【正文】 39。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。 LS —— 吸收劑流率， kmol /h。吸收率按 100%計）設(shè)噴淋量為 qm3 或 噸 ， H2SO4 濃度為 1C ，吸收后年產(chǎn) 33 萬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，吸收過程的熱效應(yīng)與氣體降溫放出顯熱之和 ， 。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表示。幸而生產(chǎn)中以有控制不使吸收過程中形成酸霧的成熟經(jīng)驗。 要判斷在吸收過程是否會產(chǎn)生酸霧，要看硫酸蒸汽在過程是的過飽和度 S 值是否大于相應(yīng)的臨界過飽和度值。因此噴淋酸濃度控制在 98%～ 93%，出塔濃度即使達(dá)到 99%也是允許的。因此，一部分會隨尾氣排出，與大氣中水蒸氣化合，形成酸霧。如飽和度超過臨界值，則硫酸蒸汽將會凝結(jié)成酸霧。硫酸蒸汽生成后，氣相硫酸蒸 汽分壓便大于酸液面上硫酸蒸汽壓力，此時硫酸蒸汽會被酸吸收。 三氧化硫吸收原理 三氧化硫與硫 酸中的水結(jié)合是放熱反應(yīng)： SO3(氣 )+H2O(液 )==H2SO4（液） +（ 18℃ ） 大多數(shù)硫酸廠都是采用填料吸收塔用濃硫酸吸收三氧化硫。具有中間吸收的制酸系統(tǒng)，基建投資雖然高些。吸收后的尾氣經(jīng)絲網(wǎng)過濾器除去酸霧后放空。由第三段出來的氣體經(jīng)熱交換器冷卻后，送中間吸收第一次轉(zhuǎn)化過程中所產(chǎn)生的三氧化硫氣體。這樣，可是總的轉(zhuǎn)化率比沒有中間吸收塔時要高的多。 年產(chǎn) 33 萬噸硫磺制酸吸收工藝裝置工段 9 2 硫磺制酸 吸收工段流程 簡介 空氣蒸汽 硫磺焚硫爐廢熱鍋爐過濾器轉(zhuǎn)化器熱交換器過熱器省煤器 最終吸收塔冷卻 器 中間吸收塔成品酸貯罐循環(huán)槽循環(huán)槽水熔硫槽干燥塔在硫磺槽內(nèi)蒸汽加熱熔融的硫磺，和在干燥塔內(nèi)硫酸吸取水風(fēng)的空氣，一起送到焚硫爐，硫磺和空氣在爐內(nèi)反應(yīng) S+O2=SO2+Q，生成的二氧化硫氣體濃度可達(dá) 9～ 11%，經(jīng)過廢熱鍋爐回收余熱后，在氣體過濾器除去其中的粉塵。 根據(jù)本設(shè)計需要，選 IS 型單級單吸離心泵，型號為 IS 5032125。當(dāng)從低能位向高能位輸送時，必須使用液體輸送機(jī)械，為流體提供機(jī)械能，以克服流動過程中的阻力以及補(bǔ)償不足 的能量。 根據(jù)所選塔徑大小選盤管式結(jié)構(gòu)的進(jìn)口及出口裝置。 根據(jù) 該物系性質(zhì)可選用管式液體分布器。按形可分為 拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，階梯環(huán)，矩鞍形、弧鞍形、 波紋 網(wǎng) 填料等，其中拉西環(huán)經(jīng)濟(jì)，且堆放方便，材料耐腐蝕， 故 在此設(shè)計中選用鋼性拉西環(huán)填料。 常用吸收設(shè)備有填料塔，板式塔，篩板塔（包括泡罩塔，篩板塔和浮閥塔），噴射塔，旋流板塔，文丘里吸收器，噴灑塔等。 工藝流程的簡述 原料工段 固體硫磺運(yùn)至氣庫，采用人工上料式，通過一大傾角膠帶式輸送機(jī)將硫磺送至快速熔硫槽加料口處 熔硫工段 來自原料工段的固體散裝硫磺由膠帶輸送機(jī)送入快速溶硫槽內(nèi)溶化，經(jīng)融化后的熔融液硫自溢流口流至過濾槽中，由過濾泵送入帶過濾劑預(yù)涂層的液硫過濾后流入液硫中間槽內(nèi)，再由液硫輸送泵送到液硫儲槽內(nèi)，液硫由液硫儲罐經(jīng)精硫泵送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒， 快速熔硫槽，助硫槽液硫貯槽，精硫槽等內(nèi)設(shè)有蒸汽加熱等，用年產(chǎn) 33 萬噸硫磺制酸吸收工藝裝置工段 7 蒸汽間接加熱使硫磺保持熔融狀態(tài)，助濾槽內(nèi)設(shè)有助濾劑硅藻土運(yùn)到液硫過濾器上。根據(jù)載熱介質(zhì)溫位高低，將焙燒或燃燒過程生產(chǎn)的 100℃ 左右的熱煙氣及沸騰層中 850℃ 床層的熱能稱為高溫廢熱；轉(zhuǎn)化過程 500―600 ℃ 的轉(zhuǎn)化氣的熱能稱為中溫廢熱；干吸過程 100℃ 左右循環(huán)酸的熱能稱為低溫廢熱。近年來，硫磺制酸生產(chǎn)單位產(chǎn)品的耗電量總體呈下降趨勢，主要是由于節(jié)能措施得當(dāng)，如大型裝置推廣了汽輪機(jī)驅(qū)動空氣鼓風(fēng)機(jī)、干吸塔低位配置等技 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 術(shù)，使得產(chǎn)品能耗有所降低。對于生產(chǎn)中的酸性廢水，一方面通過工藝過程的改進(jìn)減少酸性廢水的產(chǎn)生，另一方面對排放的污水以石灰乳或電石渣等中和處理，達(dá)標(biāo)后排放。我們要繼續(xù)搞好對外開放，加大對外技術(shù)交流和國際合作的廣度和深度，逐步縮小我們與國外的差距。 (3)提高硫酸企業(yè)裝備技術(shù)水平。組建企業(yè)集團(tuán)只是形式上的做大，真正要年產(chǎn) 33 萬噸硫磺制酸吸收工藝裝置工段 5 實現(xiàn)企業(yè)大型化達(dá)到降低硫酸成本的目的，還必須通過技術(shù)改造盡快實現(xiàn)硫酸設(shè)備的大型化。 發(fā)展建議 我國硫酸工業(yè)與世界硫酸強(qiáng)國的差距，以及硫酸行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，提出以下發(fā)展建議： (1)要創(chuàng)建一流硫酸企業(yè)。從宏觀壞境來看，目前正值中國硫酸行業(yè)大變革、大發(fā)展的時代，在當(dāng)前金融危機(jī)的局勢下認(rèn)識局勢掌控方向，對硫酸行業(yè)所受到的影響和未來的發(fā)展態(tài)勢予以詳實的剖析，無論是對于中國硫酸行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，還是對硫酸行業(yè)在具體工作總的突破都具有積極的指導(dǎo)作用。因此明年國內(nèi)硫酸行業(yè)的發(fā)展一定程度上依賴于磷肥出口是否順暢，這需要整個行業(yè)上下協(xié)力，共同謀求發(fā)展。其次，國家惠農(nóng)政策將進(jìn)一步促使農(nóng)民增加化肥用量， 2020 年磷肥產(chǎn)量將有一定增長，這無疑會促使硫酸裝置開工率提高。 2020 年硫磺與硫酸市場價格的大起大落給行業(yè)留下了深刻印象。 在磷復(fù)肥和工業(yè)用酸需求的拉動下，硫酸產(chǎn)量繼續(xù)增長。前途的原料加工、焙燒、凈化、催化凈化、吸收、三廢處理、成品算貯存和計量工序的在過程中均有。另外，生產(chǎn)中排出的含有害物質(zhì)的廢水、廢氣、廢渣等需要處理后才能排放，因而還需要相應(yīng)的處理裝置。 不論采用何種原料，何種工藝和設(shè)備，以上三個工序是必不可少的，除此之外工業(yè)上實現(xiàn)硫酸生產(chǎn)還需要其他輔助工序。 生產(chǎn)過程包含以下三個基本工序： 第一、 由含硫原料制取含二氧化硫氣體。亞硝基法又分為鉛室法和塔式法。在塑料工業(yè)方面，環(huán)氧樹脂和聚四氟乙烯等的生產(chǎn)也需用數(shù)量可觀的硫酸。在有色冶金工業(yè)中，濕法冶煉過程用硫 酸浸取銅礦、鈾礦和鋇礦；電解法精煉銅、鋅、鎳、鎘等，需用硫酸配制電解液。中國化肥工業(yè)在硫酸消費(fèi)上所占比例也一直保持 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 2 在 50％～ 60％。 硫酸的用途 硫酸是基本化學(xué)工業(yè)中重要產(chǎn)品之一。濃硫酸的吸水作用，指的是濃硫酸分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合，生成一系列穩(wěn)定的水合物，并放 出大量的熱】； ⑶ 強(qiáng)氧化性： ① 跟金屬反應(yīng)【常溫下，濃硫酸能使鐵 、 鋁等金屬鈍化；加熱時，濃硫酸可以與除金 、 鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成高價金屬硫酸鹽，本身一般被還原成 SO2】； ② 跟非金屬反應(yīng)【熱得濃硫酸可將碳 、 硫 、 磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為 SO2】； ③ 跟其它還原性物質(zhì)反應(yīng)【濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，實驗室制取 H2S、 HBr、 HI 等還原性氣體不能被選用濃硫酸】。 化學(xué)性質(zhì) a、稀硫酸：（ 1）可與多數(shù)金屬（比銅活潑）氧化物反應(yīng)，生成的硫酸鹽和水；（ 2）可與所含酸 根例子對應(yīng)酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應(yīng)，生成相應(yīng)的硫酸鹽和弱酸 。常用的濃硫酸中 H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %，其密度為 ，其物質(zhì)的量濃度為 。主要內(nèi)容包括焚硫轉(zhuǎn)化工段、干吸工段、主要生產(chǎn)設(shè)備的選擇、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的確定、環(huán)保措施等。撰寫設(shè)計計