【導讀】一等品規(guī)格，硫酸質量符合下表要求。硫酸純品為無色油狀液體。合物，沸點339℃。其他酸的鹽類反應生成硫酸鹽。與水混合反應激烈，放出大量熱。低于76％的硫酸與金屬反應放出氫氣。我國硫磺制酸工業(yè)隨著國民經濟的發(fā)展得到了快速發(fā)展。產量30510.93kt,硫磺制酸產量已占總產量的36.4%。主體,世界硫磺的價格雖有波動,但尚能承受。由于硫磺資源缺乏,一直以硫鐵礦為主要原料。近十年來由于國際市場硫磺供應。充足,同時我國石油、天然氣回收硫數量也在不斷增加,硫磺制酸有了快速發(fā)展。展硫磺制酸,使硫酸生產原料多元化,已成為我國硫酸工業(yè)發(fā)展的策略之一。預計2020年我國進口硫磺總量將達。的快速增長將引起世界市場硫磺供求和價格的波動，若不及時加以適當的控制，斷上漲的趨勢，我國硫磺制酸將面臨極大的風險，同時會導致硫鐵礦企業(yè)萎縮，硫磺來滿足日益增長的市場需求40%左右。硫酸產量將達到2550萬噸，全年產量將達到5100萬噸，增長幅度將達到%。年20%的高速增加。

　　

【正文】 【 12】 計算 ： ln BPv p A TC?? ? 式中， Pvp ,bar (105pa)； T,K。 其中 A= ， B=， C=。 解得 ： Pv p = 0 .0 3 0 2 2 2 7 7 2 b a r ， P*= 因此干空氣 的 濕含量為： 33. 02 2 82 % = 0 .0 25 07 18 2k g/N 82%? ? 故 空氣帶入水量為： 0 2 5 0 7 1 8 6 0 1 5 2 ? =5. 空氣干燥 除去 水量 ： 空氣帶入水量 為 kg/h 硫磺帶入水量 ，若考慮熔硫中水分除去率為 90%，則精硫帶入的水量為： 1000% 4% （ 1－ 90%） =轉化進氣帶入水量： 干燥過程除去 的 水量： +=貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 28 頁 干燥效率 : %10 012 08 46 04 ? =% 空氣干燥 ： 干空氣量： 水 量： Kg/h : 干空氣量： 水 量 : － = : 進口酸溫度：當地七月份平均溫度為 ℃ ， 若 考慮 △T=10℃ 循環(huán)水溫度為 ℃ ，則酸溫溫度為 ℃ 。 酸濃度： 98% H2SO4作為干燥劑在 ℃ 下，密度為 。 干燥塔直徑 : 空塔氣速 ， 主鼓風機設在塔后 ， 操作壓力 ： P== 操作溫度 ： T = 4 4 .5 + 2 7 3 .1 5 = 3 1 7 .6 5 K 操作氣量： V0=M(% % )，則 hmMV /)%%(60032)%%( 30 ??????????hmToTPPoVoV / 7 0 7 2 53 3????? ???? ?D 噴淋密度 :12m3/(m2h) 噴淋酸量 : htMtD /9 063/8 792412 ???? ? 貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 29 頁 其中 ， H2SO4 : 98%=H2 0： 2%=出塔酸量 : ht /49 810 0065 6 ??? 其中 ， H2SO4: t/h H2 0 : =出塔酸濃度 : %%10 049 8 85 6 ?? 9 8 % 9 7 .7 2 4 % = 0 .2 7 6 %98%%=% 干燥塔填料容積取 9 m3/(Nm3s) ， 填料高度 為 : mDH 4 43 6000 015 29 ???? ? 4. 操作氣速的校核 : 2 0 . 2 0 . 2 5 0 . 1 2 53l o g [ ( ) ] 1 . 7 5 ( ) ( )GGF LLLW LAgG??? ?? ? ??? 取瓷矩鞍填料 則3 ?? ? ， 公稱尺寸 =25mm ， A= 酸溫 度： T = 2 7 3 .1 5 + 4 4 .5 = 3 1 7 .6 5 K 則， 30G 0 T 1 0 0 .6 3 2 7 3 .1 5= = 1 .2 9 3 = 1 .1 0 4 2 k g /mT 1 0 1 .3 2 5 3 1 7 .6 5PP?? ??標 G = 7 2 8 8 7 . 1 0 5 9 + 1 8 2 7 . 4 1 2 2 = 9 6 0 7 0 . 4 4 0 2 k g /h? 標 L = 6 4 5 .8 8 8 t/ h = 6 4 5 8 8 8 k g /h 4L = 12 .5 c p= 1. 25 10 .aPs? ? g= m/s2 帶入計算得： FW =貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 30 頁 FW 5 0 % = 5 . 1 2 6 0 . 5 = 2 . 5 6 3 0 . 8 ( )?? 空 塔 氣 速 空氣帶入熱 : 空氣進口溫度 ℃ 進口干空氣量 : 3 6 0 1 5 2 .0 6 46 0 1 5 2 .0 6 4 N m /h = = 2 6 8 5 .3 6 0 k m o l /h2 2 .4 帶入水量 : Kg/h,干空氣 ： ? ℃ 則 O2： 8 2 C p = 6 . 9 1 9 + 0 . 0 0 0 1 0 9 T + 9 . 3 1 0 ( T )?? )( 0 0 1 0 2 ?????? kcal/(kmol ℃ ) N2 ： 7C p = 6 . 9 5 3 + 0 . 0 0 1 1 6 3 T 2 . 5 7 1 0 T? 9 8 0 1 5 7 ??????? ? kcal/(kmol℃ ) 6Q = 2 6 8 5 . 3 6 0 2 5 . 5 ( 6 . 9 2 2 0 . 2 1 + 6 . 9 8 3 0 . 7 9 ) 4 . 1 8 6 8 = 1 . 9 9 8 1 0 k J /h? ? ? ? ??氣 Q 氣 H2O： 7C p = 6 . 8 7 + 0 . 0 0 1 0 5 1 2 5 . 5 2 . 0 4 1 0 ( 2 5 . 5 ) 2 = 6 . 8 9 7? ? ?kcal/(kmol℃) 1 0 5 8 .1 2 2Q = 6 .8 9 7 2 5 .5 4 .1 8 6 8 = 4 3 2 8 5 .8 4 1 k J/h18 ? ? ?水 空氣帶入熱 : 6 Q = 1 . 9 9 8 1 0 + 4 3 2 8 5 . 8 4 1 = 2 0 4 1 2 8 5 . 8 4 1 k J / h?空 帶 酸帶入熱量 : T=℃ ， 98%硫酸熱含量 :則， Q = 50 69 93 65 .1 8= 33 04 58 03 .7 4k J/h?酸 入 酸稀釋熱 : 溶解 1mol H2SO4于 n mol 水中放出的熱為被稱為稀釋熱 17860n Q = kc a l/km ol17860n (硫酸 ) 入口酸 ： 1 2/18n = = 98/98 貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 31 頁 2 1 0 0 9 7 .7 2 4 /1 8n = = 0 .1 2 79 7 .7 2 4 /9 8 21 1 7 8 6 0 0 .1 2 7 1 7 8 6 0 0 .1 1 1 1Q Q = = 1 3 8 .9 1 4 k c a l /k m o l 0 .1 2 7 + 1 .7 9 8 3 0 .1 1 1 1 + 1 .7 9 8 3??(硫酸 ) 508497Q = 1 3 8 .9 1 4 4 .1 8 6 8 = 3 0 1 7 8 0 0 .6 7 8 k J/h98 ??稀 釋 熱損失 ： Q = ( Q + Q + Q ) 6 % = ( 2 0 4 1 2 8 5 . 8 4 1 + 3 0 1 7 8 0 0 . 6 7 8 + 3 3 0 4 5 8 0 3 . 7 4 ) 6 % = 2 2 8 6 2 9 3 . 4 1 6 k J /h? ?損 空 帶 稀 釋 酸 入 空氣帶 出 熱 ： 出氣量 如下 : 干空氣量 ： 36 0 1 5 2 . 0 6 4 N m /h = 2 6 8 5 . 3 6 k m o l /h ， 水蒸氣 ： Cp: 8 22O C p = 6 . 9 1 9 + 0 . 0 0 0 1 0 9 T + 9 . 3 1 0 = 6 . 9 2 3T?? kcal/(kmol℃) 7 22N C p = 6 . 9 5 3 + 0 . 0 0 1 1 6 3 T 2 . 5 7 1 0 T = 6 . 9 9 7??kcal/(kmol ℃) 72H O C p = 6 . 8 7 + 0 . 0 0 1 0 5 1 T 2 . 0 4 1 0 T = 6 . 9 1 0?? 2）kcal/(kmol℃) Q = 2 6 8 5 .3 6 0 3 8 .5 ( 6 .9 2 3 0 .2 1 + 6 .9 9 7 0 .7 9 ) 4 .1 8 6 8 = 3 0 2 1 9 8 0 .8 9 7 1 k J/h? ? ? ? ?氣 3. 65 9Q = 6. 91 0 38 .5 4. 18 68 = 22 6. 41 8k J/h18 ? ? ?水 空氣帶入熱為 ： Q = Q + Q = 3 0 2 1 9 8 0 . 8 9 7 + 2 2 6 . 4 1 8 = 3 0 2 2 2 0 7 . 3 1 5 k J /h空 出 氣 水 Q = Q + Q + Q Q Q = 3 2 7 9 6 3 8 9 . 5 3 0 k J /h損酸 出 空 入 稀 釋 酸 入 空 出 熔 硫 1. 倉庫面積 的計算 硫磺的貯存期： 25天 原料硫磺的消耗量： t/h 庫容量： ??? 每袋硫磺重 50Kg， 袋規(guī)格： = 0 .7 0 .5 0 .2? ? ? ?長 寬 高 ； 碼包： 15 包 /堆 。貯存硫磺占地面積： 貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 32 頁 10 26 ??? ? =2 庫面積利用率： 70% 則 倉庫實際占地面積 為 ： %70 ?? m2 2. 熔硫過程 原料硫磺： 含 S 3 0 6 % 7 7 ?? t/h 含 H20 0 1 7 7 % 7 7 ?? t/h 含 A 0 5 3 1 % 7 7 ?? t/h 精硫量 1 9 6 0 6 ?? t/h 精硫后帶入水量： 汽化水量： ??? kg/h 渣料量： ? ? ???? kg/h 表 熔硫物料衡算表 進項 量 /（ kg/h） 出項 量 /（ kg/h） 原料硫磺 精硫量 汽化水 渣 合計 合計 3. 熔硫熱量衡算 計算依據 如下 液硫消耗量 : 熔硫蒸汽壓力 : 6kg/cm3(絕壓 ) 液硫溫度 : 130150℃ 平均 140℃ 大氣溫度 : ℃ 正交晶硫變?yōu)閱涡本Я驕囟龋?℃ 貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 33 頁 轉變熱： 硫融化熱： 熔融不含水的固體硫磺所消耗的熱量 Q′ ： 1 2 3 4 5Q 39。= Q + Q + Q + Q + Q 式中， Q1— 正交晶硫從 ℃ 加熱到 ℃ 時的顯熱 Q2— 正交晶硫在 ℃ 時轉變?yōu)閱涡本Я虻霓D變熱 Q3— 單斜晶硫 ℃ 加熱到 ℃ Q4— 單斜晶硫在 ℃ 時的溶解熱 Q5— 液硫從 ℃ 加熱到 140℃ 時的顯熱 1 正交晶硫 : 1Q =mCp T? ???T = ???? TCp Cp = ++ 105 (T)2 = 247。 32=Q1 = ()K=Q2 = =單斜晶硫 : 11 8. 9+ 95 .4T = + 27 3. 15 = 38 0. 3K2 ? ? )./( kkgkJTTCp ??????? Q3= ()=Q4= =單斜晶硫 : 118. 9+ 140T 39。= + 273. 15= 402. 6K2 貴州大學畢業(yè)論文 (設計 ) 第 34 頁 )./()( 0 8 0 3 5 0 6 8 5 kkgkJTTCp ??????? Q5= ()=)(54321 ???????????? =硫磺中水分所消耗熱量 Q? ： 水 量 : 大氣溫度 : ℃ 則 從 ℃ 加熱到 100℃ 的顯熱 : Q1= () =水的比熱 為 : (kg℃) 則從 ℃ 加熱到 100℃ 的顯熱 : Q1= () =水蒸發(fā)的潛熱 : Q2= 539 =總熱量 : Q? =Q1+Q2=+=Q? =( ??? ) 6%=(+) = 焚 硫 1. 爐氣量 SO2量 ： 38 9 1 8 .9 0 1 9 .9 = 2 6 7 .8