年产20万吨硫酸生产车间工艺设计毕业设计说明书
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
硫酸是一种重要的化工原料，在冶金、石化、制药等领域有广泛的应用。
为了满足市场需求，设计一个年产20万吨硫酸的生产车间工艺。
1.原料准备和处理：硫酸的主要原料是硫矿石或者硫化物，如硫黄、硫铁矿等。
在生产车间中，原料需要进行破碎、磨细、浸泡和浸出等预处理。
这些步骤主要是为了提高原料的反应性和溶解度，从而提高硫酸的产率。
2.浸出反应：在浸出反应中，将处理后的原料与浸出剂（通常是浓硫酸）在反应釜中进行反应。
反应条件通常为高温高压，反应时间约为数小时。
反应结束后，将浸出液与残渣进行分离，得到含有硫酸的浸出液。
3.浓缩和蒸发：由于硫酸有较高的沸点，因此需要进行浓缩和蒸发，使浸出液中的水分逐渐减少，得到浓硫酸。
通常采用多效蒸发器或者浓缩塔进行蒸发，以提高热效率和产率。
经过多次浓缩和蒸发，能够将浸出液中的水含量降至较低，得到高浓度的硫酸。
4.码头和装运：生产车间需要配备码头和装运设备，方便将生产的硫酸装运出去。
硫酸可以通过公路、铁路或者船运等方式进行装运，需要有相应的输送设备和包装设备。
5.废气处理：硫酸生产过程中会产生大量的废气，其中含有硫酸雾和二氧化硫等有害物质。
为了保护环境和员工的健康，需要进行废气处理。
常见的废气处理方式包括干式吸附、湿式吸附、催化氧化和洗涤等方法，以去除废气中的有害物质。
6.废水处理：硫酸生产过程中会产生大量的废水，其中含有硫酸和杂质等物质。
为了保护环境和水源的安全，需要进行废水处理。
常见的废水处理方式包括中和、沉淀、过滤和浓缩等方法，以去除废水中的有害物质。
以上是一个年产20万吨硫酸的生产车间工艺设计的基本方案。
在具体的实施中，还需要根据具体的生产条件和要求进行调整和完善。
同时，与此相关的设备和设施也需要考虑，以确保工艺的顺利实施。
年产20万吨硫酸厂的设计 毕业设计
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2013级石油化工生产技术专业题目：年产20万吨硫酸厂的设计毕业时间：2016年6月学生姓名：李小飞指导教师：徐晶班级：2013级石油化工生产技术（5）班二○一五年四月十日年产20万吨硫酸厂的设计摘要：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。
本设计采用了先进的两转两吸钒触媒接触法制硫酸技术，二氧化硫尾气采用了氨水溶液进行吸收并制得有用的副产物。
本设计的年生产能力为20万吨硫酸，其主要生产过程包括以下工序：硫铁矿的焙烧、炉气的净化、二氧化硫的转化、三氧化硫的吸收和尾气的处理。
本设计说明书的编制包括：硫酸生产原理与生产工艺流程的论证、物料衡算及防腐安全等内容。
关键词：硫酸; 接触法; 两转两吸流程一、综述（一）硫酸硫酸，俗称硫镪水，磺镪水，矾油等。
英文名sulfuric acid;oil of vitrol.分子式H2SO4，相对分子质量98.07。
纯品为无色，无臭，透明油状液体，市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。
浓度98%左右的硫酸，市场上俗称为“九八酸”，把20%的发烟硫酸称为“104.5酸”，简称“105酸”。
硫酸是一种强酸。
作为二元酸，它有中性盐（硫酸盐）和酸式盐（硫酸氢盐）。
浓硫酸是强脱水剂，对于有机物和人的皮肤有强烈的破坏作用。
浓硫酸与硝酸混合，组成硝化剂，广泛应用于有机化合物的硝化过程。
硝酸与硫酸相互作用，产生NO2+离子，它与芳香族化合物反应，生成芳香族化合物的硝化衍生物，广泛用于炸药，医药，染料和食品等工业生产。
浓硫酸与发烟硫酸，三氧化硫，氯磺酸都是磺化剂，它们可以把磺酸基（—SO3H）引入有机化合物。
许多种医药，农药和染料的生产都是基于芳香族有机化合物的磺化。
（二)硫酸工业简介硫酸生主要是以各种含硫物质为原料（如FeS2、尾沙、硫磺等）制取二氧化硫气体，然后通过催化剂氧化成三氧化硫经吸收而生成硫酸。
大型年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
大型年产20万吨硫酸生产车间工艺设计年产20万吨硫酸生产车间工艺设计摘要硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。
本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为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。
本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。
主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。
完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。
经分析，设计技术可靠，经济合理。
在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。
关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 TonsAbstractSulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality.It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methodsof sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.Keywords: Sulfuric acid; Producing Sulfuric Acid by Sulfur; The stove of sulfur; Conversion tower目录1 引言 (1)1.1概述 (1)1.2全球硫酸工业概况 (1)1.3我国工业概况 (2)1.4硫酸的性质 (3)1.4.1物理性质 (3)1.4.2浓硫酸的化学性质 (4)1.4.3稀硫酸的化学性质 (7)1.4.4相对密度 (7)1.4.5硫酸的结晶温度 (8)1.4.6硫酸的热容、热焓 (8)1.4.7硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (9)1.5硫酸几种不同的生产工艺 (10)1.5.1以硫磺为原料 (10)1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (11)1.5.3冶炼烟气和其它原料 (11)1.6低浓度二氧化硫气体的处理 (12)1.7硫酸污水处理 (13)1.8二氧化硫尾气 (13)2 工艺流程 (13)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (14)2.2转化工段 (15)2.2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (15)2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (17) 2.3吸收工段 (27)2.3.1吸收流程配置的方式 (28)2.3.2吸收工段的流程 (29)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (29)2.4废热回收工艺 (30)2.5关于低温位热能回收工艺 (31)3 物料衡算 (32)3.1 设计要求： (32)3.2物料衡算 (32)3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 (32)3.2.2转化器物料衡算 (33)3.3热量衡算 (36)3.3.1热量衡算的目的 (36)3.3.2热量衡算依据 (36)3.3.3各物质热力学参数[23]（标况下） (36)3.3.4各工段的热量衡算 (37)4 主要设备的设计与选型 (46)4.1焚硫炉 (46)4.2转化塔 (47)4.3干吸塔 (49)4.4气体换热器 (50)4.5空气鼓风机 (53)4.6循环吸泵 (54)4.7废热锅炉 (55)4.8过热器和省煤器 (56)4.9设备一览表 (57)5 车间布置 (59)5.1车间布置的任务 (60)5.2车间布置的基本原则 (60) 5.3车间布置设计的一般要求 (60) 5.4车间布置 (64)5.5 装置的组成部分 (66)5.6 布置方案 (66)5.7 设备布置 (66)6 安全与环保 (67)6.1安全 (67)6.1.1产业安全现状 (67)6.1.2安全评价简介 (67)6.2环保 (68)6.2.1作业环境 (68)6.2.2主要污染 (69)6.2.3环境管理重点 (69)7 经济核算 (71)7.1概述 (71)7.2 能耗分析 (71)7.3 节能措施 (71)7.4经济核算 (72)7.4.1工程费用 (72)7.4.2其他费用 (74)7.4.3备用费用 (75)7.4.4专项费用 (75)7.4.5产品单位成本 (75)7.4.6流动资金 (77)7.4.7投资回收期 (77)设计总结 (78)参考文献 (79)致谢 (82)1 引言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。
年产18万吨硫酸厂的设计_毕业设计
毕业设计年产18万吨硫酸厂的设计摘要：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。
本设计采用了先进的两转两吸钒触媒接触法制硫酸技术，二氧化硫尾气采用了氨水溶液进行吸收并制得有用的副产物。
本设计的年生产能力为12.3万吨硫酸，其主要生产过程包括以下工序：硫铁矿的焙烧、炉气的净化、二氧化硫的转化、三氧化硫的吸收和尾气的处理。
本设计说明书的编制包括：硫酸生产原理与生产工艺流程的论证、物料衡算与热量衡算、主体设备的设计与选型、转化工段的工厂的车间布臵设计以及防腐安全等内容。
关键词：硫酸; 接触法; 两转两吸流程The factory design of producing one hundred and eightythousand tons of sulfuric acid a yearAbstract: As a basic inorganic chemical product, sulfuric acid has extensive applications in many fields of domestic economy such as chemical engineering, light industry, metallurgy and fertilizer etc. In this design, the same advanced twice transition and twice absorption contact sulfuric acid manufacture method has been adopted, and the exhaust gas of SO2 was absorbed by the solution of NH3•H2O and the SO2can be reclaimed. The capacity of our design is 180000t/a. The main production process consists of the combustion of sulfur ore, the oxidation of SO2, the absorption of SO3 and the treatment of exhaust gas. The specification of the design consists: introduction, demonstration of the method of producing vitriol, calculation of materials balance and energy balance, design and selection of main equipments, the layout of oxidation process of the plant, anticorrosion and security etc.Keywords: sulfuric acid; contact method; twice transition and twice absorptionprocess.第一章引言1.1 硫酸工业的发展概况硫酸的制造，始于八世纪。
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
根据年产20万吨硫酸的生产要求，设计一个合理的车间工艺流程是非常重要的。
下面是一个可行的工艺设计，详述了主要步骤和参数要求。
1.原料准备：硫磺：使用干燥、纯度大于99.5%的硫磺，以确保生产过程中不会受到杂质的干扰。
硝酸：使用纯度大于98%的浓硝酸，并控制进料温度在20-30°C之间，以避免剧烈反应产生热量。
水：使用纯净水作为反应的介质，同时控制水的质量和温度以提高硫酸的纯度和产量。
2.硫磺燃烧反应：硫磺经过破碎和脱水后，进入燃烧炉进行燃烧反应。
燃烧炉采用间歇式燃烧，炉温维持在1200-1300°C之间。
通过控制燃烧温度和时间，使硫磺完全燃烧生成二氧化硫。
3.二氧化硫氧化反应：二氧化硫与干燥的氧气混合，进入催化氧化反应器。
通过控制反应器的温度和反应时间，将二氧化硫催化氧化为三氧化硫（SO3）。
催化剂采用五氧化二钒，通过循环使用提高催化剂的使用寿命。
4.SO3吸收：SO3与反应器废气中的脱硫剂（如氨水）接触，进行SO3的吸收。
吸收塔采用阶段性吸收方式，即将SO3从气相吸收到液相，并利用强吸气塔脱硫废气中的SO25.SO3溶解：SO3溶解塔中加入精制水，将SO3溶解为硫酸。
溶解反应同修正液相平衡，通过控制温度、压力和溶解器的操作，确保SO3溶解的充分而稳定。
6.蒸发和搅拌：将溶解的硫酸送入蒸发器，通过蒸发器对硫酸进行浓缩。
蒸发途中需进行搅拌以保持液体均匀浓缩。
7.冷却和过滤：蒸发后的硫酸经过冷却器降温，然后通过过滤器去除悬浮物。
过滤后的硫酸呈现清澈无颜色的液体。
8.质量检验：对生产的硫酸进行质量检验，包括浓度、纯度、密度和杂质含量等方面的检测。
确保生产出符合标准要求的硫酸。
9.成品储存和包装：合格的硫酸经过储罐储存，并进行分装和包装。
根据客户的不同需求，进行适当的包装和标识，并做好防潮、防火的工作。
以上是年产20万吨硫酸生产车间工艺设计的主要步骤和参数要求。
这个工艺设计旨在确保硫酸的高纯度、高质量和高产量，并且尽量减少能源消耗和环境污染。
年产万吨硫酸铝车间工艺设计设计
硫酸铝是一种重要的化学原料，广泛应用于水处理、纸张制造、造纸业、矿山露天采矿、建筑和沥青混凝土等行业。
本文将针对年产万吨硫酸铝车间的工艺设计进行详细说明，包括原料准备、反应装置设计、蒸发结晶、过滤干燥及尾气处理等方面。
首先是原料准备。
硫酸铝的主要原料为石膏和硫酸。
工艺设计中需要考虑原料的供应、储存和处理。
石膏需要经过破碎、磨粉等工序以获得所需的颗粒度，硫酸则需要进行稀释和过滤以净化。
其次是反应装置设计。
硫酸铝的生产过程主要是硫酸和石膏的反应生成硫酸铝，并伴随着一定的热量释放。
设计反应装置时需考虑反应温度、反应速度、反应物料的混合均匀度等因素。
同时，还需要考虑反应产物的分离，以保证产品的纯度。
在蒸发结晶部分，通过蒸发反应液中的水分，使硫酸铝溶液逐渐浓缩，达到结晶的条件。
蒸发采用多效蒸发器进行，通过不同级别的挥发溶液来实现能量的循环利用，提高能源利用效率。
过滤干燥是将浓缩硫酸铝溶液进行过滤除杂，然后通过干燥设备将湿脱水的硫酸铝转化为干燥的硫酸铝产品。
过滤干燥装置的设计需要考虑生产能力、过滤效果和干燥速度等关键参数。
最后是尾气处理。
硫酸铝生产过程中会产生一定数量的尾气，其中含有硫酸雾和二氧化硫等有害物质。
为了减少对环境的污染，需要对尾气进行净化处理。
常见的处理方法包括催化燃烧、喷淋洗涤和吸附等技术，将有害气体转化为无害物质或者进行资源化利用。
总之，年产万吨硫酸铝车间的工艺设计要充分考虑原料准备、反应装置设计、蒸发结晶、过滤干燥及尾气处理等方面。
通过合理设计和优化操作，实现硫酸铝的高效生产，同时保证产品质量，减少对环境的影响。
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化肥、石油、制药等领域。
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计是一个复杂的任务，需要考虑原料供应、化学反应、能源消耗等多个方面。
下面是一个1200字以上的硫酸生产车间工艺设计。
1.原料供应：2.硫矿石磨矿：硫矿石磨矿是为了将硫矿石磨碎成可用于硫酸生产的粉末。
磨矿设备通常采用球磨机，硫矿石经过磨矿设备处理后，得到符合要求的粉末。
3.硫矿石烘干：由于硫矿石通常含有一定的水分，需要对硫矿石进行烘干。
烘干设备通常采用热风炉，将热风通过烘干设备对硫矿石进行烘干，以降低硫矿石的含水量。
4.炉型选择：硫酸生产的关键环节是燃烧反应，需要选择合适的炉型。
常用的炉型有隧道炉、浮床炉和固定床炉。
隧道炉适用于高含硫酸气体的产生；浮床炉适用于矿石颗粒较大的生产；固定床炉适用于石膏粉和硫酸铁矾的消耗。
5.燃烧和冷却：硫矿石经过燃烧反应产生硫酸气体，需要通过冷却装置进行冷却。
一种常见的冷却装置是燃烧室后连接多级冷却器，其中冷却器通过逆流方式进行，以最大限度地回收热能。
6.吸收：硫酸气体通过冷却装置冷却后，进入吸收塔。
吸收塔内注入稀硫酸，硫酸气体在接触过程中与稀硫酸进行吸收反应，生成浓硫酸。
吸收塔通常采用填料塔或者板式塔。
7.浓硫酸的分离和净化：浓硫酸从吸收塔中流出，并进入分离器。
在分离器中，通过蒸汽加热使硫酸提取，蒸汽通过加热换热器回收。
从分离器中分离出的纯硫酸进入储存罐进行存储，然后通过输送带运输到市场销售。
8.二氧化硫高效净化：硫酸生产过程中产生的二氧化硫气体需要进行高效净化处理，以防止对环境的污染。
常用的净化方式有湿法吸收法、活性炭吸附法等。
湿法吸收法是通过将二氧化硫气体与氢氧化钠反应，生成硫代硫酸钠，然后与稀硫酸反应生成硫酸，从而实现对二氧化硫的净化。
9.能源消耗：硫酸生产车间需要大量能源，主要包括热能和电能。
热能主要是通过烘干设备和冷却装置提供，电能主要是通过电动机提供。
综上所述，年产20万吨硫酸生产车间工艺设计是一个复杂而重要的工作，需要全面考虑原料供应、化学反应、能源消耗等多个方面。
年产20万吨硫酸工程项目工艺毕业设计
年产20万吨硫酸工程项目工艺毕业设计目录摘要 .............................................................................................................错误!未定义书签。
Abstract ........................................................................................................错误!未定义书签。
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)2.1.2 SO最适宜浓度的选择 (11)2氧化反应动力学 (11)2.1.3 SO22.2 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)2.8.2 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 (60)2.10.7 第Ⅱ省煤器 (60)2.11 第二吸收塔 (61)2.12 吸收水平衡 (63)第三章非工艺部分 (65)3.1 主要技术经济指标 (65)3.2 环境保护 (66)参考文献 (67)致谢 (68)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 / T 534-2002）一等品规格，硫酸质量符合下表要求。
年产20万吨硫酸工艺设计
一、工艺概述
本文档旨在详细说明20万吨/年硫酸生产工艺设计，该工艺的设计采
用的是热氧分解-冷凝法工艺流程，主要由原料贮存、原料预处理、热氧
分解、净化及冷凝等五个部分组成。
二、热氧分解
热氧分解是制备硫酸的关键环节，热氧分解段全部采用室温活性分子
吸附柱在室温下进行，主要由热氧分解器、空气分子活性柱、热净化柱、
净化过滤器以及气体回收等组成。
环节中，将原料SO2通过室温活性柱的
分解，分解出氧化硫酸、H2O2等物质，将气体回收，实现资源有效利用。
三、冷凝
冷凝环节中将上述产物通过冷凝器冷凝而成，主要由加热炉、冷凝器、溶剂回收系统等组成。
该环节采用的是恒温冷凝法，可以将气体中的硫酸
物质固定下来，然后将溶剂回收，进而完成硫酸的分解。
四、净化
净化过程主要通过膜法和结晶净化两种方法实现，结晶净化环节中，
采用的是双凝膜技术，其目的是将气体净化，以达到硫酸分解的要求，同
时也可以分离出其他副产品，如硫酸酐、卤素等。
五、废气处理
在热氧分解环节余下的废气，采用蒸馏法处理，将挥发性有机物去除，以达到环保要求，这是一种高效、低成本的废气处理方式。
年产万吨硫酸生产车间工艺设计
年产万吨硫酸生产车间工艺设计1. 引言本文档旨在设计年产万吨硫酸的生产车间工艺。
硫酸是一种重要的化工原料，在多个工业领域中得到广泛应用。
通过合理的工艺设计和优化，可以实现高效、稳定的硫酸生产，并确保产品质量符合要求。
2. 工艺流程2.1 原料准备硫酸生产的主要原料是二氧化硫（SO2）和氧气（O2）。
二氧化硫是通过燃烧硫矿或其他富含硫的物质得到的，而氧气可以通过空分设备从空气中分离出来。
2.2 SO2的净化硫矿燃烧产生的废气中含有大量其他杂质，需要对其进行净化处理。
常见的净化方法包括洗涤和吸附。
2.2.1 洗涤洗涤是将废气通过废气塔，塔内喷洒一定量的洗涤液（如稀硫酸）来除去其中的杂质。
洗涤液通过与废气的接触，吸收其中的SO2，并进一步转化为硫酸。
2.2.2 吸附吸附是指将废气通过吸附剂床层，利用吸附剂的特性将其中的SO2和其他杂质吸附下来。
吸附剂可以是活性炭、氧化铁等。
吸附剂中的SO2可以通过加热或其他方法得到。
2.3 SO2的氧化净化后的SO2气体需要进一步氧化为三氧化硫（SO3）。
常用的氧化方法是使用催化剂将SO2和氧气反应，生成SO3。
2.4 SO3的吸收SO3气体需要与水反应，生成硫酸。
吸收塔是最常见的反应器类型，其中硫酸水溶液通过塔内喷淋系统与SO3气体充分接触，使其转化为硫酸。
2.5 硫酸的脱水在吸收塔中生成的硫酸是稀溶液，需要进行脱水处理，得到高浓度的硫酸。
脱水通常通过蒸发和浓缩两个步骤来实现。
2.5.1 蒸发蒸发是将稀硫酸溶液加热，使其中的水分蒸发掉。
蒸发后的溶液浓度有所提高，但仍需经过进一步的浓缩处理。
2.5.2 浓缩浓缩是将蒸发后的硫酸溶液进行进一步浓缩，使其达到目标浓度。
通常采用多效蒸发器或蒸馏塔进行连续浓缩。
2.6 硫酸产品处理处理得到的硫酸产品可以通过过滤、冷却、储存等步骤进行后续处理。
过滤是为了去除固体杂质，冷却是为了降低硫酸的温度，储存则是为了存放和供应硫酸产品。
3. 设备选择与安装硫酸生产车间的设备选择和安装是确保工艺流程顺利进行的重要环节。
年产万吨硫酸生产车间工艺设计
年产万吨硫酸生产车间工艺设计1. 引言硫酸是一种重要的化工原料，在工业生产中有广泛的应用。
本文将对年产万吨硫酸的生产车间工艺设计进行详细阐述。
2. 工艺流程本工艺设计采用传统的硫磺氧化工艺，包括硫磺熔化、氧化反应和吸收、浓缩和脱水等步骤。
2.1 硫磺熔化硫磺熔化是将固态硫磺通过加热转化为液态硫磺的过程。
该步骤可以采用熔化炉进行，熔化炉内部设有加热装置，可以将硫磺加热至其熔点以上，使其熔化成液态。
2.2 氧化反应和吸收液态硫磺经过熔化后，将进入氧化反应器进行氧化反应。
反应器内部设有适当的制冷装置和氧化剂供应装置，使硫磺氧化为二氧化硫。
氧化反应后的气体会与进入反应器的过量空气一起进入吸收塔，利用浓硫酸对二氧化硫进行吸收，生成含有硫酸的吸收液。
2.3 浓缩和脱水吸收液中的硫酸含量不高，需经过浓缩和脱水过程进行提纯。
浓缩器将吸收液中的水分通过加热汽提的方式蒸发出去，得到浓缩后的硫酸液。
脱水器通过加热硫酸液，使其内部的水分蒸发，然后通过冷凝器冷凝回收。
经过多级浓缩和脱水处理后，得到浓度达到要求的硫酸。
3. 工艺设备3.1 硫磺熔化炉硫磺熔化炉是将固态硫磺转化为液态的关键设备。
熔化炉通常由不锈钢制成，炉内设有加热装置和熔化槽。
加热装置可以采用电加热或燃气加热的方式，确保熔化槽内的硫磺能够达到熔点以上的温度。
3.2 氧化反应器氧化反应器是将液态硫磺氧化为二氧化硫的设备。
反应器通常为立式容器，内设有搅拌装置、冷却器和氧化剂供应装置。
搅拌装置可确保硫磺充分与氧化剂接触，提高反应效率。
冷却器可控制反应器内的温度，防止反应过热。
3.3 吸收塔吸收塔是用于将氧化反应产生的二氧化硫气体吸收至浓硫酸中的设备。
吸收塔内设有填料，以增加接触面积，提高吸收效果。
在吸收塔中，氧化产生的二氧化硫气体通过底部进入，与从顶部流入的浓硫酸进行接触和反应，最终得到含有硫酸的吸收液。
3.4 浓缩器和脱水器浓缩器和脱水器是对吸收液进行浓缩和脱水的设备。
年产20万吨硫酸车间转化工段工艺设计
年产20万吨硫酸车间转化工段工艺设计年产20万吨硫酸车间转化工段工艺设计学院名称化学与制药工程学院专业班级化工13-1 学生姓名宋有为导师姓名袁芳2017年5月8日年产20万吨硫酸车间转化工段工艺设计作者姓名宋有为专业化学工程与工艺指导教师姓名袁芳专业技术职务讲师目录摘要 (1)第一章文献综述 (3)1.1综述 (3)1.2硫酸发展史 (3)第二章工艺说明书 (5)2.1概述 (5)2.1.1产品规模和规格 (5)2.1.1.1年操作日 (5)2.1.1.2生产方式 (5)2.1.1.3生产能力 (5)2.1.1.4产品规格 (5)2.1.2工艺方案叙述 (5)2.2装置设计说明 (5)2.2.1工艺原理 (5)2.2.2工艺流程说明 (6)2.2.3主要设备选型说明 (6)2.2.4化工原材料规格及用量 (6)2.2.4.1进入转化器气体组成 (6)2.2.4.2本设计采用的催化剂型号: (6)第三章转化工序物料衡算 (7)3.1转化工序 (7)3.2转化反应引发平衡转化率，转化率计算 (8)3.3两次转化流程 (10)3.4物料衡算 (11)3.4.1进一段气体量及成分 (11)3.4.2出一段气体量及成分 (11)3.4.3出二段气体量及成分 (12)3.4.4出三段气体量及成分 (12)3.4.5出四段气体量及成分 (12)第四章转化器各段的热量衡算 (15)4.1一段反映热量和出口温度 (15)4.1.1进入转化器第一段气体带入热量 (15)4.1.2出转化器第一段气体温度 (15)4.1.3反应热 (16)4.1.4一段出口气体带出热量 (17)4.2转化二段反应热量和出口温度 (17)4.2.1进转化器第二段气体带入热量 (17)4.2.2出转化器第二段气体温度 (18)4.2.3反应热 (19)4.2.4二段出口气体带出热量 (19)4.3转化三段反应热量和出口温度 (19)4.3.1进转化器第三段气体带入热量 (19)4.3.2出转化器第三段气体温 (20)4.3.3反应热 (21)4.3.4三段出口气体带出热量 (21)4.4转化四段反应热量和出口温度 (21)4.4.1进转化器第四段气体带入热量 (21)4.4.2出转化器第四段气体温度 (22)4.4.3反应热 (23)4.4.4四段出口气体带出热量 (23)第五章换热器温度，传热面积的计算 (25)5.1第一换热器 (25)5.2第二换热器 (25)5.3第三换热器 (26)5.4第四换热器 (27)第六章换热器设计 (30)6.1换热器概述 (30)6.2换热器基本要求 (31)6.2.1合理地实现所规定的工艺条件 (31)6.2.2安全可靠 (32)6.2.3有利于安装、操作与维护 (32)6.2.4经济合理 (32)6.3 换热器的结构形式 (32)6.3.1管壳式换热器 (32)6.3.2蛇管式换热器 (33)6.3.3套管式换热器 (33)6.4换热器材质的选择 (33)6.5管板式换热器的优点 (33)6.6列管式换热器的结构 (34)6.7管板式换热器的类型及工作原理 (35)摘要本设计进行的是20万吨硫酸 /年转换系统的工艺设计，主要负责硫酸生产过程中二氧化硫到三氧化硫的转化过程，计算部分包括三个：物料平衡，热量衡算和换热面积的计算，转换过程是通过2次转化2次吸收来完成的。
年产20万吨硫铁矿制硫酸生产线项目建议书
年产20万吨硫铁矿制硫酸⽣产线项⽬建议书200kt/a硫铁矿制硫酸⽣产线项⽬建议书河北****有限公司2015年03⽉⽬录⼀、项⽬概况 (3)⼆、项⽬承办单位基本情况 (3)三、项⽬提出的背景及建设的意义 (3)四、项⽬建设的有利条件 (3)五、产品⽤途和市场分析 (3)六、项⽬的技术⽅案 (4)七、产品成本测算 (14)⼋、项⽬⽤地利⽤指标与投资强度 (15)九、公⽤⼯程及辅助设施⽅案 (15)⼗、环境保护、劳动安全与⼯业卫⽣及节能 (18)⼗⼀、组织机构及劳动定员 (24)⼗⼆、建设实施与⼯程进度安排 (25)⼗三、投资估算及资⾦筹措 (26)⼗四、经济效益 (28)⼗五、结论 (29)⼀、项⽬概况1.1、项⽬名称：200kt/a硫铁矿制硫酸⽣产线项⽬1.2、项⽬建设地址：1.3、项⽬承办单位：河北****有限公司1.4、项⽬负责⼈：⼆、项⽬承办单位基本情况（略）三、项⽬提出的背景及建设的意义（略）四、项⽬建设的有利条件（略）4.1、资源优势4.2、电⼒供应优势4.3、交通运输优势4.4、⼈员素质优势五、产品的⽤途和市场分析5.1、产品的⽤途硫酸是重要的基础化⼯原料之⼀，是化学⼯业中最重要的产品，主要⽤于制造⽆机化学肥料，其次作为基础化⼯原料⽤于有⾊⾦属的冶炼、⽯油精炼和⽯油化⼯、纺织印染、⽆机盐⼯业，某些⽆机酸和有机酸、橡胶⼯业、油漆⼯业以及国防军⼯、农药医药、制⾰、炼焦等⼯业部门，此外还⽤于钢铁酸洗。
5.2、硫酸的产、需情况根据中国硫酸⼯业协会的统计和预计：2011年，我国硫磺制酸3500万吨，占硫酸总量的47%，硫磺制酸20万吨/年以上装置占80%，最⼤单系列装置100万吨/年；冶炼烟⽓制酸2160万吨，占硫酸总量的29%，冶炼烟⽓制酸20万吨/年以上装置占75%，最⼤单系列装置90万吨/年；硫铁矿制酸1818万吨，占硫酸总量的24%，硫铁矿制酸20万吨/年以上装置占45%，最⼤单系列装置40万吨/年。
年产20万吨硫酸工艺设计-word格式-word格式
电除雾器及铅间接冷凝器分别设有冲洗槽，在循环冲洗中被洗下来的污酸连同工艺补充水一并经泵依次往前串，汇入空塔循环槽。净化工段产出的稀酸经脱吸塔除二氧化硫后，进入中间槽，用中间槽泵送入污酸处理站，处理合格后排放。脱吸后的含SO2气体与出洗涤塔的烟气混合进入间冷却器。
c)催化转化器。来自于燃烧室或燃烧炉的废气经冷却后 ,用蒸汽锅炉控制温度在 400 ℃,经离心式鼓风机将其输送到催化转化器。催化转化器是不锈钢制的圆筒形反应器 ,塔盘上装有金属氧化物催化剂 ,将废气中的 SO2氧化成 SO3。催化剂的活性组分为 V2O5。低温也有益于生成 SO3 ,但是 400℃是其下限 ,因为该温度是催化剂的触发温度。当 SO2的体积浓度低于 2%,且催化剂床层的温升低于 50℃时 ,利用单床层反应器系统 ,SO2的转化率就能超过 98 %。催化剂床层温升低时无需使用多床层系统。如果进入催化转化器的 SO2浓度非常高 ,使用 23个床层 ,且进行级间冷却 ,SO2的转化率可超过 97 %。
10.0 -4.7 100 10.371
76.0 -22.2 游离SO310 -1.5
93.0 -27 游离SO320 2.5
98.5 1.8 游离SO365 -0.35
（3）硫酸的用途
硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料，而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。
硫酸的用途十分广泛，在化肥工业中，硫酸主要用于生产过磷酸钙和硫酸铵；在冶金工业中则主要用于铜、锌、镉、镍等金属的电解精炼；在电镀、搪瓷工业中需要硫酸清洗工件表面；其他工业如轻工业、有机合成工业、无机盐工业等也要消耗相当数量的硫酸，如硫酸主要用于生产化学肥料、合成纤维、涂料、洗涤剂、制冷剂、饲料添加剂和石油的精炼、医药和化学工业。如今己内酰胺生产是硫酸的第二大用户，聚己内酰胺纤维是一种用途很广泛的合成纤维，除用于衣着以外，还用于制造渔网、降落伞、轮胎帘子线和绝燃材料。
最新年产万吨硫酸铝车间工艺设计设计
硫酸铝是一种重要的化工中间体，广泛应用于食品、医药、化妆品、冶金、石油等行业。
随着需求的增加，建设一座年产万吨硫酸铝的车间成为迫切需要解决的问题。
本文将针对最新年产万吨硫酸铝车间工艺设计进行详细描述。
首先，硫酸铝的生产工艺主要包括原料处理、反应、结晶、离析、干燥、包装等多个环节。
对于年产万吨硫酸铝车间来说，以下是一个可行的工艺流程。
1.原料处理：首先将采购的铝粉通过物料提升机送至破碎设备进行破碎，破碎后的铝粉通过螺旋输送机送入反应釜。
2.反应：将铝粉与硫酸按一定比例混合，然后将混合物加热至反应温度，通过搅拌反应釜进行搅拌。
反应结束后，将反应液通过泵送至结晶器。
3.结晶：结晶器内的反应液通过加热循环来提高结晶度，经过一定时间的结晶后，通过结晶液分离设备将结晶液和未结晶液进行分离。
4.离析：将分离得到的结晶液放入干燥设备中进行烘干，将结晶物与剩余的未结晶液进行离析。
5.干燥：通过热风炉对离析后的结晶物进行干燥处理，使其达到所需的干燥度。
6.包装：将干燥后的硫酸铝产品送至包装车间，根据需要进行包装，最后放入仓库储存。
除了以上的基本工艺流程，为了优化工艺设计，还可以考虑以下几个方面：1.设备选型：根据年产量要求，选择适合的反应釜、结晶器、离析设备和干燥设备。
考虑设备的耐腐蚀性、热效率和稳定性，以确保生产的连续性和高效性。
2.节能减排：在工艺设计中应尽量减少能源消耗和废水废气的排放，如选择高效能热风炉、优化结晶器和离析设备的工艺参数。
3.自动化控制：采用先进的自动化控制系统，实现设备的智能化程度，提高生产的稳定性和准确性。
4.安全性考虑：确保车间的安全性，加强生产事故的预防和防护设施的建设，严格执行操作规程和安全操作规范。
综上所述，最新年产万吨硫酸铝车间的工艺设计要全面考虑原料处理、反应、结晶、离析、干燥、包装等多个环节，同时优化设备选型、节能减排、自动化控制和安全性考虑。
通过合理的工艺设计和科学的管理，可以实现高效、稳定的硫酸铝生产，满足市场需求。
年产20万吨硫酸车间工艺设计可行性方案
【下载参考报告编辑】【实用文档下载编辑省事省力】实用文档套用范本下载编辑方便快捷年产20万吨硫酸生产车间工艺设计可行性方案目录1 引言 (1)1.1概述 (1)1.2全球硫酸工业概况 (1)1.3我国工业概况 (2)1.4硫酸旳`性质 (3)1.4.1物理性质 (3)1.4.2浓硫酸旳`化学性质 (4)1.4.3稀硫酸旳`化学性质 (7)1.4.4相对密度 (7)1.4.5硫酸旳`结晶温度 (8)1.4.6硫酸旳`热容、热焓 (8)1.4.7硫酸旳`沸点蒸气压和蒸气组成 (9)1.5硫酸几种不同旳`生产工艺 (10)1.5.1以硫磺为原料 (10)1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (11)1.5.3冶炼烟气和其它原料 (11)1.6低浓度二氧化硫气体旳`处理 (12)1.7硫酸污水处理 (13)1.8二氧化硫尾气 (13)2 工艺流程 (13)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (14)2.2转化工段 (15)2.2.1二氧化硫转化反应旳`基本原理 (16)2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (17)2.3吸收工段 (27)2.3.1吸收流程配置旳`方式 (28)2.3.2吸收工段旳`流程 (29)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (29)2.4废热回收工艺 (30)2.5关于低温位热能回收工艺 (31)3 物料衡算 (32)3.1 设计要求： (32)3.2物料衡算 (32)3.2.1硫磺焚烧旳`物料衡算 (32)3.2.2转化器物料衡算 (33)3.3热量衡算 (36)3.3.1热量衡算旳`目旳` (36)3.3.2热量衡算依据 (36)3.3.3各物质热力学参数[23]（标况下） (36)3.3.4各工段旳`热量衡算 (37)4 主要设备旳`设计与选型 (46)4.1焚硫炉 (46)4.2转化塔 (47)4.3干吸塔 (49)4.4气体换热器 (50)4.5空气鼓风机 (54)4.6循环吸泵 (55)4.7废热锅炉 (55)4.8过热器和省煤器 (56)4.9设备一览表 (58)5 车间布置 (59)5.1车间布置旳`任务 (60)5.2车间布置旳`基本原则 (60)5.3车间布置设计旳`一般要求 (60)5.4车间布置 (64)5.5 装置旳`组成部分 (66)5.6 布置方案 (66)5.7 设备布置 (66)6 安全与环保 (67)6.1安全 (67)6.1.1产业安全现状 (67)6.1.2安全评价简介 (68)6.2环保 (68)6.2.1作业环境 (68)6.2.2主要污染 (69)6.2.3环境管理重点 (70)7 经济核算 (71)7.1概述 (71)7.2 能耗分析 (71)7.3 节能措施 (72)7.4经济核算 (73)7.4.1工程费用 (73)7.4.2其他费用 (74)7.4.3备用费用 (75)7.4.4专项费用 (76)7.4.5产品单位成本 (76)7.4.6流动资金 (77)7.4.7投资回收期 (77)设计总结 (79)参考文献 (80)致谢 (82)1 引言1.1概述近十几年以来，我国硫酸工业得到很大旳`发展，重要旳`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.我国自行设计、自己建设旳`中、小型硫酸工程遍及全国，还承担了许多大型硫酸工程设计.此外，从国外引进了一些先进旳`硫酸技术.硫酸工程设计旳`进步，大大改变了我国硫酸工业旳`技术状况[1].硫酸工程设计因采用旳`原料不同其形式各异，工艺过程和设备须与所用旳`原料相匹配.以前我国以硫铁矿生产硫酸为主体，在今相当长旳`时期内，这种情况不会有较大旳`变化；以重有色冶金工业旳`冶炼烟气生产硫酸，是我国硫酸工业旳`重要组成部分；随着硫磺供应旳`增加, 愈来愈多旳`新建工程从治理环境、生产简便和经济角度考虑，选用以硫磺生产硫酸；以石膏、磷石膏为原料生产硫酸、联产水泥旳`工程，也有新旳`发展.一般情况下，以硫铁矿制酸工艺较复杂些，硫磺制酸过程简便些[2].1.2全球硫酸工业概况硫酸是传统旳`无机基本化工原料，自18世纪中叶工业化生产以来，随着染料、炸药工业旳`兴起而迅速发展，现今随化肥工业、石油化工、有色冶金、纺织和轻工业、国防工业及其它有关工业旳`发展而不衰[2].硫酸工艺技术和装备、材料不断演变和进步，特别是近年来以环境保护和能源利用为中心旳`变革，使硫酸工艺和装备有了很大旳`变化，如改革工艺回收了90％以上旳`反应热产生蒸汽用于发电，除自用外并向装置外供电，成为应用清洁生产工艺旳`能源企业，其中MECS和Outolec等热回收工艺是目前流行旳`技术.目前世界各国硫酸工程都趋向于大型化发展，全球旳`硫酸有50％用于磷酸生产，还有一些用于镍旳`生产，这些工业部门旳`大型化要求配套旳`硫酸工程也大型化.有色冶炼工程旳`大型化也需配套旳`冶炼烟气制酸工程大型化.总之，这些工业部门生产大型化带动了硫酸工程旳`大型化[3].1.3我国工业概况我国国民经济连续不断增长，特别是磷复肥工业和有色冶金工业旳`蓬勃发展带动了硫酸工业迅速发展.进入2l世纪以来，建成了许多大型旳`以硫磺或硫铁矿为原料旳`生产装置，一些中、小型企业得到了改造，也朝大型化方向发展.以冶炼烟气为原料旳`硫酸工程与大型铜、镍等有色金属冶炼配套建设，相应建设大型旳`硫酸装置.在此期间建成旳`大型企业总生产能力占全国总生产能力50％以上，其中以硫磺制酸较多，冶炼烟气制酸次之[4].在建和待建项目建成后，大型硫酸装置将成为我国硫酸工业旳`主体，顺应了硫酸工业发展旳`需要.通过研制和创新，新工艺、新设备、新材料亦得到应用和推广，我国硫酸工业旳`技术水平有了较大旳`进步.对硫酸需求旳`增加，主要靠增加以硫磺为原料生产旳`硫酸和充分回收冶炼烟气中旳`SO2生产硫酸来解决，并逐步形成了较大生产能力，但以硫铁矿为原料生产硫酸旳`能力仍很大.硫铁矿制酸技术复杂，装置建设投资较高，再加上矿山旳`勘探、采选和建设等旳`投资，发展硫铁矿制酸旳`总投入较大.21世纪以来，我国在自主创新建设大批硫酸装置旳`同时，也引进了先进旳`硫酸装置、关键设备、催化剂、热回收技术和装备等，促进了我国硫酸工业技术和装备水平旳`提高[5].1.4硫酸旳`性质1.4.1物理性质（1）理化常数[6]性状：无色无味澄清粘稠油状液体；成分/组成：浓硫酸98.0%(浓)<70%(稀) ；密度：98%旳`浓硫酸1.84g/mL ；摩尔质量：98g/mol；物质旳`量浓度：98%旳`浓硫酸18.4mol/L；相对密度：1.84；沸点：338℃；溶解性：与水和乙醇混溶；凝固点：无水酸在10℃，98%硫酸在3℃时凝固.（2）溶解放热浓硫酸溶解时放出大量旳`热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅”若将水倒入浓硫酸中，温度将达到173℃，导致酸液飞溅，造成安全隐患.硫酸是一种无色黏稠油状液体，是一种高沸点难挥发旳`强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶.（3）共沸混合物（熔点：10℃）沸点：290℃（100%酸），沸点：338℃（98.3%酸）但是100%旳`硫酸并不是最稳定旳`，沸腾时会分解一部分，变为98.3%旳`浓硫酸，成为338℃（硫酸水溶液旳`）共沸混合物.加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%旳`浓度.（4）吸水性它是良好旳`干燥剂，用以干燥酸性和中性气体，如CO2，H2，N2，NO2，HCl，SO2等，不能干燥碱性气体，如NH3，以及常温下具有还原性旳`气体，如H3S吸水是物理变化过程.吸水性与脱水性有很大旳`不同：吸收原来就有游离态旳`水分子，水分子不能被束缚.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大，这是因为浓硫酸具有吸水性.1.4.2浓硫酸旳`化学性质（1）脱水性[7]脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素旳`过程.1)脱水性简介就硫酸而言，脱水性是浓硫酸旳`性质，而非稀硫酸旳`性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强.2)可被脱水旳`物质物质被浓硫酸脱水旳`过程是化学变化旳`过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数旳`比(2:1)夺取被脱水物中旳`氢原子和氧原子或脱去非游离态旳`结晶水，如五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O).3)炭化可被浓硫酸脱水旳`物质一般为含氢、氧元素旳`有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中旳`有机物，被脱水后生成了黑色旳`炭.浓硫酸如：C12H22O11浓硫酸12C+11H2O4)黑面包反应在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀.然后再加入15mL质量分数为98%旳`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，形成疏松多孔旳`海绵状旳`炭，还会闻到刺激性气味气体.C12H22O11浓硫酸12C+11H2O C+2H2SO4(浓) →CO2↑+2SO2↑+2H2O5)络合反应将SO3通入浓H2SO4中，则会有“发烟”现象.H2SO4+SO3→H2S2O7(亦写为H2O·SO3·SO3) （2）强氧化性1)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、铂之外旳`所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成二氧化硫.Cu+2H2SO4(浓) 加热CuSO4+SO2↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓) 加热Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性.2)非金属反应热旳`浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态旳`氧化物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫.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) 加热3SO2↑+2H2O2P+5H2SO4 (浓) 加热2H3PO4+5SO2↑+2H2O3)跟其他还原性物质反应浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸.H2S+H2SO4(稀) →S↓+SO2↑+2H2O2HBr+H2SO4(稀) →Br2↑+SO2↑+2H2O2HI+H2SO4(稀) →I2↓+SO2↑+2H2O（3）难挥发性制氯化氢、硝酸等（原理：高沸点酸制低沸点酸）如，用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体.NaCl(固)+H2SO4 (浓) →NaHSO4+HCl↑(常温)2NaCl(固)+ H2SO4 (浓) 加热Na2SO4+2HCl↑(加热) 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2NH3+ H2SO4→(NH4)2SO4Ca3(PO4)2+2H2SO4→2CaSO4+Ca(H2PO4)2 稳定性：浓硫酸与亚硫酸盐反应Na2SO3+ H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑（4）强酸性纯硫酸是无色油状液体，10.4°C时凝固.加热纯硫酸时，沸点290°C，并分解放出部分三氧化硫直至酸旳`浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点338°C.无水硫酸体现酸性是给出质子旳`能力，纯硫酸仍然具有很强旳`酸性，98%硫酸与纯硫酸旳`酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫旳`发烟硫酸就是一种超酸体系了，酸性强于纯硫酸[8].1.4.3稀硫酸旳`化学性质（1）可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应旳`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旳`盐反应，生成相应旳`硫酸盐和弱酸.（3）可与碱反应生成相应旳`硫酸盐和水.（4）可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应旳`硫酸盐和氢气.（5）加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖旳`水解.（6）能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色[9].1.4.4相对密度相对密度即单位体积硫酸旳`重量与同体积4℃水旳`重量之比.相对密度与密度在概念上是不同旳`，密度即单位体积硫酸旳`质量，g/cm³.但对于同一条件下旳`同一硫酸旳`相对密度与密度在数值上是同一旳`[10].硫酸相对密度是温度与酸浓度旳`函数.当固定温度，硫酸旳`相对密度随浓度升高而升高.当固定硫酸浓度，相对密度则随温度升高而下降.此属于一般旳`变化规律.此外当酸浓度在0～100%范围内，在任何温度下，以98.3%浓度下旳`相对密度为最大.当硫酸浓度属于发烟酸范围时，以含游离SO3在50%～65%浓度下旳`相对密度为最高.SO3%游离量低于此区域，相对密度随游离SO3%增加而升高.游离SO3%高于此区域，相对密度随游离SO3量增加而下降.1.4.5硫酸旳`结晶温度液体硫酸转变为固体硫酸时旳`温度称为结晶温度.结晶温度随硫酸浓度不同而变化，其变化关系是不规则旳`[11].市场上几种常见硫酸品种旳`结晶温度如表1-1所示：表1-1 常用硫酸和发烟硫酸旳`结晶温度硫酸浓度%（重量）结晶温度℃硫酸浓度%（重量）结晶温度℃10.0 －4.7 100 +10.371 76.0 －22.2 游离SO310 －1.5 93.0 －27.0 游离SO320 +2.5 98.5 +1.8 游离SO365 －0.35掌握了硫酸结晶温度具有下述意义：（1）了硫酸贮存输送提供了防止发生冻酸旳`温度控制依据；（2）为了确定产品浓度范围提供了依据；（3）对处于不正常情况下发生旳`酸冻结原因分析提供了理论依据.1.4.6硫酸旳`热容、热焓热容指在不发生相变又不发生化学反应和无其它功能旳`条件下，单位硫酸温度升高或降低1℃时，所引起旳`热量变化.以摩尔为单位，即摩尔热容[kJ/（mol·K）]，以质量千克为单位即为比热[kJ/（mol·K）].从实验上得知，将同一种浓度旳`硫酸从0升高到1与从99升到100所需要旳`热量是不同旳`[12].可见不同旳`温度下有不同旳`热容，为了使用上旳`方便，在工程计算中采用平均热容.热焓是指某一单位重量（kg）旳`硫酸在某一温度下含有旳`热量.热焓是状态函数，它旳`变化由始态和终态决定，与中间过程无关.1.4.7硫酸旳`沸点蒸气压和蒸气组成H2O－SO3为二元系统，其溶液具有恒沸状态旳`性质，这种性质在硫酸水溶液旳`浓缩、SO3吸收以及浓硫酸用作干燥剂等方面有着极其重要旳`意义.溶液旳`沸点随H2SO4含量旳`增加而升高.当浓度达到98.3%时达最大值（336.8℃），此后则下降，至100%H2SO4时为296.2℃.发烟硫酸旳`沸点，则随SO3（游离）百分含量旳`增大而下降，直降至44.7℃.常压下加热浓缩稀硫酸，当酸浓达到98.3%时，液面上旳`气相组成与液相组成达到相同，即使继续加热蒸发，液相组分不变，这时沸点（338.8℃）称恒沸点.这说明在常压下只能将稀硫酸浓缩到98.3%，成为理论上旳`浓缩浓度.但在生产操作中为了经济性和减少硫酸损失，通常只是将稀硫酸浓缩至92%～95%[13].根据相平衡原理，硫酸液面上应有相应旳`气体成分.上述旳`加热浓缩稀硫酸及加热蒸发游离SO3，相应旳`气相成分以H2O和SO2为主.而在常压低温范围内，硫酸液面上气相组分，则以H2SO4为主，其量用总蒸气压表示.各种温度下不同浓度硫酸旳`总蒸气压，可有下式计算：㏒p＝A-B/T式中p—蒸气压，Pa；T—绝对温度，K；A、B—与酸浓度有关旳`常数.当温度一定时，硫酸液面上旳`总蒸气压随硫酸浓度升高而降低，且在98.3%时总蒸气压最低.当酸浓超过98.3%时，总蒸气压随浓度旳`升高（游离SO3%增加）而增大.如表1-2所示：表1-2 各种浓度硫酸旳`A、B常数值H2SO4% 20 40 60 80 90 98.3 100A 8.922 8.844 8.841 9.293 9.255 9.780 9.805B 2268 2299 2458 3040 3390 4211 39141.5硫酸几种不同旳`生产工艺1.5.1以硫磺为原料进口硫磺可充分利用世界硫资源，以补充我国硫资源旳`不足，其前提是世界上要有多余旳`硫磺供应.硫磺进口量旳`多少受多种因素影响，但硫旳`供应总量和需求总量基本上平缓地上升，即使年我国进口硫磺达占世界硫磺贸易量旳`，也未出现总体上生产和供应小于需求旳`态势.上述资料可能有局限性，不够全面，但可看出在世界范围某些地区旳`变化和世界总量旳`变化是有区别旳`.拿我国旳`情况看，年硫铁矿制酸，硫磺制酸仅几十万吨年矿制酸减少到，硫磺制酸升至其中矿制酸改为硫磺制酸旳`量净增加了世界硫旳`消费，而其余增加旳`硫磺制酸大部分用于增产磷肥，并且主要是以产抵进，这样就减少了国外磷肥旳`生产，即减少了国外硫旳`消费量.所以，我国使世界硫磺消费净增加量实际低于进口硫磺旳`增加量[14].总体上世界硫磺供应略有富余，但年以来世界硫磺旳`价格逐渐抬高，目前硫磺生产主要地区是美国、加拿大、中东、前苏联，世界硫磺贸易最大进口国是中国占最大出口地区是加拿大和中东总和.硫磺贸易中所占份额最大旳`是加拿大、中东出口方和中国进口方，因中东不稳定旳`局势和费用上涨，加拿大随之涨价旳`可能性也是存在旳`，受影响最大旳`是我国.目前旳`高价位应该能促使我国硫磺制酸增长旳`势头下降.1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料硫铁矿是我国旳`自有资源，从我国这个人口，大国旳`安全和经济发展考虑，保持一定规模旳`硫铁矿采选能力和硫铁矿制酸能力是需要旳`.同时，从我国硫铁矿资源状况上考虑又应该节约使用，恰当地利用国外旳`硫资源.我国已是国际市场中重要旳`一员，因而特别需要研究和把握好国际市场，为硫酸旳`长期发展争取有利条件，硫铁矿制酸可以起到重要旳`调节、平衡作用.如果将硫铁矿制酸改为硫磺制酸，将净增加世界硫磺旳`消费需求，维持现有硫铁矿原料能力并稳步增长不但对国家经济安全有利，而且可以稳定世界硫磺市场，反过来对我国进口硫磺有利，总体上对我国硫酸工业旳`长期发展有利.稳定和发展硫铁矿制酸要重视发展硫铁矿矿源和发展硫铁矿制酸生产装置.发展硫铁矿矿源包括后备资源旳`勘探、资源开发利用旳`规划和评价、资源合理利用旳`研究、技术开发、矿山建设、提高生产能力和技术水平等.发展硫铁矿制酸生产装置包括工艺技术和装备水平旳`提高、减少环境污染、解决矿渣旳`综合利用、大型化等[15].要本着节约资源旳`观点，矿山和硫酸厂都要考虑在充分利用中、高品位矿旳`同时如何利用好低品位矿，提高资源旳`综合利用率.1.5.3冶炼烟气和其它原料冶炼烟气主要是有色金属硫化矿物冶炼时产生旳`含二氧化硫烟气，冶炼烟气制酸实际是冶炼厂旳`副产品，是随着冶金工业旳`发展而发展.我国冶炼烟气制酸发展迅速，已形成较大旳`生产能力，其硫酸产量占全国总产量旳`左右.石膏、磷石膏是我国硫酸原料潜在旳`硫资源，目前已有口以上旳`工业生产能力[16]，但近期大规模发展旳`条件还不够成熟.我国煤炭中所含旳`硫也是潜在旳`硫资源，目前燃煤烟气脱硫主要采用抛弃法，回收这部分硫旳`开发研究和工业化应该加紧进行.1.6低浓度二氧化硫气体旳`处理德国鲁奇公司80年代开发旳`物理吸收法吸收二氧化硫旳`工艺，经过改进已在液体二氧化硫旳`生产中使用,这种方法使用Selexol 溶液(聚乙二醇二甲醚) 作为吸收剂.美国孟山都环境化学公司开发了使用DBBP(丁基膦酸二丁酯) 作吸收剂旳`方法.DBBP选择性吸收剂对二氧化硫旳`吸收容量大且解吸温度低，蒸气压力和粘度都较低，腐蚀性小，而且是一种阻燃剂[17].丹麦托普索公司开发旳`湿法硫酸工艺成功地用于从有色金属冶炼废气中回收二氧化硫，这种工艺不使用吸收剂或化学药剂，不产生废水和废渣，特别适用于处理二氧化硫浓度低于5%旳`气体(也可用于处理SO2浓度高旳`气体)，二氧化硫旳`转化率可达99.3%～99.5%，生成旳`三氧化硫与气体中旳`水蒸汽结合为硫酸蒸汽，并在WSA冷凝塔中冷凝成酸，产品硫酸浓度可达98%.美国孟山都环境化学公司与Calgon Carbon公司合作开发了Centaur工艺，采用活性炭将二氧化硫吸附氧化生成三氧化硫并与水结合成硫酸.然后用水将硫酸从活性炭上洗涤下来，成为稀硫酸.这种方法与德国鲁奇公司过去开发旳`Sulfacid工艺相似，但Centaur活性炭旳`催化活性比其它活性炭高一倍.该法具有设备少、热能利用好、二氧化硫排放量低等特点.对于硫磺制酸装置，产生旳`稀硫酸可以代替补充水加入吸收系统；对于有色金属冶炼厂，稀硫酸可用于矿石旳`浸提.这种方法甚至可以与一转一吸流程合并使用，取代两转两吸工艺.与两转两吸比较，一转一吸加Centaur尾气处理工艺具有二氧化硫排放数量少，使用设备少、造价低、压力降小、热量回收率高及可以避免开、停车时造成环境污染等特点.这种方法旳`缺点是产生旳`硫酸浓度低，尾气中含有水蒸汽，会形成烟羽[18].1.7硫酸污水处理硫酸生产过程中含有SO3、H2SO4、As、Hg、悬浮物等有毒害物质.我们必须加入一定量旳`C a(O H)2、FeSO4、PAM等净水药剂来净化污水.流程见图1-1：图1-1 污水处理流程1.8二氧化硫尾气《大气污染物综合排放国家标准(GB16297—1996)限定二氧化硫最高允许排放质量浓度为960mg/m3.受二氧化硫平衡转化率旳`限制，无论是以硫磺还是硫铁矿和冶炼烟气为原料，尾气中必定含有一定量旳`二氧化硫.硫磺制酸工艺过程比较简单，操作条件与设计条件较为吻合，进转化工序旳`二氧化硫浓度和氧硫比较为稳定，采用两转两吸工艺制酸尾气较容易达标排放[19].2 工艺流程工艺上一般采用快速熔硫、液硫机械过滤、机械雾化焚硫技术，较多地采用“3 + 2 ”两转两吸工艺，并采用中压锅炉和省煤器回收焚硫和转化工序旳`废热，产生中压过热蒸汽.将澄清旳`熔融硫送入焚硫炉与空气雾化后于炉内焚化，产生高温二氧化硫炉气，经余热锅炉使炉气温度降至650～680℃，进入转化器，本设计采用一次转化通过一、二、三段触媒，二次转化通过四、五次触媒.换热方式一次转化采用外部换热，二次转化旳`四、五段间采用空气冷激. 2.1快速熔硫与液硫过滤工段熔硫工序一般采用快速熔硫和液硫机械过滤工艺，其中关键设备一是快速熔硫槽，二是液硫过滤器.固体硫磺经熔融，滤去固体杂质后，存于熔硫槽，维持熔硫温度在130~145℃之间，熔硫贮槽旳`空间温度在115℃以上.由泵将熔硫打入硫磺雾化喷嘴，与经过干燥旳`空气混合而入炉燃烧.燃烧旳`空气是由鼓风机送入硫酸干燥塔，使水分含量降低到0.1g/m3以下，再经过除沫后送至焚硫炉和转化器.近年来为了节能，新设计旳`焚硫系统把鼓风机改设在干燥塔之后，使每吨酸能耗可降低10%左右.在焚硫炉产生旳`炉气，温度在800～1000℃，SO2浓度在12%左右，经废热锅炉冷却到430℃左右，进入炉气过滤器，滤去杂质后与空气混合，使温度和SO2浓度都达到合适范围后进入转化塔[12].为了防止杂质在过滤槽内沉降，在过滤槽内增设了搅拌器，这样几乎所有固体杂质都可在液硫过滤器内除去，从而大大减轻了过滤槽旳`清理难度并延长了清理周期.对于采用机械过滤工艺旳`装，在熔硫槽后再设自然沉降槽旳`意义不大，一是因为沉降时间短，大部分旳`固体杂质还是要带人过滤槽内并在液硫过滤器中除去二是增加了土建、设备和厂房旳`投资三是流程加长，操作程序增多，运行费用增加.出熔硫槽旳`液体硫成直接进人过滤槽，由过滤泵送人叶片式液硫过滤器过滤.为了防止停泵时液硫过滤器出口管道内旳`液硫返流人液硫过滤器，破坏过滤器内旳`滤饼，同时也为了操作工人旳`安全，过滤后旳`液硫最好不要直接送人液硫储雄，而是先流人一低位中间槽，再由液硫泵送人液硫储旅储存.如果熔硫槽为多台，也可将过滤槽分为两台就近布置，以增加整个熔硫装置操作旳`灵活性.为节约用地，过滤槽、助滤槽和中间槽可以采用方形平底结构，并设计成一个整体，将叶片式过滤器布置在平台上，下部留有足够空间，以方便出渣和液硫排放.2.2转化工段转化一般采用进口催化剂、“3 + 1”两次转化工艺、“Ⅰ-Ⅱ”换热流程.也有个别装里采用国产催化剂、“3 + 2”两次转化工艺.总转化率均要求达到99.8%以上，一些装置要求转化率达到99.83%以上，放空尾气中SO2含量低于700mg/ m3.由于要求较高旳`转化率，一般催化剂旳`装填盆较大.转化工序流程如图2-1：1 —一段省煤器;2 —五段省煤器;3 ,7 —省煤器;4 —转化器;5 —第二换热器;6 —第三换热器;8 —焦炭过滤器图2-1 转化工序流程图2.2.1二氧化硫转化反应旳`基本原理二氧化硫转化反应旳`方程式Q SO O SO +→+32222从上述反应方程式可以看出SO 2转化反应旳`特点，这个反应为可逆、体积缩小、放热旳`反应[13].了解到这些特点我们可以确定一些具体旳`数学模型.平衡转化率：根据定义可以用下式表示：XT=323SO TSO T SO TP P P + (2-1)反应平衡常数Kp=332SO TSO T O TP P P (2-2)将（2-1）和（2-2）合并，便可以得到平衡转化率与平衡常数旳`关系式.XT=22222SO T O TSO T SO T SO TKpP P P KpP P +=2O TKp 1Kp P +(2-3)为了便于计算，我们把氧旳`平衡分压PO 2换成SO 2和氧旳`起始浓度. 氧旳`平衡分压：P （T O 2）=TT b 0.5aX p 1000.5aX -- (2-4)将(4)式代入(3)则可得，XT=TT Kp1000.5aX Kp P(b 0.5aX )-+-若要计算XT,我们可以用试差法求解.。
年产12万吨硫酸车间干吸工段工艺设计
摘要硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中最重要的产品。
它不仅作为许多化工产品的原料，而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。
在工业生产中，一般都采用二氧化硫催化氧化的方法制硫酸。
根据使用催化剂的不同，硫酸的工业制法可分为硝化法和接触法。
本设计为年产12万吨硫酸车间干吸工段的工艺设计，采用硫铁矿为原料，接触法制硫酸的两转两吸工艺流程。
年产12万吨硫酸车间干吸工段的工艺设计，主要包括工艺过程计算，主要设备如干燥塔、吸收塔的工艺计算及选型，部分设备的平面布置。
通过设计得到干燥塔冷却器换热面积为347.4m2；中间吸收塔冷却器换热面积为386.0m2；最终吸收塔冷却器换热面积为223.5m2。
干燥塔塔高为12.85m，塔径为 4.7m；中间吸收塔塔高为10.50m，塔径为4.3m；最终吸收塔塔高为10.24m，塔径为4.5m。
最后根据工艺计算结果绘制物料平衡表和热量平衡表，并进行了设计结果汇总。
关键词：硫酸；两转两吸；干吸工段；物料衡算；热量衡算AbstractSulfuric acid is one of the most important basic chemical materials and the most important product in chemical industry. It’s not only the raw material of many chemical products, but also be used in many fields in our national economy. In industrial manufacture, we always produce sulfuric acid by oxidizing SO2 with the existence of catalyst. According to the different use of catalysts, ways of producing sulfuric acid in industrial manufacture can be classified into nitrification method and sulfurization method.This design is the annual production capacity of 120,000 tons sulfuric acid of dry absorption, and we use pyrite as raw material and adopt the method of two transformations and two absorption. The design includes the calculation and selection of the main equipment, the layout of some equipment etc. It also calculates the mass balance and heat balance of dry adsorption process. Through the design, The heat exchange area of the drying tower is 347.4m2, the middle absorption tower 386.0 m2, the last absorption tower 223.5m2. The height of the drying tower is 12.85m, the middle absorption tower 10.50m, the last absorption tower 10.24m. And the diameter of the drying tower is 4.7m, the middle absorption tower 4.3m, the last absorption tower 4.5m. Meanwhile, material balance and heat balance table are drawn according to the design results. Finally, a conclusion of the final design results is drawn.Keywords: sulfuric acid; two transformations and two absorption; dry absorption; mass balance; heat balance目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 硫酸的性质 (1)1.1.1 硫酸的物理性质 (1)1.1.2 硫酸的化学性质 (1)1.2 硫酸的用途 (4)1.2.1 为农业生产服务 (4)1.2.2 为工业生产服务 (4)1.2.3 在人们日常生活中的作用 (5)1.2.4 对巩固国防方面所起的作用 (6)1.2.5 与原子能工业及火箭技术的关系 (6)1.3 硫酸的危险性概述 (6)1.4 硫酸的储存方法 (7)1.5 硫酸的运输 (7)1.6 硫酸的生产方法 (7)1.6.1 硫酸的一般制法 (7)1.6.2 硫酸的工业制法 (8)1.7 二氧化硫催化氧化的反应机理 (10)1.8 我国硫酸工业技术概况 (10)第2章工艺流程的确定 (12)2.1 工艺流程选择 (12)2.2 工艺设计原理 (12)2.2.1 接触法制硫酸全工段工艺简介 (12)2.2.2 尾气处理方法 (15)2.3 两转两吸的工艺流程 (15)第3章工艺计算 (17)3.1 原始数据 (17)3.1.1 产量及计算基准 (17)3.1.2 炉气成分 (17)3.1.3 炉气水分含量 (17)3.1.4 进酸浓度 (17)3.1.5 转化率及吸收率 (17)3.2 干燥塔及其循环槽的工艺计算 (17)3.2.1 干燥塔及循环槽的物料衡算 (17)3.2.2 干燥塔及其循环槽的热量衡算 (19)3.3 吸收塔及其循环槽的物料衡算 (23)3.3.1 中间吸收塔物料衡算 (23)3.3.2 最终吸收塔物料衡算 (24)3.3.3 吸收循环槽物料衡算 (25)3.4 吸收塔及其循环槽的热量衡算 (25)3.4.1 中间吸收塔热量衡算 (25)3.4.2 最终吸收塔热量衡算 (27)第4章主要设备的工艺计算 (30)4.1 冷却器计算 (30)4.1.1 干燥塔冷却器的计算 (30)4.1.2 中间吸收塔冷却器的计算 (33)4.1.3 最终吸收塔冷却器的计算 (34)4.2 填料塔的工艺计算 (36)4.2.1 干燥塔的工艺计算 (36)4.2.2 中间吸收塔的工艺计算 (39)4.2.3 最终吸收塔的工艺计算 (42)第5章主要设备设计结果汇总 (45)5.1 冷却器设计结果 (45)5.2 填料塔设计结果 (46)5.3 设备一览表 (47)第6章技术风险备忘录 (48)第7章环境保护与治理建议 (50)结语 (51)参考文献 (52)致谢....................................................................................................... 错误！未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计说明书年产20万吨硫酸生产车间工艺设计年产20万吨硫酸生产车间工艺设计摘要硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。
本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为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。
本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。
主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。
完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。
经分析，设计技术可靠，经济合理。
在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。
关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 TonsAbstractSulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality.It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methods of sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.Keywords: Sulfuric acid; Producing Sulfuric Acid by Sulfur; The stove of sulfur; Conversion tower目录1 引言 (1)1.1概述 (1)1.2全球硫酸工业概况 (1)1.3我国工业概况 (1)1.4硫酸的性质 (2)1.4.1物理性质 (2)1.4.2浓硫酸的化学性质 (3)1.4.3稀硫酸的化学性质 (5)1.4.4相对密度 (5)1.4.5硫酸的结晶温度 (6)1.4.6硫酸的热容、热焓 (6)1.4.7硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (7)1.5硫酸几种不同的生产工艺 (8)1.5.1以硫磺为原料 (8)1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (8)1.5.3冶炼烟气和其它原料 (9)1.6低浓度二氧化硫气体的处理 (9)1.7硫酸污水处理 (10)1.8二氧化硫尾气 (10)2 工艺流程 (10)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (11)2.2转化工段 (11)2.2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (12)2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (13)2.3吸收工段 (21)2.3.1吸收流程配置的方式 (22)2.3.2吸收工段的流程 (22)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (22)2.4废热回收工艺 (23)2.5关于低温位热能回收工艺 (23)3 物料衡算 (25)3.1 设计要求： (25)3.2物料衡算 (25)3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 (25)3.2.2转化器物料衡算 (25)3.3热量衡算 (28)3.3.1热量衡算的目的 (28)3.3.2热量衡算依据 (28)3.3.3各物质热力学参数[23]（标况下） (28)3.3.4各工段的热量衡算 (28)4 主要设备的设计与选型 (36)4.1焚硫炉 (36)4.2转化塔 (37)4.3干吸塔 (38)4.4气体换热器 (39)4.5空气鼓风机 (43)4.6循环吸泵 (43)4.7废热锅炉 (44)4.8过热器和省煤器 (45)4.9设备一览表 (45)5 车间布置 (47)5.1车间布置的任务 (47)5.2车间布置的基本原则 (48)5.3车间布置设计的一般要求 (48)5.4车间布置 (50)5.5 装置的组成部分 (52)5.6 布置方案 (52)5.7 设备布置 (52)6 安全与环保 (53)6.1安全 (53)6.1.1产业安全现状 (53)6.1.2安全评价简介 (53)6.2环保 (54)6.2.1作业环境 (54)6.2.2主要污染 (55)6.2.3环境管理重点 (55)7 经济核算 (56)7.1概述 (56)7.2 能耗分析 (56)7.3 节能措施 (57)7.4经济核算 (57)7.4.1工程费用 (57)7.4.2其他费用 (58)7.4.3备用费用 (59)7.4.4专项费用 (59)7.4.5产品单位成本 (60)7.4.6流动资金 (61)7.4.7投资回收期 (61)设计总结 (62)参考文献 (63)致谢 (65)1 引言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。
我国自行设计、自己建设的中、小型硫酸工程遍及全国，还承担了许多大型硫酸工程设计。
此外，从国外引进了一些先进的硫酸技术。
硫酸工程设计的进步，大大改变了我国硫酸工业的技术状况[1]。
硫酸工程设计因采用的原料不同其形式各异，工艺过程和设备须与所用的原料相匹配。
以前我国以硫铁矿生产硫酸为主体，在今相当长的时期内，这种情况不会有较大的变化；以重有色冶金工业的冶炼烟气生产硫酸，是我国硫酸工业的重要组成部分；随着硫磺供应的增加, 愈来愈多的新建工程从治理环境、生产简便和经济角度考虑，选用以硫磺生产硫酸；以石膏、磷石膏为原料生产硫酸、联产水泥的工程，也有新的发展。
一般情况下，以硫铁矿制酸工艺较复杂些，硫磺制酸过程简便些[2]。
1.2全球硫酸工业概况硫酸是传统的无机基本化工原料，自18世纪中叶工业化生产以来，随着染料、炸药工业的兴起而迅速发展，现今随化肥工业、石油化工、有色冶金、纺织和轻工业、国防工业及其它有关工业的发展而不衰[2]。
硫酸工艺技术和装备、材料不断演变和进步，特别是近年来以环境保护和能源利用为中心的变革，使硫酸工艺和装备有了很大的变化，如改革工艺回收了90％以上的反应热产生蒸汽用于发电，除自用外并向装置外供电，成为应用清洁生产工艺的能源企业，其中MECS和Outolec等热回收工艺是目前流行的技术。
目前世界各国硫酸工程都趋向于大型化发展，全球的硫酸有50％用于磷酸生产，还有一些用于镍的生产，这些工业部门的大型化要求配套的硫酸工程也大型化。
有色冶炼工程的大型化也需配套的冶炼烟气制酸工程大型化。
总之，这些工业部门生产大型化带动了硫酸工程的大型化[3]。
1.3我国工业概况我国国民经济连续不断增长，特别是磷复肥工业和有色冶金工业的蓬勃发展带动了硫酸工业迅速发展。
进入2l世纪以来，建成了许多大型的以硫磺或硫铁矿为原料的生产装置，一些中、小型企业得到了改造，也朝大型化方向发展。
以冶炼烟气为原料的硫酸工程与大型铜、镍等有色金属冶炼配套建设，相应建设大型的硫酸装置。
在此期间建成的大型企业总生产能力占全国总生产能力50％以上，其中以硫磺制酸较多，冶炼烟气制酸次之[4]。
在建和待建项目建成后，大型硫酸装置将成为我国硫酸工业的主体，顺应了硫酸工业发展的需要。
通过研制和创新，新工艺、新设备、新材料亦得到应用和推广，我国硫酸工业的技术水平有了较大的进步。
对硫酸需求的增加，主要靠增加以硫磺为原料生产的硫酸和充分回收冶炼烟气中的SO2生产硫酸来解决，并逐步形成了较大生产能力，但以硫铁矿为原料生产硫酸的能力仍很大。
硫铁矿制酸技术复杂，装置建设投资较高，再加上矿山的勘探、采选和建设等的投资，发展硫铁矿制酸的总投入较大。
21世纪以来，我国在自主创新建设大批硫酸装置的同时，也引进了先进的硫酸装置、关键设备、催化剂、热回收技术和装备等，促进了我国硫酸工业技术和装备水平的提高[5]。
1.4硫酸的性质1.4.1物理性质（1）理化常数[6]性状：无色无味澄清粘稠油状液体；成分/组成：浓硫酸98.0%(浓)<70%(稀) ；密度：98%的浓硫酸1.84g/mL ；摩尔质量：98g/mol；物质的量浓度：98%的浓硫酸18.4mol/L；相对密度：1.84；沸点：338℃；溶解性：与水和乙醇混溶；凝固点：无水酸在10℃，98%硫酸在3℃时凝固。