硫磺制酸焚硫工艺工段设计

JISHOU UNIVERSITY

专业课课程设计

题目名称 200kt/a硫磺制酸焚硫工段的工艺设计

学生姓名谭振华学号 20104064014 学院化学化工学院

专业年级 10级化工1班

指导教师熊绍锋职称副教授

填写时间 2013年2月—2013年3月

化工原理课程设计任务书

(一)设计题目200kta硫磺制酸焚硫工段的工艺设计

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200kt/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。

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。

(二)设计任务及操作条件

设计任务

(1)以硫磺味原料，含S量为S≥99.5%。

(2) 硫磺燃烧率为100%。

(3)年产纯硫酸200kt

操作条件

(1)硫磺以液态形式进入焚硫炉。

(2)控制鼓风机速率。

(3)控制焚硫炉内的温度。

设备型式

喷硫枪，卧式焚硫炉

设备工作日：每年333天，每天24小时连续运行，约8000小时。

（三）设计内容

1）．设计说明书的内容

1)焚硫炉的物料衡算；

2)喷硫枪和鼓风机的速率确定；

3)焚硫炉工艺条件及有关物性数据的计算；

4)焚硫炉炉体工艺尺寸计算；

5) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

2、设计图纸要求：

1) 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；

2) 绘制焚硫炉设计条件图（A2号图纸）。（四）参考资料

1．物性数据的计算与图表

2．化工工艺设计手册

3．化工过程及设备设计

4．化学工程手册

5．化工原理

1、总论 (6)

1.1概述 (6)

1.1.1项目名称 (6)

1.1.2设计概况 (6)

1.2可研的简要综合结论 (6)

1.3硫酸几种不同的生产工艺 (8)

1.3.1以硫磺为原料 (8)

1.3.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (9)

1.3.3冶炼烟气和其它原料 (9)

1.4 硫酸的性质 (9)

1.4.1相对密度 (10)

1.4.2硫酸的结晶温度 (10)

1.4.3硫酸的热容、热焓 (11)

1.4.4硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (11)

1.4.5硫酸的粘度 (12)

第二章工艺部分 (13)

2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (13)

2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (14)

2.2.1转化反应的温度 (14)

2.2.2转化反应的进气浓度 (17)

2.2.3转化器的通气量 (19)

2.3工艺参数确定 (19)

2.4 工艺技术方案 (21)

2.4.1国内外工艺技术概况 (21)

2.4.2 工艺技术方案的选择 (22)

2.5工艺设计部分 (23)

2.5.1快速熔硫与液硫过滤工段 (23)

2.5.2转化工段 (24)

2.5.3吸收工段 (25)

2.5.3.1吸收流程配置的方式 (26)

2.5.3.2吸收工段的流程 (26)

2.5.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (27)

2.5.4废热回收工艺 (27)

2.5.5关于低温位热能回收工艺 (28)

2.6 原材料、辅助材料和动力消耗定额 (29)

2.7市场需求预测 (30)

2.7.1 国内外近期、远期需求量预测 (30)

第三章物料衡算 (31)

3.1设计要求 (31)

3.2焚硫炉主体计算 (31)

3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 (31)

3.2.2气体流量及组成计算 (32)

3.3 气体热量衡算 (34)

3.3.1焚硫炉出口炉气温度计算 (34)

3.3.2 余热锅炉移走热量 (35)

3.3.3空气预热器空气升温计算 (35)

3.4主要设备核算 (36)

3.4.1 焚硫炉 (36)

3.4.2管道直径核算 (37)

第四章主要设备 (38)

4.1焚硫炉 (38)

4.2 转化器 (38)

4.3干吸塔 (40)

4.4 循环吸泵 (41)

4.5气体换热器 (41)

4.6 空气鼓风机 (44)

4.7废热锅炉 (45)

第五章设计总结 (47)

1、总论

1.1概述

1.1.1项目名称

（1）项目名称：200Kt/a硫磺制酸工程

1.1.2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。确保装置技术先进、工程投资省、运行费用低，装置运行可靠性高。做出高水平、高质量、高效益的“三高”设计。

（2）在做好主装置设计的同时，要注重节能、环保、安全、消防、抗震、劳动安全及工业卫生的配套设计。“三废”排放必须符合国家的有关标准和本项目环评报告的要求。生产操作的环境条件必须符合国家劳动安全及工业卫生的要求。贯彻执行国家有关环境保护和职业安全卫生的政策和法规。

（3）认真贯彻“五化”的设计原则，尽量提高“工厂布置一体化、生产装置露天化、（建）构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化”的程度。

贯彻“安全生产，预防为主”的方针，确保本工程投产后符合职业安全卫生的要求，保证职工的安全和健康。

（4）在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，使项目综合技术经济指标达到先进水平。

1.2可研的简要综合结论

（1）本项目所产硫酸，作为其它化工产品的原料，符合企业产业链的需要，装置建成后具有较好的经济效益。

（2）本项目采用生产技术先进、成熟、可靠，设备全部实现国产化，既降低了工程投资，又为装置长周期稳定运行提供了保障。