【正文】 P— 氣體的總壓力（ Pa）。 廢渣處理 廢渣主要為硫鐵礦或含硫尾砂經(jīng)焙燒后產(chǎn)生的殘渣，渣產(chǎn)量約為原料量的70%。 廢氣處理 從吸收工序排出的尾氣仍含有少量 SO2，其 含量隨 SO2轉(zhuǎn)化率高低而異，當吸收和除霧不完全時，尾氣仍有微量的 SO3和酸霧。 40 kt/ a 硫酸裝置是小磷酸廠的配套裝置，設計工藝流程可簡單分為 :沸騰爐焙燒、廢熱回收、熱電除塵、封閉式酸洗凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸。 此換熱器傳熱系統(tǒng)較高，一般在 28W／ (m2 3．沸騰床對砷化合物、氟化合物的抵抗力要高于固定床，穩(wěn)定操作壽命教固定床長得多。一、二段觸媒筐與頂蓋之間設有觸媒緩沖段與密封裝置。本世紀初轉(zhuǎn)化器能力僅有 15t/d，一套硫酸系列需數(shù)臺轉(zhuǎn)化器并聯(lián)操作，操作麻煩不好管理，耗用材料多，占地面積大，氣體分布不勻，轉(zhuǎn)化率低。綜合起來，其基本過程則可分六大工序，如下框圖所示： 原料處理→ SO2爐氣制取→爐氣凈化→二氧化硫轉(zhuǎn)化→三氧化硫吸收→尾氣處理 我國目前的接觸法制酸，主要有硫鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉煙氣制玻、硫化氫制酸和硫酸鹽制酸等。 （ 3）濃硫酸不僅能吸收一般的游離態(tài)水（如空氣中的水），而且還能吸收某些結(jié)晶水合物（如 CuSO4 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。 本項目產(chǎn)生的生活垃圾 生活垃圾按指定地點堆放，每日由環(huán)衛(wèi)部門清理運走， 采取建立密閉的垃圾收集站，同時，加強管理，及時清運 ，做好垃圾堆放點的消毒，定期進行殺蟲滅菌，防止蚊繩滋生。 ②采用（ 3＋ 2）兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，使 SO2總轉(zhuǎn)化率不小于 %， SO3吸收率達%，從而使硫酸尾氣中 SO2和酸霧濃度大大降低。 生活垃圾： 本項目共有工作人員 130 人，按 公斤 /人 .天計算，產(chǎn)生生活垃圾 104公斤 /日， 噸 /年。氣量： 34455 m3/h， SO2的 濃度可達到低于 850mg/m3(最高排放速率： )，酸霧濃度可達到低于 35mg/m3(最高排放速率： )，礦塵可達到低于 120mg/m3(最高排放速率： )，符合《大氣污染物排放限值》（ DB44/272020）二級標準中規(guī)定的 SO2850mg/m3(最高允許排放速率：32kg/h)，酸霧 35 mg/m3(最高允許排放速率： 19kg/h)，煙塵 120mg/m3(最高允許排放速率： 49kg/h)的標準要求，所排尾氣經(jīng) 40 米高尾氣煙囪放空。 2 月份，硫酸生產(chǎn)較好，產(chǎn)品庫存較低，銷售較為順暢，價格穩(wěn)步提升。然后經(jīng)干燥塔循環(huán)泵打入干燥塔酸冷卻器冷卻后，進入干燥塔循環(huán)使用。 ① 原料工段 根據(jù)當?shù)氐倪\輸條件和裝置布置要求及氣候條件，硫精礦庫的面積按 2460m2設置，倉庫采用半封閉型倉庫，庫內(nèi)分成兩個區(qū)：原料硫精礦區(qū)（含水 14%）和成品硫精礦區(qū)（含水 8%）。 工藝過程爐氣凈化排出濃度 5～ 10％稀硫酸為副產(chǎn)品。 工程的主要內(nèi)容 (工廠組成 ) 根據(jù)各裝置間的物料供應和生產(chǎn)關系的緊密性及環(huán)境等綜合因素，將廠區(qū)劃分為三個界區(qū)。 ③凈化工段 由電除塵器來的爐氣，溫度約 350℃，進入第一文氏管，用濃度約 2%的稀硫酸除去一部分礦塵，然后進入第二文氏管和洗滌塔，進一步除去礦塵、砷、氟等有害物質(zhì)。為了系統(tǒng)的升溫預熱方便，在轉(zhuǎn)化器一段和四段進口設置了兩臺電爐。 2 項目 建成后污染源分析 主要工藝污染源及其環(huán)保措施 廢水 工藝廢水 制酸工藝的爐氣凈化采用技術先進、成熟的稀酸凈化工藝，在生產(chǎn)過程中并無廢水排放，工藝過程爐氣凈化排出濃度 5～ 10％稀硫酸為副產(chǎn)品，每日產(chǎn)生 噸，每年 14220 噸，該部分廢水將外賣至鋼鐵廠 用于鋼鐵酸洗 。 .同時在環(huán)保設計中采取降噪隔音措施，對鼓風機建立專門的鼓風機房，采取隔音、吸音措施，并在廠區(qū)及高噪聲設備周圍種植隔音降噪的植物。 對周圍水體沒有影響。 通過以上措施，本項目建成投入使用后產(chǎn)生的噪聲傳到邊界外 1 米處能達到《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 (GB1234890)Ⅱ類標準：晝間≤ 60dB（ A），夜間≤ 50dB（ A），使 本項目對周圍聲環(huán) 境不會造成明顯影響。 （ 2）分子結(jié)構(gòu)式 分子式： H2SO4 結(jié)構(gòu)式： 分子相對質(zhì)量： （ 3） 密度 其密 度為 5H2O→（ H2SO4）→ CuSO4+5H2O,這個反應，就是體現(xiàn)硫酸的吸水性，而不是脫水性，因為反應前有水。 亞硝基法制酸、化學反應復雜，計有 10余個反應分別在氣相，液相中進行。進入轉(zhuǎn)化器的 w(SO2)為 9%，氧硫比為，設計總轉(zhuǎn)化率為 %。應特別注意第一段催化劑層的箆子扳，因其操作溫度達 600℃，普通鋼材在高溫下的強度顯著減弱，使用一段時間后，會引起中部下陷，嚴重時將產(chǎn)生箆子板塌落。其中： 一段： 8． 27m3；二段： 12． 20m3；三段： 18． 00m3；四段： 22． 00m3。 6． 與固定床相比，沸騰床是恒壓床層，沸騰床壓力降較小。 (3)在殼程氣體出口處設置了一塊弓形折流板，省略了氣體出口夾套，簡化了設備結(jié)構(gòu) o (4)碟形擠流扳采用簡單、實用的結(jié)構(gòu)支撐定位。 由斜管沉降器排出的酸泥量為 3. 4 kg/ tH2SO4，其中 H2SO4含量約占 27 %，將其排放到中和池內(nèi)，用石灰水中和生成 CaSO沉淀。 在 40 kt/ a H2SO裝置設計中，排放尾氣指標如下 : ( 1)尾氣中 SO2 排放量 設計值為 3. 28 kg/ t 酸（按 SO2 轉(zhuǎn)化率 %計）國家 (G B4282 84)允許排放量為 3. 4 kg/ t 酸 ( 2)尾氣中 S03 含量 設計值為 mg/m179。 — 氣體進觸媒層溫度（ ℃ ） x— 氣體出觸媒 層時轉(zhuǎn)化率（ ％ ）； — 氣體進觸媒層時轉(zhuǎn)化率（ ％ ） λ — 絕熱溫升系數(shù)，由開始時氣體組成而決定的系數(shù)，相當于轉(zhuǎn)化率從 0增加到 100％ 時的氣體溫度升高的度數(shù)。 進第一段氣體每升高 1℃ 所需熱量：（ kJ） SO2 所需熱量 ： O2 所需熱量 ： N2 所需熱量 ： ∑所需總熱量 ： 帶入熱量 = 2. 出轉(zhuǎn)化器第一段氣體溫度 預計反應后溫度 t= 反應時平均溫度 = 出一段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： SO2 所需熱量 ： 1 4 .5 1 2 4 6 .8 4 6 7 9 .8 1kJ?? SO3 所需熱量 ： 6 5 .4 8 8 6 6 .4 4 4 3 5 1 .3 kJ?? O2 所需熱量 ： 6 9 .2 5 6 3 1 .5 9 2 1 2 4 .4 4 kJ?? N2 所需熱量 ： 8 2 0 3 0 .2 9 2 4 8 4 1 .8 7 kJ?? ∑所需總熱量 ： 3. 反應熱 摩爾反應熱 1 0 1 3 1 4 . 4 8 2 . 2 1 ( 2 7 3 4 5 2 . 5 ) 9 9 7 1 1 . 1 3Q k J? ? ? ? ? 總反應熱 6 5 . 4 8 8 9 9 7 1 1 . 1 3 6 5 2 9 8 8 2 . 1 5Q k J? ? ? 一段出口溫度 = Q= （二）二段反應熱量和出口溫度 二 段氣體帶入熱量（以每小時氣量計算） 已知 進 二 段觸媒層氣體溫度為 480℃ 故 進 二 段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： SO2 的平均摩爾熱容： 2 7 3 4 8 0 2 6 2 8 32732( 2 5 . 7 4 5 . 8 1 0 3 8 . 1 1 0 0 . 8 6 1 1 0 )4 6 . 1 5 / ( )480P SOT T T d TC k J m o l K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? SO3 的平均摩爾熱容： 2 7 3 4 8 0 2 6 2 8 32733( 1 5 . 0 9 1 5 . 2 1 0 1 2 0 . 7 1 0 3 . 6 2 1 0 )6 4 . 9 4 / ( )480P SOT T T d TC k J m o l K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? O2 的平均摩爾熱容： 2 7 3 4 8 0 2 6 22732( 2 5 . 7 4 1 . 3 0 1 0 3 . 8 6 1 0 )3 1 . 3 2 / ( )480P OT T d TC k J m o l K? ??? ? ? ?? ? ?? N2 的平均摩爾熱容： 22 7 0 4 8 0 2 6 2270( 2 7 . 1 8 0 . 5 9 1 1 0 0 . 3 3 8 1 0 )3 0 . 1 2 / ( )480P NT T d TC k J m o l K? ??? ? ? ?? ? ?? SO2 所需熱量 ： 1 4 .5 1 2 4 6 .1 5 6 6 9 .7 7 kJ?? SO3 所需熱量 ： 6 5 .4 8 8 6 4 .9 4 4 2 5 2 .8 5 kJ?? O2 所需熱量 ： 6 7 .2 5 6 3 1 .3 2 2 1 0 6 .3 9 4 kJ?? N2 所需熱量 ： 8 2 0 3 0 .1 2 2 4 6 9 5 .4 4 kJ?? ∑所需總熱量 ： 帶入熱量 = 3 1 7 2 4 .4 5 4 8 0 1 5 2 2 7 7 3 7 kJ?? 預計反應后溫度 t= 反應時平均溫度 二 段氣體 SO2 的平均摩爾熱容： 2 7 3 5 0 0 2 6 2 8 32732( 2 5 . 7 4 5 . 8 1 0 3 8 . 1 1 0 0 . 8 6 1 1 0 )4 6 . 3 7 / ( )500P SOT T T d TC k J m o l K? ?。 7 8 參考文獻 [1]武希彥 ,中國硫酸上業(yè)的現(xiàn)狀及展望 [J].磷肥與復肥， 2020 [2]劉少武 ,齊焉 ,趙樹起 ,丁汝斌 .硫酸生產(chǎn)技術 .東南大學出版社， 2020 [3]南化設計院 .南京院可行性研究報告 [M],2020 [4]沙業(yè)汪 .我國硫酸工程設計的現(xiàn)狀和展望 [J].硫酸工業(yè)， 1999 [5]張超林 .論“ 3+2”式兩次轉(zhuǎn)化工藝氧硫比與轉(zhuǎn)化率的關系 [J].硫酸 工業(yè)， 1994 [6]沙業(yè)汪 .我國硫酸工業(yè)可持繼發(fā)展探討 [J].硫磷設計與粉體工程， 2020 [7] 魏而宏 .我國硫酸原料路線狀況和展望 [J].硫酸工業(yè)， 2020 [8]大連化學工業(yè)公司技工學校，接觸法制造硫酸 ,2020 [9] .硫酸工學（上冊 ),2020 [10]施亞鈞 .硫酸工業(yè) ,2020 [11]夏成浩等 .硫酸工業(yè)的生產(chǎn)技術進展 .河南化工， 2020,（ 22） :138 [12]葉樹滋 .對轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)改革問題的探討 .硫酸工業(yè)， 2020,1 [13]張弛 .國外硫酸生產(chǎn)催化劑的進展 .工業(yè)催化， 2020,9 [14]趙增態(tài) .接觸法硫酸技術發(fā)展動向 .硫酸工業(yè)， 1996 [15]徐毅敏 .硫酸吸收塔的改造 .化工機械， 1999, 266 目 錄 第一部分 設計說明書 1． 1 轉(zhuǎn)換器各段的物料衡算 …………………………………………………………1 1． 2 轉(zhuǎn)化計算依據(jù) ……………………………………………………………………1 1． 3 轉(zhuǎn)化反應溫升值的計算 ………………………………………………………….1 1． 4 轉(zhuǎn)化反應平衡轉(zhuǎn)化率、轉(zhuǎn)化率的計算 ………………………………………….2 1． 5 物料衡算 ………………………………………………………………………….4 第二章 轉(zhuǎn)化器各段的熱量衡算 ……………………. ……………………. ……………….7 2． 1 一段反映熱量和出口溫度 ……………………. ……………………. ……………7 2． 2 二段反映熱量和出口溫度 ……………………. ……………………. ……………8 2． 3 三段反映熱量和出口溫度 ……………………. ……………………. ……………10 2． 4 四段反映熱量和出口溫度 ……………………. ……………………. ……………11 第三章 換熱器溫度、傳熱面積和旁路器氣量計算 ……………………. …………………14 3． 1 換熱器溫度、傳熱面積的計算 ……………………. ……………………. ………14 3． 2 第一換熱器 ……………………. ……………………. ……………………. …….14 3． 3 第二換熱器 ……………………. ……………………. ……………………. …….15 3． 4 旁路器量的計算??????????????? ????