【正文】 袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁。還要感謝一同熬過了一個個不眠夜的205全體同學(xué)，是你們的理解與協(xié)助使我在設(shè)計的過程中始終能保持比較積極的心態(tài)，充滿了干勁與斗志，如果不是你們我想我可能很難按時完成設(shè)計任務(wù)。其次要感謝本次一同進(jìn)行干吸工段工藝設(shè)計的同學(xué)們，如果離開了他們的幫助，特別是在設(shè)計過程中的交流與探討，我想我?guī)缀醪豢赡茼樌耐瓿蛇@次的設(shè)計任務(wù)。特別要感謝我的指導(dǎo)老師李萍老師，在本次設(shè)計過程中給我提供的幫助與指導(dǎo)，從最初的選定工藝流程、確定工藝條件，到中期的計算與修正，再到最終定稿。硫酸[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.[2] 劉少武，劉東等. 硫酸工作手冊[M]．南京：東南大學(xué)出版社，2001.[3]（日）硫酸協(xié)會編輯委員會編，張鉉，等譯．硫酸手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社.[4] 化學(xué)工業(yè)人事部．硫酸[M]．南京：化工部硫酸工業(yè)信息站，:2930.[5] ．接觸法制造硫酸[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.[6] 陳五平．無機化工工藝學(xué)，硫酸與硝酸[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989:105－109.[7] 費艷雪．硫鐵礦制酸與硫磺制酸的能源利用分析[J]．川化，:1316.[8] Matros Y. S, Bunivomich G. A. Sulphur 1991. 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謝在本次的畢業(yè)設(shè)計完成的時候，我要感謝在設(shè)計過程中給予我指導(dǎo)與幫助的各位指導(dǎo)老師及同學(xué)。總體而言本次設(shè)計雖然困難重重，但最終還是取得了不錯的結(jié)果，相信達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計效果。在這次的設(shè)計中，很好的鍛煉了我的理論聯(lián)系實際，開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的能力；同時這次的設(shè)計，使我的學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉，同時培養(yǎng)了我獨立工作的能力及與人協(xié)作的能力，讓我對自己的工作能力樹立了信心。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對硫酸工業(yè)有了更深刻的了解與認(rèn)識，初步掌握了干吸工段的主要工藝流程及其設(shè)計過程。雖然過程并非一帆風(fēng)順，常常會遇到這樣或者那樣的問題。再根據(jù)物料衡算及熱量衡算的結(jié)果對主要設(shè)備進(jìn)行了選型計算，最后結(jié)合工藝流程、工藝條件、計算得結(jié)果、環(huán)保要求等最終完成了此設(shè)計說明書。我先是收集與整理資料，根據(jù)設(shè)計要求及工藝條件結(jié)合已有資料初步確定了工藝流程，選定了工藝路線。拿到畢業(yè)設(shè)計題目之后，我又通過學(xué)校圖書館和網(wǎng)上查找了各類相關(guān)資料，充實和完善了參考資料，為畢業(yè)設(shè)計的順利進(jìn)行進(jìn)一步打下了基礎(chǔ)。在今年三月初，我們在老師的帶領(lǐng)下，前往襄樊澤東化工有限公司，進(jìn)行了畢業(yè)實習(xí)。根據(jù)設(shè)計要求全系統(tǒng)采用了兩轉(zhuǎn)兩吸工藝。這就需要我們的科技人員繼續(xù)努力的開發(fā)新工藝，新技術(shù)，新材料。總之在硫酸工業(yè)中，應(yīng)該盡量減少尾氣的排放。這些污酸和廢水中，均含有數(shù)量不等的礦塵與有毒雜質(zhì)。除能消除SO2污染保護(hù)環(huán)境之外，綜合利用生產(chǎn)出有經(jīng)濟(jì)價值的固體亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、固體亞硫酸鈉、液體二氧化硫等延伸產(chǎn)品。其他的尾氣處里吸收方法還有一些，例如堿法，金屬氧化物法，活性炭法等。目前采用最多的是氨﹣酸法凈化吸收尾氣。但在我國，還有一些五六十年代建設(shè)的硫酸廠大多為一轉(zhuǎn)一吸工藝，轉(zhuǎn)化率在95％～96％，排放尾氣SO2濃度高達(dá)3000～4000mL∕m3。同時，硫酸工業(yè)排放的廢水中，一般都含有重金屬，極易造成水資源中，重金屬含量過度，從而造成水污染[18]。硫酸工業(yè)是化工生產(chǎn)項目中產(chǎn)生污染的一個工業(yè)方向，同時，相對而言，也是產(chǎn)生污染最嚴(yán)重的一個方向。為此，世界各國都出臺了一系列的環(huán)境保護(hù)措施與法律法規(guī)。（3）防毒防塵措施 工廠必須有相應(yīng)的防毒防塵的裝置和機器，對特殊工段進(jìn)行相應(yīng)的防毒防塵。 防護(hù)用具（1）滅火器具 化工生產(chǎn)過程中普遍會面對易燃，易爆物品，這就需要配置有效的滅火器具，防止突發(fā)意外。定期維修，防止漏氣。（4）盡量減少高溫接觸，減少有毒氣體的接觸。（2）保持硫酸生產(chǎn)各工段的通風(fēng)與氣流的流動。體內(nèi)達(dá)到較高濃度，首先對呼吸中樞和脊髓運動中樞產(chǎn)生興奮作用，然后轉(zhuǎn)為抑制；當(dāng)高濃度時，則引起頸動脈竇的反射作用使呼吸停止；更高濃度時，也可直接麻痹呼吸中樞而立即引起窒息，造成“閃電式”中毒，以致死亡。中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5044–[16]。因此中國規(guī)定，生產(chǎn)場所空氣中的二氧化硫最高允許濃度為15mg/m3。 硫化物對人體的危害（1）二氧化硫刺激人的皮膚、鼻粘膜、眼睛、呼吸道、空氣中含有60mg/m3二氧化硫時，就會引起劇烈的中毒，引起肺水腫和心臟擴(kuò)大等癥狀。 硫酸的爆炸性對于火災(zāi)、爆炸等危險，硫酸本身沒有燃燒性和爆炸危險，然而，高濃度硫酸可與許多物質(zhì)，特別是有機物劇烈反應(yīng)，釋放出大量的熱，從而引起火災(zāi)和爆炸；此外，當(dāng)硫酸與金屬反應(yīng)時可釋放出氫，氫可與空氣形成爆炸性混合物，硫酸儲槽發(fā)生爆炸的事故屢見不鮮。 硫酸生產(chǎn)中的危害硫酸生產(chǎn)過程具有高度的連續(xù)性，流程長，工藝過程復(fù)雜，對工藝參數(shù)的控制要求嚴(yán)格等特點。（2）慢性與硫酸經(jīng)常接觸會引起皮膚炎癥，經(jīng)常吸入硫酸蒸汽或酸霧會引起慢性支氣管炎、牙齒酸蝕癥、肺氣腫和肺硬化。蒸氣或霧可引起結(jié)膜炎、角膜混濁以致失明；引起呼吸道刺激，重者發(fā)生呼吸困難和肺水腫；高濃度吸人會引起喉痙攣或聲門水腫而窒息死亡。人體一接觸到濃硫酸，便即刻遭到燒傷。 硫酸的危害性 硫酸對人體的危害硫酸對人體的危害大致有三個途徑—皮膚、消化器官和呼吸器官，而其危害性又分為急性和慢性兩種。第5章 其他相關(guān)內(nèi)容在化工廠工藝規(guī)程、安全技術(shù)規(guī)程、操作規(guī)程是化工企業(yè)安全管理的重要組成部分。以期更符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，培養(yǎng)出更適應(yīng)現(xiàn)代社會要求的新型化工人才。我認(rèn)為這樣的方式是十分有益與合理的，它在最大限度上確保了每個人無論基礎(chǔ)如何都可以以比較高的質(zhì)量按時完成此次的設(shè)計任務(wù)。從本次畢業(yè)設(shè)計的整個過程上來看，先是通過畢業(yè)實習(xí)讓我們對于硫酸生產(chǎn)有了感性及理性的多方面認(rèn)知，同時也讓我們積累了大量寶貴的第一手資料。同時，因為本人知識及經(jīng)驗的欠缺，雖然收集了不少資料，在計算過程中參照對比。并且因為時間及經(jīng)驗的限制，在設(shè)備選型計算方面還不十分合理?？偟膩砜?，本次設(shè)計符合設(shè)計工藝條件，基本達(dá)到了設(shè)計要求，理論上可用于實際生產(chǎn)。； m2； m2。 填料塔主要計算結(jié)果項目干燥塔中間吸收塔最終吸收塔進(jìn)塔氣溫/℃40160180出塔氣溫/℃456060進(jìn)塔壓力/kPa出塔壓力/kPa0進(jìn)塔氣量/(m3/h)出塔氣量/(m3/h)平均氣體流量/(m3/s)空塔速度/(m/s)塔徑/m塔截面積/m2速度系數(shù)/(kg/m2?h?kPa)推動力/kPa填料面積/m2填料高度/m淋灑密度/(m3/m2?h)壓力降/Pa295298291填料塔阻力/Pa123914641526填料層持酸量/m3塔高/m填料類型50mm瓷質(zhì)矩鞍型填料50mm瓷質(zhì)矩鞍型填料50mm瓷質(zhì)矩鞍型填料排列形式堆放堆放堆放 設(shè)備一覽表主要設(shè)備選型見下表。則填料層持酸量（7）塔高H在填料層高度確定后，其它部位的高度均根據(jù)裝配和工作空間高度來決定，具體尺寸為：下氣室（包括進(jìn)氣、出酸管）：；分酸管、槽高度：2m；球拱（或磚拱）高度：；除沫層與空間高度：；填料層高度：；布酸層高度：；全塔總高度H=。由式（）得：（4）壓力降查《化工工藝設(shè)計手冊計算篇》二，：填料層壓力降（5）填料塔阻力①填料層阻力查《接觸法硫酸工藝設(shè)計常用參考資料選編》，：當(dāng)，淋酸密度:由式（）得：②除沫層阻力除沫層填料采用mm陶瓷環(huán)，堆放高度：則除沫層阻力：。hh出塔氣量： （）， 其中： SO3：；。進(jìn)塔氣溫：180℃，出塔氣溫60℃；進(jìn)塔氣體壓力：，出塔氣體壓力：0kPa。③填料塔阻力829+618=1447pa（6）填料層持酸量持酸量=硫酸液膜厚度填料面積潤濕率:查《化工工藝設(shè)計手冊計算篇》二，,：。kpa)③吸收推動力：進(jìn)氣分壓：出氣分壓：將以上計算結(jié)果帶入式()得：填料面積（3）填料高度同干燥塔，選用尺寸為50mm的瓷質(zhì)矩鞍形填料為吸收層。kpa) kg/(m2①SO3吸收量：②吸收速度系數(shù)：kg/(m2h出塔氣量：（），其中：SO3：；。進(jìn)塔氣溫：160℃，出塔氣溫60℃；進(jìn)塔氣體壓力：，出塔氣體壓力：。淋酸密度:由式（）得：②除沫層阻力除沫層填料采用mm陶瓷環(huán)，堆放高度：則除沫層阻力：。由式（）得：（4）壓力降查《化工工藝設(shè)計手冊計算篇》二，：填料層壓力降（5）填料塔阻力①填料層阻力查《接觸法硫酸工藝設(shè)計常用參考資料選編》，：當(dāng)，填料層阻力：， （）式中：—干填料阻力，； —校正系數(shù)，93%～98%； L’—淋灑密度，m3/m2kpa)③干燥推動力：入塔壓力==，出塔壓力==入塔氣體水蒸氣分壓：出塔氣體水蒸氣分壓：將以上計算結(jié)果帶入式()得：填料面積（3）填料高度選用尺寸為50mm的瓷質(zhì)矩鞍形填料為干燥層。①干燥水量：②干燥速度系數(shù)：kg/(m2h進(jìn)塔氣量：，出塔氣量：；。具體計算如下。s 冷卻器設(shè)計結(jié)果冷卻器設(shè)計計算結(jié)果見下表。ssss假設(shè)：每排4層，每層6根管。熱負(fù)荷℃，℃；進(jìn)口水溫30℃，出口水溫36℃。ssss假設(shè)：每排6層，每層7根管。熱負(fù)荷進(jìn)口酸溫79℃，℃；進(jìn)口水溫20℃，出口水溫40℃。ssssk)。k)； —硫酸導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m （） （）上兩式中：—硫酸密度，kg/m3； —管內(nèi)直徑，m； u—酸在排管內(nèi)流速，m/s； —硫酸的粘度，passsk)。k）；（取 ）—管壁厚度，m；（忽略不計）—管的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m2k)； —管內(nèi)、外的污垢系數(shù)，kJ/（m2k) ()式中：—管內(nèi)、外的傳熱分系數(shù)，kJ/(m2①平均溫差酸側(cè) →℃，℃水側(cè) 36→30℃， ℃平均溫差 （）由式（）得：平均溫差℃②傳熱系數(shù)K℃在此溫度下的物性數(shù)據(jù)（查《硫酸物性手冊》）：密度：粘度：導(dǎo)熱系數(shù)：比熱容： ， kJ/(m2s假設(shè)：每排6層，每層6根管。k)； —水溫差，℃。項目進(jìn)口熱量kJ/h項目出口熱量kJ/h中吸塔冷卻器來酸帶入熱Q1上塔酸帶出熱Q5二吸塔冷卻器來酸帶入熱Q2串去93%塔酸帶出熱Q6串酸帶入熱Q3產(chǎn)成品酸帶出熱Q7串酸混合熱Q4∑∑63第3章 主要設(shè)備的工藝計算熱負(fù)荷℃，℃；進(jìn)口水溫30℃，出口水溫36℃。（6）串去93%塔酸帶出熱Q6（7）產(chǎn)成品酸帶出熱Q7（8）吸收塔冷卻器出口溫度t：熱平衡，℃。項目進(jìn)口熱量kJ/h項目出口熱量kJ/h進(jìn)塔氣體帶入熱量Q1濃縮熱Q4入塔酸帶入熱Q2出塔氣體帶入熱量Q5吸收反應(yīng)熱Q3出塔酸帶出熱Q6入塔總熱量∑出塔總熱量∑ 吸收循環(huán)槽熱量衡算為簡化計算，先設(shè)吸收塔冷卻器出口溫度為53℃。（6）出塔酸帶出熱Q6（7）出塔酸溫出塔酸熱焓，℃。（5）出塔氣體帶入熱量Q5（t=60℃）SO2帶入熱量