应用化工技术专业毕业论文

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1、毕业设计(论文)(冶金化工系)题目年产30万吨硫磺制硫酸工艺设计III目录摘要1关键词1第一章综述21.1物质的性质21.1.1硫磺的性质21.1.2稀硫酸化学性质21.1.3浓硫酸的性质21.1.3稀硫酸化学性质41.2硫酸的用途41.3硫酸生产的工艺比较61.3.1硫磺与硫铁矿的工艺比较61.3.2冶炼烟气8第二章硫磺制硫酸的工艺流程与操作指标92.1原料及反应原理92.1.1原料92.1.2反应原理92.2工艺流程102.2.1熔硫、过滤及液硫储存工序102.2.2焚硫、转化及吸收工序112.3工艺设计132.4工艺指标132.5不正常现象及处理方法14第三章主要设备163.1主要设备1

2、63.1.1熔硫工段(包括原料工段)163.1.2焚硫转化工段163.1.3干吸工段193.1.4成品工段20第四章物料衡算和能量衡算234.1物料衡算234.1.1原料的选取234.1.2本设计所需达到的工艺指标234.1.3焚硫工段物料衡算234.1.4转化阶段物料衡算244.1.5工艺中所需98%硫酸及工艺水的计算264.1.6年产30万吨硫酸原料消耗量284.2热量衡算294.2.1熔硫阶段热量衡算29III4.2.2焚硫阶段的热量衡算324.2.3转化阶段回收热量计算32结语34致谢35参考文献36附录III摘要本设计主要讲述硫酸生产工业中焚硫转化生产工段。其中转化主要讲述“两转两吸

3、”生产工序,其中“两吸”指硫酸的干燥吸收工序,也是本设计的主要内容。将原料液通过空气过滤器过滤后的空气进入干燥塔,塔内用98%的硫酸吸收空气中的水分,并经塔顶除雾器除去酸沫后进入空气鼓风机,空气经压缩升温后送入焚硫炉。原料和空气在炉内反应,生成二氧化硫气体可达9~11%,经废热锅炉回收余热后,在气体过滤器除去其中的粉尘。操作时不得超过99%以上的浓度。由于干燥和吸收都是放热反应,出塔酸都需经酸冷却器后才能返回塔内使用。具有中间吸收的制酸系统,基建投资虽然高些,但是它能增加硫酸产量,可以使用较高的气体浓度。因此,足以抵偿其增加的投资费用。但是,采用中间吸收的主要意义在于改善硫酸厂的环境。本次设计

4、为了满足生产工艺条件的要求,绘制了工艺流程图,对吸收塔进行物料衡算和能量横算。本设计设计合理,满足工艺生产要求。关键词硫磺、空气、吸收、填料塔、设计-37-第一章综述1.1物质的性质1.1.1硫磺的性质硫磺一般呈块状或粉末状,浅黄色,带杂质者为灰绿色。条痕黄白色,脂肪光泽,晶体透明或半透明。硬度1.2,不完全解离,性脆。硫磺的比重2.05-2.09。摩擦生负电,易溶(180℃),燃烧时生淡蓝色火焰,并放出SO2气体。硫磺外观为淡黄色脆性结晶或粉末,有特殊臭味。分子量为32.06,蒸汽压是0.13KPa,闪点为207℃,熔点为119℃,沸点为444.6℃,相对密度为2.0。硫磺不溶于水,微溶于乙

5、醇、醚,易溶于二硫化碳。作为易燃固体,硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、橡胶、人造丝等。1.1.2稀硫酸化学性质(1)可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;(2)可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;(3)可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;(4)可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;(5)加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。(6)强电解质,在水中发生电离H2SO4=2H++SO42-1.1.3浓硫酸的性质脱水性⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。⑵脱水性是浓硫酸的化学特性

6、,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。⑶-37-可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭(炭化)。浓硫酸如C12H22O11=12C+11H2O(4)黑面包反应在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象,可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。强氧化性⑴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、铂之外的所有金

7、属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2;  Cu+2H2SO4(浓)=加热)=CuSO4+SO2↑+2H2O  2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。⑵跟非金属反应热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。  C+2H2SO4(浓)=

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