【正文】 下的相對(duì)密度為最高。 硫酸的沸點(diǎn)蒸氣壓和蒸氣組成 H2O－ SO3 為二元系統(tǒng)，其溶液具有恒沸狀態(tài)的性質(zhì)，這 種性質(zhì)在硫酸水溶液的濃縮、 SO3 吸收以及濃硫酸用作干燥劑等方面有著極其重要的意義。粘度的大小不僅對(duì)輸送管路的阻力和泵的動(dòng)力消耗有很大影響，而且對(duì)傳熱、硫酸溶解度和金屬溶解速度等也有較明顯的影響。 二氧化硫氣體的反應(yīng)熱，即沒有移走，也沒有 損失，全部用于加熱觸媒和反應(yīng)氣體本身。下面著重介紹幾個(gè)問(wèn)題的影響： ：這個(gè)問(wèn)題我們已在選擇溫度時(shí)作了解釋，這里作圖以便更清楚地了解其相互關(guān)系。η 吸 由于整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)總阻力基本保持不變，故反應(yīng)系統(tǒng)總處理氣量可認(rèn)為是定值。 （ c）采用先進(jìn)技術(shù)，強(qiáng)化設(shè)備能力，不斷采用結(jié)構(gòu) 先進(jìn)、效率高、節(jié)能耐用的機(jī)泵設(shè)備，從而使硫酸裝置的生產(chǎn)穩(wěn)定，開工率高，安全可靠，先進(jìn)硫酸廠年開工率達(dá)到 99％以上。 工藝設(shè)計(jì)部分 工藝上一般采用快速熔硫、液硫機(jī)械過(guò)濾、機(jī)械霧化焚硫技術(shù)，較多地 采用“ 3 + 2 ” 兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，并采用中壓鍋爐和省煤器回收焚硫和轉(zhuǎn)化工序的廢熱，產(chǎn)生中壓過(guò)熱蒸汽。也 有個(gè)別裝 里 采用 國(guó) 產(chǎn)催化劑 、 “ 3 + 2” 兩 次轉(zhuǎn)化 工藝 。 26 η＝ (a? b)/a為使循環(huán)酸的溫度保持一定，必須使之通過(guò)冷卻設(shè)備，以除去在吸收過(guò)程中增加的熱量。 總之，硫酸的酸溫 升高 會(huì)使硫酸的腐蝕能力增強(qiáng)，還會(huì)使硫酸的粘度下降，造成酸泵潤(rùn)滑不良，因此控制干吸工序循環(huán)槽內(nèi)的酸溫在 40℃ 以下，對(duì)酸泵的使用壽命有很重要的影響。 將 熱 回 收 塔作 為 兩 轉(zhuǎn) 兩吸流程的 第 一吸收塔 , 塔底部 流出的 ?（ H2SO4） %~%、 溫度 200~220℃ (視鍋 爐 壓力而 定 )的 硫 酸經(jīng) 換熱稀釋 ， 將 ?（ H2SO4） 控制在 %后回 流 至 熱 回 收塔下 部第 二段 。2020 年中央緊抓三農(nóng)問(wèn)題，出臺(tái)一系列對(duì)化肥企業(yè)的利好政策，促進(jìn)了磷復(fù)肥特別是高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)，磷復(fù)肥每月以同比 20%以上的速度增長(zhǎng)；二是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的 快速增長(zhǎng)，增加對(duì)硫酸的需求。 關(guān)于低溫位熱能回收工藝 大 多數(shù)硫 酸 廠 的 SO3吸收反 應(yīng)熱由冷 卻 水帶走 而損失掉 ， 少數(shù) 硫 酸 廠 用 于 加熱鍋 爐 給水 、 工業(yè)用水 、 生活用 水 。在干吸工段所選用的酸泵大多數(shù)是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鑄鐵或不銹鋼泵。轉(zhuǎn)化后的氣體溫度也應(yīng)低一點(diǎn)好，否則易形成酸霧。則生 成含水硫酸。為了防止停泵時(shí)液硫過(guò)濾器出口管道內(nèi)的液硫返流人液硫過(guò)濾器 ， 破壞過(guò)濾器內(nèi)的 濾餅 ， 同時(shí)也為了操作工人的安全 ，過(guò)濾后的液硫最好不要直接送人液硫儲(chǔ)雄 ， 而是先流人一低位中間槽 ， 再由液硫泵送人液硫儲(chǔ)旅儲(chǔ)存。 （ 7）干吸塔上、下酸管采用陽(yáng)極保護(hù) 304L 不銹鋼管，安裝維修方便，使用壽命長(zhǎng) ,減少酸的跑冒滴漏。因此實(shí)際過(guò)程中反應(yīng)只要能越來(lái)越慢地接近平衡，而不會(huì)超越它。如果熱損失為 5%，此時(shí)絕熱模擬溫升值應(yīng)比正常值低 5%。 3. 最終轉(zhuǎn)化率同相對(duì)成本的關(guān)系：我們用硫磺制得二氧化硫最終轉(zhuǎn)化率～ 98%時(shí)，生產(chǎn)成本較低，有尾氣回收裝置，轉(zhuǎn)化率可以減小到 96～ %。但在溫度越高低平衡轉(zhuǎn)化率和實(shí)際轉(zhuǎn)化率差數(shù)愈小，這主要是因?yàn)楦邷叵碌姆磻?yīng)速度較低溫時(shí)快，靠近平衡時(shí)反應(yīng)速度變慢直到平衡時(shí)速度等于零。 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度 轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量，使氣體溫度升高，它與氣體中二氧化硫含量有關(guān)。而在常壓低溫范圍內(nèi)，硫酸液面上氣相組分，則以 H2SO4 為主，其量用總蒸氣壓表示。從實(shí)驗(yàn)上得知，將 同一種濃度的硫酸從 0 升高到 1 與從 99 升到 100 所需要的熱量是不同的。當(dāng)固定溫度，硫酸的相對(duì)密度隨濃度升高而升高。 發(fā) 展 硫鐵 礦 制 酸生 產(chǎn)裝 置 包括 工 藝技術(shù) 和 裝備水平的 提高 、 減少環(huán) 境 污 染 、 解 決 礦渣 的綜合利 用 、 大型 化等 。 硫磺 進(jìn) 口 量的多少 受 多 種 因 素 影響 ， 據(jù)最近國(guó)際 硫研究所和 加拿大棱鏡硫 磺 公 司的 資料 ， 對(duì)世 紀(jì) 年代 以 來(lái)世 界 硫 磺 供應(yīng) 總量和 需 求 總量的 統(tǒng)計(jì) 和 未來(lái)的 預(yù)測(cè)至 年表 明 ， 世 界 硫磺供需 總量 是 平 衡 的 ， 并 且呈現(xiàn)不 同 程 度的 供 大于 求 ， 多余 的 部分成為庫(kù)存在 不 同地 區(qū) 、 不同 時(shí) 期硫 的 供應(yīng)或硫 的需 求發(fā)生 著變化 ， 但硫 的 供應(yīng) 總 量 和 需求總量基本 上 平緩地 上 升 ， 即 使 年我國(guó)進(jìn) 口 硫磺達(dá) 占世 界 硫磺貿(mào) 易 量 的 ， 也未出現(xiàn)總 體 上生 產(chǎn) 和 供應(yīng)小 于需 求 的態(tài)勢(shì) 。 （四）參考資料 1． 物性數(shù)據(jù)的計(jì)算與圖表 2． 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 3．化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì) 4．化學(xué)工程手冊(cè) 5．化工原理 4 總 論 ........................................................................................................................ 6 概述 .................................................................................................................... 6 項(xiàng)目名稱 .................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)概況 .................................................................................................... 6 可研的簡(jiǎn)要綜合結(jié)論 ............................................................................................ 6 硫酸幾種不同的生產(chǎn)工藝 ..................................................................................... 8 以硫磺為原料 ............................................................................................. 8 以硫鐵礦含伴生硫鐵礦為原料 .................................................................... 9 冶煉 煙氣和其它原料 .................................................................................. 9 硫酸的性質(zhì) ......................................................................................................... 9 相對(duì)密度 .................................................................................................. 10 硫酸的結(jié)晶溫度 ....................................................................................... 10 硫酸的熱容、熱焓 .....................................................................................11 硫酸的沸點(diǎn)蒸氣壓和蒸氣組成 ...................................................................11 硫酸的粘度 .............................................................................................. 12 第二章 工藝部分 ........................................................................................................... 13 二氧化硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基本原理 ............................................................................ 13 二氧化硫轉(zhuǎn)化三氧化硫工藝操作條件選擇和選定理由 ......................................... 14 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫度 ....................................................................................... 14 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度 ................................................................................ 17 轉(zhuǎn)化器的通氣量 ....................................................................................... 19 工藝參數(shù)確定 .................................................................................................... 19 工藝技術(shù)方案 ................................................................................................... 21 國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)概況 ................................................................................ 21 工藝技術(shù)方案的選擇 ............................................................................... 22 工藝設(shè)計(jì)部分 .................................................................................................... 23 快速熔硫與液硫過(guò)濾工段 ......................................................................... 23 轉(zhuǎn)化工段 .................................................................................................. 24 吸收工段 .................................................................................................. 25 吸收流程配置的方式 .............................................................................. 26 吸收工段的流程 ..................................................................................... 26 吸收工段主要工藝指標(biāo)分析 ................................................................... 27 廢熱回收工藝 ........................................................................................... 27 關(guān)于低溫位熱能回收工藝 ......................................................................... 28 原材料、輔助材料和動(dòng)力消耗定額 .................................................................... 29 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) .................................................................................................... 30 國(guó)內(nèi)外近期、遠(yuǎn)期需求量