硫磺制酸工艺安全毕业设计
10万吨年硫酸生产工艺设计(硫磺制酸熔硫工序毕业设计
荆楚理工学院毕业设计本科毕业设计10万吨/年硫酸生产工艺设计（硫磺制酸熔硫工序）学院化工与药学院专业化学工程与工艺年级班别 2011级01班学号 2011402010107学生姓名指导教师危想平2015 年 5 月17 日目录前言 (1)1 文献综述 (1)1.1硫磺、硫化物及硫酸的性质 (2)1.1.1 化学性质 (2)1.1.2 物理性质 (3)1.2 硫酸的生产方法 (3)1.2.1 硝化法制造硫酸 (3)1.2.2 接触法制造硫酸 (4)1.3 硫酸生产工艺流程叙述 (5)气体的制取 (5)1.3.1 SO21.3.2 炉气的净化 (6)气体的转化 (6)1.3.3 SO2气体的吸收 (6)1.3.4SO31.3.5尾气的处理 (7)1.4 硫酸的用途 (7)1.4.1 硫酸的工业用途 (7)1.4.2 硫酸的农业用途 (8)2 物料平衡计算 (8)2.1 设计要求 (9)2.2 熔硫部分的物料衡算 (9)2.3熔硫工段的能量衡算 (9)3 主要设备 (10)3.1熔硫釜 (11)3.2焚硫炉 (11)3.3 转化器 (13)3.4 干吸塔 (14)3.5 空气鼓风机 (14)3.6 循环吸泵 (15)3.7 废热锅炉 (15)3.8 过热器和省煤器 (16)4 硫酸的安全生产 (16)4.1 硫酸工业中催化剂的重要作用 (17)4.2 硫酸生产中可能存在的危害 (17)4.3 我国硫酸工业技术概况 (18)4.4安全防护措施及防护用具 (18)4.5环境保护与治理建议 (18)设计小结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)10万吨/年硫酸生产工艺设计（硫磺制酸熔硫工序）摘要硫酸作为工业之母，至今还发挥着重要作用。
采用硫磺制硫酸有利于保护环境建清洁文明工厂，且装置上投资为原来的50%，具有很大的经济效益。
硫酸生产工艺主要由五部分组成，包括二氧化硫气体的制取，炉气的净化，二氧化硫气体的转化，三氧化硫气体的吸收以及尾气的处理。
硫磺制酸工艺安全标准化评价毕业设计
硫磺制酸工艺安全标准化评价毕业设计目录第一章绪论............................................................................................. - 1 -1.1硫磺制酸产业的发展和安全现状.................................................................... - 1 - 1.1.1产业发展现状............................................................................................ - 1 - 1.1.2产业安全现状............................................................................................ - 2 -1.2安全评价简介..................................................................................................... - 2 - 1.2.1安全评价定义：........................................................................................ - 2 - 1.2.2安全评价目的：.......................................................................................... - 3 - 1.2.3安全评价分类：.......................................................................................... - 3 - 1.2.4安全评价方法简介...................................................................................... - 4 - 第二章硫磺制酸工艺概况.................................................................... - 6 -2.2 硫酸厂产品及主要原料，装置简介............................................................... - 6 - 2.2.1产品介绍.................................................................................................... - 6 - 2.2.2原料介绍.................................................................................................... - 6 - 2.2.3硫磺制酸工艺设备介绍............................................................................ - 7 -2.3硫磺制酸工艺流程介绍................................................................................... - 11 - 2.3.1硫磺制酸原理简介.................................................................................... - 11 - 2.3.2硫酸厂制硫酸各装置概况...................................................................... - 13 - 2.4本章小结................................................................................. 错误!未定义书签。
硫磺制酸工艺安全毕业设计
硫磺制酸工艺安全毕业设计第一章绪论............................................................................................. - 1 -1.1硫磺制酸产业的开展和平安现状.................................................................... - 1 - 1.1.1产业开展现状............................................................................................ - 1 - 1.1.2产业平安现状............................................................................................ - 2 -1.2平安评价简介..................................................................................................... - 2 - 1.2.1平安评价定义：........................................................................................ - 2 - 1.2.2平安评价目的：.......................................................................................... - 3 - 1.2.3平安评价分类：.......................................................................................... - 3 - 1.2.4平安评价方法简介...................................................................................... - 4 - 第二章硫磺制酸工艺概略.................................................................... - 6 -2.1中盐湖南株洲化工集团简介............................................................................ - 6 -2.2 硫酸厂产品及主要原料，装置简介............................................................... - 6 - 2.2.1产品引见.................................................................................................... - 6 - 2.2.2原料引见.................................................................................................... - 7 - 2.2.3硫磺制酸工艺设备引见............................................................................ - 8 -2.3硫磺制酸工艺流程引见................................................................................... - 11 - 2.3.1硫磺制酸原理简介.................................................................................... - 11 - 2.3.2硫酸厂制硫酸各装置概略...................................................................... - 13 - 2.4本章小结.......................................................................................................... - 13 -第三章风险性剖析与风险源辨识..................................................... - 14 -3.1 基本定义......................................................................................................... - 14 - 3.1.1 第一类风险源......................................................................................... - 14 - 3.1.2 第二类风险源......................................................................................... - 14 - 3.1.3 风险源与事故......................................................................................... - 15 -3.2 硫酸厂风险性剖析与风险源辨识................................................................. - 15 - 3.2.1 物的方面................................................................................................. - 16 -3.2.2 消费工艺风险剖析................................................................................. - 18 - 3.2.3 人的不平安行为剖析............................................................................. - 19 - 3.2.4 环境......................................................................................................... - 19 -3.3 本章小结......................................................................................................... - 21 - 第四章平安评价 ................................................................................ - 22 -4.1 作业条件风险性评价法在硫磺制酸工序平安评价中的运用..................... - 22 - 4.1.1 评价步骤................................................................................................. - 22 - 4.1.2 评价进程................................................................................................. - 22 -4.2 道化学火灾爆炸指数法在液硫工序平安评价中的运用............................. - 27 - 4.2.1评价顺序.................................................................................................. - 27 - 4.2.2 划分各单元的风险水平......................................................................... - 31 -4.3平安反省表的制定........................................................................................... - 31 - 4.3.1车间平安反省表...................................................................................... - 32 - 4.3.2熔硫阶段的平安反省表............................................................................ - 35 - 4.3.3 SO2风机阶段的平安反省表.................................................................. - 35 - 4.3.4焚硫工艺平安反省表.............................................................................. - 36 - 4.3.4余热锅炉工艺平安反省表...................................................................... - 37 - 4.3.5转化工艺平安反省表.............................................................................. - 43 - 4.3.6干吸工艺平安反省表.............................................................................. - 43 - 主鼓风机停车后，中止酸循环。
年产25万吨硫磺制酸焚硫工段工艺设计毕业论文_终稿
摘要本设计是年产25万吨硫磺制酸焚硫工段工艺设计。
整个设计是由设计正文和工艺流程图构成，以硫磺为原料生产硫酸，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。
描述了硫酸一些性质以及制酸过程的反应原理,对焚硫、转化、吸收三个工段以及整个工艺流程做了阐述。
重点分析了焚硫和吸收工段的各个工艺指标，工艺条件。
对焚硫工段的焚硫炉,转化化工段的转化器和换热器这三个设备做了宏观的设备选型，并且对焚硫炉和转化器做了物料的衡算。
为了使设计更加合理与完善,在设计中还解决了废水的处理问题。
关键词：硫酸；硫磺制酸；焚硫炉；转化器AbstractThis designs are the burning sulfur section process of sulphuric acid project inoutput of 250000tons every year.The whole designs are made up of the text of the designs and the process flow diagrams,which take sulfur as raw material to produce sulfuric acid,greatly simplify the process,save the investment cost and improve product quality.The designs describe some properties of sulfuric acid and reaction principle of the acid process,three section of burning sulfur,transformation,absorption and the entire process are explained in this paper. Importantly,each process indexes of the burning sulfur and absorption section and the process conditions are analysed.In addition,three devices that include the stove of sulfur in the section of the burning sulfur,the converter and heat exchanger in the section of the transformation are choosen.At last,the material balances of sulfur furnace and converter are caculated.In order to make a design more reasonable and perfect,we also added wastewater treatment in the design. Key words:Sulfuric Acid;Sulfuric Acid by Sulfur;The stove of sulfur;Converter目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1综述 (1)1.1设计概况 (1)1.2硫酸几种不同的生产工艺 (1)1.2.1以硫磺为原料 (1)1.2.2以硫铁矿为原料 (1)1.2.3冶炼烟气和其它原料 (2)1.3硫酸的简介 (2)1.3.1相对密度 (2)1.3.2硫酸的结晶温度 (3)1.3.3硫酸的热熔、热焓 (3)1.3.4硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (3)1.3.5硫酸的粘度 (4)1.3.6硫酸的化学性质 (4)1.3.7硫酸的用途 (4)1.3.8注意事项 (5)1.4国内外硫酸工艺技术概况 (5)1.5市场需求预测 (6)1.6硫磺制酸工艺技术方案的选择 (6)1.6.1熔硫工段 (7)1.6.2焚硫工段 (8)1.6.3转化工段 (8)1.6.4吸收工段 (8)1.7废热回收 (9)2工艺计算 (11)2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (11)2.1.1二氧化硫转化成三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (12)2.1.2转化反应的温度 (12)2.1.3转化反应的进气浓度 (14)2.1.4转化器的通气量 (17)2.2焚硫炉主体计算 (17)2.2.1硫磺焚硫的物料衡算 (17)2.2.2气体流量及组成计算 (18)2.2.3液体流量及组成计算 (20)2.3气体能量衡算 (22)2.3.1焚硫炉出口炉气温度计算 (22)2.3.2余热锅炉移走热量 (23)2.3.3空气预热器空气升温计算 (24)2.4主要设备核算 (24)2.4.1焚硫炉 (24)2.4.2管道直径核算 (25)3主要设备 (26)3.1焚硫炉 (26)3.2转化器 (26)3.3干吸塔 (28)3.4循环吸泵 (28)3.5气体换热器 (29)3.6空气鼓风机 (32)3.7废热锅炉 (32)参考文献 (34)总结语 (35)致谢 (36)附录 (37)1综述1.1设计概况（1）大力加强工艺流程与设备配套开发的工作，在充分吸取国内外科技成果的基础上，通过设计方案的比较和选择，提高装置的技术水平，完全实现设备国产化，以节约工程建设投资。
年产24.5万吨的硫磺制酸工艺设计毕业设计
毕业设计年产24.5万吨的硫磺制酸工艺设计诚信申明本人申明：本人所提交的论文《年产24.5万吨的硫磺制酸工艺设计》，论文中所引用的他人的文字，研究成果，是我查阅资料认真思考独立完成的。
论文中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究结果，均在论文中加以说明。
本人签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：年产24.5万吨硫磺制酸吸收装置工艺设计函授站：专业：化工工艺班级：学生姓名：指导教师（含职称）：1 设计（论文）的主要任务及目标：本设计主要是三氧化硫吸收塔的设计，通过该装置的设计，使学生在熟练掌握专业知识的基础上能够将理论应运到实际生产中去，从而培养学生理论联系实际以及独立设计、创新能力。
撰写设计计算书一份；主体设备装置图1张，工艺流程图1套。
条件：年开工300天，二氧化硫的转化率为95%，吸收温度180℃，吸收率100%喷淋酸为80℃的98%的浓硫酸。
2 设计（论文）的基本要求和内容：（1）完成塔设备的主体部分的物料衡算与主要设备设计计算；（2）画出塔设备的装置图；（3）画出带控制点的工艺流程图；3 主要参考文献：[1] 谭天恩.化工原理(第二版)下册[M].北京：化学工业出版社，1998[2] 匡国柱.化工单元过程及设备课程及设计（第二版）[M].北京：化学工业出版社.2007[3] 编委会，华工工艺手册[M]，化工工业出版社[4] 张贵军.化工计算[M].北京：化学工业出版社.2008[5] 侯温顺.化工设计概论(第二版)[M].北京：化学工业出版社.2008[6] 王绍良.化工设备基础[M].北京：化学工业出版社.2008[7] 高职高专化学教材编写组编.物理化学（第二版）[M].北京：化学工业出版社.2000[8] 中国石化集团.化工工艺设计手册（上，下）.第2版.北京：化学工业出版社，1994[9] 石油化工工规划设计院.塔的工艺设计.北京：石油化学工业出版社，1977年产24.5万吨的硫磺制酸工艺摘 要本设计所给的任务是在接触法制硫酸工业中，普遍采用“两转两吸”的生产系统。
年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计定稿（可编辑）
年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计定稿毕业设计论文化工系题目年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计专业 XXXX班级 XXXX姓名 XXXX学号 XXXX 指导教师 XXXX 完成日期 XXXX第一章综述11物质的性质111硫磺的性质硫磺一般呈块状或粉末状浅黄色带杂质者为灰绿色条痕黄白色脂肪光泽晶体透明或半透明硬度12不完全解离性脆硫磺的比重205-209摩擦生负电易溶180℃燃烧时生淡蓝色火焰并放出SO2气体硫磺外观为淡黄色脆性结晶或粉末有特殊臭味分子量为3206蒸汽压是013KPa闪点为207℃熔点为119℃沸点为4446℃相对密度为20硫磺不溶于水微溶于乙醇醚易溶于二硫化碳作为易燃固体硫磺主要用于制造染料农药火柴橡胶人造丝等112稀硫酸化学性质1可与多数金属比铜活泼氧化物反应生成相应的硫酸盐和水2可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应生成相应的硫酸盐和弱酸3可与碱反应生成相应的硫酸盐和水4可与氢前金属在一定条件下反应生成相应的硫酸盐和氢气5加热条件下可催化蛋白质二糖和多糖的水解6强电解质在水中发生电离H2SO42H SO4 2-113浓硫酸的性质脱水性⑴就硫酸而言脱水性是浓硫酸的性质而非稀硫酸的性质即浓硫酸有脱水性且脱水性很强⑵脱水性是浓硫酸的化学特性物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程反应时浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比2∶1夺取被脱水物中的氢原子和氧原子⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢氧元素的有机物其中蔗糖木屑纸屑和棉花等物质中的有机物被脱水后生成了黑色的炭炭化浓硫酸如C12H22O1112C 11H2O4黑面包反应在200mL烧杯中放入20g蔗糖加入几滴水搅拌均匀然后再加入15mL质量分数为98的浓硫酸迅速搅拌观察实验现象可以看到蔗糖逐渐变黑体积膨胀形成疏松多孔的海绵状的炭强氧化性⑴跟金属反应①常温下浓硫酸能使铁铝等金属钝化②加热时浓硫酸可以与除金铂之外的所有金属反应生成高价金属硫酸盐本身一般被还原成SO2Cu 2H2SO4浓加热CuSO4 SO2↑ 2H2O2Fe 6H2SO4浓 Fe2SO43 3SO2↑ 6H2O在上述反应中硫酸表现出了强氧化性和酸性⑵跟非金属反应热的浓硫酸可将碳硫磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸本身被还原为SO2在这类反应中浓硫酸只表现出氧化性C 2H2SO4浓加热 CO2↑ 2SO2↑ 2H2OS 2H2SO4浓 3SO2↑ 2H2O2P 5H2SO4浓 2H3PO4 5SO2↑ 2H2O⑶跟其他还原性物质反应浓硫酸具有强氧化性实验室制取H2SHBrHI等还原性气体不能选用浓硫酸H2S H2SO4浓 S↓ SO2↑ 2H2O2HBr H2SO4浓 Br2↑ SO2↑ 2H2O2HI H2SO4浓 I2↑ SO2↑ 2H2O难挥发性高沸点制氯化氢硝酸等原理利用难挥发性酸制易挥发性酸如用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体NaCl固H2SO4浓NaHSO4HCl↑常温2NaCl固H2SO4浓Na2SO42HCl↑加热Na2SO3H2SO4Na2SO4H2OSO2↑再如利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体酸性制化肥如氮肥磷肥等2NH3H2SO4NH42SO4Ca3PO422H2SO42CaSO4CaH2PO42稳定性浓硫酸亚硫酸盐反应Na2SO3H2SO4Na2SO4H2OSO2↑113稀硫酸化学性质1可与多数金属比铜活泼氧化物反应生成相应的硫酸盐和水2可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应生成相应的硫酸盐和弱酸3可与碱反应生成相应的硫酸盐和水4可与氢前金属在一定条件下反应生成相应的硫酸盐和氢气5加热条件下可催化蛋白质二糖和多糖的水解6强电解质在水中发生电离H2SO42H SO4 2-12硫酸的用途1用于肥料的生产硫酸铵俗称硫铵或肥田粉和过磷酸钙俗称过磷酸石灰或普钙这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸2NH3H2SO4 NH42SO4每生产一吨硫酸铵就要消耗硫酸折合成100计算760kg每生产一吨过磷酸钙就要消耗硫酸360kg2用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜硫酸锌可作植物的杀菌剂硫酸铊可作杀鼠剂硫酸亚铁硫酸铜可作除莠剂最普通的杀虫剂如1059乳剂45和1605乳剂45的生产都需用硫酸前者每生产1t需消耗20发烟硫酸14t后者每生产1t需消耗硫酸36kg为大家所熟悉的滴滴涕每生产1t需要20发烟硫酸12t3用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸4用于石油工业汽油润滑油等石油产品的生产过程中都需要浓硫酸精炼以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物每吨原油精炼需要硫酸约24kg 每吨柴油精炼需要硫酸约31kg石油工业所使用的活性白土的制备也消耗不少硫酸5在浓缩硝酸中以浓硫酸为脱水剂氯碱工业中以浓硫酸来干燥氯气氯化氢气等无机盐工业中如冰晶石Na3AlF6硼砂Na2B4O710H2O磷酸三钠Na3PO4磷酸氢二钠Na2HPO4硫酸铅PbSO4硫酸锌硫酸铜硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸许多无机酸如磷酸硼酸铬酸H2CrO4有时也指CrO3氢氟酸氯磺酸ClSO3H 有机酸如草酸[COOH2]醋酸CH3COOH等的制备也常需要硫酸作原料此外炼焦化学工业用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵电镀业制革业颜料工业橡胶工业造纸工业油漆工业有机溶剂的制备工业炸药和铅蓄电池制造业等等都消耗相当数量的硫酸6用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝它需要使用硫酸硫酸锌硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴每生产1t粘胶纤维需要消耗硫酸12t15t 每生产1t维尼龙短纤维就要消耗98硫酸230kg每生产1t卡普纶单体需要用16t20发烟硫酸此外在尼龙醋酸纤维聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中也使用相当数量的硫酸7用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物在国民经济中越来越占有重要的地位每生产1t环氧树脂需用硫酸268t号称塑料王的聚四氟乙烯每生产1t需用硫酸132t有机硅树胶硅油丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产也都要使用硫酸8用于染料工业几乎没有一种染料或其中间体的制备不需使用硫酸偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸所以有些染料厂就设有硫酸车间以配合需要9用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸塑料的增塑剂如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯赛璐珞制品所需的原料硝化棉都需要硫酸来制备玻璃纸羊皮纸的制造也需要使用硫酸此外纺织印染工业搪瓷工业小五金工业肥皂工业人造香料工业等生产部门也都需要使用硫酸10用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应都需用硫酸此外许多抗生素的制备常用药物如阿斯匹林咖啡因维生素B2B12及维生素C某些激素异烟肼红汞糖精等的制备无不需用硫酸11与原子能工业及火箭技术的关系原子反应堆用的核燃料的生产反应堆用的钛铝等合金材料的制备以及用于制造火箭超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金都和硫酸有直接或间接的关系从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料由此可见硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系13硫酸生产的工艺比较目前硫酸生产的主要方法有硫磺制酸硫铁矿制酸冶炼烟气制酸及其他制酸四种生产方法下面对硫磺制酸和硫铁矿制酸两种制酸方法进行工艺比较突出硫磺制硫酸的工艺和理性131 硫磺与硫铁矿的工艺比较采用矿石制酸工艺若装置生产能力为年产15万t硫酸矿石经提取矿中有效成分硫元素后产出的大量矿渣部分处理到钢铁厂作为炼铁原料大部分作为水泥厂生产中的添加料以调整水泥原料成分增加水泥强度矿石制酸工艺存在的最大问题是对环境污染大大量的污水粉尘及矿渣严重影响着周围环境另外操作环境恶劣操作强度高同时能耗也高环保费用无法承受而在人们对环境质量要求越来越高政府对环境整治决心越来越大的现状下上硫厂的硫酸生产到了非采取行动不可的时候了是保留原生产工艺矿石制酸而加大环保治理投入还是选择从工艺流程上改进措施从根本上解决问题经过认真深入的分析研究最终上硫厂选择了工艺改进的方案由矿石制酸改为硫磺制酸工艺即以液体硫磺为原料来生产硫酸从根本上解决了矿石制酸生产时产出的大量污水粉尘矿渣对环境的污染问题使上硫厂从沉重的环保困境中得以解脱使生产经营步入良性循环硫磺制酸与矿石制酸工艺比较1减少工序消除污染源硫磺制酸工艺少了粉碎水洗净化两道复杂的工序同时也消除了大量污染源粉尘污水矿渣2能源消耗下降1 工艺过程改进后动力设备投用量大幅减少动力消耗明显下降矿石制酸电耗为110 kWht 硫磺制酸为70 kWht 下降了36 深井水用量从100 万 ta 下降到20万 ta2 硫磺制酸工艺能源利用更加合理硫磺炉出口的1000℃温度的二氧化硫气体经中压锅炉过热器省煤器充分利用热量后二氧化硫气体降温至420℃进入转化器3 生产场地缩小为企业提供了发展空间由于工艺过程改进后工艺路线大幅缩短生产用地大幅缩小现生产装置占地仅不到原装置的十分之一且节省了大量矿料和矿渣堆场这对企业的发展和充分利用土地资源极为重要4 工艺改造前后的效果表 1-1 矿石工艺与硫磺工艺比较悬浮物吨年砷吨年氟吨年污水量万吨年排污费万元年矿石工艺670 101 12 430 87硫磺工艺116 0 0 168 27 综上所述硫磺制酸工艺相对矿石制酸工艺有许多的改进之处它是一条清洁生产的工艺更节能环保只有这样的生产工艺才能使化工企业生存和发展得更好走好可持续发展之路利国利民132冶炼烟气冶炼烟气制酸前冶炼烟气收尘需用收尘用的电除尘器电除尘器内部结构较复杂体积较大需要较高的能耗且需定期的维护保养增加了设备费用表1-2各种制酸方法消耗定额的比较消耗定额硫磺法硫铁矿法冶炼烟气法硫磺S995tt 0333硫铁矿含硫35tt 0957电kw h t-1 5506 9396 12612综上所述硫铁矿制酸生产工艺复杂管理要求高操作环境差及需要处理大量的固体和液体废物此工艺存在一定的局限性因此本设计采用硫磺制硫酸第二章硫磺制硫酸的工艺流程与操作指标21 原料及反应原理211原料硫磺制硫酸的主要原料为硫磺氧气其主要原料及规格见表2-1表2-1硫磺的成分及其含量含S ≥985含灰分≤04酸度以H2SO4 ≤003含As ≤005含有机物≤080含水分≤100机械杂质无表2-2 空气成分氮气079氧气021212 反应原理将硫磺经熔融焚烧产生二氧化硫气体经废热锅炉过滤器再通入空气氧化转化成三氧化硫再经冷却酸吸收制得成品硫酸其反应方程式如下 SO2SO2Q2SO2O22SO3QSO3H2OH2SO4Q22 工艺流程1鼓风机 2透平 3干燥塔 4最终吸收塔 5 硫酸循环槽 6烟囱 7中间吸收塔8发烟硫酸吸收塔 9发烟硫酸泵槽 10 SO3蒸发器 11冷却器 12发烟硫酸循环罐13发烟硫酸循环罐 14液态SO3 储罐 15皮带机 16熔硫槽 17熔硫储槽18过滤器19液硫储槽 20焚硫炉 21废热锅炉 22汽包 23过热器 24转化器 25热换热器 26冷换热器27最终省煤器 28中间省煤器 29硫酸储罐 30发烟硫酸储罐31发烟硫酸储罐221熔硫过滤及液硫储存工序1 流程描述原料固体硫磺通过带有称重设施的皮带机送至熔硫槽在皮带机上将石灰加入固体硫磺中中和硫磺中可能存在的酸性物质液体硫磺从熔硫槽流至带液下泵的储槽然后被送去过滤过滤在一个有预涂层的过滤器中进行经过滤后的液硫自流至熔硫储槽主要控制点过滤过程中熔硫储槽的液位由两个液位开关控制a 高高液位开关停硫磺皮带机b 高液位开关开硫磺皮带机3 工艺特点a ω灰分03的硫磺通过液硫过滤器滤能够使ω灰分0006灰分这样就省掉了热气体滤器并且过滤效果更好延长了催化剂的更换期b 熔硫槽加热盘管可以每组单独取出修理不影响正常生产c 过滤器设有液压抽芯和振动除渣装置作方便d 熔硫槽和带液下泵的熔硫储槽设有混凝顶并且在设备和管线上方开口处装有可移动的钢顶盖环境清洁安全可靠222焚硫转化及吸收工序2221 流程描述硫酸生产采用32两转两吸工艺流程液硫通过硫磺泵送至磺枪喷入焚硫炉喷硫量由变频电机调节雾化后的硫磺与经ωH2SO4985 硫酸干燥的空气反应生成ωSO2115 的气体SO2 气体经过废热锅炉后进入转化器一段转化后的气体经过蒸汽过热器后进入二段转化出二段的气体经过热换热器后进入三段转化出三段的气体经过冷换热器和中间省煤器后去发烟硫酸吸收塔吸收后的贫气再进入中间吸收塔继续吸收出中间吸收塔的气体一部分经过冷换热器和热换热器后进入四段转化四段出口气体与从中间吸收塔来的另一部分冷气体混合后进入五段转化五段出口气体经过最终省煤器后进入最终吸收塔干燥塔中间吸收塔和最终吸收塔公用一个循环槽2222主要控制点焚硫转化吸收工序主要的联锁控制有a 风机停车→焚硫炉进料泵停→注入循环酸罐的稀释水阀关闭b 锅炉汽包液位太低干吸塔流量太小仪表风压力太低透平和风机的安全条件不满足→风机停车装置开车时焚硫炉设置了燃料气升温系统这部分设置了以下联锁a 风机停车燃料气阀门关闭b 焚硫炉内无火焰燃料气阀门关闭2223 工艺特点a焚硫炉装有两个高压雾化喷嘴根据生产负荷选择投用一个或两个从而保证雾化效果b焚硫炉设置了煤气燃烧器操作简单燃烧完全c焚硫炉出口气体ψSO2控制在 115如此高的SO2含量降低了生产吨酸所耗的气体量减小了设备尺寸和投资从而最大程度地降低了生产成本 d为了缩短系统升温时间废热锅炉出口至转化器的第四催化剂床层设置了一条副线使第四五催化剂床层和第一二三催化剂床层能同时升温e 采用火管锅炉入口设有刚玉保护套管和耐火浇料防冲刷层f第一催化剂床层位于转化器的底部有利于催化剂的筛分其它四层的布置既考虑管道布置的经济性又要使隔板的温差降至最小g采用了四种型号催化剂分别是LP110LP120Cs110和Cs120型第一层加入部分低温催化剂Cs120第五层全部使用低温催化剂Cs110这样在390℃的低温下也具有良好的反应活性h 中间吸收塔和最终吸收塔内装有 ES型除雾器干燥塔内装有双层丝网除沫器干吸塔均采用SX槽式合金钢分酸器i 干燥塔中间吸收塔最终吸收塔公用一个酸循环槽这样简化了管道和设备安装且使开车和正常操作更加容易公用的酸循环槽中间有分隔板将槽分成最终吸收塔进料和另外两塔进料两部分分隔板上部有一个开口是两部分气相连通口下部有一个开口使最终吸收塔一侧到另外两塔一侧保持连续流动状态j 采用Alfa Laval板式酸冷却器Lewis液下泵k自控方案合理先进可靠DCS是引进Bialy公司的技术重要位置靠联锁控制转化系统催化剂床层温度通过遥控阀在DCS室控制循环酸罐液位汽包液位均采用自调l 充分利用系统的高中温废热生产382MPa和784MPa饱和蒸汽不仅能满足本装置蒸汽透平加热器以及保温伴热使用还可外供2224 转化工序热能利用流程本设计的热能利用流程与一般硫磺制酸装置相同出焚硫炉的高温炉气人废热锅炉产生39 MPa蒸汽发电出废热锅炉的SO2入转化器一段进行反应各转化段的反应热用于熔硫或提高废热锅炉的给水温度并尽量使系统多产蒸汽除用于发电及熔硫的蒸汽外尚有少量低压蒸汽供附近厂外用户使用其转化工序的热利用流程如图2 所示图2-2 转化工序热利用流程23工艺设计采用快速熔硫液硫精制液硫焚烧和32两转两吸工艺用次中压锅炉2台低压锅炉1台和省煤器2台回收焚硫与转化系统的高中温位热能生产25MPa10MPa 的次中压和低压蒸汽经减压后供公司内部的MAP和NPK装置生产使用设备选型既要节省投资又要运行稳定可靠经过全面论证一吸塔除雾器ES210型柱状纤维除雾器和转化催化剂LP-110和LP-120型钒催化剂选用美国孟山都环境化学公司生产的产品操作自动控制采用美国FOXBORO公司生产的集散控制系统DCS 一次仪表全部进口24工艺指标1 熔硫蒸气压力 05MPa06MPa2 保温蒸气压力 035MPa045MPa3 液硫温度 135℃145℃4 过滤器操作压力 075Mpa 压差 03Mpa5 液硫酸度≤20ppm6 液硫灰份≤30ppm7 各槽液硫液位 60-8025不正常现象及处理方法表2-3 不正常现象及处理方法现象原因处理方法干燥率低喷酸不均2淋酸浓度低3进气水量高4上塔酸量小1检查酸泵2提酸浓3分酸槽4增加上塔量吸收率低1淋洒酸量不够2进塔气温高3酸温酸浓高4气速过快或过低有短路现象1检查酸泵及分酸槽2加大淋洒量3加大冷却水量增加串酸量4降低气速停车检查酸泵不上酸或量小1管道有堵塞2泵体故障1设法疏通管道或找钳工处理2酸泵振动大泵轴套间隙或叶轮腐蚀找钳工更换备用泵循环酸和成品酸的浓度偏差很大1循环酸浓不稳忽高忽低2酸浓度计失灵3分析误差1稳定操作2联系仪表工处理3重新分析产酸量降低现象1漏酸2流量计失灵3系统阻力增大4吸收率降低1查明漏点堵漏2联系仪表工处理3视情况停车处理4查明原因处理酸浓低 1加水量大2分析误差1停止或调整加水量2重新分析酸温过高1循环冷却水泵跳闸2冷却风扁坏3热换器换热面积不够4系统负荷过大1查明原应因后处理2停车修复3增加换热面积4适当降低负荷尾气冒大烟1酸浓过高或过低2吸收塔上酸量不足3 酸温过高4 塔内气体走短路5 酸泵跳闸1调节浓度在控制范围2查明原因后处理3降低酸温4查明原因后停车处理5立即起泵和停车处理酸泵电流低1酸槽液位低2酸泵叶轮腐蚀严重3电器故障1提高液位2停车检修酸泵3查明原因处理酸泵电流波动有杂音 1 轴承烧坏2泵进口漏气3循环液体量太少1停车更换2查清漏点停车处理3查清漏点停车处理第三章主要设备31 主要设备311熔硫工段包括原料工段熔硫工段的主要设备有输送机熔硫槽过滤助虑槽液硫过滤机液硫贮槽精硫槽硫磺泵等主要管道为夹套管该工段的非标设备和管道均需保温熔硫槽为衬有耐酸砖的圆柱形混凝土槽设有6组双螺旋同心加热蛇管和搅拌器换热面积936搅拌器带有4叶螺旋桨叶片和6叶平板涡轮生石灰靠螺杆挤压机加入设计能力为050 h硫磺皮带机的坡度为57°设计能力为1100016000h 过滤器是预涂带压过滤器有一个带夹套的卧式外壳在壳内有分布在固定滤框上的竖直滤板过滤器用特殊的合成橡胶垫密封滤芯靠液压系统抽出设有一台往复式液压油泵滤饼靠风动装置排出壳体回收熔硫储罐是带保温的圆柱形容器配有5个翅片管式加热器在罐的四周有4个空气入口中心有一个放空口且带有蒸汽伴热以防堵塞四周入口和中心出口的高度差保证了气体的流动312焚硫转化工段焚硫转化工段的主要设备有焚硫炉热力设备废热锅炉过滤器省煤器等转化器热换热器冷换热器主要管道为烟气管道大部分管道可现场卷制或是直接购买的螺旋管该工段的焚硫炉要砌耐火砖热力设备转化器换热器和管道均需保温焚硫炉焚硫炉为卧式圆筒形内有耐火衬里设有3层竖直隔板焚硫炉一端直接废热锅炉相连另一端为空气联箱上面装有两个硫磺喷嘴焚硫炉装有开工煤气燃烧器该炉的设计功率最大值为5700KW 提供的操作弹性为51 主要包括炉前煤气集合管总阀控制进入燃烧器煤气与风的比例火焰监视系统具有自动切断煤气进料阀的功能电子打火器图3-1 焚硫炉结构省煤器两台省煤器均为立式碳钢壳体盘管为铸铁翅片管水走管程中间省煤器只有一组盘管最终省煤器则有两组盘管其中一组为锅炉给水预热盘管另一组为饱和蒸汽预热盘管饱和蒸汽预热盘管位于最终省煤器的顶部温度较高部位锅炉给水及饱和蒸汽依次流经 3组盘管其先后顺序由工艺气体的温度决定省煤器底部壳体有耐酸衬里并带一密封罐防止由于烟气冷凝而引起的腐蚀废热锅炉废热锅炉为火管型正常操作压力为38003900 KW锅炉气体旁路设有一个柱塞阀柱塞阀的阀杆处于大约345℃气流中免受热气体的损坏另外旁路柱塞阀的填料箱上接有一条仪表风管线这样便能在轴密封周围形成一个平衡的压力有效地防止了硫酸盐在轴密封上结晶保证了柱塞阀的灵活转动旁路柱塞阀前设有手动蝶阀在低负荷生产情况下如果全开旁路柱塞阀都不行则需通过调节此蝶阀来提高旁路气体的影响催化剂加热升温期间热气体需要全部走旁路时也会用手动蝶阀调节此阀的阀杆处也通有仪表风废热锅炉的出口管箱上接有一段开工用的可拆卸烟囱通过此烟囱可排放烘炉时燃料气燃烧所产生的废气废热锅炉的壳程上还接有一根从装置界区外来的高压蒸汽管线用于开工时锅炉的预热图3-2 第一废热锅炉水管废热锅炉结构图图3-3 第二废热锅炉低温过热器结构图图3-4 第三废热锅炉高温过热器结构图313干吸工段干吸工段的主要设备有干燥塔第一吸收塔槽酸冷却器硫酸泵等酸管为不锈钢管道一般需带阳极保护干燥塔和吸收塔干燥塔中间吸收塔和最终吸收塔均是立式筒形内有砖衬的结构其中的陶瓷填料由陶瓷支撑板支撑整塔竖立在水泥框架上在填料上部是合金钢循环酸分布器分布器由安装在竖直降液管上的左右排列的几条支管构成以获得理想的分布形式在填料层上部降液管的喷射点均匀排列着180厚的 50矩鞍填料干燥塔和中间吸收塔内填料层高度为2130 而最终吸收塔填料层高度为2440中间吸收塔和最终吸收塔内装有 ES型除沫器干燥塔内装有双层丝网除沫器图3-5 吸收塔结构示意图314成品工段成品工段的主要设备有硫酸贮槽输送泵主要管道为普通碳钢或不锈钢管道图3-6 转化器结构示意图表3-1转化器内钒催化剂的用量及分配比例段型号体积 m3 占总体积比例一上 108 50 6下 101 100 11二 101 180 20三a 101 100 11。
80万吨硫磺制酸工艺方案设计书(邓小东)
封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习800Kt/a硫磺制酸装置工艺设计设计者：邓小东学号：007班级：黔化本041指导老师：刘珍贤2009年5月16日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：800KT/a 硫磺制酸装置工艺设计函授站：北京化工大学专业：化学工程与工艺班级：黔化本041班学生姓名：邓小东指导教师（含职称）：刘珍贤1．设计（论文）的主要任务及目标设计的主要任务：根据毕业设计课题要求，结合设计条件，主要完成800KT/a 硫磺制酸装置设计说明书、气体流量及组成计算、液体流量及组成计算、气体热量计算、循环酸温计算、主要设备尺寸核算、主要管道尺寸核算。
设计目标：采用先进成熟的工艺设备，节能措施和环保措施，达到高效、节能、环保的要求，取得好的经济效益。
2．设计（论文）的基本要求和内容硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算，及主要设备的尺寸计算、定型型号的选择，原辅材料的消耗计算，和带工艺控制点的工艺流程图和设备装备图的绘制，设计说明书的编制。
3．主要参考文献（1）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之工艺计算篇》；（2）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之物化数据篇》；（3）南化公司设计院一室供稿、南化公司研究院《硫酸工业》编辑部编印的《接触法硫酸工艺设计常用参考资料选编之试用稿第三分册》；（4）汤桂华主编，《化肥工学丛书、硫酸》，化学工业出版社出版发行。
4．进度安排设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的设计是本人独立完成，设计中有关资料和数据是实事求是的。
尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本设计不包含其他人已经发表或撰写的成果。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
作者签名：邓小东日期：2009 年 5 月 16 日800Kt/a硫磺制酸装置工艺设计摘要硫酸是一种重要的基本化工原料。
在我国，硫酸产品有20%、75%、93%和98%等不同规格。
硫黄制酸装置设计及运行总结
硫黄制酸装置设计及运行总结硫黄制酸装置设计及运行总结一、引言硫黄制酸是一种常用的化学工艺，该工艺通过硫黄氧化反应制备硫酸，被广泛应用于冶金、化肥、制药等领域。
本文将针对硫黄制酸装置的设计及运行进行总结，以帮助更好地提高生产效率和质量。
二、装置设计（一）工艺流程硫黄制酸工艺的主要步骤包括硫磺燃烧、气体净化、气体转化、吸收和结晶等。
在硫磺燃烧过程中，硫黄与空气中的氧气反应生成二氧化硫，再经过催化剂的作用转化为三氧化硫。
接着，将三氧化硫与水反应生成硫酸氢氧。
（二）装置结构硫黄制酸装置的主要组成部分包括燃烧炉、气体净化器、转化器、吸收器和结晶器等。
其中，燃烧炉用于燃烧硫黄并产生三氧化硫的初步反应；气体净化器用于去除气体中的杂质，如尘埃和苯酚；转化器则负责将二氧化硫转化为三氧化硫；吸收器用于将三氧化硫与水反应生成硫酸氢氧；结晶器则用于对硫酸氢氧进行结晶。
（三）关键设备选择在硫黄制酸装置的设计中，需要考虑到关键设备的选择。
例如，燃烧炉的选择应注重燃烧效率和燃烧稳定性；催化剂的选择应考虑到反应速率和催化剂的寿命；而吸收器的设计则需要保证反应充分和传质快速。
三、装置运行（一）操作控制在硫黄制酸装置的运行中，需要严格控制各个装置的操作。
例如，燃烧炉的操作要确保燃烧温度和燃料与氧气的比例适当；转化器的操作要确保催化剂的活性和反应速率；吸收器的操作要保持适当的酸浓度和温度等。
（二）安全措施硫黄制酸装置的运行过程中，需要注意安全措施的防护。
例如，要保证燃烧炉的安全运行，包括防止硫黄泄漏和防止燃烧过程中的爆炸；同时，还要对装置进行定期的维护和检修，及时发现并处理潜在的安全隐患。
四、总结硫黄制酸装置的设计及运行对于提高硫酸的生产效率和质量至关重要。
在装置设计方面，应根据工艺流程，合理选择设备和关键设备，并严格控制操作和安全措施。
通过科学的运行管理，可以提高硫酸的生产能力，降低生产成本，实现装置的高效运行。
当然，在实际操作中还需要根据具体的装置情况进行细化的设计和操作，以充分发挥硫黄制酸工艺的效益。
年产80万吨硫磺制酸工艺设计
年产80万吨硫磺制酸工艺设计大型800Kt/a硫磺制酸装置工艺设计毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：800KT/a 硫磺制酸装置工艺设计学校：专业：化学工程与工艺班级：学生姓名：指导教师（含职称）：1．设计（论文）的主要任务及目标设计的主要任务：根据毕业设计课题要求，结合设计条件，主要完成800KT/a硫磺制酸装置设计说明书、气体流量及组成计算、液体流量及组成计算、气体热量计算、循环酸温计算、主要设备尺寸核算、主要管道尺寸核算。
设计目标：采用先进成熟的工艺设备，节能措施和环保措施，达到高效、节能、环保的要求，取得好的经济效益。
2．设计（论文）的基本要求和内容硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算，及主要设备的尺寸计算、定型型号的选择，原辅材料的消耗计算，和带工艺控制点的工艺流程图和设备装备图的绘制，设计说明书的编制。
3．主要参考文献（1）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之工艺计算篇》；（2）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之物化数据篇》；（3）南化公司设计院一室供稿、南化公司研究院《硫酸工业》编辑部编印的《接触法硫酸工艺设计常用参考资料选编之试用稿第三分册》；（4）汤桂华主编，《化肥工学丛书、硫酸》，化学工业出版社出版发行。
4．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 设计安排查询资料和参观考察2009年1-2月份2 设计实施阶段2009年3月1日-25日3 设计中期检查209年3月28日4 设计完善阶段2009年4月1日-5月15日5 设计毕业答辩2009年5月16日800Kt/a硫磺制酸装置工艺设计摘要硫酸是一种重要的基本化工原料。
在我国，硫酸产品有20%、75%、93%和98%等不同规格。
硫酸主要用于生产磷肥，其消费量占硫酸的总消耗量的60%以上。
硫酸还用于生产还广泛的用于冶金、印染、医药等行业。
年产80万吨硫磺制酸工艺设计
技术路线选择
一、硫磺制酸的技术路线
硫磺制酸的技术路线是使用硫磺制备的盐酸。
其工艺是将硫磺加和氧气燃烧，使其发生化学反应，生成硫酸，再将硫酸溶解制取合成的盐酸，即硫磺制酸。
二、工艺设计要求
1.硫磺制酸的原料准备
硫磺作为原料，主要由硫酸销售商提供，在使用前要对它进行分析，确定它的干燥重量，含硫份，水分，氧化硫等，然后根据分析结果，对原料进行着色、粉碎处理等，保证原料是合格的。
2.硫磺燃烧
硫磺采用空气和氧气混合燃烧，发生化学反应，生成硫酸，反应的温度在930—1020℃之间，反应的时间为45min以上，直到硫磺完全燃烧完毕，反应的温度、时间对硫酸的收率有很大的影响。
3.硫酸萃取
硫酸气体通过分离塔进行萃取，分离出硫酸液溶液，排出燃烧后的烟气，分离的原理就是液体比气体的密度大，而且液体的沸点低，比气体的容易沸腾，从而通过加热和低温萃取来达到分离的效果。
4.硫酸生成
硫酸液溶后，通过反应器进行反应，摩尔比（SO2/H2S）为1：2，使硫酸液溶蒸出的气体含硫进行氧化，产生硫酸。
5.硫酸盐制备。
年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计
年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计毕业设计论文化工系稀硫酸化学性质可与多数金属比铜活泼氧化物反应生成相应的硫酸盐和水可与所含酸根离子对应酸酸性比离子弱的盐反应生成相应的硫酸盐和弱酸可与碱反应生成相应的硫酸盐和水可与氢前金属在一定条件下反应生成相应的硫酸盐和氢气加热条件下可催化蛋白质二糖和多糖的水解在水中发生H2SO4 2H SO4 2-com的性质脱水性⑴就硫酸而言脱水性是浓硫酸的性质而非稀硫酸的性质即浓硫酸有脱水性且脱水性很强⑵脱水性是浓硫酸的化学特性物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程反应时浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比2∶1夺取被脱水物中的氢原子和氧原子⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢氧元素的有机物其中蔗糖木屑纸屑和棉花等物质中的有机物被脱水后生成了黑色的炭炭化浓硫酸如C12H22O11 12C 11H2O4 黑面包反应在200mL烧杯中放入20g蔗糖加入几滴水搅拌均匀然后再加入15mL质量分数为98的浓硫酸迅速搅拌观察实验现象可以看到蔗糖逐渐变黑体积膨胀形成疏松多孔的海绵状的炭强氧化性⑴跟金属反应①常温下浓硫酸能使铁铝等②加热时浓硫酸可以与除金铂之外的所有金属反应生成高价金属硫酸盐本身一般被还原成SO2 Cu 2H2SO4 浓加热 CuSO4 SO2↑ 2H2O 2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 3SO2↑ 6H2O 在上述反应中硫酸表现出了强氧化性和酸性⑵跟非金属反应热的浓硫酸可将碳硫磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸本身被还原为SO2在这类反应中浓硫酸只表现出氧化性C 2H2SO4 浓加热 CO2↑ 2SO2↑ 2H2OS 2H2SO4 浓 3SO2↑ 2H2O2P 5H2SO4 浓 2H3PO4 5SO2↑ 2H2O⑶跟其他还原性物质反应浓硫酸具有强氧化性实验室制取H2SHI等还原性气体不能选用浓硫酸H2S H2SO4 浓 S↓ SO2↑ 2H2O2HBr H2SO4 浓 Br2↑ SO2↑ 2H2O2HI H2SO4 浓 I2↑ SO2↑ 2H2O难挥发性高沸点制氯化氢硝酸等原理利用难挥发性酸制易挥发性酸如用固体与浓硫酸反应制取氯化氢气体固H2SO4浓 NaHSO4HCl↑常温2NaCl固H2SO4浓 Na2SO42HCl↑加热Na2SO3H2SO4 Na2SO4H2OSO2↑再如利用与浓硫酸可以制氯化氢气体酸性制如等2NH3H2SO4 NH42SO4PO4 22H2SO4 2CaSO4Ca H2PO4 2稳定性浓硫酸盐反应Na2SO3H2SO4 Na2SO4H2OSO2↑稀硫酸化学性质可与多数金属比铜活泼氧化物反应生成相应的硫酸盐和水可与所含酸根离子对应酸酸性比离子弱的盐反应生成相应的硫酸盐和弱酸可与碱反应生成相应的硫酸盐和水可与氢前金属在一定条件下反应生成相应的硫酸盐和氢气加热条件下可催化蛋白质二糖和多糖的水解在水中发生H2SO4 2H SO4 2-12硫酸的用途1用于肥料的生产硫酸铵俗称硫铵或肥田粉和过磷酸钙俗称过磷酸石灰或普钙这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸2NH3H2SO4 NH4 2SO4每生产一吨硫酸铵就要消耗硫酸折合成100计算760kg每生产一吨过磷酸钙就要消耗硫酸用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜硫酸锌可作植物的杀菌剂硫酸铊可作杀鼠剂硫酸亚铁硫酸铜可作除莠剂最普通的杀虫剂如1059乳剂 45 和1605乳剂 45 的生产都需用硫酸前者每生产1t需消耗20发烟硫酸14t后者每生产1t需消耗硫酸36kg为大家所熟悉的滴滴涕每生产1t需要20发烟硫酸12t用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸用于石油工业汽油润滑油等石油产品的生产过程中都需要浓硫酸精炼以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物每吨原油精炼需要硫酸约24kg每吨柴油精炼需要硫酸约31kg石油工业所使用的活性白土的制备也消耗不少硫酸在浓缩硝酸中以浓硫酸为脱水剂氯碱工业中以浓硫酸来干燥氯气氯化氢气等无机盐工业中如冰晶石 Na3AlF6 硼砂 Na2B4O7·10H2O 磷酸三钠 Na3PO4 磷酸氢二钠 Na2HPO4 硫酸铅 PbSO4 硫酸锌硫酸铜硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸许多无机酸如磷酸硼酸铬酸 H2CrO4有时也指CrO3 氢氟酸氯磺酸ClSO3H 有机酸如草酸[ COOH 2]醋酸 CH3COOH 等的制备也常需要硫酸作原料此外炼焦化学工业用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵电镀业制革业颜料工业橡胶工业造纸工业油漆工业有机溶剂的制备工业炸药和铅蓄电池制造业等等都消耗相当数量的硫酸用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝它需要使用硫酸硫酸锌硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴每生产1t粘胶纤维需要消耗硫酸12t～15t每生产1t维尼龙短纤维就要消耗98硫酸230kg每生产1t卡普纶单体需要用16t20发烟硫酸此外在尼龙醋酸纤维聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中也使用相当数量的硫酸用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物在国民经济中越来越占有重要的地位每生产1t环氧树脂需用硫酸268t号称塑料王的聚四氟乙烯每生产1t需用硫酸132t有机硅树胶硅油丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产也都要使用硫酸用于染料工业几乎没有一种染料或其中间体的制备不需使用硫酸偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸所以有些染料厂就设有硫酸车间以配合需要用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸塑料的增塑剂如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯赛璐珞制品所需的原料硝化棉都需要硫酸来制备玻璃纸羊皮纸的制造也需要使用硫酸此外纺织印染工业搪瓷工业小五金工业肥皂工业人造香料工业等生产部门也都需要使用硫酸用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应都需用硫酸此外许多抗生素的制备常用药物如阿斯匹林咖啡因维生素212及维生素某些激素异烟肼红汞糖精等的制备无不需用硫酸与原子能工业及火箭技术的关系原子反应堆用的核燃料的生产反应堆用的钛铝等合金材料的制备以及用于制造火箭超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金都和硫酸有直接或间接的关系从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料由此可见硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系采用矿石制酸工艺若装置生产能力为年产15万t硫酸矿石经提取矿中有效成分硫元素后产出的大量矿渣部分处理到钢铁厂作为炼铁原料大部分作为水泥厂生产中的添加料以调整水泥原料成分增加水泥强度矿石制酸工艺存在的最大问题是对环境污染大大量的污水粉尘及矿渣严重影响着周围环境另外操作环境恶劣操作强度高同时能耗也高环保费用无法承受而在人们对环境质量要求越来越高政府对环境整治决心越来越大的现状下上硫厂的硫酸生产到了非采取行动不可的时候了是保留原生产工艺矿石制酸而加大环保治理投入还是选择从工艺流程上改进措施从根本上解决问题经过认真深入的分析研究最终上硫厂选择了工艺改进的方案由矿石制酸改为硫磺制酸工艺即以液体硫磺为原料来生产硫酸从根本上解决了矿石制酸生产时产出的大量污水粉尘矿渣对环境的污染问题使上硫厂从沉重的环保困境中得以解脱使生产经营步入良性循环硫磺制酸与矿石制酸工艺比较1减少工序消除污染源硫磺制酸工艺少了粉碎水洗净化两道复杂的工序同时也消除了大量污染源粉尘污水矿渣2能源消耗下降1 工艺过程改进后动力设备投用量大幅减少动力消耗明显下降矿石制酸电耗为110 kWht 硫磺制酸为70 kW·ht 下降了36 深井水用量从100 万 ta 下降到20万 ta2 硫磺制酸工艺能源利用更加合理硫磺炉出口的1000℃温度的二氧化硫气体经中压锅炉过热器省煤器充分利用热量后二氧化硫气体降温至420℃进入转化器3 生产场地缩小为企业提供了发展空间由于工艺过程改进后工艺路线大幅缩短生产用地大幅缩小现生产装置占地仅不到原装置的十分之一且节省了大量矿料和矿渣堆场这对企业的发展和充分利用土地资源极为重要4 工艺改造前后的效果表 1-1 矿石工艺与硫磺工艺比较悬浮物吨年砷吨年氟吨年污水量万吨年排污费万元年矿石工艺670 101 12 430 87 硫磺工艺116 0 0 168 27 综上所述硫磺制酸工艺相对矿石制酸工艺有许多的改进之处它是一条清洁生产的工艺更节能环保只有这样的生产工艺才能使化工企业生存和发展得更好走好可持续发展之路利国利民com气冶炼烟气制酸前冶炼烟气收尘需用收尘用的电除尘器电除尘器内部结构较复杂体积较大需要较高的能耗且需定期的维护保养增加了设备费用表1-2各种制酸方法消耗定额的比较消耗定额硫磺法硫铁矿法冶炼烟气法硫磺S995tt 0333 硫铁矿含硫35 tt 0957 电kw h t-1 5506 9396 12612综上所述硫铁矿制酸生产工艺复杂管理要求高操作环境差及需要处理大量的固体和液体废物此工艺存在一定的局限性因此本设计采用硫磺制硫酸第二章硫磺制硫酸的工艺流程与操作指标21 原料及反应原理com硫磺制硫酸的主要原料为硫磺氧气其主要原料及规格见表2-1表2-1 硫磺的成分及其含量含S ≥985 含灰分≤04 酸度以H2SO4 ≤003 含As ≤005 含有机物≤080 含水分≤100 机械杂质无表2-2 空气成分氮气079 氧气021com 反应原理将硫磺经熔融焚烧产生二氧化硫气体经废热锅炉过滤器再通入空气氧化转化成三氧化硫再经冷却酸吸收制得成品硫酸其反应方程式如下SO2 SO2Q2SO2O2 2SO3QSO3H2O H2SO4Q22 工艺流程1鼓风机 2透平 3干燥塔 4最终吸收塔 5 硫酸循环槽 6烟囱 com吸收塔9发烟硫酸泵槽 10 SO3蒸发器 11冷却器 com循环罐 14液态SO3 储罐 15皮带机 16熔硫槽 17熔硫储槽 com 20焚硫炉 21废热锅炉 22汽包 23过热器 24转化器 25热换热器 com器 28中间省煤器 29硫酸储罐 com储罐com过滤及液硫储存工序1 流程描述原料固体硫磺通过带有称重设施的皮带机送至熔硫槽在皮带机上将石灰加入固体硫磺中中和硫磺中可能存在的酸性物质液体硫磺从熔硫槽流至带液下泵的储槽然后被送去过滤过滤在一个有预涂层的过滤器中进行经过滤后的液硫自流至熔硫储槽主要控制点过滤过程中熔硫储槽的液位由两个液位开关控制a 高高液位开关停硫磺皮带机b 高液位开关开硫磺皮带机3 工艺特点a ω灰分 03的硫磺通过液硫过滤器滤能够使ω灰分 0006灰分这样就省掉了热气体滤器并且过滤效果更好延长了催化剂的更换期b 熔硫槽加热盘管可以每组单独取出修理不影响正常生产c 过滤器设有液压抽芯和振动除渣装置作方便d 熔硫槽和带液下泵的熔硫储槽设有混凝顶并且在设备和管线上方开口处装有可移动的钢顶盖环境清洁安全可靠com转化及吸收工序com1 流程描述硫酸生产采用32两转两吸工艺流程液硫通过硫磺泵送至磺枪喷入焚硫炉喷硫量由变频电机调节雾化后的硫磺与经ωH2SO4 985 硫酸干燥的空气反应生成ωSO2 115 的气体SO2 气体经过废热锅炉后进入转化器一段转化后的气体经过蒸汽过热器后进入二段转化出二段的气体经过热换热器后进入三段转化出三段的气体经过冷换热器和中间省煤器后去发烟硫酸吸收塔吸收后的贫气再进入中间吸收塔继续吸收出中间吸收塔的气体一部分经过冷换热器和热换热器后进入四段转化四段出口气体与从中间吸收塔来的另一部分冷气体混合后进入五段转化五段出口气体经过最终省煤器后进入最终吸收塔干燥塔中间吸收塔和最终吸收塔公用一个循环槽com2 主要控制点焚硫转化吸收工序主要的联锁控制有a 风机停车→焚硫炉进料泵停→注入循环酸罐的稀释水阀关闭b 锅炉汽包液位太低干吸塔流量太小仪表风压力太低透平和风机的安全条件不满足→风机停车装置开车时焚硫炉设置了燃料气升温系统这部分设置了以下联锁a 风机停车燃料气阀门关闭b 焚硫炉内无火焰燃料气阀门关闭com3 工艺特点a焚硫炉装有两个高压雾化喷嘴根据生产负荷选择投用一个或两个从而保证雾化效果b焚硫炉设置了煤气燃烧器操作简单燃烧完全c焚硫炉出口气体ψSO2控制在 115如此高的SO2含量降低了生产吨酸所耗的气体量减小了设备尺寸和投资从而最大程度地降低了生产成本d为了缩短系统升温时间废热锅炉出口至转化器的第四催化剂床层设置了一条副线使第四五催化剂床层和第一二三催化剂床层能同时升温e 采用火管锅炉入口设有刚玉保护套管和耐火浇料防冲刷层f第一催化剂床层位于转化器的底部有利于催化剂的筛分其它四层的布置既考虑管道布置的经济性又要使隔板的温差降至最小g采用了四种型号催化剂分别是LP110LP120Cs110和Cs120型第一层加入部分低温催化剂Cs120第五层全部使用低温催化剂Cs110这样在390℃的低温下也具有良好的反应活性h 中间吸收塔和最终吸收塔内装有 ES型除雾器干燥塔内装有双层丝网除沫器干吸塔均采用SX槽式合金钢分酸器i 干燥塔中间吸收塔最终吸收塔公用一个酸循环槽这样简化了管道和设备安装且使开车和正常操作更加容易公用的酸循环槽中间有分隔板将槽分成最终吸收塔进料和另外两塔进料两部分分隔板上部有一个开口是两部分气相连通口下部有一个开口使最终吸收塔一侧到另外两塔一侧保持连续流动状态j 采用Alfa Laval板式酸冷却器Lewis液下泵k自控方案合理先进可靠DCS是引进Bialy公司的技术重要位置靠联锁控制转化系统催化剂床层温度通过遥控阀在DCS室控制循环酸罐液位汽包液位均采用自调l 充分利用系统的高中温废热生产382MPa和784MPa饱和蒸汽不仅能满足本装置蒸汽透平加热器以及保温伴热使用还可外供com4 转化工序热能利用流程本设计的热能利用流程与一般硫磺制酸装置相同出焚硫炉的高温炉气人废热锅炉产生39 MPa蒸汽发电出废热锅炉的SO2入转化器一段进行反应各转化段的反应热用于熔硫或提高废热锅炉的给水温度并尽量使系统多产蒸汽除用于发电及熔硫的蒸汽外尚有少量低压蒸汽供附近厂外用户使用其转化工序的热利用流程如图2 所示图2-2 转化工序热利用流程23工艺设计采用快速熔硫液硫精制液硫焚烧和32两转两吸工艺用次中压锅炉2台低压锅炉1台和省煤器2台回收焚硫与转化系统的高中温位热能生产 25MPa10MPa 的次中压和低压蒸汽经减压后供公司内部的MAP和NPK装置生产使用设备选型既要节省投资又要运行稳定可靠经过全面论证一吸塔除雾器ES210型柱状纤维除雾器和转化催化剂LP-110和LP-120型钒催化剂选用美国孟山都环境化学公司生产的产品操作自动控制采用美国FOXBORO公司生产的集散控制系统DCS 一次仪表全部进口24工艺指标1 熔硫蒸气压力 05Ma06MPa2 保温蒸气压力 035Ma045MPa3 液硫温度 135℃145℃4 过滤器操作压力＜075Mpa 压差＜03Mpa5 液硫酸度≤20ppm6 液硫灰份≤30ppm7 各槽液硫液位 60-80不正常现象及处理方原因处理方法干燥率低喷酸不均2淋酸浓度低3进气水量高4上塔酸量小1检查酸泵2提酸浓3分酸槽4增加上塔量吸收率低1淋洒酸量不够2进塔气温高3酸温酸浓高4气速过快或过低有短路现象1检查酸泵及分酸槽2加大淋洒量3加大冷却水量增加串酸量4降低气速停车检查酸泵不上酸或量小1管道有堵塞2泵体故障1设法疏通管道或找钳工处理2酸泵振动大泵轴套间隙或叶轮腐蚀找钳工更换备用泵循环酸和成品酸的浓度偏差很大1循环酸浓不稳忽高忽低2酸浓度计失灵3分析误差1稳定操作2联系仪表工处理3重新分析产酸量降低现象1漏酸2流量计失灵3系统阻力增大4吸收率降低1查明漏点堵漏2联系仪表工处理3视情况停车处理4查明原因处理酸浓低1加水量大2分析误差1停止或调整加水量2重新分析酸温过高1循环冷却水泵跳闸2冷却风扁坏3热换器换热面积不够4系统负荷过大1查明原应因后处理2停车修复3增加换热面积4适当降低负荷尾气冒大烟1酸浓过高或过低2吸收塔上酸量不足3 酸温过高4 塔内气体走短路5 酸泵跳闸1调节浓度在控制范围2查明原因后处理3降低酸温4查明原因后停车处理5立即起泵和停车处理酸泵电流低1酸槽液位低2酸泵叶轮腐蚀严重3电器故障1提高液位2停车检修酸泵3查明原因处理酸泵电流波动有杂音 1 轴承烧坏2泵进口漏气3循环液体量太少1停车更换2查清漏点停车处理3查清漏点停车处理第三章主要设备31 主要设备com段包括原料工段熔硫工段的主要设备有输送机熔硫槽过滤助虑槽液硫过滤机液硫贮槽精硫槽硫磺泵等主要管道为夹套管该工段的非标设备和管道均需保温熔硫槽为衬有耐酸砖的圆柱形混凝土槽设有6组双螺旋同心加热蛇管和搅拌器换热面积936㎡搅拌器带有4叶螺旋桨叶片和6叶平板涡轮生石灰靠螺杆挤压机加入设计能力为0～50 ㎏h硫磺皮带机的坡度为57°设计能力为11000～16000㎏h过滤器是预涂带压过滤器有一个带夹套的卧式外壳在壳内有分布在固定滤框上的竖直滤板过滤器用特殊的合成橡胶垫密封滤芯靠液压系统抽出设有一台往复式液压油泵滤饼靠风动装置排出壳体回收熔硫储罐是带保温的圆柱形容器配有5个翅片管式加热器在罐的四周有4个空气入口中心有一个放空口且带有蒸汽伴热以防堵塞四周入口和中心出口的高度差保证了气体的流动com化工段焚硫转化工段的主要设备有焚硫炉热力设备废热锅炉过滤器省煤器等转化器热换热器冷换热器主要管道为烟气管道大部分管道可现场卷制或是直接购买的螺旋管该工段的焚硫炉要砌耐火砖热力设备转化器换热器和管道均需保温焚硫炉焚硫炉为卧式圆筒形内有耐火衬里设有3层竖直隔板焚硫炉一端直接废热锅炉相连另一端为空气联箱上面装有两个硫磺喷嘴焚硫炉装有开工煤气燃烧器该炉的设计功率最大值为5700KW 提供的操作弹性为51 主要包括炉前煤气集合管总阀控制进入燃烧器煤气与风的比例火焰监视系统具有自动切断煤气进料阀的功能电子打火器图3-1 焚硫炉结构省煤器两台省煤器均为立式碳钢壳体盘管为铸铁翅片管水走管程中间省煤器只有一组盘管最终省煤器则有两组盘管其中一组为锅炉给水预热盘管另一组为饱和蒸汽预热盘管饱和蒸汽预热盘管位于最终省煤器的顶部温度较高部位锅炉给水及饱和蒸汽依次流经 3组盘管其先后顺序由工艺气体的温度决定省煤器底部壳体有耐酸衬里并带一密封罐防止由于烟气冷凝而引起的腐蚀废热锅炉废热锅炉为火管型正常操作压力为3800～3900 KW锅炉气体旁路设有一个柱塞阀柱塞阀的阀杆处于大约345℃气流中免受热气体的损坏另外旁路柱塞阀的填料箱上接有一条仪表风管线这样便能在轴密封周围形成一个平衡的压力有效地防止了硫酸盐在轴密封上结晶保证了柱塞阀的灵活转动旁路柱塞阀前设有手动蝶阀在低负荷生产情况下如果全开旁路柱塞阀都不行则需通过调节此蝶阀来提高旁路气体的影响催化剂加热升温期间热气体需要全部走旁路时也会用手动蝶阀调节此阀的阀杆处也通有仪表风废热锅炉的出口管箱上接有一段开工用的可拆卸烟囱通过此烟囱可排放烘炉时燃料气燃烧所产生的废气废热锅炉的壳程上还接有一根从装置界区外来的高压蒸汽管线用于开工时锅炉的预热图3-2 第一废热锅炉水管废热锅炉结构图图3-3 第二废热锅炉低温过热器结构图图3-4 第三废热锅炉高温过热器结构图com段干吸工段的主要设备有干燥塔第一吸收塔槽酸冷却器硫酸泵等酸管为不锈钢管道一般需带阳极保护干燥塔和吸收塔干燥塔中间吸收塔和最终吸收塔均是立式筒形内有砖衬的结构其中的陶瓷填料由陶瓷支撑板支撑整塔竖立在水泥框架上在填料上部是合金钢循环酸分布器分布器由安装在竖直降液管上的左右排列的几条支管构成以获得理想的分布形式在填料层上部降液管的喷射点均匀排列着180㎜厚的 50㎜矩鞍填料干燥塔和中间吸收塔内填料层高度为2130㎜而最终吸收塔填料层高度为2440㎜中间吸收塔和最终吸收塔内装有 ES型除沫器干燥塔内装有双层丝网除沫器图3-5 吸收塔结构示意图com段成品工段的主要设备有硫酸贮槽输送泵主要管道为普通碳钢或不锈钢管道图3-6 转化器结构示意图表3-1转化器内钒催化剂的用量及分配比例段型号体积 m3 占总体积比例一上108 50 6 下101 100 11 二101 180 20 三a 101 100 11 三b 101 100 11 四108 162 18 五108 208 23 总计900 100表3-1 主要设备规格名称规格型号熔硫槽￠6000㎜×2500㎜V 475m3 硫磺过滤器 F 35㎡焚硫炉￠2600㎜×9800㎜废热锅炉卧式火管低合金钢12铬管束废热锅炉汽包￠1500㎜×6000㎜转化反应器￠5700㎜×16780㎜催化剂装填量Q 1206 m3 ωH2SO4985硫酸循环罐￠2900㎜×8000㎜ωSO3游离30发烟硫酸循环罐￠3500㎜×2500㎜干燥塔￠2600㎜×8100㎜中间吸收塔￠2800㎜×15100㎜最终吸收塔￠3000㎜×14835㎜表3-1 主要设备规格续表名称规格型号烟酸塔￠4100㎜×12000㎜热换热器立式￠1945㎜×5003㎜F 352㎡冷换热器立式￠2220㎜×6253㎜F 596㎡SO3蒸发器釜式AUE1480㎜×1874㎜×4800㎜F 535㎡SO3冷凝器管壳式AUE1124㎜×4880㎜F 2063㎡鼓风机离心RRO-05-800Q 4348 0m3h 蒸汽透平背压505EKQ 16300Kgh 熔硫进料泵LEWIS-4CLS2404立式液FQ 35 m3h 焚硫炉进料泵立式液下Kestner-ZFAP4S Q 44m3h 干吸塔循环酸泵立式液下Q 350m3h LEWIS-THRMSHR-2467 最终吸收塔循环酸泵立式液下Q 350m3h LEWIS-6H-MSH-1876 ωSO3游离30发烟硫酸循环泵立式液下Q 540m3h LEWIS-6H-MSH-2278 尾气放空稀酸循环泵立式液下Q 43m3HKSB-CPK-C32-200。
硫磺制硫酸工艺流程毕业设计
硫磺制硫酸工艺流程毕业设计英文回答：Introduction.Sulfuric acid is a highly important industrial chemical used in a wide range of applications, including the production of fertilizers, batteries, and other chemicals. The most common process for producing sulfuric acid is the sulfur-burning process, which involves the combustion of elemental sulfur to produce sulfur dioxide (SO2) and, subsequently, sulfuric acid (H2SO4).Process Overview.The sulfur-burning process consists of several key steps:Sulfur combustion: Elemental sulfur is burned in a furnace to produce sulfur dioxide (SO2).Gas cleaning: The sulfur dioxide gas is cleaned to remove impurities, such as dust and particulate matter.Catalytic oxidation: The cleaned sulfur dioxide gas is passed through a converter, where it is oxidized to sulfur trioxide (SO3) in the presence of a catalyst.Absorption: The sulfur trioxide gas is absorbed in water to form sulfuric acid (H2SO4).Detailed Process Description.Sulfur Combustion: Elemental sulfur is fed into a furnace, where it is burned in the presence of air to produce sulfur dioxide (SO2) gas. The combustion reactionis highly exothermic, releasing a significant amount of heat.Gas Cleaning: The sulfur dioxide gas produced in the furnace contains impurities, such as dust and particulate matter. These impurities must be removed before the gas canbe sent to the catalytic oxidation step. The gas is typically cleaned using cyclones, scrubbers, or electrostatic precipitators.Catalytic Oxidation: The cleaned sulfur dioxide gas is passed through a converter, which contains a catalyst that promotes the oxidation of SO2 to SO3. The most common catalyst used is vanadium pentoxide (V2O5). The oxidation reaction takes place on the surface of the catalyst, and the SO3 gas is produced as a result.Absorption: The sulfur trioxide gas produced in the catalytic oxidation step is highly reactive and must be absorbed in water to form sulfuric acid (H2SO4). The absorption process typically takes place in an absorption tower, where the SO3 gas is counter-currently contacted with water. The absorption reaction is exothermic, and the heat released is used to concentrate the sulfuric acid produced.Process Optimization.The sulfur-burning process can be optimized to improve efficiency and reduce emissions. Key optimization parameters include:Combustion conditions: The temperature and oxygen content of the combustion furnace can be optimized to maximize the conversion of sulfur to sulfur dioxide.Catalyst activity: The activity of the catalyst usedin the catalytic oxidation step is critical for achieving high SO2 conversion rates. Regular monitoring and maintenance of the catalyst is essential.Absorption conditions: The temperature and water flow rate in the absorption tower can be optimized to enhance the absorption efficiency of sulfur trioxide.Environmental Considerations.The sulfur-burning process generates emissions ofsulfur dioxide, which can contribute to acid rain and other environmental problems. To mitigate these emissions,various technologies can be employed, including:Flue gas desulfurization: This process involves the removal of sulfur dioxide from the flue gases using absorbers or scrubbers.Byproduct utilization: Sulfur dioxide can be used as a raw material for the production of other chemicals, such as sulfuric acid or gypsum.中文回答：硫磺制硫酸工艺流程。
硫磺制酸工艺设计
济源职业技术学院毕业设计（论文）(冶金化工系)题目年产45万吨硫磺制硫酸工艺设计专业应用化工技术班级化工1001姓名刘玉玺学号10120115指导教师赵佩完成日期摘要：硫酸是一种重要的基本化工原料。
在我国，硫酸产品有20%、75%、93%和98%等不同规格。
硫酸主要用于生产磷肥，其消费量占硫酸的总消耗量的60%以上。
硫酸还用于生产还广泛的用于冶金、印染、医药等行业。
以硫磺为原料生产硫酸不需净化，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。
设计了以硫磺为原料生产硫酸(70kt/a)的工艺流程，描述了硫酸一些性质以及制酸过程的反应原理,对焚硫、转化、吸收三个工段以及整个工艺流程做了阐述。
重点分析了焚硫和转化工段的各个工艺指标，工艺条件。
对焚硫工段的焚硫炉,换化工段的转化器和换热器这三个设备做了宏观的设备选型，并且对焚硫炉和转化器做了物料的衡算。
为了使设计更加合理与完善,在设计中还解决了废水的处理问题。
关键词：硫酸；硫磺制酸；焚硫炉；转化器目录第一章文献综述 (1)1.1概述 (1)1.2硫酸几种不同的生产工艺 (2)1.2.1以硫磺为原料 (2)1.2.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (3)1.2.3冶炼烟气和其它原料 (3)1.3硫酸的性质 (4)1.3.1相对密度 (4)1.3.2硫酸的结晶温度 (5)1.3.3硫酸的热容、热焓 (5)1.3.4硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (5)1.3.5硫酸的粘度 (6)1.4低浓度二氧化硫气体的处理 (7)1.5硫酸污水处理 (7)1.6二氧化硫尾气 (8)第二章工艺设计部分 (9)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (9)2.2转化工段 (10)2.2.1二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (12)2.2.2工艺参数确定 (17)2.3吸收工段 (19)2.3.1吸收流程配置的方式 (20)2.3.2吸收工段的流程 (20)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (21)2.4废热回收工艺 (21)2.5关于低温位热能回收工艺 (22)第三章物料衡算 (24)3.1设计要求： (24)3.2.2转化器物料衡算 (24)第四章主要设备 (27)4.1焚硫炉 (27)4.2转化器 (27)4.3干吸塔 (29)4.4气体换热器 (30)第五章设计总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章文献综述1.1概述近十几年以来,我国硫酸工业得到很大的发展, 重要的标志之一是硫酸工程设计项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。
硫磺法硫酸生产工艺设计
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硫酸是最重要的无机强酸之一，浓硫酸具有强酸性、强氧化性、强的吸水性、强的磺化性等。当加热到30℃以上放出蒸气，加热到200℃以上，散发出三氧化硫。
⒈硫酸是一种强酸，具有酸的特性，它的化学性质非常活泼，根据硫酸的浓度和温度及金属的种类不同，而生成H2、H2S、SO2、S及金属的硫化物和硫酸盐。
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1.
以硫铁矿为原料生产硫酸，共有九种流程，他们的共同特点是均采用沸腾焙烧，干法除尘，酸洗净化，两转两吸，回收高低温位余热技术方案。设计采用的流程为：焙烧炉→ 废热锅炉→ 旋风除尘器→电除尘器→Swemco洗涤塔→电除雾器→干燥塔→主鼓风机 (2+2两转两吸。该流程首先对硫铁矿进行预处理，对于块状硫铁矿则要粉碎加工成粉矿，对于硫精砂则要进行干燥。若矿的品种较多，入炉前还要按杂质含量要求进行掺配。其主要工序有：硫铁矿焙烧、炉气净化、二氧化硫转化及三氧化硫吸收。
分子量：64.06比重：1.43（液体）
熔 点：-12.7℃沸点：-10℃
蒸汽密度：2.92蒸汽压力：337.5×103Pa（21℃时）
易溶解于水，溶解于有机溶剂及硫酸，无色且不燃烧气体，有刺激性酸味；容易及水化合，生成亚硫酸（H2SO3），并且因氧化而慢慢转化成硫酸（H2SO4）7
2
SO3在硫酸生产过程中来源于两个工段：一是焚硫工段焚硫炉内，二是转化工段转化器内。
3.2.1.2 所管范围
精硫泵槽、精硫泵、焚硫炉、升温风机、油槽、油泵以及所属电气、仪表、设备管线等。
0.001
20.0
0.03
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3.
主要工艺技术以固体硫磺为原料，采用湿式搅拌快速熔硫、液硫石灰中和、叶片式机械过滤机过滤精制液硫、机械雾化焚烧、III、II—IV、I3+1两次转化两次吸收，接触法制造硫酸。中压余热锅炉回收高、中温热能，副产过热蒸汽供动力车间。
硫磺制酸实验报告
一、实验目的1. 了解硫磺制酸的基本原理和工艺流程。
2. 掌握硫磺制酸实验的操作步骤和安全注意事项。
3. 通过实验验证硫磺制酸的效果，并分析影响酸浓度的因素。
二、实验原理硫磺制酸是利用硫磺与氧气反应生成二氧化硫，再将二氧化硫与水反应生成亚硫酸，最后将亚硫酸氧化生成硫酸的过程。
具体反应如下：1. S + O₂ → SO₂2. 2SO₂ + O₂ → 2SO₃3. SO₃ + H₂O → H₂SO₄三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应釜、冷凝器、计量泵、缓冲槽、硫酸吸收塔、流量计、温度计、压力计等。
2. 试剂：硫磺、氧气、水、催化剂等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查各设备是否正常。
2. 称取一定量的硫磺，放入反应釜中。
3. 向反应釜中加入适量的水，启动计量泵进行搅拌。
4. 将氧气通入反应釜，控制氧气流量，使硫磺充分反应。
5. 观察反应过程，当反应釜内出现白色烟雾时，表示硫磺开始反应。
6. 反应一段时间后，关闭氧气阀门，停止反应。
7. 将反应釜内的混合液送入冷凝器进行冷却。
8. 冷却后的混合液送入缓冲槽，调节pH值至中性。
9. 将缓冲后的混合液送入硫酸吸收塔，进行氧化反应。
10. 观察硫酸吸收塔内酸雾产生情况，当酸雾明显时，表示硫酸生成。
11. 将生成的硫酸溶液送入吸收塔底部，收集纯净的硫酸。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明，硫磺制酸过程中，氧气流量、反应时间、催化剂等因素对酸浓度有显著影响。
2. 当氧气流量适中、反应时间适宜、催化剂用量合理时，硫酸浓度较高。
3. 在实验过程中，应严格控制氧气流量和反应时间，以避免产生过多的副产物，影响硫酸质量。
六、实验总结1. 硫磺制酸实验成功制备了硫酸，验证了硫磺制酸的基本原理和工艺流程。
2. 通过实验，掌握了硫磺制酸实验的操作步骤和安全注意事项。
3. 分析了影响酸浓度的因素，为实际生产提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，应严格遵守操作规程，确保实验安全。
应用化工技术毕业论文-200kta硫磺制酸转化工段工艺设计
毕业设计课题：200kt/a硫磺制酸转化工段工艺设计专业应用化工技术学生姓名孙成兵班级 0501应用化工学号 2 9指导教师夏德阳专业系主任沈发治完成日期 2008年4月1日目录第一章绪论 (1)1.1.硫酸的性质与用途 (1)1.2.硫酸的工业发展史 (2)1.3.硫酸的工业概况及其发展趋势 (3)1.3.1.国外硫酸工业概况及其发展趋势 (3)1.3.2.中国硫酸工业概况及其发展趋势 (4)第二章厂址的选择 (7)第三章原料的选择 (9)3.1.原料的选择 (9)3.2.硫磺制酸的优点 (9)3.3.硫磺的来源 (10)第四章转化工段工艺设计 (12)4.1.基本原理 (12)4.1.1.二氧化硫氧化热力学 (12)4.1.2.二氧化硫氧化动力学 (12)4.2.工艺流程 (14)4.2.1.工艺流程的确定 (14)4.2.1.1.二转二吸与一转一吸 (14)4.2.1.2."3+1"与"3+2"转化工艺的主要区别 (15)4.2.1.3.工艺流程的确定 (17)4.2.2.工艺条件 (18)4.2.2.1.转化器一段入口条件中二氧化硫含量 (18)4.3.工艺设备 (20)4.3.1.转化工段的主要工艺设备 (20)4.3.2.自动控制方案 (22)4.4工艺计算 (23)4.4.1.物料衡算 (24)4.4.2.能量衡算 (26)第五章环境保护与安全生产 (33)5.1.环境保护 (33)5.2.安全生产 (33)第六章总结 (34)致谢 (36)参考文献 (38)第一章 绪论1.1 硫酸的性质和用途[1,2]硫酸(H 2SO 4)相对分子质量98.078，是指SO 3与H 2O 的摩尔比等于1的化和物，或指100% H 2SO 4。
外观为无色透明油状液体，密度（20℃）为1.8305g/cm 3。
工业上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO 3与H 2O 摩尔比≤1的物质。
300kta硫磺制酸装置焚硫转化工段焚硫炉工艺设计
我国的硫酸工业起始于19世纪70年代，当时产量很少。新中国建立后，尤其是20世纪80年代以后，硫酸工业获得了快速地发展[6]。随着中国高浓度磷复肥和有色金属的发展，硫酸产量迅速增加。2002年硫酸产量突破3000万吨，达到3051. 9万吨[5]。
综上，我们看以看到，硫酸工业自诞生以来，其规模就一直快速发展。21世纪的这十年中，特别是我国的硫酸工业更是发展迅速，硫酸产量不断提高。随着全球对硫酸需求量的不断增加，硫酸产品会有更广的市场前景。
1.4
正如上一节所提到的，随着我国际硫磺价格的下降和硫磺回收量的增加，硫磺制酸在硫酸产量中所占的比例也越来越大。特别是我国，硫磺回收和硫磺制酸发展迅速，2010年我国硫磺回收产能在4000~5000kt/a，产量为2870kt[7]。同时硫磺制酸还有原料清洁，不产生矿渣或酸性污水，气体SO2浓度较高，制酸工艺简单和气体流程简单等优点[8]。
生产硫酸的原料以硫磺为主，冶炼烟气次之，两者共占所用原料总量的90%以上，而使用硫铁矿制酸在逐年减少[2]。如:1996年，英国占总产量82.9%的硫酸以硫磺为原料、美国占82.0%。1995年，以硫铁矿为原料的硫酸产量为20000kt左右，占硫酸总产量的13%；1997年，除中国以外，其余地区以硫铁矿为原料的硫酸产量下降了8%[3-4]；1998年全球硫铁矿产量6270kt(折100%硫，
关于各种循环流程工艺的详细讲解请参照相关文献[15]。南化公司硫磺制酸装置采用的是三塔两槽循环流程，其中干燥塔单独一槽，两个吸收塔共槽。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.4.5
在硫磺制酸过程中，从硫磺燃烧生产二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫到三氧化硫吸收生成硫酸，每一步反应都是放热的，总得反应热约500kJ/mol硫酸。除装置散热、平排气等损失外，其余热量理论上均可回收利用。回收的热量中焚硫和转换部分的高温废热约占60%，干吸部分的低温废热约占40%[16]。
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目录第一章绪论............................................................................................. - 1 -1.1硫磺制酸产业的发展和安全现状.................................................................... - 1 - 1.1.1产业发展现状............................................................................................ - 1 - 1.1.2产业安全现状............................................................................................ - 2 -1.2安全评价简介..................................................................................................... - 2 - 1.2.1安全评价定义：........................................................................................ - 2 - 1.2.2安全评价目的：.......................................................................................... - 3 - 1.2.3安全评价分类：.......................................................................................... - 3 - 1.2.4安全评价方法简介...................................................................................... - 4 - 第二章硫磺制酸工艺概况.................................................................... - 6 -2.1中盐湖南株洲化工集团简介............................................................................ - 6 -2.2 硫酸厂产品及主要原料，装置简介............................................................... - 6 - 2.2.1产品介绍.................................................................................................... - 6 - 2.2.2原料介绍.................................................................................................... - 7 - 2.2.3硫磺制酸工艺设备介绍............................................................................ - 8 -2.3硫磺制酸工艺流程介绍................................................................................... - 11 - 2.3.1硫磺制酸原理简介.................................................................................... - 11 - 2.3.2硫酸厂制硫酸各装置概况...................................................................... - 13 - 2.4本章小结.......................................................................................................... - 13 -第三章危险性分析与危险源辨识..................................................... - 14 -3.1 基本定义......................................................................................................... - 14 - 3.1.1 第一类危险源......................................................................................... - 14 - 3.1.2 第二类危险源......................................................................................... - 14 - 3.1.3 危险源与事故......................................................................................... - 15 -3.2 硫酸厂危险性分析与危险源辨识................................................................. - 15 - 3.2.1 物的方面................................................................................................. - 16 -3.2.2 生产工艺危险分析................................................................................. - 18 - 3.2.3 人的不安全行为分析............................................................................. - 19 - 3.2.4 环境......................................................................................................... - 19 -3.3 本章小结......................................................................................................... - 21 - 第四章安全评价 ................................................................................ - 22 -4.1 作业条件危险性评价法在硫磺制酸工序安全评价中的应用..................... - 22 - 4.1.1 评价步骤................................................................................................. - 22 - 4.1.2 评价过程................................................................................................. - 22 -4.2 道化学火灾爆炸指数法在液硫工序安全评价中的应用............................. - 27 - 4.2.1评价程序.................................................................................................. - 27 - 4.2.2 划分各单元的危险程度......................................................................... - 31 -4.3安全检查表的制定........................................................................................... - 31 - 4.3.1车间安全检查表...................................................................................... - 32 - 4.3.2熔硫阶段的安全检查表............................................................................ - 35 - 4.3.3 SO2风机阶段的安全检查表.................................................................. - 35 - 4.3.4焚硫工艺安全检查表.............................................................................. - 36 - 4.3.4余热锅炉工艺安全检查表...................................................................... - 37 - 4.3.5转化工艺安全检查表.............................................................................. - 43 - 4.3.6干吸工艺安全检查表.............................................................................. - 43 - 主鼓风机停车后，停止酸循环。