原创力文档- 1、本文档共75页，可阅读全部内容。
- 2、原创力文档（book118）网站文档一经付费（服务费），不意味着购买了该文档的版权，仅供个人/单位学习、研究之用，不得用于商业用途，未经授权，严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等，侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传，本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺！文档内容仅供研究参考，付费前请自行鉴别。如您付费，意味着您自己接受本站规则且自行承担风险，本站不退款、不进行额外附加服务；查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档，您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等，请点击“版权申诉”（推荐），也可以打举报电话：400-050-0827(电话支持时间：9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档，如果想要下载，成为VIP会员后，下载免费。
- 6、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
年产10万吨硫酸工艺设计
1.设计主要内容：硫酸的概况，包括性质、用途和发展过程；硫酸生产方法的介绍；制定造气，氧化，吸收等工艺流程；对造气，氧化，吸收等工段进行热量衡算和物料衡算；设备选型及计算；三废处理等。
2.设计工艺流程确定：本设计采用接触法，以硫磺为原料制取硫酸，主要分为三个工段：
（1）炉气制取工段
本工段是将硫与氧气通入焚硫炉内制成炉气SO2，共处理硫磺的质量为4162.82kg/h，焚硫炉内温度维持在150℃左右。
（2）炉气转化工段
本工段是在转化炉内将二氧化硫转化为三氧化硫，采用S101催化剂。采用两次转化流程共四段，第一次转化为前三段，转化后的气体进入第一吸收塔，进入第一段转化的气体温度为165℃，进入第二次转化即第四段的温度为210℃。第一次转化率可达93%，二转转化率达96%。
（3）三氧化硫吸收工段
本工段是采用98.3%浓硫酸作吸收剂来吸收SO3，使SO3溶于硫酸溶液，并与其中的水生成硫酸。采用两次吸收流程，第一吸收塔接受来自一次转化的气体，第二吸收塔接受来自二次转化的气体，最后得到的成品酸浓度可达98%。
3.设计影响因素选择：
（1）二氧化硫转化反应温度：确定二氧化硫转化反应温度的原则应是，在催化剂活性温度范围内，使反应尽可能沿着最适宜温度曲线进行。本设计进一段转化塔时温度为425℃。
（2）二氧化硫初始浓度：二氧化硫初始浓度对反应速率及生产每吨硫酸所需的原料气量有明显的影响。用空气焙烧含硫原料时，二氧化硫和氧量是相互抑制的，SO2浓度高，则氧含量低，反应速率将下降，达到同样转化率所需的催化剂用量也增加。本设计选用二氧化硫初始浓度为10%。
（3）吸收液浓度：选用液面上水蒸气分压和三氧化硫蒸气压都小的硫酸，能使三氧化硫吸收完全并在吸收过程中不形成酸雾。从不同温度及各种酸浓度下SO3的蒸气压和水蒸气压数据可知，浓度为98.3％的硫酸是常压下H2O～H2SO4体系中的最高恒沸液，水和SO3的蒸气压最低。只有98.3％的硫酸对SO3具有最高的吸收率。因此本设计选择98.3％的硫酸做吸收液。
（4）进入吸收系统的转化气温度：进入吸收系统的转化气温度是操作中重要的控制参数。在一般的吸收操作中，气体温度较低有利于吸收。但是三氧化硫吸收过程与一般的吸收过程不同，气体温度不能太低，特别是转化气中水含量较高时，提高吸收塔的进气温度，能有效地避免酸雾的生成。本设计转化气体进入吸收系统的温度为165℃。
4.本设计的物料衡算：
（1）炉气制取工段
所需硫磺的质量为4162.82kg/h，通入空气量为6472.81kg/h。
（2）炉气转化工段
以一小时为基准：
第一段转化时：
SO2的含量为45.55kmol；SO3的含量为84.59kmol；O2的含量为68.33kmol；N2的含量为1062.62kmol。
第二段转化时：
SO2的含量为19.52kmol；SO3的含量为110.62kmol；O2的含量为55.31kmol；N2的含量为1062.62kmol。
第三段转化时：
SO2的含量为9.11kmol；SO3的含量为121.03kmol；O2的含量为50.10kmol；N2的含量为1062.62kmol。
第四段转化时：
SO2的含量为5.21kmol；SO3的含量为12.37kmol；O2的含量为48.15kmol；N2的含量为1062.62kmol。
（3）三氧化硫吸收工段
以一小时为基准：
第一吸收塔所产生硫酸的质量为30991.52kg，所需水的质量为5692.32kg。此阶段吸收所需要的浓度为98.3％的硫酸的质量为284616.0kg。
第二吸收塔所产生硫酸的质量为1212.26kg，所需水的质量为222.66kg。此阶段吸收所需要的浓度为98.3％的硫酸的质量为11133kg。
5.本设计的热量衡算：
炉气制取工段的热量衡算：
（1）物质进入设备时带来的热量Q1=3854966.87kJ
（2）反应过程吸收或产生的热量Q2=1469412.01kJ
（3）物质离开设备时带走的热量Q3=4264004.00kJ
（4）Q4＋Q5的值为1060374.88kJ。
炉气转化工段的热量衡算：
（1）物质进入设备时带来的热量Q1=7850342.55kJ
（2）反应过程吸收或产生的热量Q2=4716273.6kJ
（3）物质离开设备时带走的热量Q3=6856280.57kJ
（4）Q4＋Q5的值为5710335.58kJ。
三氧化硫吸收工段的热量衡算：
（1）物质进入设备时带来的热量Q1=4662288.60kJ
（2）反应过程吸收或产生的热量Q2=55555.87kJ
（3）物质离开设备时带走的热量Q3=3460822.91kJ
（4）Q4+Q5=1257021.56
文档评论（0）