【正文】 ,爐頭設(shè)有大蝸型旋硫裝置 ,旋硫裝置中間放置數(shù)根磺槍。液硫通過(guò)噴槍進(jìn)入爐內(nèi)，霧化的硫磺與進(jìn)爐空氣充分混合燃燒。 熔硫槽的設(shè)計(jì) 在硫磺制酸過(guò)程中 ,固體硫磺需經(jīng)加熱熔化 ,變成液體后才能以霧化的方式 與氧發(fā)生反應(yīng)。 固體硫磺進(jìn)入熔硫槽中 ,被蒸汽盤(pán)中的飽和蒸汽加熱而熔化 ,同時(shí)硫磺中混入的 大多數(shù)雜質(zhì)也被分離出來(lái)。熔硫槽分帶攪拌器和不帶攪拌器兩種形 式。由于設(shè)備內(nèi)的液硫流動(dòng)滯緩 ,傳熱速度較慢 ,不帶攪 拌器的熔硫槽一般僅適用于小型裝置、熔硫強(qiáng)度不高的情況。 快速熔硫槽一般由槽體、加熱盤(pán)管組合攪拌裝置三部分組成。在槽頂蓋板中心設(shè)置攪拌器 ,通過(guò)攪拌漿的均勻旋轉(zhuǎn) ,使固體和液體充分混 合 ,以加速傳熱過(guò)程 ,提高熔化速度。攪拌漿周?chē)卜? 多組蒸汽加熱盤(pán)管 ,以提供熔硫所需熱 量 ,同時(shí)起導(dǎo)流筒和擋板的作用 ,以減少渦 流 ,強(qiáng)化傳熱。 轉(zhuǎn)化器的選擇 【 10】 目前我國(guó)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化器流速普遍較低 ,不能保證爐氣在催化劑層內(nèi)均勻分布 ,應(yīng)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)化器內(nèi)爐氣的流速。二是要有足夠的高度 ,如果采用大環(huán)狀釩催化劑時(shí) ,由于容積增加 ,也相當(dāng)于增加催化劑層的高度。 以鋼材和少量耐熱不銹鋼材為主要材料的無(wú)立柱的結(jié)構(gòu) ,較適用于小型的轉(zhuǎn)化器。故應(yīng)采用第一種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化器。 2．效率高，傳質(zhì)性能好，傳質(zhì) 系數(shù)要大。 4．抗污，抗堵的性能好。 6．強(qiáng)度大，破損小。 填料的支撐形式 塔內(nèi)用于承重填料層的形式有條拱、球拱和橋拱等多種。三種支撐形式的開(kāi)孔率均能達(dá)到 50%以上。而塔體有瓷磚、石棉板、碳鋼板外殼組成，如果防腐蝕處理不好，會(huì)引起磚縫開(kāi)裂而滲酸，對(duì)于條梁支撐結(jié)構(gòu)，塔所承受的力只是對(duì)塔底的壓力，只要施工嚴(yán)格要求，塔底不會(huì)因受壓開(kāi)裂而滲酸。 硫酸生產(chǎn)中的三廢治理 1. 廢氣中有害物質(zhì) 從吸收塔排出的尾氣中 ,仍還有少量的二氧化硫 ,一般含量在 %左右 (體積分?jǐn)?shù) ),尾氣中含有微量的三氧化硫和硫酸沫。 2. 廢水處理 硫酸生產(chǎn)中排出大量污水和污酸 ,其量與爐氣凈化流程有關(guān) ,酸洗法流程排出含酸污水較少 ,而水洗法流程污水排放量則很大 ,每生產(chǎn) 1t 硫酸要排出1015t 污水 ,污水中除含有硫酸外 ,還含有砷 220mg/L,含氟 10100mg/L,以及鐵 ,硒 ,礦塵等。 3. 廢渣處理 硫磺含硫量為 25%35%時(shí) ,每生產(chǎn) 1t硫酸副產(chǎn) 燒渣，燒渣中含較少的鐵和一定數(shù)量的銅、鉛、鋅、鈷等有色金屬。 物料衡算 已知條件 生產(chǎn)能力 : 200kt/a (98%H2SO4) 年工作日 : 324 天 小時(shí)產(chǎn)量： ht / 1000020 ??? 轉(zhuǎn)化率： x=x1+(1x1)x2 其中： x x2— 分別表示第一、第二轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化率； x— 總轉(zhuǎn)化率。 系統(tǒng)物料衡算 【 11】 1. 轉(zhuǎn)化進(jìn)口氣量的確定 小時(shí)產(chǎn)酸所需要 SO3量 : ht / 8027 ?? 第一次轉(zhuǎn)化吸收 SO3的量 ： 設(shè)轉(zhuǎn)化進(jìn)氣量為 M tmol/h，則 吸收的 SO3的量 為 ： MM 7 2 3 %%)%%( ????? 同理， 第二次轉(zhuǎn)化 所吸收的 SO3量 ： ? ? MM 4 9 8 %%%)(%%)(%)%%( ??????????? htMM / 9 8 2 3 ?? 解得 : M== 1000 =60032Nm3/h 轉(zhuǎn)化進(jìn)口氣體組成： SO2 % SO3 % 貴州大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 26 頁(yè) N2 x% O2 %)%%( x??? 對(duì) O2作物料衡算： O2 %)%%(%% x?????? N2 x% 空氣中 : % %)%%(%% x xN ???????? 解得： X%=% O2=% 轉(zhuǎn)化進(jìn)氣組成（干基 ）如下表所示 : 表 組分 SO2 SO3 O2 N2 合計(jì) 量（ %） 100 轉(zhuǎn)化氣體中含 H2O(g)量： ? = Kg/h 2. 硫磺消耗量 : 每小時(shí)產(chǎn)酸量 : S → H 2SO4 32 98 X 解得： htX / ??? 原料硫磺含硫 %， 考慮硫處理過(guò)程中收率為 %， 則原料硫磺的實(shí)際消耗量： 247。 4%= t/h 每噸酸消耗的原料硫磺 的 消耗定額 : 247。 其中 A= ， B=， C=。 酸濃度： 98% H2SO4作為干燥劑在 ℃ 下，密度為 。h) 噴淋酸量 : htMtD /9 063/8 792412 ???? ? 貴州大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 29 頁(yè) 其中 ， H2SO4 : 98%=H2 0： 2%=出塔酸量 : ht /49 810 0065 6 ??? 其中 ， H2SO4: t/h H2 0 : =出塔酸濃度 : %%10 049 8 85 6 ?? 9 8 % 9 7 .7 2 4 % = 0 .2 7 6 %98%%=% 干燥塔填料容積取 9 m3/(Nm3 ℃ ) N2 ： 7C p = 6 . 9 5 3 + 0 . 0 0 1 1 6 3 T 2 . 5 7 1 0 T? 9 8 0 1 5 7 ??????? ? kcal/(kmol℃) 1 0 5 8 .1 2 2Q = 6 .8 9 7 2 5 .5 4 .1 8 6 8 = 4 3 2 8 5 .8 4 1 k J/h18 ? ? ?水 空氣帶入熱 : 6 Q = 1 . 9 9 8 1 0 + 4 3 2 8 5 . 8 4 1 = 2 0 4 1 2 8 5 . 8 4 1 k J / h?空 帶 酸帶入熱量 : T=℃ ， 98%硫酸熱含量 :則， Q = 50 69 93 65 .1 8= 33 04 58 03 .7 4k J/h?酸 入 酸稀釋熱 : 溶解 1mol H2SO4于 n mol 水中放出的熱為被稱為稀釋熱 17860n Q = kc a l/km ol17860n (硫酸 ) 入口酸 ： 1 2/18n = = 98/98 貴州大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 31 頁(yè) 2 1 0 0 9 7 .7 2 4 /1 8n = = 0 .1 2 79 7 .7 2 4 /9 8 21 1 7 8 6 0 0 .1 2 7 1 7 8 6 0 0 .1 1 1 1Q Q = = 1 3 8 .9 1 4 k c a l /k m o l 0 .1 2 7 + 1 .7 9 8 3 0 .1 1 1 1 + 1 .7 9 8 3??(硫酸 ) 508497Q = 1 3 8 .9 1 4 4 .1 8 6 8 = 3 0 1 7 8 0 0 .6 7 8 k J/h98 ??稀 釋 熱損失 ： Q = ( Q + Q + Q ) 6 % = ( 2 0 4 1 2 8 5 . 8 4 1 + 3 0 1 7 8 0 0 . 6 7 8 + 3 3 0 4 5 8 0 3 . 7 4 ) 6 % = 2 2 8 6 2 9 3 . 4 1 6 k J /h? ?損 空 帶 稀 釋 酸 入 空氣帶 出 熱 ： 出氣量 如下 : 干空氣量 ： 36 0 1 5 2 . 0 6 4 N m /h = 2 6 8 5 . 3 6 k m o l /h ， 水蒸氣 ： Cp: 8 22O C p = 6 . 9 1 9 + 0 . 0 0 0 1 0 9 T + 9 . 3 1 0 = 6 . 9 2 3T?? kcal/(kmol ℃) 72H O C p = 6 . 8 7 + 0 . 0 0 1 0 5 1 T 2 . 0 4 1 0 T = 6 . 9 1 0?? 2）kcal/(kmol貯存硫磺占地面積： 貴州大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 32 頁(yè) 10 26 ??? ? =2 庫(kù)面積利用率： 70% 則 倉(cāng)庫(kù)實(shí)際占地面積 為 ： %70 ?? m2 2. 熔硫過(guò)程 原料硫磺： 含 S 3 0 6 % 7 7 ?? t/h 含 H20 0 1 7 7 % 7 7 ?? t/h 含 A 0 5 3 1 % 7 7 ?? t/h 精硫量 1 9 6 0 6 ?? t/h 精硫后帶入水量： 汽化水量： ??? kg/h 渣料量： ? ? ???? kg/h 表 熔硫物料衡算表 進(jìn)項(xiàng) 量 /（ kg/h） 出項(xiàng) 量 /（ kg/h） 原料硫磺 精硫量 汽化水 渣 合計(jì) 合計(jì) 3. 熔硫熱量衡算 計(jì)算依據(jù) 如下 液硫消耗量 : 熔硫蒸汽壓力 : 6kg/cm3(絕壓 ) 液硫溫度 : 130150℃ 平均 140℃ 大氣溫度 : ℃ 正交晶硫變?yōu)閱涡本Я驕囟龋?℃ 貴州大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 33 頁(yè) 轉(zhuǎn)變熱： 硫融化熱： 熔融不含水的固體硫磺所消耗的熱量 Q′ ： 1 2 3 4 5Q 39。 32=Q1 = ()K=Q2 = =單斜晶硫 : 11 8. 9+ 95 .4T = + 27 3. 15 = 38 0. 3K2 ? ? )./( kkgkJTTCp ??????? Q3= ()=Q4= =單斜晶硫 : 118. 9+ 140T 39。℃) 則從 ℃ 加熱到 100℃ 的顯熱 : Q1= () =水蒸發(fā)的潛熱 : Q2= 539 =總熱量 : Q? =Q1+Q2=+=Q? =( ??? ) 6%=(+) = 焚 硫 1. 爐氣量 SO2量 ： 38 9 1 8 .9 0 1 9 .9 = 2 6 7 .