论文（设计）题目：年产
32万吨硫酸工程项目工艺设计（重点设计：转化工序）
学 院：化学与化工学院 专 业：化学工程与工艺
贵州大学本科毕业论文（设计） 第I页
贵州大学本科毕业论文（设计）
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论文（设计）作者签名： 吴盛镇
日 期： 2011年5月25日
目录
摘要 ...................................................... 3 Abstract .......................................................................................................... 4 第一章 总论 ............................................... 5
1.1 设计对象 ............................................... 5
1.1.1设计规模 ..................................................... 5
1.1.2原料和产品规格 ............................................... 5 1.1.3工业硫磺的性质及用途 ......................................... 5 1.1.4硫酸的性质及用途 ............................................. 5 1.1.5硫酸工业的概况及其发展趋势 ................................... 6
1.2 硫酸厂址位置的选择 ..................................... 8
1.2.1所选厂址位置的优势 ........................................... 9
1.3 硫酸生产路线的选择和论证 .............................. 10
1.3.1硫酸工业的原料及生产工艺 .................................... 10 1.3.2硫磺制酸与硫铁矿制酸的优缺点比较 ............................ 14 1.3.3硫磺中的杂质对制酸工艺的影响 ................................ 15
1.4 年工作日的制定和工作制度 .............................. 16
1.4.1年工作日的确定 .............................................. 16 1.4.2年工作制度的确定 ............................................ 16
第二章 工艺部分 .......................................... 17
2.1重点工序的基本反应原理 ................................. 17
2.1.1二氧化硫氧化热力学 .......................................... 17 2.1.2最佳温度的选择 .............................................. 19 2.1.3二氧化硫浓度的最佳范围 ...................................... 20 2.1.4二氧化硫氧化反应动力学 ...................................... 20 2.1.5催化剂的选用 ................................................ 22
2.2 二氧化硫转化工序的论证 ................................ 23
2.2.1“两转两吸”工艺选择论证 ..................................... 24
2.3 设备选择论证 .......................................... 27
2.3.1 空气鼓风机的选择 ............................................ 27
2.3.2 焚硫炉的选择 ................................................ 27 2.3.3废热锅炉的选择 .............................................. 28 2.3.4 转化器的选择 ................................................ 28 2.3.5干吸塔的选择 ................................................ 29 2.3.6液硫过滤器的选择 ............................................ 30
2.4 工艺操作条件的确定 .................................... 30
2.4.1转化器入口气体中二氧化硫含量 ................................ 30 2.4.2最终转化率 .................................................. 31
2.5填料的选择原则 ......................................... 31 2.6填料的支撑形式 ......................................... 32 2.7 工艺计算 .............................................. 32
2.7.1 已知条件 .................................................... 32 2.7.2 系统物料衡算 ................................................ 33 2.7.3 熔硫 ........................................................ 35 2.7.4 空气干燥 .................................................... 39 2.7.5 焚硫 ........................................................ 46 2.7.6 焚硫炉 ...................................................... 47 2.7.7 副产蒸汽量 .................................................. 48 2.7.8一次转化 .................................................... 49 2.7.9二次转化 .................................................... 66 2.8.0各段触媒用量计算 ............................................ 71 2.8.1换热器计算 .................................................. 77 2.8.2吸收水平衡 .................................................. 82 2.8.3排气筒高度的确定 ............................................ 82
第三章 非工艺部分 ........................................ 83
3.1环境保护 .............................................. 83
3.1.1废气处理 .................................................... 83 3.1.2废水处理 .................................................... 84 3.1.3废渣处理 .................................................... 84 3.1.4噪声处理 .................................................... 84
3.2消耗定额与技术经济指标 ................................. 84
参考文献 ................................................. 85 致谢 ..................................................... 85
年产32万吨硫酸工程项目工艺设计
（重点设计：转化工序）
摘要
硫酸用途非常广泛，无论在工业部门，还是在发展农业生产、满足人民物质生活需求、加强国防力量，都起着重要的作用。硫酸在大宗生产的化学品中产量居于前列，是重要的化工原料之一。本设计包含总论部分、工艺部分和非工艺部分。总论部分首先通过分析国内外硫酸工业的现状及发展趋势，从而对建厂位置和生产路线作出选择。经过硫磺制酸、硫铁矿制酸和冶炼烟道气制酸的比较，最终选用硫磺制酸方案。工艺部分主要包括设备的选型和论证，比如：焚硫炉选用圆桶型卧式焚硫炉，干吸工艺采用三塔一槽，转化工艺选用两转两吸的3+1流程。接着对相应的设备进行物料衡算和热量衡算。而非工艺部分主要包括环境保护，例如废水、废气、废渣的治理和噪声污染的防治。最二氧化硫总转化率达到99.8%以上，所排放的尾气中二氧化硫含量为458.6683mg/m3，酸雾浓度为2.9361mg/m3，烟囱高度为60米，完全达到了国家标准；选用的设备和材料也全部实现了国产化。
关键词：硫磺, 硫酸 , 转化, 催化剂 ,环境保护
