【毕业论文设计】年产50万吨硫酸的工艺设计.docVIP

年产50万吨硫酸的工艺设计 目录 摘要 - 1 - 第一章 绪论 - 2 - 1.1硫酸工业的发展史 - 2 - 1.2硫酸的物化性质 - 4 - 1.3硫酸的用途 - 6 - 第二章 二氧化硫炉气的制备 - 8 - 2.1硫铁矿的焙烧原理 - 8 - 2.1.1焙烧反应 - 8 - 2.1.2焙烧速率的提高 - 9 - 2.2沸腾焙烧与沸腾焙烧炉 - 9 - 2.2.1沸腾焙烧 - 9 - 2.2.2沸腾焙烧炉 - 10 - 2.2.3沸腾焙烧的工艺条件 - 11 - 第三章 炉气的净化及干燥 - 12 - 3.1炉气的净化 - 12 - 3.1.1净化的目的和要求 - 12 - 3.1.2净化的工艺流程 - 12 - 3.2二氧化硫炉气的干燥 - 14 - 第四章 二氧化硫的催化氧化 - 15 - 4.1二氧化硫催化氧化的基本原理 - 15 - 4.1.1二氧化硫氧化的化学平衡 - 15 - 4.1.2二氧化硫氧化的反应速率 - 15 - 4.1.3二氧化硫氧化的催化剂 - 16 - 4.2二氧化硫催化氧化工艺条件的选择 - 16 - 4.3主要设备 - 17 - 4.4转化的工艺流程 - 19 - 第五章 三氧化硫的吸收和三废的处理 - 21 - 5.1三氧化硫吸收的工艺条件 - 21 - 5.2三氧化硫吸收的工艺流程 - 22 - 5.3三废的处理 - 22 - 5.3.1尾气的处理 - 23 - 5.3.2烧渣及污水污酸的处理 - 24 - 第六章 物料衡算和热量衡算 - 25 - 6.1物料衡算 - 25 - 6.2热量衡算 - 28 - 结束语 - 29 - 致谢 - 30 - 参考文献 - 31 - 附录一 - 32 - 附录二 - 33 - 附录三 - 34 - 摘要 硫酸是一种无色透明的油状液体，20时密度为1.8305g/cm3，难挥发，密度大，极易溶于水，能与水以任意比混溶，溶解稀释时，会放出大量的热。腐蚀性，脱水性，磺化，氧化性等。硫酸产品及其生产是属于化工行业的主要产品和基础工业部门。由于具有特殊的理化性质,所以在冶金、石化、化工、农业、医药、染料、食品、军工和高技术等工业领域中已获得了广泛的应用,成就显著。 第一章 绪论 1.1硫酸工业的发展史 硫酸工业已有 200多年的历史。早期的硫酸生产采用硝化法，此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。19世纪后期，接触法获得工业应用，目前已成为生产硫酸的主要方法。 （1）早期的硫酸生产?　15世纪后半叶，B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。约1740年，英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产，器皿的容积达300L。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先导。 （2）硝化法的兴衰　1746年，英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft见方的铅室,?这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。1805年前后，首次出现在铅室之外设置燃烧炉焚燃硫磺和硝石，使铅室法实现了连续作业。1827年，著名的法国科学家J.－L.盖－吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65％H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。1859年，英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔，成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,并使出塔的产品浓度达76％H2SO4。这两项发明的结合，实现了氮氧化物的循环利用，使铅室法工艺得以基本完善。 18世纪后半期，纺织工业取得重大的技术进步，硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。吕布兰法的成功，又需大量地从硫酸和食盐制取硫酸钠。迅速增长的需求为初兴的硫酸工业开拓了顺利发展的道路。 早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料,随着硫酸需求的不断增加,原料供应日益紧张。19世纪30年代起，英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后，利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大,适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起,从而使硫酸工业获得更大的发展。1900年世界硫酸产量(以100％H2SO4计)已达4.2Mt。1916年,美国田纳西炼铜公司建成了一套日产 230～270t(以100％H2SO4计)的铅室法装置。它拥有四个串联的铅室，每个铅室的容积为15600m3,这是世界上容积最大的巨型铅室。由于庞大的铅室生产效率低、耗铅多和投资高，19世纪后半期起，不断有人提出各种改进的建议和发明，终于导致以填充塔代替铅室的多种塔式法装置的问世。 1911年，奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装置。六个塔的总容积为600m3，日产14t硫酸（以100％H2SO4计）。1923年，H.彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成