大型硫磺制酸转化系统强化换热器设计方案
转化器施工方案
目录1．工程简介 (1)2．编制说明 (1)3．主要实物工程量及技术参数 (1)4．施工准备 (1)5．主要施工方法及技术要求 (2)6．技术措施及措施工程量 (5)7．质量保证技术措施 (6)8．转化器安装A、B、C（R）工序质量控制点 (6)9．安全技术措施 (7)10．措施用料一览表 (7)11．主要劳动力配置及施工机具配置 (8)1．工程简介转化器是硫磺制酸工艺中的关键设备之一，其作用是将SO2经过四段转化变成S2O3。
本设备外形尺寸φ10960×18533。
安装特点：该设备体积大，壳体较薄，设备及内件为散装分片部件，内部第Ⅰ换热器为整体安装，转化器外壳体及各部件按图纸要求进行整体拼接，材质主要是304SS。
2．编制依据2．1钢制焊接常压容器JB/T4735-19972．2钢制焊接常压容器JB4730-19942．3机械设备安装手册2．4威顿（中国）化工有限责任公司40万吨/年硫酸项目招标书WTF-2002-1；2．5转化器/第Ⅰ换热器42.105~1施工图。
3．主要实物工程量及技术参数4．施工准备4．1 技术准备4．1．1 组织有关人员对图纸进行会审，及时发现并解决图纸中存在的问题。
4．1．2 施工方案已经审批，并对施工人员进行技术交底和技术培训，明确施工方法/施工程序及质量标准要求。
4．1．3 审查原材料质量证明书，组织材料验收、清点，现场的原材料应对其规格、数量、质量进行检查。
4．1．4 确认焊工资格，凡参加硫酸贮罐施工的焊工，必须持劳动部门颁发的且钢材组别、焊接方法和焊接位置与实际工程相一致的焊接资格证，否则不得上岗。
4．2 施工现场准备4．2．1 施工用的水、电、气可满足需要，并能保证连续施工。
4．2．2 现场组装平台已铺设，面积150m2，钢板δ=14mm。
4．2．3 施工所需材料供应到75%以上，贮罐底板及支撑工字钢已除锈、防腐完毕。
4．2．4 施工所需工、机具已齐全，并处于完好状态。
硫磺制酸设计说明书
目录1概述 (1)1.1系统组成 (1)2技术规范 (1)2.1工艺条件 (1)2.2余热锅炉规范 (1)2.3余热锅炉受热面积和全水容积 (1)3系统说明 (2)3.1烟气流程 (2)3.2汽水流程 (2)4主要结构说明 (2)4.1火管锅炉 (2)4.2高温过热器1B (3)4.3低温过热器4A、省煤器4A/4C (4)4.4省煤器3B (5)5安全附件及阀门 (5)6锅炉控制系统 (6)6.1过热蒸汽压力控制 (6)6.2过热蒸汽温度控制 (6)6.3锅炉汽包液位控制 (6)6.4汽包紧急放水联锁 (7)6.5锅炉汽包压力控制 (7)6.6声光报警 (7)7公用工程条件 (7)7.1工业冷却水用量 (7)7.2电源 (7)8锅炉型号编制说明 (8)9锅炉的水质要求 (8)10排放和清理要求 (8)11设计和制造标准规范 (8)12检验和试验 (9)1概述本套余热锅炉适用于80万吨/年硫磺制酸系统。
回收制酸系统热量生产中压过热蒸汽（3.82MPa、450℃），供汽轮发电机组发电。
1.1系统组成1.1.1火管锅炉，设在焚硫炉出口；1.1.2高温过热器1B，设在转化器一段出口；1.1.3省煤器3B，设在转化器三段出口；1.1.4低温过热器4A、省煤器4A/4C，设在转化器四段出口；2技术规范2.1工艺条件表1 余热锅炉工艺条件表2.2余热锅炉规范表2 余热锅炉规范2.3余热锅炉受热面积和全水容积表3 余热锅炉受热面积和全水容积3系统说明3.1烟气流程来自焚硫炉出口烟道的1056℃左右高温烟气进入火管锅炉的进口烟箱，由进口烟箱分流，通过锅壳的烟管，冷却到385℃，再经焚硫炉的高温烟气混合到420℃进入转化一段；转化一段出口的烟气经高温过热器1B从617℃左右冷却到445℃后进转化器二段；转化三段出口的烟气通过热交换器冷却到280℃，再经省煤器3B冷却到170℃引出；转化四段出口的烟气依次通过低温过热器4A、省煤器4A/4C从430℃冷却到140℃进一吸塔。
40万吨-年硫磺制酸项目硫酸非标换热器制作施工方案
本项目的硫酸非标换热器制作施工方案主要包括以下几个步骤：1.设计准备阶段：在设计准备阶段，我们将进行以下工作：-确定非标换热器的设计要求，包括换热面积、热损失、压力和温度要求等。
-进行热力计算，确定设计参数，包括流体流量、进出口温度和压力差等。
-进行结构计算，确定换热器的尺寸和材料。
-绘制非标换热器的制作图纸，包括展开图、组装图和焊接图等。
2.材料采购和准备阶段：在材料采购和准备阶段，我们将进行以下工作：-确定非标换热器所需的材料，包括换热管、壳体和管板等。
-进行材料的采购，保证材料的质量和供应的及时性。
-进行材料的检测和验收，确保材料符合设计要求。
-对所采购的材料进行预处理，如清洗、除锈和防腐等。
3.制作和焊接阶段：在制作和焊接阶段，我们将进行以下工作：-按照设计图纸进行材料的切割和加工，确保尺寸的准确性。
-进行焊接工艺的选择和优化，确保焊缝的质量和强度。
-进行非标换热器的组装和调整，确保组装的精度和尺寸的一致性。
-对焊缝进行无损检测，如射线检测和超声波检测，确保焊缝的质量和可靠性。
4.安装和调试阶段：在安装和调试阶段，我们将进行以下工作：-进行非标换热器的安装和固定，确保换热器的位置和方向的准确性。
-进行换热器的连接和泄漏测试，确保连接的紧固性和密封性。
-进行换热器的试运转和性能测试，确保换热器的稳定运行和换热效果的满足要求。
-对换热器进行调试和优化，如调整管流和抵抗，以实现最佳的换热效果和能耗。
5.验收和交付阶段：在验收和交付阶段，我们将进行以下工作：-对非标换热器进行性能测试和技术指标的检测，确保换热器的性能和质量符合设计要求。
-进行换热器的运行试验和性能评估，确保换热器的稳定运行和长期可靠性。
-编制换热器的使用和维护手册，包括操作规程、维护要点和检修周期等。
-对换热器进行最终的验收，确保所有工作的顺利完成和用户的满意度。
通过以上的硫酸非标换热器制作施工方案，我们将确保该项目的顺利进行和圆满完成，并满足设计要求和用户的需求。
13 万吨硫铁矿制硫酸转化系统工艺设计
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）说明书论文题目：年产13万吨硫酸转化工艺设计学号：学生姓名：专业班级：指导教师：总评成绩：2015年5月31日目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章文献综述 (1)1.1硫酸介绍 (1)1.2硫酸的生产方法 (6)1.3硫铁矿制酸工艺 (7)1.4方案的选择 (9)1.5本次设计的目的及意义 (9)第二章转化工序物料衡算与热量衡算 (10)2.1 产品规模和规格 (10)2.2确定各断进口温度及转化率 (10)2.3转化工序物料衡算 (15)2.4转化器各段的热量衡算 (23)第三章设备选型 (33)3.1换热器计算 (33)3.2转化器计算 (42)3.3其他设备的选择 (43)3.4设备选型一览表 (44)第四章环境保护与治理建议 (46)4.1 三废主要来源 (46)4.2 三废处理方案 (46)设计小结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)摘要硫酸作为一种基本的无机化工产品，在国民经济的很多部门如化工、轻工、冶金、化肥等领域都有着广泛的用途。
其主要生产过程包括以下工序：硫铁矿的焙烧、炉气的净化、SO2的转化、SO3的吸收和尾气的处理。
本设计是年产13万吨H2SO4转化系统的工艺设计，主要负责硫酸工艺中SO2到SO3的转换过程，转换工艺流程是通过一转一吸收完成的，涉及4台换热器，主要以高温生成气来预热低温反应气，达到热量的有效利用，最大限度的降低能量损失，做到工业生产的低碳化和环保化，以经济、节能、高效、可持续发展为目标来进行设计。
本设计的计算部分主要分两块：物料衡算和热量衡算。
本次工艺设计的进气体积百分数分别为：SO2=9.0%，N2=80.8%。
第一、第二、第三、第四转化工段的进口、出口温度依次设计为380℃→560℃，480℃→510℃，455℃→470℃，390℃→400℃。
通过物料衡算与热量衡算，对出口温度进行核算，核算的四个转化工段的出口温度依次为：562.07℃、502.37℃、492.79℃、399.01.℃，与设计温度吻合，说明本设计是合理可行的。
大型硫磺制酸余热利用火管锅炉的设计
全国化工热工设计技术中心站年会论文集67.硫磺制酸火管锅炉的设计俞向东 (南化集团设计院) [内容摘要] 内容摘要]硫磺制酸的炉气清洁无尘比较适合采用火管锅炉，而高参数硫磺制酸火管锅炉的发展在我国刚刚起步，仅有短短两三年的历史。
本文总结了我院曾设计过的常见的火管锅炉型式，并通过比较得出适合大 型高参数硫磺制酸火管锅炉发展的炉型，同时还总结了火管锅炉关键部位的结构设计。
近年来由于国际硫磺价格的不断下跌，以及环保的要求，我国硫磺制酸发展很快，新建或由 硫铁矿改造而成的硫磺制酸项目很多，规模也越来越大。
由于硫磺制酸的炉气清洁无尘比较适合 采用火管锅炉，再加上火管锅炉有结构简单，操作方便，运行可靠，运行费用低，特别是中小型 火管锅炉的投资比水管锅炉省等优点，所以最近几年来火管锅炉在硫磺制酸上的应用有了长足的 发展。
我院近几年来先后设计了十多套硫磺制酸火管锅炉分别应用于 2 万吨/年至 40 万吨/年的 硫磺制酸装置中，并和国外多家锅炉制造商进行过硫磺制酸火管锅炉的技术交流，现将火管锅炉 设计的有关问题总结如下，希望能对火管锅炉设计﹑制造和运行管理者有所帮助。
一. 工作压力的确定 设计一台火管锅炉首先应确定其工作压力,而锅炉的工作压力又取决于锅炉产汽的用途,单 一硫酸厂锅炉产汽一般用于发电(包括热电联产), 而综合化工厂内的硫酸装置,锅炉的产汽一般 用于外供或热电联产。
对于产汽用于发电或热电联产的锅炉其工作压力应与所选用的汽轮机压力 等级相配匹,目前我国硫磺制酸装置采用最多的就是中压锅炉配中压汽轮发电机组,也有少数厂 采用次中压锅炉配次中压汽轮发电机组,中压锅炉的工作压力为 4.0MPa 左右,次中压锅炉的工作 压力为 2.5MPa 左右。
对于产汽外供的锅炉其工作压力既要考虑管网的压力同时又要考虑锅炉露 点腐蚀的问题。
尽管国内有些硫磺制酸装置的火管锅炉长期在 0.5MPa(对应的饱和温度为 152℃) 左右的工作压力下运行,也没有发生露点腐蚀,但笔者还是认为设计锅炉时确定的工作压力不应 低于 1.0MPa(对应的饱和温度为 184℃)。
硫磺制酸装置焚硫转化工艺和设备设计要则
由于采用板框式液硫过滤器 ， 硫磺 中的固体颗粒基
本在液硫过滤器中除去 ， 以再设炉气过滤器 的已 所 不多。大型装置多不设置炉气过滤器 。
２ 关 于 三段 出 口气 体 的 换 热 、
对第三段催化剂层 出口的气体 ， 也有在第一吸 收塔前设置 Ｓ Ｏ 冷却器 的流程 ， 即利用冷 热换热器 得到回收。其缺点是由于提高了进焚硫炉的空气温
１１ 典型 的工 艺流 程 ．
硫磺制酸工艺 目前 已趋成熟 ， 各装置中焚硫转
化工序的流程也相差不 大， １ 图 为硫磺制酸装置焚
硫转化工序典型的工艺流程。
层转化 ， 反应后 的高温 气体进 入高温过 热器 回收热
量， 降温后的炉气进入转化器第二段催化剂层转化 ，
空气鼓风机的布置有两种 ： 一种是布置在干燥 塔上游 ， 即塔前流程 ， 风机进 口为湿空气 ， 它对鼓风
硫磷 设 计 与粉体 工程 ＳＰ＆Ｂ ＨＲ Ｌ ＤＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ Ｍ Ｅ Ａ＇ Ｎ ＩＥ ＲＮ Ｉ Ｅ
２ｏ 第 １ ０ ７年 期
图 １ 硫磺制酸装置焚硫转化工序典型 的工艺流 程示意
器和省煤器降温后进入第一吸收塔。 在第一吸收塔 ， 气体中的 ｓ Ｏ 被吸收， 再通过塔 顶除雾器除去酸雾后 ， 依次经过冷热换热器和热热 换热器与催化剂层第三段 、 二段 出 口的高温气体 第
它对鼓风机耐腐蚀要求较高 ， 气量 比塔前流程大 ， 相
应的干燥塔直径稍大。塔后流程的优点是鼓风机的 压缩热带入焚硫炉 ， 可多产蒸汽 ， 同时可减少干燥塔
环境的影响等问题 ， 对大型装置尤需加倍重视。笔
者通过几项大型硫磺制酸装置的设计 和建设 ， 对焚
硫转化工序工艺和设备 的设计要则提出见解 ， 供同
硫磺制酸装置冷热换热器冷凝酸排污管改进措施
２ １ 年 第 ５期 ０１
胡友强， ． 等 硫磺制酸装置冷热换热器冷凝酸排污管改进措施 使用 寿命 。 ２ ３ 增 设冷 凝酸 排污 管及 管 内挡板 ．
・ ７・ ３
经第一吸收塔吸收 Ｓ Ｏ 后的炉气在进入冷热换 热器前 ， 由于第一 吸收塔吸收和纤维 除沫器未能将 气相中的 Ｓ Ｏ 完全吸收 ， 少量的酸沫尾随吸收、 除沫 后 的炉 气很 快冷 凝 下来 ， 积 在 第 一 吸 收塔 与冷 热 沉 换热器管路 中和冷热换热器的壳程 内。若不及时排 除 管路 中 的冷凝 酸 势 必会 造 成 管 路 腐 蚀 穿 孔 ， 至 甚 装置停机。因此 ， 在第一吸收塔出 口至冷热换热器
１ 。这意味着 ， ） 换热器壳层下管板上方约 ２ ｍ高 ０ｍ 的冷凝酸无法排尽 ， 冷凝酸长期聚集在下管板上 ， 易 腐蚀下管板及换热管。因此 ， 了降低冷凝酸对冷 为 热换热器的腐蚀 ， 提高其使用寿命 ， 对冷热换热器的
排 污管进 行技 术改 造 已势在必 行 。
防腐保温质量不过关 ， 施工作业不到位 ， 造成设备及 管道保温出现缺陷 ， 如保温材料搭接不到位 ， 保温连 接紧固不到位 ， 保温搭接顺 序出错等。雨天时大量
的骤然升高或降低 ， 极容易生成冷凝酸。因此 ， 在开 停机过程中， 加强换热器排污系统 的冷凝酸排污管 的冷凝 酸排 放频 次 ， 时排 除冷 凝酸 ， 及 减少 冷凝 酸在 工艺设备、 管道内停留时间及存放数量， 延长设备使 用寿命 ， 提高装置开机率。 ２ 随着生产装置的使用年限增长 ， 、 在生产过程
图 ２ 冷热 换热器壳程排污管改造后结构 示意
几套硫磺制酸装置的安全 、 连续 、 稳定运行提供 了宝
贵 经验 。
２ ２ 换热器底部 内衬耐酸砖 ． 在我公司 ４０ｋ ａ ０ ｔ 硫磺制酸装置建设时 ， ／ 总结
20万吨年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置工程项目可行性研究报告
一、项目背景和目标随着工业化进程的加快，硫磺制酸的需求量不断增加。
为满足市场需求，本项目旨在建设一座20万吨/年硫磺制酸工厂，并配套建设3000KW 余热发电装置，发挥余热资源的综合利用，提高能源利用效率。
二、可行性分析1.市场需求分析硫磺制酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、医药等行业。
近年来，随着经济的快速发展，硫磺制酸市场需求量呈现增长趋势。
市场前景广阔，具备较大的盈利空间。
2.技术和工艺分析本项目采用先进的硫磺制酸工艺，通过合理的反应装置和精密的控制系统，能够实现高效、稳定的硫磺制酸过程。
同时，利用余热发电装置，能够充分利用烟气中的余热，产生电能，提高能源利用效率。
3.资源与环境条件分析本项目所需的硫磺原料资源充足，有稳定的供应保障。
同时，项目所需的用地和水资源条件也具备，能够满足生产需要。
4.经济效益分析本项目的投资规模较大，但随着市场需求的增长和技术进步，具备良好的回报预期。
项目建设完成后，年产硫磺制酸20万吨，余热发电装置年发电量达到3000KW，预计年利润可达数百万元。
投资回收期较短，经济效益较好。
5.社会效益分析本项目的建设不仅可以增加就业机会，提高居民收入水平，还能促进当地经济发展。
同时，由于采用了余热发电装置，能够减少温室气体的排放，对环境保护具有积极作用。
三、项目实施方案1.建设规模和技术选型本项目计划建设20万吨/年硫磺制酸工厂，配套建设3000KW余热发电装置。
选择先进的硫磺制酸工艺和余热发电装置技术，确保高效、稳定的生产。
2.建设周期和投资规模本项目建设周期预计为2年，总投资规模约为5000万元，其中硫磺制酸工艺设备投资约4000万元，余热发电装置投资约1000万元。
3.资金筹措和投资回报本项目将采取多种方式筹措资金，包括自筹资金、银行贷款等。
根据市场需求和预计利润，投资回报期预计在5年左右。
4.建设期安排项目建设期将进行前期准备、土建、设备安装等工作。
预计建设周期为2年。
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。
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。
13万吨硫铁矿制硫酸转化系统工艺设计
13万吨硫铁矿制硫酸转化系统工艺设计硫铁矿是一种重要的矿石资源，其中的硫元素可以通过制硫酸的过程进行回收利用。
本文将介绍一个13万吨硫铁矿制硫酸转化系统的工艺设计，具体包括原料处理、反应器选择、反应条件控制、产品回收等几个方面。
首先是原料处理。
硫铁矿的主要成分是硫化铁，其中还含有其他杂质元素。
在制硫酸的过程中，需要首先将硫铁矿破碎成一定粒度的颗粒，然后通过矿石浸出的方式，将其中的硫化铁溶解出来。
浸出过程可以使用酸性溶液，如稀硫酸或酸性盐溶液。
选择合适的反应器是工艺设计中的重要一步。
对于硫铁矿的制硫酸反应，常用的反应器有火法反应器（如转炉）和湿法反应器（如浸出槽）。
火法反应器适用于矿石粉末的高温氧化反应，而湿法反应器适用于矿石颗粒的酸性浸出反应。
根据13万吨硫铁矿年产量的规模，湿法反应器更为适合。
反应条件的控制是保证反应体系稳定进行的关键。
硫铁矿制硫酸的反应一般是在高温、酸性、氧化条件下进行，其中温度、酸浓度和氧气供应是影响反应效果的重要参数。
根据实际情况，可以通过增加反应温度和酸浓度，以及提供足够的氧气，促进反应的进行。
同时，还需要合理控制反应时间，确保反应充分进行。
硫铁矿制硫酸反应的产物主要是硫酸和硫酸盐。
产品回收是工艺设计中的另一个重要环节。
首先，可以通过冷却和沉淀等工艺步骤将反应后的液体分离成固体和液体相。
然后，可以采用蒸馏和浓缩等工艺步骤，将反应液中的硫酸或硫酸盐分离出来。
最后，通过干燥或结晶等工艺步骤，得到纯净的硫酸或硫酸盐产品。
以上是13万吨硫铁矿制硫酸转化系统工艺设计的简要介绍。
在实际工程中，还需要考虑到设备选型、工艺流程细节、安全环保等方面的需求。
只有通过科学的工艺设计和工程实施，才能实现硫铁矿的高效利用和资源循环利用。
瓮福二期400kta硫磺制酸装置的改造设计
Ｄ ＝ ８７ ； ７ ｍ ４ ｍ
转化器
Ｈ二１ ７ ９ ５ ｍｍ ９
Ｄ ＝ ２０ ； ４ ｍ ５ ｍ
Ｈ １ ５ ３ ＝ ８ ｍ ３ ｍ
常采用“ 十 ＂ 和３ １两种换热方式， ２ ２“ ＋ ” 而采用 ＂＋” ２ 工艺时， ２ 必须用转化器一段出口 气体的高 温热量来加热进第三段（ 即进二次转化） 的冷气 体， 才能实现较佳的内置换热， 这样高温过热器
温度对照。
对于４ 段催化剂层的两转两吸工艺来说， 通
陈
霞
瓮福二期４０ｖ 硫磺制酸装置的改造设计 ０ｋ ｓ
表 ２ 转化器各段进 出口温度对照
原设计
℃
口的高温管道。支承催化剂的孔板和各段间的隔 板的重量支承在内外圆筒上。顶盖为球冠形， 底
新设计
第一段 第二段 第三段 第四段
进口 进口 进口 进口
４５ １ ４０ ２ ４５ ２ ４８ ３ ４５ １ ４５ ０ ４０ ３ ４ １５ ２．
在设计中， 除熔硫工段是全部重新设计外， 干 吸工段和焚硫转化工段都是在利旧的 基础上加以 改进的， 因此我们采取了一系列措施， 以满足生产 能力及环境保护的 要求。工艺流程见图ｌ ａ 根据系统阻力平衡， 新设计中， 焚硫炉、 干吸 塔等主 要设备规格都有一定改进， 原设计和新设 计主 要设备参数详见表 Ｉ ， ３ １ 焚硫转化系统 ． ３ １１ 焚硫系统 ．．
高装置能力 １％ 一 ０ 同时因为二次转化过程 ５ ２％；
原装置采用的是 Ｃｅ ｅｃ工艺。制酸系统 ｈｍ ｔｓ ｉ
三塔均采用试 ＨＳ４ ８５ ＱＯ） ．％的硫酸， ９ 采用“” ８字
串酸工艺， 即干燥塔的出塔酸被泵送至一吸塔， 而
中， 气体中二氧化硫浓度很低， 反应过程受扩散控
年产18万吨硫酸转化系统工艺设计
硫酸转化系统是一项关键的化工工艺，主要用于将二氧化硫氧化为硫酸。
本文将对年产18万吨硫酸转化系统的工艺设计进行详细介绍。
一、工艺流程1.原料准备：主要包括硫磺、氧气和水。
硫磺需要经过一系列的净化处理，去除其中的杂质，并确保其达到规定的质量标准。
2.硫磺磨碎：将粗大的硫磺块磨碎成适合进入熔炼炉的细粉末，以提高硫磺的反应速度和转化效率。
3.熔炼：将磨碎的硫磺与一定量的熔剂在熔炼炉中混熔，形成一种均匀的硫磺熔体。
4.SO2氧化：通过将硫磺熔体喷入SO2氧化炉内，利用氧气对硫磺进行氧化，生成SO2气体。
5.富氧吹炼：将SO2气体送入富氧吹炼炉内，与空气中的氧气混合进行吹炼，促使SO2气体进一步氧化为SO3气体。
6.脱硝：将SO3气体通过反应器与一定比例的氨水混合，进行反应生成氮氧化物和硫酸。
7.脱碳：将脱硝后的气体通过脱碳器与一定量的石灰石进行反应，使气体中的二氧化碳得到吸收，生成碳酸钙。
8.除尘：将脱碳后的气体经过除尘器，去除其中的颗粒物，确保气体达到环保排放标准。
9.废气处理：对于含有氨的废气，通过氨氧化装置进行氨氧化，形成硝酸，并继续进行后续的处理，以减少对环境的影响。
二、关键设备和工艺参数每个设备的工艺参数需要根据具体情况进行设计，主要包括硫磺磨碎设备的磨碎速度和磨碎粒度、熔炼炉的熔化温度和熔化时间、SO2氧化炉的氧化温度和氧化时间、富氧吹炼炉的吹炼温度和吹炼时间、脱硝反应器的反应温度和反应时间、脱碳器的反应温度和反应时间、除尘器的除尘效率和废气处理设备的处理效率等。
三、安全措施和环保要求在年产18万吨硫酸转化系统的工艺设计中，需要采取一系列的安全措施和环保要求，以确保安全生产和环境保护。
1.设备密闭性：各个设备需要具备良好的密闭性，以防止有害气体的泄漏，保证操作人员的安全。
2.操作规程：制定详细的操作规程，指导操作人员正确使用设备、添加原料和进行维护，减少人为操作错误导致的事故风险。
3.环境监测：对排放的废气进行监测，确保废气排放符合国家标准，减少对环境的污染。
40万吨-年硫磺制酸项目硫酸非标换热器制作施工方案
连云港亚邦制酸有限公司40万吨/年硫磺制酸项目换热器非标制作安装方案批准：审核：编制：二0一五年八月目录1、编制说明-----------------------------------------------------------32、编制依据-----------------------------------------------------------43、施工标准及规范--------------------------------------------------34、施工程序-----------------------------------------------------------45、施工前准备工作--------------------------------------------------46、预制加工-----------------------------------------------------------57、组装焊接-----------------------------------------------------------58、焊缝检查与整体试验--------------------------------------------59、质量保证措施-----------------------------------------------------710、安全施工技术措施----------------------------------------------1411、人力及资源动员计划-------------------------------------------1412、施工进度计划----------------------------------------------------151、编制说明我公司承建的连云港亚邦制酸有限公司40万t/a硫磺制酸工程，包括大量非标设备制作安装的制作安装。
30万吨年硫磺制酸项目设计方案
30万吨/年硫磺制酸项目设计方案1.1任务来源及目的飞源化工是由鲁泰道路工程投资兴办的氟化工高新技术企业。
飞源化工坐落于市高青县高城经济园区，始建于2004年8月。
近年来，随着技术进步和需求的增长，氟产品的应用领域开始从传统行业向建筑、电子、能源、环保、信息、生物医药等新领域渗透，无机氟化物等产品的需求增长迅速。
飞源化工主要产品是工业无水氟化氢，年产氟化氢35000吨，每年需外购硫酸约10万吨，新上硫磺制酸项目可满足公司硫酸需求。
硫磺制酸项目工艺技术先进，原料转化率高、成本低、无污染、副产蒸汽；主要原料本地区供应方便，市场供应充足、有很好的保障；项目所在地为市高青县清河工业园，水、电、汽等公用工程配套齐全；项目所在地交通发达，地理位置优越，运输方便。
该项目将为飞源化工改善产品结构、降低运行成本、扩大企业规模、扩展市场提供了有利条件；同时，也能为公司形成新的经济增长点，还可以解决地方部分人员的就业问题，因此该项目不但对于企业的发展具有积极的经济意义，而且也具有一定的社会意义。
根据《中华人民国职业病防治法》及国家相关法律、法规、标准、规规定：对于产生或可能产生职业病危害的建设项目，在初步设计（含基础设计）阶段，由建设单位委托具有资质的设计单位对该项目依据国家职业卫生相关法律、法规、规和标准，编制《职业病防护设施设计专篇》，针对建设项目存在的职业病危害因素的种类和危害程度，提出职业病防护设施的设计方案与具体技术参数，为建设单位落实职业病防护措施提供依据。
建设单位已委托市职业病防治院职业卫生检测评价中心对飞源化工30万吨/年硫磺制酸项目职业病危害预评价报告书进行编写。
天景工程设计【资质等级：化工石化医药行业（化学工程、石油及化工产品储运）专业乙级，证书编号：A237018160】接受建设单位委托，根据建设单位提供的相关资料（见1.2.3）并依据相关法律、法规、标准及规对建设项目进行职业病防护设施设计。
1.2 设计依据设计依据详见附件1。
40万吨-年硫磺制酸项目转化器非标制作安装方案_secret
连云港亚邦制酸有限公司40万吨/年硫磺制酸项目转化器非标制作安装方案批准：审核：编制：二0一五年八月目录1、编制说明----------------------------------------------------32、编制依据----------------------------------------------------33、主要技术参数----------------------------------------------34、施工程序----------------------------------------------------45、施工前准备工作-------------------------------------------46、技术要求及措施-------------------------------------------57、材料的要求-------------------------------------------------58、制作----------------------------------------------------------59、焊接----------------------------------------------------------710、安装-------------------------------------------------------- 1411、煤油渗漏试验---------------------------------------------1412、资料---------------------------------------------------------1513、主要工机具计划------------------------------------------1514、劳动力安排计划------------------------------------------1615、质量保证措施---------------------------------------------1716、安全文明施工措施---------------------------------------191、编制说明我公司承建的连云港亚邦制酸有限公司40万t/a硫磺制酸工程，包括大量非标设备制作安装的制作安装。
100kt／a硫酸转化工段换热器强化传热设计方案
100kt／a硫酸转化工段换热器强化传热设计方案
邓先和;邓倾九
【期刊名称】《硫酸工业》
【年(卷),期】1995(000)001
【摘要】１００ｋｔ／ａ硫酸转化工段换热器强化传热设计方案邓先和，邓颂九（华南理工大学化工研究所）空心环管壳式换热器采用双面强化传热管与空心环同板管间支承物构成传热性能好与流体阻力低的高效管壳式换热器。
此技术已在广东乐昌磷肥厂做了工业化试验’‘’，于１９９１年...
【总页数】2页(P38-39)
【作者】邓先和;邓倾九
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ111.16
【相关文献】
1.硫酸转化系统中新型换热器的强化传热研究 [J], 周水洪;邓先和;何兆红
2.转化工段大直径换热器管板支撑的rn设计及其优化 [J], 刘振中
3.热管换热器在硫酸转化工段的应用 [J], 吕周全
4.硫酸转化工段高温大直径换热器设计思路研究 [J], 莫春萍;王万林;李治民;郑建国
5.硫酸转化工段高温大直径换热器的设计 [J], 徐佳伟
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3 2
换热器设计结果
根据假定的物流与温度条件, 600 kt/ a、 800 kt/ a
表 3、 4 并附参考价格。碳钢换热器的缩放管是用 51 mm ∋ 3 5 mm 锅炉管轧制 , 不锈钢换热器的缩 放管是用 51 mm ∋ 2 5 mm316 L 不锈钢管轧制。
硫酸转化系统空心环管壳式换热器的设计结果见 表1
在技术熟练的条件下一天就能做好, 许多企业在 掌握了网板加工方法之后都认为网板的加工是较 方便的, 并不会成为换热器加工的难点。 c 有的企业担心缩放管容易积垢, 致使污 垢热阻及流动阻力增大。从传热管积灰的原因上 看, 积灰主要发生在流体流速小、 有流动死角之 处, 而缩放管束在壳程是采用空心环支承, 流体纵 向流阻小, 流速高 , 且无流动死角 , 故不易发生积 垢。而在缩放管的凹肋面 , 由于曲面较大, 而且平 滑, 边界层流体的湍流强度也较高 , 故也不易积 灰。一般在正常的工况条件下, 只要气体是干气
2
2 946 4 63 ∋ 10 3 62 3
- 2
传热负荷 / kW 传热温差 / ( 总传热系数 / W#m #(
- 1
25 2 1470 5 8 10 4 151 136 0 101 505 10
管壳两侧总压降 / Pa 换热器直径 / m 换热器总高 / m 碳钢换热器总重 / t 碳钢换热器价格 ( 参考 ) / 万元 不锈钢换热器总重 / t 不锈钢换热器价格 ( 参考 ) / 万元 换热面积余量 , %
收稿日期 2001- 05- 18 作者简 介 邓 先 和 , 男 , 华 南 理 工 大学 教 授、 博 导 , 从事换热设备研究。
稳定且较廉, 而我国的硫资源较短缺, 我国进口 硫磺数量持续增加。在磷矿资源丰富的云南省, 为了大规模生产磷复肥, 正考虑建设大型的硫磺 制酸系统。为使新建系统的一次性设备投资少、 运行能耗低、经济效益好 , 用户及设计院都在寻 找先进、可靠的生产设备。目前, 空心环管壳式 换热器已在 25~ 400 kt / a 硫铁矿、硫磺及冶炼烟 气制酸 系统有良 好的使用, 设计技 术已成熟可 靠, 这为 600 kt/ a、 800 kt/ a 硫酸系统换热器的设 计提供了可靠依据。本文以 600 kt/ a、800 kt/ a硫 磺制酸为例, 提出了空心环管壳式换热器的设计 方案。
N2 7 880 6 7 880 6 7 880 6 7 880 6 7 880 6 7 880 6
∃ 换热器
管程 壳程
505/ 454 385/ 449 465/ 201 60/ 389 418/ 180 50/ 264
% 换热器
管程 壳程
& 空气预热器管程 壳程
# 26 #
硫 酸 工 业
2001 年第 5 期
供求信息
闲置设备情况
序号 1 2 3 4 5 6 7 设 备 规 格 设 备 状 况 制造单位 上海鼓风机厂 上海鼓风机厂 西安电机厂 西安电机厂 上海电机厂 上海鼓风机厂 制造日期 1995年 7 月 1994年 12月 1986年 4 月 1986年 11月 1994年 12月 报价 3. 20 万元 2. 50 万元 1. 80 万元 1. 35 万元 1. 20 万元 0. 15 万元 0. 25 万元 / 个 ( 新) 罗茨鼓风机 罗茨鼓风机 电动机 电动机 电动机 消音器 闸阀 L48 ∋ 66W D- 2 风量 110 m3 / min L48 ∋ 66W D- 2 3 风量 110 m / min JS126- 6 115 kW JS117- 6 115 kW JS116- 6 95 kW Dg300 Dg350 1996年 投 运 , 1997 年 初拆 除 , 存放 至 今 , 仅运行 3个月 , 基本全新 1995年 投 运 , 1997 年 初拆 除 , 存放 至 今 , 实际运行 2年 , 八成新 罗 茨 风 机 配 套 电 机 , 运 行 两 年, 于 1997年拆除存放至今 , 八成新 罗 茨风 机配 套 电机 , 运行 约一 年 , 于 1997年拆除存放至今 , 八成新 罗 茨风 机配 套 电机 , 运行 仅数 月 , 于 1997年拆除存放至今 , 九成新 罗茨风机配 套 2 个全新 , 2 个已使用 电话 : 13992776396 联系人 : 唐周弟
表2
800 kt / a 硫酸系统各换热器假定的物流与温度条件
进 / 出口温度 / ( SO2 179 4 89 7 89 7 89 7 5 98 0 物流量 / kmol#h SO3 1 016 9 0 1 106 6 0 83 74 0
1
O2 1 086 8 1 040 2 1 040 2 1 040 2 999 9 2 791 4
# 24 #
硫 酸 工 业
2001 年第 5 期
设计技术
大型硫磺制酸转化系统强化换热器设计方案
邓先和, 张亚君
( 华南理工大学化工研究所 , 广东 广州 510640)
摘
要 对 600 kt/ a、 800 kt/ a 硫磺制酸两转两吸系统 采用空 心环管 壳式换 热器配 置做了 方案设计 , 并 提供
1
前言
近几年, 由于国际市场硫磺供应充足、价格
对于空心环管壳式换热器, 硫酸企业经常会 提出 3 个问题, 现解释如下。 a 缩放管的使用是否安全, 凹凸肋面处管 壁是否减薄, 以及管表面加工后是否遗留较高的 残余应力, 容易造成氧化腐蚀。对此 , 我们做过仔 细检查 , 轧制加工后的缩放管管壁厚度非常均匀。 原光胚管管壁厚度 3 5 mm , 经轧制后在凹凸肋面 处厚度偏差小于 0 1 mm 。而加工后管壁的残余 应力也经有关部门化验, 化验结果表明符合传热 管的国标要求, 可以安全使用。实际上, 缩放传热 管自 1990 年在工业上投入使用以来 , 在正常的工 艺条件下操作一直保持良好的工业运行记录 , 并 没有因轧制而造成过快氧化腐蚀的问题。 b 空心环网板 的大型化是否 有足够的 刚 度。这一问题根据理论力学的分析可作解释, 这 种肋网结构的网板 , 虽然肋筋厚度仅 3 mm, 但筋 高 20 mm, 上下两排纵横肋筋, 再加上中间一排空 心环( 壁厚 3 mm, 高 30 mm ) , 网板总高 70 mm, 肋 筋与空心环之间全部点焊, 并与网板的边框连成 一体 , 网板的钢性可超过厚 15 mm 的钢板 , 而重 量远小于厚 15 mm 的钢板, 因此, 其具 有足够的 刚度。事实上 , 工 业应 用中 制作 的 网板 直径 从 1 3 m 到 4 2 m 都表现出有足够的刚性 , 产品从 未出现过任何弯曲变形。网板在制造加工上也并
了相应的换热器设计结果。与采用传统的换热器比较 , 对于 600 kt/ a 硫磺制酸系统采用空心环管式壳换热器 可节省 36% 的换热面积、 17% 的投资。 关键词 大型 ; 硫磺制酸 ; 空心环管壳式换热器 ; 设计 中图分类号 T Q 051 5 文献标识码 B 文章编号 1002- 1507( 2001) 05- 0024- 04
表4
800 kt / a 硫酸系统换热器设计结果
∃ 换热器 % 换热器 9 951
3
& 空气预热器 5 580
换热面积 / m 传热温差 / (
2
3 880 6 08 ∋ 10 62 3
- 2 - 1
传热负荷 / kW
3 11 ∋ 10 105 2 29 7 2 793 6 5 16 385 346 5 266 1 330 10
性能指标 传 热系数/ W# m - 2# ( 换 热面积/ m 2 换 热器重量碳钢 / t 投 资费用/ 万元
- 1
著的经济效益。对于 600 kt/ a 硫磺制酸系统, 若 采用表 3 的换热器设计方案, 则与采用传统换热 器比较的结果见表 5。采用空心环管壳式换热器 可节省换热面积 8 027 m , 减 少换热 器材耗 ( 碳 钢) 342 t。若传统换热器按 7 000 元/ t 计, 则可节 省设备一次性投资 116 万元。按同样方法计算, 对 800 kt/ a 硫磺制酸系统 , 采用空心环管壳式换 热器可节省换热面积 1 0784 m 2 , 降低材耗 434 t, 节省设备一次性投资 154 万元。由于换热器的台 数可减少一半, 换热器的保温 , 管线材料及加工费 的节省, 以及系统地面基础设施的简化 , 也都可降 低设备的一次性投资费用 ( 约占换热设备投资的 10% 左右 ) 。此外, 由于空心环管壳式换热器是采 用壳程环套进气结构 , 气体沿壳体圆周进气, 管外 气速较低 , 这可使传热管的金属壁温较高( 维持在 100 ( 以上) , 即使有少量酸雾打在壁面上也能及 时蒸干, 保持管壁干燥, 不容易结酸泥, 而管间用 空心环网板支承, 空隙率很大 ( 可达 80% ) , 流阻 很小 , 故可长期维持低压降操作, 与传统换热器相
∃ 换热器 % 换热器 7 382 2 34 ∋ 10 4 105 2 30 0 2744 5 6 15 0 288 259 2 199 995 10 & 空气预热器 4 120 1 71 ∋ 10 4 141 7 29 2 2450 5 2 11 4 177 159 3 121 605 10
换热面积 / m
600 kt / a 硫酸系统各换热器假定的物流与温度条件
进 / 出口温度 / ( SO2 134 7 67 3 67 3 67 3 4 49 0 物流量 / kmol#h SO3 763 1 0 830 5 0 62 85 0
1
O2 815 6 780 6 780 6 780 6 750 4 2 094 8
邓先和
张亚君
大型硫磺制酸转化系统 强化换热器设计方案
# 25 #
不困难, 以孔板做加工模具 , 一个
2 m 的网板,
体 , 就不会出现管壁粘垢的现象。从目前 40 多家 硫酸企业使用的情况来看, 在正常的生产条件下 , 并未出现因污垢热阻增大, 换热器传热性能下降 , 以及流体阻力大幅上升的问题 , 这较传统的管壳 式换热器有较大的改进。