年产2万吨电锌的制酸车间设计_冶金工程.rar

摘要:本设计为年产2万吨电锌冶炼烟气制酸工段的车间工艺设计，画出工艺流程图，再画出X-T平衡曲线和最适温度曲线，根据进口原料气的组成，平衡曲线和最适温度曲线以及催化剂的起燃温度、使用温度大致估计四段转化过程的操作线，根据操作线来进行物料衡算和热量衡算，如果设定值和实际计算值相差太大，需要用试差的方法重新设定操作曲线来计算，直到设计值和计算值较为接近。主要设计内容有：产品介绍、生产方法的选择及工艺流程的设计、工艺生产的简述（包括净化工艺、转化工艺、吸收工艺）、工艺设计计算、主要设备的工艺设计及选型（主体设备转化器分为4层，总高度高度为13.1米，直径为3.8米，且各层触媒厚度分别为0.884米、0.711米、1.255米和0.753米）、车间布置设计（露天设计，且跨度为153米，宽度为37米）以及图纸设计绘制。完成工艺说明书，即完成课程设计说明书。　

关键词：最适温度；催化剂；起燃温度；物料衡算；热量衡算

ABSTRACT:The study is a workshop process design that it is an annual output of 30000 tons of sulfuric acid and smelting gas of the section, I draw the process flow diagram,and then draw the X-T balance curve and the optimum temperature curve, and estimate for the operation of the four transformation process line,according to the composition of the gas imported raw materials, balance curve and the optimum temperature curve and catalyst light-off temperature, operating temperature. If the difference between the set value and practical calculating value is too big, need to reset operation curve to calculation by using trial and error method,until the design value and the calculated value are similar. The main contents of the design is: product introduction, selection of production method, the design of methods and process flow,the summary of paper(including purification craft, transformation craft, absorption craft),and calculation of process design, process design and model selection of the main equipment(The main equipment converter divided into four layers, with a total height of 13.1 meters height and a diameter of 3.8 m, and the thickness of the catalyst layers were 0.884 m, 0.711 m, 1.255 mand 0.753 m), workshop layout (Outdoor design，and the span of 153 meters and width of 37m)and design drawings. Completing the design of process specifications, which means I will complete curriculum design manual.

Key words: the optimum temperature;catalyst;light-off temperature;the material balance calculations;heat balance calculations

　　　我国冶炼烟气中SO2浓度大多在3%～13%之间，甚至更低,而环境要求在逐渐升高,因此,冶炼烟气制酸是我国冶金发展的必然要求。我国冶炼烟气制酸工业伴随着有色冶金工业的成长而发展，现已形成了相当的规模，装置设计及建设水平有了长足的进步，装备水平与国外先进水平的差距日渐缩小。随着我国有色金属产能的稳步提高，冶炼烟气制酸得到较快的发展，特别是近年来，有色金属的发展呈稳步上升态势，特别是大型企业在节能挖潜的基础上积极提高产能，因此烟气制酸的规模也在不断扩大。烟气制酸占我国硫酸总产量的比例已由原来的20%左右提高到现在的22%， 2010年，其产量已增加到12000kt。未来还将有更大发展空间[3]。

　　　现代制酸流程主要是亚硝基法流程和接触法流程。硝化法（包括铅室法和塔式法）是借助于氮的氧化物使二氧化硫氧化制成硫酸。其中铅室法在1746年开始采用，反应是在气相中进行的。在铅室法的基础上发展起来的塔式法，开始于本世纪初期。塔式法制出的硫酸浓度可达76％左右。目前，我国仍有少数工厂用塔式法生产硫酸。世界上多数的硫酸厂都采用接触法生产。新中国成立后，即大力发展先进的接触法硫酸生产，逐步代替铅室法和塔式法。接触法中二氧化硫在固体触媒表面跟氧反应，结合成三氧化硫，然后用98.3％的硫酸吸收为成品酸。这种方法优于塔式法的是成品酸浓度高，质量纯（不含氮化物），但炉气的净化和精制比较复杂。在外部换热式转化流程中，反应过程与换热过程是分开的。气体在床层中进行绝热反应，温度升高到一定程度后，离开催化床进行降温，然后再进入下一段床层进行绝热反应。酶进行这样一次绝热反应称为一段。为了达到较高的最终转化率，必须采取多段催化转化。