毕业设计--年产8万吨硫酸车间工艺设计

《毕业设计--年产8万吨硫酸车间工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、目录1.设计任务说明书11.1项目11.2设计内容11.3设计规模11.4设计依据11.5产品介绍11.6生产方式32.工艺路线的选择及设计32.1工艺路线选择32.2工艺流程介绍53.换热器物料衡算63.1转化工段流程图及简述63.2换热器物料衡算84.换热器热量衡算104.1炉气带入热量Q1104.2水的冷凝热Q2114.3入塔酸带入热Q3114.493％酸稀释热Q4114.5炉气带出热Q5114.6出塔酸带出热Q6和酸的温度125.典型设备设计125.1填料干燥塔干燥流程与原理125.2干燥

2、塔设备的计算136.主要设备一览表167.车间人员定置168.经济技术指标179.厂房布置及水电要求1810.安全﹑环保19致谢23附图24年产8万吨硫酸车间工艺设计1.设计任务说明书：1.1项目：年产8万吨硫酸转化工段工艺及换热器的设计。1.2设计内容：转化工段工艺设计；换热器的设计。1.3设计规模：1.3.1年产8万吨硫酸；1.3.2年生产日300天；1.3.3日生产能力266.67吨，日产24小时，每小时生产11.11吨。1.4设计依据：本设计是依据大冶有色金属公司的生产技术资料，并结合设计

3、任务书的内容和生产管理规范的相关文件而进行设计的。1.5产品介绍：1.5.1基本介绍：产品化学名称：硫酸英文名：Sulfuricacid化学结构式：分子式：H2SO4分子量：98.07由三氧化硫和水化合而成。依据三氧化硫与水的摩尔比的不同，可分为普通硫酸、发烟硫酸和无水硫酸三大类。1.5.2理化性质：表1.硫酸的物理性质物理性质性质参数20℃密度，g/cm31.8305熔解热（100%），KJ/mol10.726汽化潜热（326.1℃），KJ/mol50.124熔点℃10.37±0.05沸点℃10

4、0%275±598.4%326±5硫酸的化学性质包括：1．强酸，作为二元酸，它有中性盐（硫酸盐）和酸（硫酸氢盐）。2．氧化性，根据还原剂的不同，硫酸可以被还原到二氧化硫、硫和硫化氢。3．强脱水性，对于有机物和人的皮肤有强烈的破坏作用。4．可与硝酸可混合组成硝化剂，应用与有机化合物的硝化过程。5．可作为有机反应磺化剂。6.对硫和硫化物的作用：常温下，S与浓硫酸不反应，加热至200℃，发生氧化还原反应并产生SO2逸出；将H2S通入浓硫酸中，生成H2SO3、S和H2O。稀硫酸与H2S不发生这种反应。与磷

5、作用常温下，磷与硫酸不反应，经加热便反应，生成SO2和H3PO4：3H2SO4+2P→2H3PO4+3SO2将H2SO4与P置于密闭容器中，使之沸腾，则发生气相硫蒸气燃烧并产生单体硫：2H2SO4+PCL3ClHSO3+SO2+HPO3+2HCl与碳作用C+2H2SO4→2H2O+CO2+SO2H2SO4（＞91%）+CO→CO2+SO2+H2O1.5.3用途：硫酸是重要的基本化工原料，主要用于制造磷肥和氮肥。杀虫剂、除草剂等的制造也需使用大量的硫酸，炼焦时炉气中的氨需用硫酸吸收。此外，在钢材加工

6、、化学纤维、染料工业、石油炼制、制革，制药、油漆、炸药及高能燃料制造等方面都需要用硫酸，故被称为“化学工业之母”。1.5.4原料：铜金矿冶炼制得的烟气。1.5.5原料标准：表2.硫酸产品原料标准烟气成分SO2SO3O2CO2N2H2O含量（%）7.40.2154.865.511.21.5.6产品质量规格：表3.硫酸产品质量标准各组分百分含量（%）优等品一等品合格品灰分≤0.02≤0.03≤0.10Fe≤0.005≤0.010―As≤0.0001≤0.005―Hg≤0.001≤0.01―Pb≤0.0

7、05≤0.02―透明度/mm≥80≥50―色度/mL≤2.0≤2.0―1.6生产方式：设计工艺选用净化塔(增湿塔和填料塔)、干燥塔、转化器和吸收塔等设备，进行连续生产。生产安排为三班制，每班八小时。2.工艺路线的选择及设计：2.1工艺路线选择：2.1.1主要的工艺路线有以下3种：A．硫铁矿制硫酸：FeSSO2SO3H2SO4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。原料预处理之后的制酸流程如上图。其主要工序为

8、：硫铁矿焙烧、炉气净化、二氧化硫转化及三氧化硫吸收。二氧化硫的炉气制取是采用沸腾焙烧，应用余热锅炉回收高温位热能。炉气烟尘率高，设置旋风除尘器、电除尘器，经除尘后的炉气进入湿法净化工序，通过第一、第二洗涤设备除去炉气中大部分杂质，再经两级电除雾对炉气进一步精制。炉气中的水分在干燥塔内采用浓硫酸进行脱水干燥，并专设过滤设备捕集炉气夹带的雾沫。此后，由主风机将炉气抽送到转化工序。入转化的二氧化硫经换热器加热到反应温度，进入各段触媒，最后一段出口三氧化硫经冷却进入发烟硫酸及98%酸吸收塔