【導(dǎo)讀】 螄羈肇羋袆螁莆芇薆羆節(jié)芆蚈蝿膈蒞螁羅肄莄蒀螇羀莄蚃羃莈莃螅袆芄莂袇肁膀莁薇襖肆莀蠆聿荿螁袂芁蒈蒁肈膇蒈薃袁肅蕆螆肆聿蒆袈罿莈蒅薈螂芄蒄蝕羇膀蒃螂螀肆薂蒂羅薂薄螈芀薁蚇羄膆薀衿螇膂蕿蕿肂肈薈蟻裊莇薇螃肀芃薇裊袃腿蚆薅聿肅節(jié)蚇袁羈芁螀肇艿芀葿袀芅芀螞膅膁艿螄羈肇羋袆螁莆芇薆羆節(jié)芆蚈蝿膈蒞螁羅肄莄蒀螇羀莄蚃羃莈莃螅袆芄莂袇肁膀莁薇襖肆莀蠆聿荿螁袂芁蒈蒁肈膇蒈薃袁肅蕆螆肆聿蒆袈罿莈蒅薈螂芄蒄蝕羇膀蒃螂螀肆薂蒂羅薂薄螈芀薁蚇羄膆薀衿螇膂蕿蕿肂肈薈蟻裊莇薇螃肀芃薇裊袃腿蚆薅聿肅節(jié)蚇袁羈芁螀肇艿芀葿袀芅芀螞膅膁艿螄羈肇羋袆螁莆芇薆羆節(jié)芆蚈蝿膈蒞螁羅肄莄蒀螇羀莄蚃羃莈莃螅袆芄莂袇肁膀莁薇襖肆莀蠆聿荿螁袂芁蒈蒁肈膇蒈薃袁肅蕆螆肆聿蒆袈罿莈蒅薈螂芄蒄蝕羇膀蒃螂螀肆薂蒂羅薂薄螈芀薁蚇羄膆薀衿螇膂蕿蕿肂肈薈蟻裊莇薇螃肀芃薇裊袃腿蚆薅聿肅節(jié)蚇袁羈芁螀肇艿芀葿袀芅芀螞膅膁艿螄羈肇羋袆螁莆芇薆羆節(jié)芆蚈蝿膈蒞螁羅肄莄

　　

【正文】 高溫吸收工藝有如下特點(diǎn)： 1. 塔氣體溫度以高于 180 為宜，氣溫高時(shí)，相應(yīng)的硫酸液膜溫度也被提高。 2. 高進(jìn)吸收塔酸溫度不低于 75～ 80，使出塔酸溫度達(dá)到 105～ 110，提高進(jìn)塔酸 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 12 3 主要設(shè)備的工藝計(jì)算 中間吸收塔的工藝計(jì)算 [7] 年產(chǎn)濃硫酸 33萬(wàn)噸 以一年 300 天算 則：日產(chǎn)濃硫酸 1100 噸 則：每小時(shí)產(chǎn) 1100 106/24? 1/98= 510? mol/h 假設(shè) SO2的一次轉(zhuǎn)化率為 95% 來(lái)自轉(zhuǎn)化工段的氣體組成為 SO2 1100 106/24? 1/98? 5%=? 104mol/h SO3 1100 106/24? 1/98? 95%=? 105mol/h O2 ? 1100 106/24? 1/98? 5%=? 104mol/h N2 3/2? 79/21? 1100 106/24/98=? 106mol/h 表 中間吸收塔進(jìn)口氣組成 )( hmol SO2 SO3 O2 N2 ? 104 ? 105 ? 104 ? 106 溫度為： 180℃ 即 G= 105 mol/h 設(shè) SO3 吸收率為 100%，則中間吸收塔出口氣組成如下： 表 中間吸收塔出口 氣組成 )( hmol SO2 O2 N2 ? 104 ? 104 ? 106 噴淋酸為 80℃ 的 98%的濃硫酸 酸噴淋量 q[3] 三氧化硫的吸收操作，是一項(xiàng)重要的技術(shù)參數(shù)。吸收塔的液氣比，是指被吸收的SO3 量與噴淋酸之比，故液氣比可用噸酸噴淋量來(lái)表示。噸酸噴淋量過(guò)大則吸收酸濃度被提高的幅度大，溫升也過(guò)高，噸酸 噴淋量過(guò)大，則使塔的噴淋密度太高沒(méi)有必要。 每生產(chǎn) 1H2SO4，需要 SO3 量為 噸 。中間吸收塔的 SO3 量為 ? （ ? 為一次轉(zhuǎn)化率。吸收率按 100%計(jì)）設(shè)噴淋量為 qm3 或 噸 ， H2SO4 濃度為 1C ，吸收后年產(chǎn) 33 萬(wàn)噸硫磺制酸吸收工藝裝置工段 13 H2SO4 濃度為 2C ，根據(jù)吸收前后的平衡： 3SO ? 2HO ? 24HSO 80 18 98 ? 18 80?? 98 80?? ? + 1C + ??= 2C (+? ) 根據(jù)上式，得)( )8 1 6 ( 12 2CC Cq ??? ? 設(shè) ?=， 2C =%，則上式簡(jiǎn)化為 )( 12 CCq ?? 在吸收塔中吸收酸的溫升可以推導(dǎo)如下： ? ?8 1 6 . 3 1 8 0 0 2 7 0 0 1 2 2 4t q C p q? ? ?? ? ? 式中 t? — — 吸收酸的溫升 ， ℃ ； Q—— 每生產(chǎn) 1噸 (t) H2SO4，吸收過(guò)程的熱效應(yīng)與氣體降溫放出顯熱之和 ， 。kJ Cp—— 吸收酸的比熱容，等于 /（ kg.℃ ） Q 按 ? 105計(jì)，的到不同的 q 值是的溫升是的情況列表于一。吸收酸溫升的一般范圍為 表 噸酸噴淋量與溫升及濃度變化 量 q ,m3/t(H2SO4) 吸收酸濃度的提高， ΔC=（ C2C1） % 吸收酸的溫升 △t ， ℃ ???? CCC % q =( H2SO4 酸噴淋量 ) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 14 △ t=30℃ 表 出口酸溫升和濃度變化 C1 C2 t1 t2 98% % 80℃ 110℃ 中間吸收塔的物料恒算 [ 8] )()( 2121 XXLYYVG SB ???? （ ） 其中： G —— 被吸收的溶質(zhì)量； VB —— 不含溶質(zhì)的惰氣流率， kmol /h。 X,Y —— 分別為液相和氣相的比摩爾分率， kmol /h。 LS —— 吸收劑流率， kmol /h。 下標(biāo)： 1 — 指塔底 2 — 指塔頂 100%的吸收率 G=nSO3=? 105mol/h VB=nSO2+nO2+nN2=（ 264++） ? 104=104 mol/h Y2=0 mol/h X2=0 mol/h Y1=G/ VB=? 105/? 104= tmq ? （ H2SO4） 又知 Y1=m 1X? （ m 為相平衡常數(shù)， 1X? 為平衡時(shí)溶質(zhì)在液相中的物質(zhì)的量比） 。 Em P? (取亨利系數(shù) E=2102kPa。壓強(qiáng) P=) 1 0 .1 6 6 0 .0 8 42 0 0 1 0 1 .3 5YX m? ? ? ? 故回流比： 年產(chǎn) 33 萬(wàn)噸硫磺制酸吸收工藝裝置工段 15 1212m inSBL YYV X X??? ???? ??? () 11 ?? ? ? 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得： ? ?m in1 .2 ~ 1 .5SsBBLLVV??? ????。則 1. 5 1. 97 6SBLV ? ? ? 426 7. 51 10 2. 96 4SL ? ? ? ?105mol/h 51 54 .4 5 1 0 0 .0 5 67 9 .3 1 0SGX L ?? ? ?? 出口酸濃度 ： 24242452 55() ( 7 9 .3 4 .4 5 ) 1 0 9 8 1 0 0 % 9 9 %7 9 .3 1 0 9 8 9 8 % 4 .4 5 1 0 8 098%S H SOS H SO H SOL G MCLM GM? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ????? 則噴淋密度： 24 5H S O )2 2 2LL LM 4 7 9 . 3 1 0 9 8= = = 9 6 . 5 8D 4 1 7 7 8 . 6 2 . 4 1 0 0 0SLL D? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?（噴 液 相 流 率 m3/(m2*h) 合乎要 求。 塔徑的計(jì)算 [6] ??SVD 4? （ ） 其中 D： 塔徑， VS：操作條件下混合氣流量， u: 適宜空塔氣速， m/s. u=安全系數(shù) ? Fu ， Fu ：為泛點(diǎn)氣速 m/s， I 泛點(diǎn)氣速 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 16 Eckert 通用壓降關(guān)聯(lián)圖 20 . 5 0 . 2( ) . . . . . . . . . . . . ( )GGFLLuLXYVg?? ? ?? ???? （ ） 39。39。,VL ──分別為液氣相流率， hkg LG??, ──分別為氣液相密度， 3mkg L? ──液相粘度， mPaS ? ──液相密度核正系數(shù)， 液水???? ? ──實(shí)驗(yàn)測(cè)取得填料因子， g──重力加速度， 2sm 。 39。 5 5987 9 .3 1 0 7 .7 8 1 01000L k g h? ? ? ? 4 6 439。42 . 3 4 1 0 6 4 2 . 6 4 1 0 2 8 3 2 1 . 1 7 1 0 7 . 5 8 1 01000V k g h? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 由于在反應(yīng)時(shí) P 取 ，氣體的物質(zhì)的量在反應(yīng)前后不變，故由 PV=nRT 得： 反應(yīng)前后惰性氣體有式： 0011VT?，即 100 1VTV T?；故 10 1 0GTm mV VT? ? ?， 其中m= V? =104kg/h 又入塔氣體溫度 T0=180℃ 出塔氣體溫度 T1=80℃ ；代入數(shù)據(jù)得： 4 432 7 3 8 07 . 5 8 1 0 2 6 7 . 5 1 2 2 . 4 ( 2 7 3 1 8 0 ) 1 0 1 0G? ??? ? ?? ? ? ? ? 98%的濃硫酸在 80℃ 時(shí)的 mkgL ??? 50 . 5 0 . 5437 . 7 8 1 0 0 . 9 8 6( ) ( ) 0 . 2 4 27 . 5 8 1 0 1 . 7 7 8 6 1 0GLLV ? ??? ?? ? ?? ?? 根據(jù) Eckert 通用壓降關(guān)聯(lián)圖 年產(chǎn) 33 萬(wàn)噸硫磺制酸吸收工藝裝