年产15万吨硫酸工艺设计_冶金工程.doc

摘要:硫酸广泛应用于化肥工业、石油工业、钢铁工业、有色冶金工业等。其中硫酸的最大消费者是化肥工业。在工业生产中，一般都采用二氧化硫催化氧化的方法制硫酸。硫酸生产主要分原料预处理，SO2炉气制取和净化，SO2转化，SO3吸收和尾气处理等6大工序。利用冶炼烟气生产硫酸是我国硫酸工业的一种重要工艺方法，冶炼烟气制酸工艺利用矿石原料中的硫资源生产副产品，能够获得一定的经济效益。本文通过介绍一个工程实例的工艺设计过程，叙述了冶炼烟气制酸装置转化工段主要工艺计算和主要设备的选型计算，提出了在计算过程中一些设计参数的选择方法和需要注意的事项。得出的结论为：在烟气中含有一定浓度的一氧化碳的条件下，含较低二氧化硫浓度的烟气同样可以在转化工段实现自热平衡，用于生产硫酸。年产15万吨硫酸车间干吸工段的工艺设计主要包括工艺流程设计，工艺过程计算，主要设备工艺计算及选型，部分设备的平面布置。在设计中全系统采用两转两吸工艺。首先炉气进入干燥塔干燥后，干燥气再进入转化工段，一次转化后炉气进入第一吸收塔进行SO3的吸收，吸收后气体中含有少量SO2和残余的SO3，进入二次转化器后回到第二吸收塔进行吸收。设计中对主要工序进了物料衡算，热量衡算，并以此绘制出主设备图和车间平面布置图。

关键词：硫酸；工艺设计；物料衡算；热量衡算；转化器

目录

摘要

ABSTRACT

1  绪  论-1

1.1 硫酸的性质-1

1.1.1 硫酸的物理性质-1

1.1.2 硫酸的化学性质-1

1.2硫酸工业的重要性及其发展-1

1.2.1 硫酸在国民经济中的重要性-1

1.2.2 硫酸工业的发展-2

1.3硫酸的生产方法-3

1.3.1 硝化法制造硫酸-3

1.3.2 接触法制造硫酸-3

1.4 硫酸生产全工段工艺简介-4

1.4.1 SO2气体的制取与净化-4

1.4.2 SO2气体的转化和吸收-4

1.5 本次设计主要研究内容-5

2  生产工艺-6

2.1 两次吸收法生产硫酸流程图图2.1-6

2.2转化工段-6

2.2.1 两次吸收法生产硫酸流程图-6

2.2.2二氧化硫转化反应的基本原理-7

2.2.3转化反应的进气浓度-7

3 工艺计算-10

3.1 原始数据-10

3.1.1 产量-10

3.1.2 炉气成分-10

3.1.3 炉气水分含量-10

3.1.4 转化率及吸收率-10

3.1.5转化器的通气量-10

3.2转化器物料衡算-10

3.2.1标准通气量-11

3.2.2物料衡算-11

3.2.3转化器热量衡算-12

3.2.4 各段进气口管道计算-13

4 主要设备的工艺计算-15

4.1转化器的尺寸计算-15

4.1.1催化剂的装填量-15

4.1.2 各段触媒间的距离-16

4.2 根据组合方式对换热器热量衡算-17

4.3换热器换热面积的计算-19

4.4 主要设备-21

4.4.1高效洗涤器-21

4.4.2填料塔-21

4.4.3电除雾器-21

4.4.4干吸塔：-22

4.4.5转化器：-22

4.4.6换热器：-22

4.4.7鼓风机：-23

5  车间布置设计-24

5.1 设备配置-24

5.2厂房设计-24

5.3设备布置设计-24

5.4 车间主要设备表-24

参考文献-27

致    谢-28