绿色含硫气湿法直接脱硫制酸新工艺及so,2转化器的模拟

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1、湘潭大学硕士学位论文绿色含硫气湿法直接脱硫制酸新工艺及SO<,2>转化器的模拟姓名：石玉芳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘跃进20040501绿色含硫气湿法直接脱硫制酸新工艺及sO。转化器的模拟摘要本文简要介绍了H。s制酸的工艺，着重介绍了WSA工艺的特点。并对三种不同技术进行了比较。本文以某厂引进的60kt／aWSA装置为研究对象，根据反应工程理论，建立起s02绝热固定床反应器的一维拟均相模型。采用国产S101钒催化剂的动力学方程，利用厂方提供的原始设计参数，反推了反应速率指前因子k0和催化剂活性校正系数C。采用龙

2、格一库塔数值解法，用生产实际数据对模型求解，得到了sO。转化率和温度在催化床轴向上的分布，计算结果与实际数据很是吻合，验证了模型的正确。在此基础上，对反应器系统进行了模拟计算，分析了操作参数：转化器各段进口温度、转化器入口气体流量及转化器入口气体中氧气和二氧化硫的初始浓度比对s0：转化率和转化器出口温度的影响。结果表明，SO。转化率随着转化器入口气体流量减少，转化器进口气体中OgSO：的增大而提高。各段进口温度则存在一个最佳值，使得转化率最高。同时，采用鲍威尔直接搜索法，以sO!最终转化率为目标函数，进行操作优化，得到了各段催化

3、床的最佳进口反应温度。其次，本文根据系统工程的基本原理，在对WSA：[艺建立单元模型和进行自由度分析的基础上，应用序贯模块法进行了流程模拟，模拟数据与工程数据比较吻合。最后，本文还用MATLAB制作了一系列图形用户界面(GUI)，所设计的图形界面友好，容易使用。用户在MATLAB的指令窗fj中打开图形界面后，只要用鼠标进行选择和点击，就可以绘出转化率、出口温度沿床层变化的曲线图，看出各操作条件对反应结果的影响。关键词：WSASO。转化器数学模型模拟优化GUIAbstractProductionofsulfuricacidwith

4、gascontaininghydrogensulfideisintroducedbriefly，andtheWSAprocessisintro—ducedindetail．Meanwhile，threedifferentwetcontactacjdprocessesarecompared．Thisthesisfocusesonthe60kt／aWSAplantwhichwasimportedbyoneoilrefinery．ThereactoriSdiscussedandPseudo-homogeneousonedimensio

5、nmodelisdevelopedforthesimulationofsulfurdioxideadiabaticfixedbedreactoronthebasisofthereactionengineeringtheory．Thoughthesimplexmethod，estimationoftheapparentpre—exponentialfactorandthecatalyst’SactivecorrectioncoefficientwiththeS101vanadiumcatalyst’Skineticequation

6、andtheoriginaldesigndataaffordedbythefactor．ThemathematicalmodeliscalculatedbyusingRunge—Kuttanumericalsolutionmethod．Withtheproductionpracticaldata，theSOzconversionandtemperaturedistributionalongthecatalystbedareobtained．Theresultsmatchtheknownparameterswellandprove

7、themodeliSre]iable．Basedonthemodel，thereactoriSsimulated．TheeffectsofoperationconditiononsulfurdioxideoxidationcatalysiSreactionsuchastheinlettemperatureforeachbedofreactor，gaseousflowrateandoxygen—sulfurdioxideratioonS02conversionandoutlettemperatureareanalyzed．Thec

8、onversionincreasewithreducingamountofgaseousflowrate，orincreasingoftheoxygen—sulfurdioxideratio．However，withonemaximumconversion，th