年产七万吨硫酸车间干吸工段毕业设计.doc

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1、年产七万吨硫酸车间干吸工段毕业设计目录第1章绪论11.1硫酸的性质11.1.1硫酸的物理性质11.1.2硫酸的化学性质11.2硫酸的生产方法31.2.1硝化法制造硫酸41.2.2接触法制造硫酸51.3硫酸生产全工段工艺简介51.3.1SO2气体的制取与净化51.3.2SO2气体的转化和吸收61.3.3尾气的处理71.4硫酸工业的重要性及其发展81.4.1硫酸在国民经济中的重要性81.4.2硫酸工业的发展101.5本次设计主要研究内容11第2章生产工艺122.1两次吸收法生产硫酸流程图122.2干燥、一吸及二吸系统流程说明122

2、.3工艺计算的基础数据132.3.1干燥塔基础数据132.3.2两转两吸的吸收塔基础数据14第3章工艺计算153.1原始数据153.1.1产量153.1.2炉气成分153.1.3炉气水分含量153.1.4进酸浓度153.1.5转化率及吸收率153.2干燥塔及其循环槽的工艺计算153.2.1干燥塔及循环槽的物料衡算153.2.2干燥塔及其循环槽的热量衡算173.3吸收塔及其循环槽的物料衡算213.3.1中间吸收塔物料衡算213.3.2最终吸收塔物料衡算223.3.3吸收循环槽物料衡算243.4吸收塔及其循环槽的热量衡算243.4

3、.1中间吸收塔热量衡算243.4.2最终吸收塔热量衡算263.4.3吸收循环槽热量衡算27第4章主要设备的工艺计算304.1冷却器计算304.1.1干燥塔冷却器的计算304.1.2中间吸收塔冷却器的计算334.1.3最终吸收塔冷却器的计算344.2填料塔的工艺计算364.2.1干燥塔的工艺计算364.2.2中间吸收塔的工艺计算394.2.3最终吸收塔的工艺计算41第5章主要设备设计结果汇总45第6章环境保护与治理建议47设计小结48参考文献49致谢50附录51第1章绪论1.1硫酸的性质硫酸是基础化学工业中重要的产品之一。硫酸主

4、要用于生产化学肥料、有色金属的冶炼、合成纤维、涂料、致冷剂、洗涤剂、饲料添加剂和石油的精炼，以及钢铁、医药和化学工业。1.1.1硫酸的物理性质硫酸，分子式为H2SO4，相对分子质量98.08。纯硫酸是一种无色无味油状液体，工业品因含杂质而呈黄、棕等色。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%，其密度(液态)1.831g/cm3。物质的量浓度为18.4mol·L-1。凝固点10.36。沸点(330±0.5)℃。98.3％的硫酸水溶液为恒沸混合物，沸点339℃。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫

5、酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅”。若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生“发烟”现象,这样含有SO3的硫酸称为“发烟硫酸”。100%的硫酸熔沸点为熔点10℃，沸点290℃。但是100%的硫酸并不是最稳定的，沸腾时会分解一部分，变为98.3%的浓硫酸，成为338℃（硫酸水溶液的）恒沸物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。98.3%硫酸的熔沸为熔点10℃，沸点338℃。1.1.2硫酸的化学性质1.脱水性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的过程。就硫酸而言，浓硫

6、酸有脱水性且脱水性很强。(1)可被脱水的物质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或脱去非游离态的结晶水，如五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)。(2)炭化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。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%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

7、成疏松多孔的海绵状的炭，还会闻到刺激性气味气体。浓硫酸如C12H22O11=浓硫酸=12C+11H2O2．难挥发性（高沸点）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)Na2SO3+H₂SO₄═Na2SO4+H2O+SO2↑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)

8、2+2H2SO4═2CaSO4+Ca(H2PO4)2稳定性：浓硫酸与亚硫酸盐反应Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑3．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、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一