來降低進入轉(zhuǎn)化器一段的氣體溫度的高溫調(diào)控閥和高溫副線都需要內(nèi)襯，而在實際生產(chǎn)過程中因溫度較高其損耗也較嚴重。高溫過熱器在進口前煙道管道上設置有噴水降溫器，可以調(diào)節(jié)過熱蒸汽的溫度，噴水采用鍋爐給水，這種結(jié)構(gòu)的過熱器安全可靠、占地小。 焚硫爐的設計基礎本設計采用臥式噴霧式焚硫爐，爐體的大體結(jié)構(gòu)都比較簡單，只有噴嘴的結(jié)構(gòu)相對較復雜。由熱對流和熱輻射向硫磺傳熱，使得硫磺繼續(xù)蒸發(fā)從而開始反應。由此可得進氣口的截面積進氣口的直徑出氣口的截面積出氣口的直徑 二次風進口口徑在低負荷操作條件下，爐膛的溫度較低，此時燃燒不夠充分，反應時間延長。在開始建設焚硫爐前，先將石墨粉水玻璃防腐涂料刷在殼體的內(nèi)表面，這樣做是為了防止在殼體制造完成到焚硫爐建設的這段時間內(nèi)外界物質(zhì)對殼體的氧化腐蝕。因此，本次設計中耐火磚都是使用用粘土質(zhì)耐火磚。另外，這種保溫磚的機械強度也較弱，抗震性能和耐磨性能都不好，一般只將其作為隔熱保溫層，不在迎火面上使用。在本設計中由于焚硫爐的熱損失較小。另外，還應該分開均勻的設置，膨脹縫的大小主要取決于操作溫度和耐火磚材料的性質(zhì)。本設計的焚硫爐設置三堵?lián)鯄?。?jīng)過旋流裝置之后，可以使早期的混合程度加強，爐內(nèi)的氣體開始迅速的旋轉(zhuǎn)，形成切向擾動，使得死角得以消除。，所以在本設計中，設備配有一個固定鞍座，其余皆為活動鞍座。通常硫磺制酸裝置生產(chǎn)企業(yè)的噴嘴規(guī)格有直徑為11mm、9mm、8mm、7mm。在焚硫轉(zhuǎn)化工序中，主體設備的體積都比較龐大。高溫過熱器的管道布置也和轉(zhuǎn)化塔有關(guān)，也可以設置在轉(zhuǎn)化塔的周圍。安裝風機的廠房占地面積較大,需在綜合考慮其擺放位置，其盡量靠近干燥塔,但是應該注意塔前風機和塔后風機的區(qū)別。閥門應該安裝在便于操作和檢修的地方,位置較高的儀表和閥門需要搭建操作檢修平臺。（2） 取樣口應該安裝在取樣具有代表性而且取樣過程方便的地方。其控制的空氣流量的變動會引起爐氣中二氧化硫的濃度的變化，當二氧化硫的濃度發(fā)生變化時會牽制整個制酸裝置的運行程度。經(jīng)過鍋爐的氣體直接通入到轉(zhuǎn)化塔一側(cè)，由于進入轉(zhuǎn)化塔的溫度需要嚴格控制，因此可以間接通過控制廢熱鍋爐的出口段的溫度加以控制。 儀表的防護和防暴（1） 現(xiàn)場一次儀表可以依據(jù)實際情況選用防水型、防腐型儀表；（2） 現(xiàn)場安裝的儀表都是全天候運行的，因此必須結(jié)合當?shù)氐氖褂铆h(huán)境；（3） 安裝于易發(fā)生爆炸或者火災等危險場所的儀表，必須符合設備危險區(qū)域劃分等級要求。43 / 43。因此能夠在現(xiàn)有比較成熟生產(chǎn)硫酸的技術(shù)和良好的運行設置之間繼續(xù)進行優(yōu)化，進行優(yōu)勢互補也是將來從事化工生產(chǎn)的工程技術(shù)人員的責任之一。 焚硫工段的儀表控制點焚硫工段的儀表控制點見表71所示表71 焚硫工段的儀表控制點儀表位號測量點位置被控變量控制變量儀表功能HIC301鼓風機進口空氣流量閥門開度指示控制PI302鼓風機出口空氣壓力指示壓力TI302鼓風機出口空氣溫度指示溫度FR301焚硫爐進口管道空氣流量閥門開度控制流量TI303焚硫爐前段爐內(nèi)溫度指示溫度TI304焚硫爐后段爐內(nèi)溫度指示溫度TRS305焚硫爐出口出口溫度精硫泵記錄控制溫度PI303廢熱鍋爐進口鍋爐進口壓力指示壓力TI306廢熱鍋爐出口鍋爐出口溫度指示溫度PI304廢熱鍋爐出口鍋爐出口壓力指示壓力TRC307轉(zhuǎn)化塔進口管道進口溫度鍋爐旁路閥門開度記錄控制溫度A301鼓風機出口氣體組成檢測組成HIC302空氣直線管道空氣流量閥門開度指示控制 焚硫工段主要儀表的選擇 溫度儀表焚硫爐的爐體以及出口溫度檢測控制儀表通常選用一體化溫度低變傳送器和鎳鉻—鎳硅熱電偶，其余位置的溫度控制檢測器通常選用鎳鉻—銅鎳熱電偶。另外將精硫泵、鼓風機和干燥塔循環(huán)泵連鎖。管道在豎直方向設置的時候則不考慮這些問題。（1） 管廊在進出裝置的地方通常會聚集較多的閥門，應該搭建一個平臺，平臺最好設置在管道的上方。管道布置設計應遵循工藝流程圖的要求,做到統(tǒng)籌規(guī)劃、經(jīng)濟合理、安全可靠,并能夠滿足施工的要求。廢熱鍋爐、省煤器和過熱器都是換熱設備，在考慮換熱器和轉(zhuǎn)化器的布置時，需要考慮換熱設備水汽管道的順暢和便利。另外還要達到整個流程的美觀。表53 碰嘴的規(guī)格與生產(chǎn)能力的關(guān)系碰嘴的規(guī)格mm11987液硫的壓力MPa～～～～～硫酸的規(guī)模Kt/a140～16080～10065～8050～6540～50由于本設計的設計規(guī)模是年產(chǎn)100Kt的硫酸，因此可以選直徑為9mm 的噴嘴，在焚硫爐中設置一個這樣的噴嘴即可。本設備中配備了7個鞍座，每個鞍座的下部安裝有基礎墊板，基礎墊板的表面必須平整光滑，固定鞍座配備在有出口管道的焚硫爐的一側(cè)，用墊板焊接固定，其他墊板與鞍座不必要焊接。圖58 旋流裝置示意圖因焚硫爐在燃硫工段的溫度較高，選用耐熱鋼2Cr25Ni20作為旋流裝置材料，該材料抗疲勞性能、抗氧化性能較好，最高溫度上限較高，能夠滿足焚硫爐正常生產(chǎn)要求。由于擋墻會直接受到氣流的沖擊作用，并且由于擋墻的兩側(cè)存在溫度差，會逐漸傾斜和倒塌。本設計中選用的保溫磚和耐火磚的平均線性膨脹系數(shù)分別為，保溫磚和耐火磚的設計長度分別為13000mm和12600mm，處于操作狀態(tài)下時，由式（59）可以計算出保溫磚、內(nèi)層耐火磚與外層耐火磚的熱膨脹量分別為58mm、75mm和68mm。采用試差法來驗證爐墻的設計是否合理。 鋼殼溫度校核由鋼殼的操作溫度，本設計選用普通碳鋼Q235A碳鋼作為殼體鋼殼。依據(jù)GB441584《粘土質(zhì)耐火磚》，選擇牌號為N1的耐火磚。之后開始砌保溫磚，保溫磚的厚度為230mm,再砌兩層耐火磚，厚度分別為114mm和230mm。此時，爐口溫度高于爐膛溫度，調(diào)節(jié)二次風的流量可以起到降溫的目的。采用提升霧化質(zhì)量、增大液態(tài)硫磺的蒸發(fā)表面積、加強空氣的湍流程度、提高空氣的溫度等都可以加速液態(tài)硫磺的蒸發(fā)速度。圖57是焚硫爐的設計簡圖。 干吸工段 干吸塔高效干吸塔系統(tǒng)是將高效填料塔、高效除霧器、高效分酸器、填料支承結(jié)構(gòu)形式與塔的尺寸、噴淋酸的噴淋密度等因素統(tǒng)一考慮，優(yōu)勢互補，從而形成高效率、高強度吸收塔。圖53 第一廢熱鍋爐（水管廢熱鍋爐）結(jié)構(gòu)圖圖54 第二廢熱鍋爐（低溫過熱器）結(jié)構(gòu)圖 過熱器一般在轉(zhuǎn)化器一段爐氣出口設置高溫過熱器，由于爐氣的溫度較高，則應考慮高溫熱應力的影響?；鸸苠仩t的管板采用繞性管板用以吸收火管的熱膨脹，為了減小管板和火管的焊縫應力，在前管板增設特殊材料加以保護。圖52 轉(zhuǎn)化塔的結(jié)構(gòu)示意圖在轉(zhuǎn)化反應中，因在每一轉(zhuǎn)化階段需保持適宜的溫度，所以需要在反應時設置換熱設備來及時移走熱量使得反應順利進行。 轉(zhuǎn)化塔轉(zhuǎn)化塔是保證二氧化硫催化氧化為三氧化硫的核心設備。爐內(nèi)的硫磺噴槍使用高壓噴嘴型式，增設空氣導流裝置用以加強霧化效果。每次在一定時間清理硅藻土濾餅層時，在頂蓋配備的自動液壓將頂蓋打開，葉片框架直接能移出設備的外面，當在