【正文】 整個(gè)硫酸裝置屬于非防爆區(qū)。根據(jù)儀表的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有同類裝置的控制水平，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況和操作要求，本項(xiàng)目控制系統(tǒng)采用常規(guī)控制與部分重要操作參數(shù)的自動(dòng)控制相結(jié)合的方式。綠化工程設(shè)計(jì)依托主體裝置，與主體裝置保質(zhì)一致。 裝置運(yùn)輸本項(xiàng)目使用的原料、輔助材料等主要來(lái)自于工廠內(nèi)部物料，產(chǎn)品亦用于企業(yè)自用，沒(méi)有大量物料運(yùn)輸出廠。 道路設(shè)計(jì)本項(xiàng)目是焦化主體裝置的配套工程，因此主要道路由主體裝置統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)。場(chǎng)地雨水的設(shè)計(jì)坡向與主體裝置的排水方向一致，場(chǎng)地的清凈雨水和冷卻水排水通過(guò)現(xiàn)有排水系統(tǒng)收集。 總圖主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量備注 1裝置占地面積 平方米 2600 2建構(gòu)筑物占地面積 平方米 1500 3道路地坪面積 平方米 300 4管道占地面積 平方米 150 5綠化占地面積 平方米 6擋土墻占地面積 平方米 7建筑系數(shù) % 8利用系數(shù) % 豎向設(shè)計(jì)項(xiàng)目擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，基本處于同一個(gè)平面，工廠區(qū)主體裝置的設(shè)備和建構(gòu)筑物采用平坡式布置。從場(chǎng)地南端依次布置為原料干燥工段、焚硫工段、凈化工段、干吸工段和轉(zhuǎn)化工段，由于建設(shè)場(chǎng)地面積偏緊，因此控制室和配電室布置在加料樓內(nèi)。 總平面布置擬建2萬(wàn)噸/年硫酸裝置包括原料干燥工段、焚硫工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸工段、控制室、配電室等。5）方便生產(chǎn)、生活、維修和管理，注意環(huán)境保護(hù)。3）滿足生產(chǎn)工藝要求，使工藝流程順暢，物料輸送短捷，裝置單元布置緊湊合理，功能分區(qū)明確。4）主要設(shè)計(jì)規(guī)范：《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5018793《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》 HG504892009《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 501602008《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 500162006《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ 2287《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005892（2）布置原則1）符合國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。2）焦化總平面布置圖。 總平面布置 總平面布置原則本年產(chǎn)2萬(wàn)噸硫酸裝置是焦化主體裝置的配套工程，因此總平面布置要充分考慮與主體裝置的協(xié)調(diào)，同時(shí)根據(jù)裝置本身和特點(diǎn)和工藝流程要求，做到總體布局合理、工藝流程順暢、物料輸送短捷，滿足消防、勞動(dòng)安全、衛(wèi)生、運(yùn)輸及檢修的要求，符合整個(gè)廠區(qū)的總體規(guī)劃。本設(shè)計(jì)2萬(wàn)噸/年硫酸裝置區(qū)為工廠總體規(guī)劃預(yù)留地塊，場(chǎng)地已經(jīng)完成平整，東西寬29米、南北長(zhǎng)91米，占地面積約2600平方米。地下水主要由大氣降水補(bǔ)給，巖層中賦有少量裂隙水，具承壓性。依據(jù)《威遠(yuǎn)鋼鐵有限公司釩資源綜合利用項(xiàng)目焦化單元工程場(chǎng)地詳細(xì)勘察階段巖土工程勘察報(bào)告書(shū)》，本項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地地貌單元屬低山區(qū)，原始地形以山坡、溝谷型為主，地形起伏較大，已完成整平。山區(qū)主要為黃壤，丘陵區(qū)多紫色土，大部微酸性。東南部是渾圓狀淺丘，沖溝曲折，流向多變。低山、丘陵約各半。 氣象條件（需要由建設(shè)單位提供）本地區(qū)屬濕潤(rùn)氣候區(qū)，具有冬暖春旱、夏短秋涼，四季分明，冬春少雨、夏秋多雨、降雪少、霜期短、平均風(fēng)速小、日照少、雨量充沛等特點(diǎn)。該地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹NE風(fēng)，頻率9%；靜風(fēng)頻率22%?！?極端最高氣溫38 ℃，極端最低氣溫4℃；年平均無(wú)霜期297天?？h城東距內(nèi)江市39公里（公路里程57公里），南距自貢市31公里，西界榮縣，北同仁壽縣接壤，距成都188公里，東北與資中縣毗鄰。104176。東經(jīng)104176。29176。威遠(yuǎn)縣是新興的工業(yè)強(qiáng)縣，位于四川盆地南部，南北長(zhǎng)54公里，地跨北緯29176。根據(jù)工藝核算，轉(zhuǎn)化工段的爐氣量約6800Nm3/h、因此選用Q=150m3/min、H=，最大風(fēng)量可以達(dá)到9000 m3/h，能夠滿足產(chǎn)能增加時(shí)的操作風(fēng)量要求，最大生產(chǎn)能力可以達(dá)到年產(chǎn)3萬(wàn)噸。同時(shí)由于SO2爐氣具有一定的腐蝕性，正常通氣的設(shè)備和工藝管道不會(huì)形成冷凝酸而造成設(shè)備腐蝕，而長(zhǎng)期停用的設(shè)備則極易形成冷凝酸，對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕，因而備用設(shè)備基本上起不到備用的作用。（4）SO2鼓風(fēng)機(jī)SO2鼓風(fēng)機(jī)是硫酸裝置的心臟設(shè)備，其運(yùn)行狀況將直接影響到整個(gè)裝置的開(kāi)工率，因此要確保運(yùn)行可靠。泵直接安裝于酸循環(huán)槽蓋上，泵流量和揚(yáng)程根據(jù)工藝要求確定，泵軸長(zhǎng)度根據(jù)循環(huán)槽結(jié)構(gòu)確定。為防止循環(huán)泵出現(xiàn)故障影響裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，循環(huán)泵均設(shè)置兩臺(tái)，一開(kāi)一備。循環(huán)泵的使用介質(zhì)為稀硫酸，其中還含有少量氯離子、硝酸根等，具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此要求循環(huán)泵的過(guò)流部分具有很好的抗腐蝕性能。根據(jù)工藝核算，焚硫爐正常操作（年產(chǎn)2萬(wàn)噸時(shí)）需要的風(fēng)量約4800Nm3/h、選用Q=120m3/min、H=20kPa的單級(jí)離心風(fēng)機(jī)，最大風(fēng)量可以達(dá)到7200 m3/h，能夠滿足產(chǎn)能增加時(shí)的操作風(fēng)量要求，最大生產(chǎn)能力可以達(dá)到年產(chǎn)3萬(wàn)噸。 主要設(shè)備選型（1）空氣鼓風(fēng)機(jī)在較早建設(shè)的硫酸裝置中，為確保裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，大多設(shè)置兩臺(tái)并聯(lián)的爐前風(fēng)機(jī)，一開(kāi)一備運(yùn)行，設(shè)置備用鼓風(fēng)機(jī)的目的是防止在鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以啟用備用風(fēng)機(jī)繼續(xù)生產(chǎn)。3）泵的過(guò)流部分材料應(yīng)能防止輸送介質(zhì)的腐蝕、沖刷和磨蝕。工程采購(gòu)要求泵的制造廠家必須具有豐富的設(shè)計(jì)和制造同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。3）風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置以及所有的輔助設(shè)備（包括氣路系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、消音減振系統(tǒng)和機(jī)組控制儀表等），應(yīng)由風(fēng)機(jī)制造廠家完整成套供應(yīng)。 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（1）《機(jī)械設(shè)備防護(hù)罩安全要求》 GB819687（2）《離心泵技術(shù)條件（II類）》 GB/T565694（3）《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》 GB1088989（4）《泵的噪聲測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》 GB1089089（5）《離心泵﹑混流泵﹑軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法》GB/T321689（6）《機(jī)械密封技術(shù)條件》 JB412785（7）《機(jī)械密封產(chǎn)品驗(yàn)收技術(shù)條件》 JBJ2200688（8）《一般用途離心通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件》 GB/T1327591 一般設(shè)計(jì)要求（1）風(fēng)機(jī)類設(shè)備1）風(fēng)機(jī)類設(shè)備應(yīng)按照工藝參數(shù)、性能要求、操作狀況以及國(guó)內(nèi)產(chǎn)品情況來(lái)確定所采用的機(jī)型、級(jí)數(shù)、密封及材料。該酸冷卻器具有體積小、占地面積少、不易發(fā)生泄漏、運(yùn)行安全可靠、維修量小、使用壽命長(zhǎng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。陽(yáng)極保護(hù)酸冷卻器采用管殼式結(jié)構(gòu)，循環(huán)水走管程、濃硫酸走殼程，可以克服水側(cè)結(jié)垢的缺點(diǎn)，而且一旦結(jié)垢處理非常方便，近年來(lái)的大型硫酸裝置中被普遍采用。鑄鐵排管冷卻器具有設(shè)備投資少的優(yōu)點(diǎn)，但是由于換熱效率較低、需要較大的換熱面積，因而循環(huán)水用量大、占地面積較大、操作環(huán)境較差。本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模小，需要的設(shè)備流通截面積小，經(jīng)過(guò)綜合比選，設(shè)計(jì)選用PVC材料制作的管式電除霧器，經(jīng)過(guò)工藝核算，氣體流量約為5200Nm3/h , （標(biāo)）/s設(shè)計(jì)， m3，根據(jù)塑料電除霧器的規(guī)格，選用一臺(tái)52管塑料電除霧器。（3）電除霧器經(jīng)稀酸洗凈化后的爐氣中含有飽和的水份和硫酸霧，在進(jìn)入干吸前要除去，現(xiàn)代硫酸裝置通常采用電除霧器。換熱面采用標(biāo)準(zhǔn)化的疊片式組裝結(jié)構(gòu)，可以很容易地拆裝和更換損壞的換熱片，維修快速方便。由于爐氣與低溫循環(huán)酸直接接觸發(fā)生傳質(zhì)、傳熱，因而提高了換熱效率；同時(shí)通過(guò)板式換熱器的傳熱面循環(huán)稀酸與循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱，液－液換熱提高了傳熱系數(shù)，使得換熱面積大為降低，設(shè)備體積小、投資較少。近年來(lái)大中型硫酸裝置普遍采用稀酸板式換熱器作為酸洗凈化流程的冷卻除熱設(shè)備。（2）稀硫酸板式冷卻器為維持洗滌塔出口爐氣的較低溫度，除去爐氣中的大部分水分，需要設(shè)置冷卻除熱設(shè)備。經(jīng)過(guò)初步熱量衡算，本項(xiàng)目正常生產(chǎn)時(shí)。管板采用撓性管板，前管板爐氣側(cè)用特制的耐熱混凝土防護(hù)，火管的爐氣進(jìn)口端設(shè)置耐熱剛玉套管，從而保證管板承受較小的溫差應(yīng)力。汽包內(nèi)設(shè)置汽水分離器。本設(shè)計(jì)采用火管式蒸汽發(fā)生器，根據(jù)回收蒸汽的用途。3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形成氣體滯留區(qū)的可能性小，不易產(chǎn)生冷凝酸腐蝕。火管鍋爐與水管鍋爐相比，具有如下特點(diǎn)：1）能很好地適應(yīng)負(fù)荷的變化。本項(xiàng)目焚燒粗硫磺產(chǎn)生的爐氣中不含固體雜質(zhì)，與液硫焚燒產(chǎn)生的爐氣性質(zhì)接近，因而可以使用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的硫磺制酸余熱鍋爐。（4）為確保定型設(shè)備的使用功能，定型設(shè)備的主體設(shè)備及其輔助設(shè)備應(yīng)當(dāng)由設(shè)備制造廠成套供應(yīng)，保證輔助裝置配套完整和總體功能。（2）定型設(shè)備的整體性能必須滿足設(shè)計(jì)要求，并能具有在規(guī)定的操作條件下全負(fù)荷、安全穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)8000小時(shí)以上的良好性能。定型設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特殊的專業(yè)要求執(zhí)行各自的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工藝核算，尾氣吸收塔規(guī)格為Ф1800，采用塔槽一體化結(jié)構(gòu)，聚丙烯材料制作。（8）尾氣吸收塔經(jīng)過(guò)“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸后，二吸塔出口尾氣中SO2濃度約820mg/m3，高于《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB261322010）要求的400mg/m3。采用國(guó)產(chǎn)催化劑，重量約11噸。為適應(yīng)國(guó)產(chǎn)觸媒性能要求和保證總轉(zhuǎn)化率，設(shè)計(jì)五段觸媒層，3＋2兩次轉(zhuǎn)化。篦子板、立柱采用耐熱鑄鐵，篦子板上鋪不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼絲網(wǎng)上鋪放瓷球和催化劑，每層催化劑上面均再鋪一層瓷球，以便于氣體分布。內(nèi)部支撐使用鑄鋼材料、可耐高溫，各層隔板設(shè)置膨脹圈、可有效克服不同材料的膨脹差異、防止隔板受高溫膨脹拉裂。設(shè)計(jì)濃硫酸循環(huán)槽規(guī)格為Ф32002200。大型的硫酸裝置一般采用臥式槽，因?yàn)樾枰难h(huán)槽容積大，立式循環(huán)槽由于直徑過(guò)大容易發(fā)生變形損壞，臥式槽受力均勻不容易發(fā)生變形。本設(shè)計(jì)本著先進(jìn)適用的原則，選用低鉻鑄鋼管式分配器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，制造、安裝及維修較方便等優(yōu)點(diǎn)，單位面積分酸點(diǎn)數(shù)達(dá)22~28點(diǎn)/ m2。且單位面積布酸點(diǎn)少、使用壽命短。本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模小，考慮到設(shè)備結(jié)構(gòu)問(wèn)題和方便操作管理，設(shè)計(jì)采用國(guó)產(chǎn)的金屬絲網(wǎng)除除霧器。大型的硫酸裝置較多地選用進(jìn)口除霧器，干燥塔一般采用低壓降網(wǎng)墊式除霧器；第一吸收塔由于酸溫高、霧量大、霧粒細(xì)，為保護(hù)后面的換熱設(shè)備，采用ES型纖維除霧器；第二吸收塔為保證尾氣排放的要求采用燭狀CS－II型除霧器；除沫效果較好，但是除霧器的造價(jià)很高，而且制作周期很長(zhǎng)。為延長(zhǎng)主鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行壽命和減少各換熱器以及工藝管道的腐蝕，干吸塔頂均需要設(shè)置除霧裝置。設(shè)備上部設(shè)有除霧裝置，以收集氣體中的酸霧。填料材質(zhì)為耐酸瓷。為保證干燥效率，根據(jù)專業(yè)工藝包模擬核算，本設(shè)計(jì)干燥塔直徑為Φ2000mm，吸收塔直徑為Φ2000mm。5）循環(huán)酸量設(shè)計(jì)噴淋密度為18m3/， m2，循環(huán)酸量為46 m3/ h。3）塔徑的確定塔徑按下式計(jì)算：式中，VS—?dú)怏w體積流量，； D—塔徑，m；u——操作空塔氣速，； 計(jì)算得D=。有關(guān)工藝計(jì)算如下： 1）泛點(diǎn)速度填料塔中亂堆填料的持液量較大，容易造成液泛，泛點(diǎn)速度可根據(jù)下式計(jì)算：其中，為亂堆填料在泛點(diǎn)時(shí)的當(dāng)量空氣速度，=；為氣相密度，計(jì)算得=。洗滌塔采用填料塔，填料選用聚丙烯制大尺寸（φ76）的低阻力、抗污堵及具有自清洗性能的新型亂堆填料，可有效防止塔的堵塞，操作彈性大，能夠適應(yīng)工況的變化。（3）洗滌塔洗滌塔作為凈化工段第二級(jí)洗滌設(shè)備，主要用于使?fàn)t氣進(jìn)一步降溫、爐氣中的水分冷凝，同時(shí)洗滌除去爐氣中殘余的雜質(zhì)。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和多方案比較，考慮到本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模小、爐氣中無(wú)固體雜質(zhì)的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用文氏管作為第一級(jí)洗滌設(shè)備。動(dòng)力波洗滌器最早用于進(jìn)口的大型有色金屬冶煉裝置的配套硫酸裝置，適用于有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬塵含量高、爐氣量波動(dòng)大的情況，近年來(lái)在大中型的硫精礦制酸裝置上也有較多的采用，其原理類似于高效內(nèi)噴式文氏管+復(fù)擋除沫器。（2）文氏管作為凈化工段的第一級(jí)洗滌設(shè)備，常見(jiàn)的有文丘里洗滌器(文氏管)、增濕塔、動(dòng)力波洗滌器等。本設(shè)計(jì)充分考慮到粗硫磺焚燒的特殊要求，采用過(guò)氧焙燒技術(shù)，確保硫磺的焚燒完全，盡量減少升華硫的產(chǎn)生，同時(shí)抑制和減少SO3的生成。在沸騰層上部設(shè)有開(kāi)車(chē)用煤氣燒嘴，以及觀察爐內(nèi)沸騰狀態(tài)的特殊結(jié)構(gòu)的視鏡。沸騰爐殼體由碳鋼板材卷制而成，內(nèi)襯隔離層、隔熱磚和耐火磚，鋼殼外部設(shè)有外保溫層。風(fēng)帽采用正方形布置，爐壁附近處以同心圓補(bǔ)缺，確保風(fēng)帽布置均勻、無(wú)死角，設(shè)計(jì)考慮設(shè)置風(fēng)帽的花板結(jié)構(gòu)則考慮采用矩形標(biāo)準(zhǔn)板和異形板組合而成。焚硫爐風(fēng)帽的設(shè)計(jì)是運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵。焚硫爐采用一次擴(kuò)大型結(jié)構(gòu)，規(guī)格為φ1600/φ2070 H=15300，、60噸/日、2萬(wàn)噸/年，；設(shè)計(jì)采用過(guò)氧焚燒技術(shù)，維持較大的過(guò)剩氧含量，確保硫磺完全燃燒，不產(chǎn)生硫蒸汽，%。本項(xiàng)目的原料硫磺來(lái)源于焦?fàn)t煤氣脫硫過(guò)程，其中含有大量的鹽類雜質(zhì)，顯然不能采用傳統(tǒng)的液硫噴霧焚燒工藝，經(jīng)過(guò)成份分析，該硫磺硫含S量約為45～50%，與高品位的硫精礦相當(dāng)，原料中其他鹽類雜質(zhì)在高溫條件下會(huì)產(chǎn)生氣化分解，在氣化過(guò)程中會(huì)吸收熱量，而且焚燒后夫固體殘留，因此又有別于硫精礦的焙燒。對(duì)于固體硫磺直接焚燒技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)成熟的經(jīng)驗(yàn)不多，大多出現(xiàn)于最早期的小型硫磺制酸裝置、硫鐵礦制酸裝置原料路線的改變、以及小型的液體SO2和液體SO3生產(chǎn)裝置。當(dāng)需要觀察設(shè)備內(nèi)部情況，應(yīng)配置兩個(gè)以上視鏡，亦可采用帶燈視鏡（HG/T21575）（7） 焊接結(jié)構(gòu)焊接接頭型式及尺寸按GB/T985中的規(guī)定。當(dāng)所選液面計(jì)長(zhǎng)度不夠時(shí)，可采用多個(gè)液面計(jì)交錯(cuò)布置結(jié)構(gòu)。（6） 液面計(jì)、視鏡本液面計(jì)僅指直接附在容器上的就地顯示液面計(jì)，本裝置液面計(jì)選用HG21589《透光式玻璃板液面計(jì)》、HG/T21584《磁性液位計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)。耳式支座按JB/T472492耳式支座的規(guī)定選用。腿式支座按JB/T471392腿式支座的規(guī)定選用。對(duì)于有一定傾斜度要