10萬噸硫酸干燥系統(tǒng)工藝的設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-12 17:54本頁面
【正文】 1= L2=L1+△G= 物料平衡表入料 Kmol/h出料 Kmol/h原料干氣干燥氣水汽113．582水汽貧液富液總計(jì) 總計(jì) Kmol/h，誤差為▽=（）/= % 原料氣帶入熱量低壓時(shí)，真實(shí)氣體可近似為理想氣體，此時(shí)，=，查表得：組成 SO2 SO3 O2 N2 Ar ％（干基） 9 11 79 （KJ/） 查自《物理化學(xué)》（高等教育出版社）=（*9+*+*11+*79+*）/100 =38℃時(shí)，水蒸氣的焓H1＝ KJ/Kg入塔處干氣帶入熱 Q1= 1T1 =**(+38)= KJ/h 入塔處水氣帶入熱 Q2= G水*H*M=**18= KJ/h 原料氣帶出熱量 T2=℃時(shí)干氣的定壓摩爾熱容如下：組成 SO2 SO3 O2 N2 Ar ％（干基） 9 11 79 （KJ/） =（*9+*+*11+*79+*）/100 =℃時(shí)，水蒸氣的焓H2＝ KJ/Kg出塔處干氣帶入熱 Q3= T2 =**(+)= KJ/h 出塔處水氣帶入熱 Q4= G水2*H2*M=*1%**18= 貧液帶入熱 查《硫酸工藝學(xué)》第22頁圖6知，95%的硫酸（貧液） =(g.℃)=*.=(Kg.℃) 95%的硫酸平均摩爾質(zhì)量為 M1=95/98/（95/98+5/18）*98+5/18/（95/98+5/18）*18 =故貧液帶入熱為 Q5= L1* *M1*t1＝***＝ 硫酸的稀釋熱 硫酸的稀釋熱計(jì)算公式：Q2－Q1＝n2*17860/(n2+) – n1*17860/(n1+)n1,n2分別為稀釋前后溶液中水分子與硫酸分子之比 查自《硫酸工學(xué)》（高等教育出版社） n1 ＝5/18/（95/98）= n2＝（）= 算得稀釋熱為Q6=*17860/(+) – *17860/(+) = =***% = KJ/h5 .5 水分液化放熱Q7水蒸氣被干燥硫酸吸收前，先液化成水，放出熱量 。絲網(wǎng)除沫器可除去小于5微米的液滴，效率可達(dá)9899%，絲網(wǎng)用不銹鋼絲，耐酸合金鋼，聚四氟乙烯絲，聚全氟乙丙烯等材料編織，外行有帶狀和網(wǎng)狀兩種。為除去氣體夾帶的酸沫和酸霧，在干燥塔上部設(shè)置一除沫器。階梯環(huán)的氣體通過能力和異鞍型填料相當(dāng)，傳質(zhì)效率高，抗污性能交好，也被廣泛采用。目前硫酸生產(chǎn)中用的填料類型甚多，有矩鞍型填料，階梯型及異鞍型填料等，大都具有良好的流體力學(xué)特性。在有些干燥塔的頂部還設(shè)有捕沫層。通常干燥塔上部為進(jìn)料口及酸分布裝置，中部為填料層，下部為進(jìn)氣口及分布裝置。3．2主要設(shè)備—填料塔填料塔不僅廣泛用于爐氣的干燥，也用于爐氣的洗滌和三氧化硫的吸收。干燥酸吸收水分后，溫度升高，經(jīng)酸冷卻器冷卻后進(jìn)入酸儲(chǔ)槽，再由蹦送入到塔頂噴林。如大型制酸裝置，采用階梯環(huán)或矩按型填料，（濕基）可大大提高填料塔的生產(chǎn)強(qiáng)度。同時(shí)，氣速增加過大，使?fàn)t氣帶出酸沫量過多，甚至造成液泛。噴淋密度過大，不僅會(huì)增加氣體通過干燥塔的壓力降，也會(huì)增加循環(huán)酸量，此兩項(xiàng)均會(huì)增加過多的動(dòng)力消耗。經(jīng)驗(yàn)表明，％%左右范圍內(nèi)為宜。若噴淋酸量少，會(huì)使酸濃度過多下降，酸溫度上升過高，從而降低干燥效果，導(dǎo)致產(chǎn)生酸霧。理論上，噴淋酸兩只要保證塔內(nèi)填料表面全部濕潤即可。實(shí)際生產(chǎn)中，在冷卻面積一定時(shí)，干燥塔進(jìn)酸溫度取決于冷卻水溫度及循環(huán)酸冷卻效率。但是，吸收酸溫度降低，二氧化硫溶解損失增加（有的工藝中設(shè)置一個(gè)二氧化硫吹出塔，以回收溶解在濃硫酸中的二氧化硫，但流程又變得復(fù)雜）。綜上所述，干燥酸以93%95%硫酸較合適，而且具有結(jié)晶溫度較低的優(yōu)點(diǎn)，可以避免冬季低溫下，因結(jié)晶帶來操作和運(yùn)輸上的麻煩。其次，在硫酸含量高于85%后，溶解的二氧化硫也隨之增多。僅從減少水蒸氣含量考慮，硫酸愈濃愈好，%時(shí)液面上幾乎沒有水蒸氣。,硫酸液面上的水蒸氣分壓最高不能超過124Pa。硫酸含量超過80%以后，硫酸蒸氣的含量逐漸增加，水蒸氣含量下降；硫酸含量達(dá)到94%以上，溫度達(dá)到100℃時(shí)，才有微量三氧化硫出現(xiàn)。這三個(gè)組分在氣相中的平衡分壓主要與硫酸濃度和溫度有關(guān)。吸收過程中除考慮提高吸收速率，,盡量少產(chǎn)生或不產(chǎn)生酸霧，盡量減少二氧化硫在吸收酸中溶解量等幾個(gè)方面。Pa).當(dāng)接觸面積一定時(shí)，吸收速率取決于K和△p。K—吸收速度系數(shù)，Kg/(m2△p式中 G—單位時(shí)間內(nèi)被吸收的水蒸氣量，kg/h。兩相間的傳質(zhì)速率方程式可用下式表示：G=K爐氣的干燥就是將氣體與濃硫酸接觸來實(shí)現(xiàn)。水分在爐器氣中以氣態(tài)存在，應(yīng)采用吸收方式進(jìn)行清除。因此在轉(zhuǎn)化工序前必須除去其中的水蒸氣。以上從總體上概述了硫酸性質(zhì)、用途，以及生產(chǎn)的原料、原理和方法，本設(shè)計(jì)主要是硫酸生產(chǎn)中爐氣干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，干燥是爐氣凈化、吸收系統(tǒng)的一部分。另外，在生產(chǎn)中排出的有害廢水、廢氣、廢渣等，需要處理后才能排放，因而還需相應(yīng)的處理裝置。焙燒最初得到的SO2氣體中含有礦塵和氣體雜質(zhì)等，為避免堵塞管道設(shè)備和引起催化劑中毒，以及要求要轉(zhuǎn)化前對(duì)SO2原料氣進(jìn)行凈化和干燥處理。無論采用何時(shí)種原料、何種工藝和設(shè)
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