年产20万吨硫酸工程项目工艺毕业设计.doc

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年产20万吨硫酸工程项目工艺毕业设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 IV

Abstract V

第一章总论 1

1.1设计对象 1

1.1.1设计规模 1

1.1.2产品及规格 1

1.1.3硫酸的性质及基本用途 1

1.1.4我国硫酸工业的发展状况 2

1.1.5硫酸在国民经济中的重要性 3

1.2建厂位置的选择 6

1.3生产路线选择论证 7

1.3.1硫磺制取硫酸主流程方块图 7

1.3.2硫磺中杂质对制酸工艺的影响 7

1.3.3硫磺制酸与硫铁矿制酸的优缺点比较 8

1.4年工作日的制定和工作制度 9

第二章工艺部分 10

2.1重点设计工序的生产基本原理 10

2.1.1最佳温度的选择 11

2.1.2SO2最适宜浓度的选择 11

2.1.3SO2氧化反应动力学 11

2.1.4催化剂的选择 13

2.2重点设计工序的生产方法选择论证 15

2.2.1干吸流程的选择论证 15

2.2.2转化流程的选择论证 18

2.2.3空气鼓风机位置在干燥塔前或后的流程论证 21

2.2.4采用液硫过滤器还是澄清槽的选择论证 22

2.2.5硫磺制酸的废热利用 22

2.3设备选择论证 24

2.3.1废热锅炉的选择 24

2.3.2焚硫炉的设计 24

2.3.3熔硫槽的设计 25

2.3.4转化器的选择 25

2.3.5填料的选择原则 26

2.3.6填料的支撑形式 26

2.3.7硫酸生产中的三废治理 26

2.4物料衡算 27

2.4.1已知条件 27

2.4.2系统物料衡算 28

2.4.3空气干燥 30

2.4.4熔硫 34

2.5焚硫 37

2.6一次转化 38

2.6.1计算并绘制平衡曲线 38

2.6.2绘制最适宜温度曲线 40

2.6.3绝热操作线 41

2.6.4转化率的分配 42

2.6.5一转各段进出口物料衡算 47

2.7第一吸收塔 48

2.8二次转化 50

2.8.1绘制平衡曲线 50

2.8.2绘制最适宜温度曲线 51

2.8.3绝热操作线 51

2.9各段触媒用量的计算 52

2.10换热器及换热面积的计算 56

2.10.1高温过热器 56

2.10.2第Ⅰ换热器 57

2.10.3第Ⅱ换热器 58

2.10.4第Ⅰ省煤器 58

2.10.5第Ⅰ低温过热器 59

2.10.6第Ⅱ低温过热器 59

2.10.7第Ⅱ省煤器 59

2.11第二吸收塔 59

2.12吸收水平衡 59

第三章非工艺部分 59

3.1主要技术经济指标 59

3.2环境保护 59

参考文献 59

致谢 59

第一章总论

1.1设计对象

1.1.1设计规模

设计规模:20万吨/年

1.1.2产品及规格:

原料:硫磺规格:含水:0.24%灰分:0.72%

产品：98%的浓硫酸

规格：产品质量标准执行中华人民共和国工业硫酸标准（GB/T534-2002）一等品规格，硫酸质量符合下表要求。

表1.1硫酸质量指标表

指标名称

浓硫酸

1

硫酸（H2so4）≥

98.0

2

灰粉%≤

0.03

3

铁（Fe）含量≤

0.01

4

砷(As)含量%≤

0.005

5

透明度mm≥

50

6

色度ml≤

2.0

1.1.3硫酸的性质及基本用途

硫酸纯品为无色油状液体。工业品因含杂质而呈黄、棕等色。密度(液态)1.831g/cm3。凝固点10.36。沸点(330±0.5)℃。98.3％的硫酸水溶液为恒沸混合物，沸点339℃。一种活泼的二元无机强酸。能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反应生成硫酸盐。浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性。能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化。与水混合反应激烈，放出大量热。用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中，切勿将水注入酸中造成溅酸伤人。低于76％的硫酸与金属反应放出氢气。生产方法有接触法和硝化法。主要用于生产磷酸，磷