年产8万吨硫酸车间干吸工段工艺设计-卢苗

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1、前言硫酸作为重要的基本原料，广泛用于化工、轻工、纺织、冶金、石油化工、医药等行业。目前在化工方面，硫酸主要用于化肥生产，其消费量约占总消费量的70%左右。因此，化肥工业的发展直接影响硫酸行业的发展。硫酸的工业生产，基本上有两种，即亚硝基法和接触法。亚硝基法中又可分为铅室法和塔式法，由于亚硝法存在诸多不足，已被接触法所取代。接触法硫酸生产的原料有多种，生产路线有硫璜制酸、烟气制酸、硫铁矿制酸和石膏制酸等。我国硫酸生产多年来一直是以硫铁矿为主要原料。而国外基本上是以硫磺为生产原料的。硫磺制酸与硫铁矿制酸相比，在环境保护、

2、生产成本以及生产操作等诸多方面存在着一定的优势。本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括：（1）硫铁矿的焙烧（2）炉气的净化（3）气体的干燥（4）二氧化硫的转化（5）三氧化硫的吸收（6）尾气的处理在工业实际生产中，还需要其它的辅助工序，含硫原料运进工厂后需贮存，要焙烧前需对原料加工处理，以达到一定要求。焙烧最初得到的二氧化硫气体中含有矿尘和气体杂质等，为避免堵塞管道设备和引起催化剂中毒，以及要求要转化前对二氧化硫原料气进行净化和干燥处理。成品酸要出厂前需要计量贮存，应设有成品酸贮存和计量装置。另

3、外，在生产中排出的有害废水、废气、废渣等，需要处理后才能排放，因而还需相应的处理装置。总之，除以上三个工序外，再加上原料的贮存和加工，二氧化硫原料气的净化和干燥，成品酸的贮存与计量，三废处理等工序才构成一个硫酸生产的完整系统。水分在炉气中以气态存在，应采用吸收方式进行清除，吸收时气-液相间属于气膜扩散控制。工业上常采用填料塔对炉气进行干燥。浓硫酸具有强烈的吸水性，常用于气体干燥。炉气的干燥就是将气体与浓硫酸接触来实现的，炉气经过干燥塔后一般含水量<0.1g/m3满足工业上的要求，因此得到广泛应用。目录1概述11.1硫

4、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21.2.1硝化法制造硫酸21.2.2接触法制造硫酸31.3硫酸生产全工段工艺简介31.3.1SO2气体的制取与净化31.3.2SO2气体的转化和吸收31.3.3尾气的处理42工艺流程的确定52.1工艺流程选择52.2工艺设计原理52.3两转两吸的工艺流程53干燥塔工艺计算63.1选择计算数据63.1.1原料气63.1.2干燥硫酸63.1.3热量衡算：63.2物料衡算63.2.1原料气的流量63.2.2原料气的压强63.2.3水蒸气含量

5、63.2.4进塔湿气组成63.2.5气体总量计算73.2.6干燥硫酸用量计算73.2.7物料平衡表73.3干燥塔的热量衡算73.3.1入塔处干气带入热Q173.3.2入塔处水气带入热Q283.3.3水的冷凝热Q383.3.4入塔酸带入热Q483.3.595%酸稀释热Q593.3.6出塔处干气带出热Q693.3.7出塔处水气带出热Q793.3.8出塔酸带出热Q出和酸温t293.3.9干燥塔热量衡算表104填料塔工艺计算114.1填料的选择与堆积方式①114.2填料塔的工艺计算②114.2.1液泛速度114.2.2塔径的

6、计算124.2.3填料面积F124.2.4填料高度H填134.2.5压力降ΔP134.2.6填料层持酸量134.3干燥塔的总高度135塔附件的设计135.1接管的计算与选择①135.1.1塔底进气管135.1.2塔顶出气管145.1.3塔顶进酸管145.1.4塔底出酸管145.2除沫器②155.2.1丝网直径的确定155.2.2丝网除沫器在塔内的安装位置155.3筒体165.4酸分布装置165.5填料支承装置175.6人孔175.7封头176附属设备的选型与设计186.1酸冷却器的选择186.2鼓风机的选择206.2

7、.1塔顶出口气鼓风机206.2.2塔底进口气鼓风机206.3酸泵207主要设备设计结果汇总217.1干燥塔设计结果217.2酸冷却器设计结果217.3设备一览表228设计体会23符号说明24参考文献251概述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

8、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