14萬(wàn)噸硫酸轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-wenkub.com
2025-06-22 05:10 本頁(yè)面
【正文】 最后，再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。用硫化法處理污酸回收余屬。廢酸的利用：(1)把層降分離后的烯酸直接與98％的濃硫酸參合，配成72％的硫酸用于制造普通磷酸鈣。我國(guó)硫鐵礦都含砷，焙燒過(guò)程中砷的燒出率只有約40％，大部分仍留在礦渣中，經(jīng)焙燒后的砷大部分是水溶性的，遇雨水浸泡后會(huì)被溶出，最終流入江河，污染水體。 廢水硫酸制備工藝主要采用硫鐵礦，故總有酸性污水排出。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、還原劑、堿類(lèi)、堿金屬、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。硫酸運(yùn)輸注意事項(xiàng)：本品鐵路運(yùn)輸時(shí)限使用鋼制企業(yè)自備罐車(chē)裝運(yùn)，裝運(yùn)前需報(bào)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。操作盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化。對(duì)吸入高濃度二氧化硫有明顯刺激癥狀，但無(wú)體征者，應(yīng)密切觀(guān)察不少于48h，并對(duì)癥治療。生產(chǎn)和使用場(chǎng)所空氣中二氧化硫濃度不應(yīng)超過(guò)15mg／m3的最高容許濃度。皮膚燒傷輕者出現(xiàn)紅斑、重者形成潰瘍，愈后瘢痕收縮影響功能。二氧化硫可以加強(qiáng)致癌物的致癌作用。二氧化硫與飄塵一起被吸入，飄塵氣溶膠微?？砂讯趸驇У椒尾渴苟拘栽黾?~4倍。二氧化硫濃度為10~15ppm時(shí)，呼吸道纖毛運(yùn)動(dòng)和粘膜的分泌功能均能受到抑制。上呼吸道對(duì)二氧化硫的這種阻留作用，在一定程度上可減輕二氧化硫?qū)Ψ尾康拇碳ぁＴ谖覈?guó)的一些城鎮(zhèn)，大氣中二氧化硫的危害較為普遍而又嚴(yán)重。布?xì)鈱痈叨萮2一般為600~800mm，取h2=700mm。轉(zhuǎn)化器操作溫度，一般取各段的總平均值，本計(jì)算即為t平均=℃。然而SO2反應(yīng)成SO3是體積減小的，前面段數(shù)反應(yīng)溫度較高，后面卻較低，觸媒層厚度調(diào)整的范圍也比較寬，所以現(xiàn)在轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)，一般都采用直筒形的。(4)二段出口氣帶出熱：kJ 轉(zhuǎn)化三段反應(yīng)熱與出口溫度(1)進(jìn)轉(zhuǎn)化器第三段氣體帶入熱量（以每小時(shí)氣量計(jì)算）已知進(jìn)三段觸媒層氣體溫度為450℃，所以可得各組分氣體的平均摩爾熱熔：SO2的平均摩爾熱容： SO3的平均摩爾熱容： O2的平均摩爾熱容：N2的平均摩爾熱容：故進(jìn)三段氣體每升高1℃所需的熱量為：SO2所需的熱量：SO3所需的熱量：O2所需的熱量：N2所需的熱量：所需的總熱量：帶入熱量=450=(2)℃所以可得各組分氣體的平均摩爾熱容：SO2的平均摩爾熱容： SO3的平均摩爾熱容： O2的平均摩爾熱容：N2的平均摩爾熱容：故出三段氣體每升高1℃所需的熱量為：SO2所需的熱量：SO3所需的熱量：O2所需的熱量： N2所需的熱量：所需的總熱量：(3)反應(yīng)熱摩爾反應(yīng)熱：總反應(yīng)熱：三段出口溫度℃與預(yù)計(jì)溫度相近，合理。 各段進(jìn)口溫度及轉(zhuǎn)化率表 34一次轉(zhuǎn)化分段轉(zhuǎn)化率和溫度段數(shù)一二三四轉(zhuǎn)化率/％8794進(jìn)口溫度/℃430470450405：轉(zhuǎn)化器第一段操作線(xiàn)方程：第二段操作線(xiàn)方程：第三段操作線(xiàn)方程：第四段操作線(xiàn)方程：t 四段反應(yīng)過(guò)程的XT關(guān)系圖 轉(zhuǎn)化工序物料衡算本設(shè)計(jì)為14萬(wàn)噸/年硫酸轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)（以每小時(shí)計(jì)算），由可得實(shí)際進(jìn)氣總量為：為方便計(jì)算，本設(shè)計(jì)假設(shè)近期總量為,故在最后計(jì)算結(jié)果上需乘上系數(shù) 進(jìn)轉(zhuǎn)化器一段氣體量及成分以的進(jìn)氣量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，已知SO2占8%，%，%。計(jì)算得最適宜溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系列表32。190。進(jìn)轉(zhuǎn)化器的爐氣中的濃度（%） 190。190。190。本設(shè)計(jì)采用的催化劑型號(hào)是S1091，起燃溫度為360℃，使用溫度為400580℃，入口SO2：%190。故考慮使用外部換熱型轉(zhuǎn)化器。此流程使用原料氣作為冷卻劑，可以省去外加的冷卻劑，又可以利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來(lái)預(yù)熱原料氣，節(jié)約能源，一舉兩得。 裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明 工藝原理，而且SOSO3濃度又較低，體系可視為理想氣體。第二章 工藝說(shuō)明書(shū) 概述 產(chǎn)品規(guī)模和規(guī)格(1)年操作日 300天/年(2)生產(chǎn)方式 連續(xù)生產(chǎn)(3)生產(chǎn)能力 二氧化硫 轉(zhuǎn)化率≥98%(4)產(chǎn)品規(guī)格 二氧化硫 轉(zhuǎn)化率≥98% 工藝方案敘述國(guó)內(nèi)生產(chǎn)硫酸的方法主要是用硝化法和接觸法，考慮到硝化法所需設(shè)備龐大，用鉛很多，檢修麻煩，腐蝕設(shè)備，反應(yīng)緩慢，本設(shè)計(jì)采用的是接觸法，該方法制得的成品酸濃度高，純度較高。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程需將轉(zhuǎn)化所得三氧化硫氣體用硫酸吸收，工業(yè)上稱(chēng)之為“吸收”。接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過(guò)程包含以下三個(gè)基本工序：第一，由含硫原料制取含二氧化硫氣體。在60年代以前，我國(guó)硫酸廠(chǎng)大多數(shù)采用這種流程。每進(jìn)行這樣一次絕熱反應(yīng)成為一段。接觸法中二氧化硫在固體觸媒表面跟氧反應(yīng)，結(jié)合成三氧化硫，%的硫酸吸收為成品酸。以硫鐵礦為原料的接觸法硫酸生產(chǎn)過(guò)程是目前廣泛采用的方法，它創(chuàng)始于1831年，在本世紀(jì)初才廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)。因此，次發(fā)的發(fā)展受到限制[2]。在鉛室法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的塔式法，開(kāi)始于本世紀(jì)初期。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，借助于催化劑的作用，可以使二氧化硫氧化成三氧化硫，然后用水吸收，即制成硫酸。實(shí)驗(yàn)室硫酸制法：可以用FeSO47H2O)為原料，放在蒸餾釜中煅燒而制得硫酸的方法。用它生產(chǎn)的硫酸占硫酸總產(chǎn)量的80%以上，其它原料在20%以下，其中冶煉煙氣占16%左右。為了減少污染，降低生產(chǎn)成本改用硫磺制硫酸。運(yùn)載火箭所用染料亦離不了硫酸。在石油工業(yè)中，石油精煉需要使用大量硫酸作為洗滌劑，以除去石油產(chǎn)品中的不飽和烴的硫化物等雜質(zhì)。硫酸最重要的用途是生產(chǎn)化學(xué)肥料，用于生產(chǎn)磷銨、重過(guò)磷酸鈣、硫胺等。工業(yè)上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO3與H2O摩爾比≤1的物質(zhì)。設(shè)計(jì)裝訂時(shí)應(yīng)將此任務(wù)書(shū)訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。，可在任務(wù)書(shū)后另設(shè)附表列出。發(fā)煙硫酸是SO3的H2SO4溶液，SO3與H2O的摩爾比1，以為無(wú)色油狀液體，因其暴露與空氣中，逸出的SO3與空氣中的水分結(jié)合形成白色煙霧，故稱(chēng)之為發(fā)煙硫酸。在中國(guó)，硫酸產(chǎn)量的60%以
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