【正文】 =% 表 72 輸入 — 輸出物料表基準 1mol原料 輸入 輸出 組分 物 質 的 量（ mol） 摩爾分數（ %） 組分 物 質 的 量（ mol） 摩爾分數（ %） SO2 11 SO2 O2 O2 N2 SO3 13 N2 總計 1 100 100 1mol 原料生成 的 SO3 由凈化和干燥工序輸送來的原料量 n= 則 的原料相應生成 的 SO3 四、 SO3 的吸收工序 原始數據：硫酸的生產能力為 6500 噸 /年；年工作時 間 7200h 純度為 98%的濃硫酸 SO3 +H2 O= H2 SO4 以 1 h 為基準 h kg720210006500? = kg/h 純硫酸量 98%= SO3 +H2 O= H2 SO4 X 80 98 =9880 X= n(SO3 )=Mm = = 由硫鐵礦焙燒工序和二氧化硫催化氧化工序知 1t硫鐵礦生成 kmol 的 SO3 y硫鐵礦生成 的 SO3 y1= y= 年產 6500 萬噸 98%的濃硫酸，每小時需要焙燒 796kg 硫鐵礦 熱量衡算 沸騰焙燒爐能量衡算 14 計算基準：以 1t硫鐵礦 [即 n(FeS2 )=]為基準，溫度基準為 25C0 （熱力學溫度為 ，計算中涉及的溫度實為溫差）。 %發(fā)煙硫酸直接進入貯罐貯存。轉化器開工升溫，以電加熱器加熱干燥空氣來進行。經第四、第五段催化劑反應總轉化率 達%。經一、二、三段催化劑反應轉化率達 92%的轉化氣，進入第 ⅲ 換熱器管側與殼側爐氣換熱降溫后進入干吸工段第一吸收塔進行第一次吸收。當需要 98%硫酸時由一吸塔系統(tǒng)產出 98%硫酸。 系統(tǒng)可以按市場需求產 98%硫酸或 93%硫酸。 第二吸收塔以 98%硫酸噴淋，吸收 SO3濃度升高的硫酸流入循環(huán)槽，加入清水調節(jié)其濃度，以循環(huán)酸泵送入二吸塔酸冷卻器冷卻降溫后入二吸塔噴淋。增多的 98%硫酸一部分串至干燥塔循環(huán)槽，一部分作為成品酸送入成品酸計量槽。 發(fā)煙硫酸吸收塔以 %發(fā)煙硫酸噴淋吸收 SO2 濃度升高后的發(fā)煙硫酸進入循環(huán)槽由一吸塔系統(tǒng)串來的 98%酸調節(jié)其濃度，以循環(huán)泵送入酸冷卻器冷卻降溫后入吸收塔噴淋，生成 %發(fā)煙硫酸產品進入成品工段。增多的 93～ 94%硫酸串入一吸塔循環(huán)槽。 ⑷ 干吸工段 自凈化工段來的爐氣以空氣調節(jié) SO2濃度至 ～ 8%后進入干燥塔，經噴淋的 93～ 94%硫酸干燥使水份降至 ，并經塔頂絲網除沫器除去酸沫后進入轉化工段。電除霧器除下的酸霧進入間冷器循環(huán)槽。泡沫塔排出的 2～ 3%稀硫酸入循環(huán)酸槽，從間冷器循環(huán)酸槽溢流出來的冷凝液調節(jié)其濃度，由循環(huán)酸泵送入泡沫塔噴淋，增加的稀酸串入文 氏管循環(huán)酸槽。 文氏管排出的 15%的稀硫酸經斜管沉降器沉降分離礦塵后，進入循環(huán)酸槽，從泡沫塔循環(huán)酸泵出口來的 2～ 3%稀硫酸由斜管沉降器出口引出，入稀酸貯槽貯存。用膠帶輸送機送入堆場，以汽車運出。焙燒硫鐵礦所需空氣的由空氣鼓風機從爐底送入。 ⑴ 原料工段 在倉庫貯存的硫精礦，由裝載機送入加料斗，經圓盤給料機 、膠帶輸送機送入籠式破碎機，將成球的尾沙打散，再由膠帶輸送機送入振動篩篩分，篩上粗顆粒礦經膠帶輸送機返回倉庫，篩下粒度合格的成品礦由膠帶輸送機送入焙燒工段爐前料斗。為了維持干燥和吸收塔循環(huán)酸槽酸的濃度穩(wěn)定，如前所述，需要把 %的吸收酸連續(xù)地由吸收酸泵（或吸收酸循環(huán)酸槽）送入干燥酸槽；同時把 93%的干燥酸也連續(xù)地 由干燥酸泵（或干燥酸槽）送到吸收酸槽。為了克服主風機后熱交換器、轉化器和吸收塔等設備的阻力，主風機出口也需相應的正壓強值。在沸騰焙燒爐前有爐前空氣鼓風機向沸騰爐內鼓入空氣，焙燒爐內生成的二氧化硫爐氣由設在干燥塔后的二氧化硫主（鼓 風機）抽吸，使沸騰爐頂保持微負壓狀態(tài)，以免爐氣從加料口和溢渣口逸出。 接 觸法生產硫酸的基本步驟： 第三章工藝流程的設計 硫鐵礦生產硫酸的工藝流程 硫酸的生產工藝過程包括以下六個工段：原料、焙燒、凈化、干吸、轉化、成品。 綜上所述，考慮到實際生產量年產 6500 萬噸的硫酸，產量數目之巨大，也是需要較大的生產成本及原材料的供應，因此，選擇最常見硫鐵礦作為本次設計的生產原料。 目 前 的 高 價位 應 該能促使 我國 硫 磺 制酸增長的勢 頭下 降 。 總 體 上 世 界 硫磺 供 應 略有富余 ， 但年 以 來世 界 硫 磺 的 價格逐漸抬高 ， 目 前硫 磺 生 產 主要地區(qū) 是美 國 、 加拿大 、6 中東 、 前蘇聯 ， 世界硫磺貿易 最 大進 口 國是 中 國 占 最 大 出 口 地 區(qū) 是 加拿大 和 中東總 和 。硫磺作為生產硫酸的原料含有害雜質少，不需要復雜的爐氣凈制工序，還可以省掉排渣設備，工藝流程短，對環(huán)境 污染小。并且硫鐵礦的生產工藝便于操作，原料來源豐富，符合本國國情的具體生產情況。 同時 ， 從 我國 硫鐵礦 資 源 狀況 上 考慮 又應 該節(jié) 約 使 用 ， 恰當 地 利 用國 外 的 硫資 源 。其中以硫鐵礦和硫磺最常見。近幾年我國硫酸生產能力和產量及原料格局見表 1表 12（數據來源于中國硫酸工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數據）。產品的終端用途性質以及十幾億人口的基本國情決定了我國必然 是一個硫酸生產大國。 I．國硫酸工業(yè)的現狀（ 產量、原料結構及產業(yè)結構）。改革開放以來，與中國其它行業(yè)一樣，硫酸工業(yè)得到了迅速發(fā)展，其產業(yè)結構、原料構成、裝置規(guī)模、技術裝備水平、廢物排放指標全然今非昔比，正在以嶄新的面貌邁入現代化工的行列。很久以前，硫酸就因為在眾多領域中不可或 缺的用途而贏得 “ 工業(yè)之母 ” 的美譽。對發(fā)煙硫酸來說，含游離三氧化硫 62%時密度最大， 20℃為 2021kg/m179。 98%的硫酸密度最大， 20℃為 1836kg/m179。75%硫酸原是塔式法生產的，主要用于磷肥生產，現由一些接觸法硫酸廠副產。大致來說，硫酸水溶液的密度隨溫度的降低和硫酸含量的增加而提高。發(fā)煙硫酸主要是為有機化學工業(yè)的多種需要生產的。在寒冷條件下可生產 92%的硫酸（結晶溫度為 ℃）或 93%硫酸（結晶溫度為 ℃）。含%的濃硫酸是硫酸 水體系的最高恒沸點組成，在硫酸生產的吸收工序中吸收能力強，不生成酸霧。硫酸在溶于水時放出大量的熱，溶解熱為 92kJ常壓下沸點為 ℃。在黑色冶金企業(yè)部門里， 需要酸洗的鋼材一般約占鋼總產量的 5%～ 6%，而每噸鋼材的酸洗，約消費 98%的硫酸 30kg～ 50kg。另外，有縫鋼管、薄鐵皮、鐵絲等在進行鍍鋅之前，都要經過用硫酸進行酸洗手續(xù)。在鋼鐵工業(yè)中進行冷軋、冷拔及沖壓加工之前，都必須用硫酸清除鋼鐵表面的氧化鐵。 ② 為工業(yè)生產服務 用 于冶金工業(yè)和金屬加工在冶金工業(yè)部門，特別是有色金屬的生產過程需要使用硫酸。前者每生產 1t，需消耗20%發(fā)煙硫酸 后者每生產 1t，需消耗硫酸 36kg。 用于農藥的生產許多農藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑，硫酸鉈可作殺鼠劑，硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。 現將硫酸在國民經濟中的作用分述如下： ① 為農業(yè)生產服務 于肥料的生產硫酸銨（俗稱硫銨或肥田粉）和過磷酸鈣（俗稱過磷酸石灰或普鈣）這兩種化肥的生產都要消耗大量 的硫酸。硫酸主要的用途是生產化學肥料，用于生產磷銨、過磷酸鈣、硫銨等，每生產 1t 過磷酸鈣（以 18%P2O5 計）消耗 350~360kg的硫酸（ 100%硫酸）。并簡要地論述了硫酸生產 “ 三廢 ” 處理問題。同時本文講述了硫酸的 性質用途，也介紹了硫酸在我國發(fā)展的趨勢。制備是焙燒硫鐵礦制得 SO2 爐氣，爐氣的凈化中礦塵的清除采用電除塵器，砷和硒的清除可采用水或稀硫酸來降溫洗滌爐氣，酸霧的清除利用電除霧器；爐氣凈化的工藝流程分酸洗流程和水洗流程，比較典型的酸洗流程有標準酸洗流程， “ 兩塔兩電 ” 酸洗流程， “ 兩塔一器兩電 ” 酸洗流程及 “ 文泡冷電 ” 酸洗流程；水洗流程包括 “ 文泡文 ” 水洗流程、 “ 文泡電 ” 水洗流程、 “ 文文冷電 ” 水洗流程。因 此研究硫鐵礦制酸中爐氣的制備、凈化及干燥過程十分必要。近年來，我國硫酸工業(yè)發(fā)展較快。提供完整版的各專業(yè)畢業(yè)設計， 廣西科技大學鹿山學院 課程設計報告 課程名稱： 化工設計概論 課題名稱： 年產 6500 萬噸硫酸工廠生產車間設計 指導教師： 班級： 化工 111 班 組 別 ： 第三組 成績評定： 指導教師簽字： 年月日 目錄 第一章概論 ...................................................................................................................... 2 ......................................................................................................... 2 .............................................................................................. 3 .................................................................................................. 4 第二章生產方法及原料的選擇 .......................................................................................... 5 .................................................................................... 5 ． 1硫鐵礦為制酸原料原料 ..................................... 5 ................................................................................................... 6 第三章工藝流程的設計 .................................................................................................... 6 ................................................................................ 6 ............................................................................. 9 第四章 工藝參數計算 ...................................................................................................... 9 ............................................