硫酸工业催化氧化工段设计.docVIP

四川理工学院毕业设计 年产8.0万吨硫酸转化工段初步设计 学 生：张小强 学 号：05031010122 专 业：化学工程与工艺 班 级：工艺2005.1 指导老师：陈虹 四川理工学院材料与化学工程学院 2009年6月  摘 要 硫酸广泛应用于化肥工业、钢铁工业、轻工和纺织业等。其中硫酸的最大消费者是化肥工业。 本设计是年产8.0万吨接触法生产硫酸初步设计，对接触工段物料和热量做了详细衡算，并对中间换热器做了设计和选型。 关键词：化肥，硫酸，接触法 The Preliminary Ddesign of Annual Production Capacity of 80,000 Tons of Sulfuric Acids into Section ABSTRACT The sulfuric acid widely applies in the fertilizer industry, the iron and steel industry, the light industry and the textile industry and so on. And the sulfuric acid biggest consumer is the fertilizer industry. The design is an annual output of 80,000 tons production of sulfuric acid exposure to the preliminary design process by contact process, the contact section of material and heat had been balance in detail, and the middle of heat exchanger had been designed and selectioned. Key word: Fertilizers, sulfuric acid, contact process 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 总 论 4 1.1 硫酸的性质、用途 4 1.1.1 硫酸的性质 4 1.1.2 硫酸的用途 4 1.2 硫酸的工业发展 5 1.2.1 硫酸的工业现状 5 1.2.2 硫酸工业的未来 8 第二章 生产方案的确定 12 2.1硫酸的生产原理 12 2.1.1硫酸生产方法及其原理 12 2.1.2接触法制硫酸主要工艺流程 13 2.1.3设计流程的确定 13 第三章 工艺计算 15 3.1 物料衡算 15 3.1.1 设计依据 15 3.1.2 物料衡算 15 3.2 能量衡算 17 3.2.1转化器各段出口温度的计算 17 第四章 设备尺寸计算及选型 20 4.1转化器尺寸及触媒用量计算 20 4.1.1 触媒用量的两种确定方法 20 4.1.2 触媒用量的确定 21 4.1.3 转化器尺寸计算 22 4.2中间换热器的选型 22 4.2.1换热器Ⅰ的选型和校核 23 4.2.2 换热器Ⅳ选型 38 4.2.3 换热器Ⅲ选型 40 4.2.4 换热器Ⅱ选型 42 设计总结 44 参考文献 45 致 谢 46 附 录 47  第一章 总 论1.1 硫酸的性质、用途 1.1.1 硫酸的性质[1] 硫酸：分子式 H2SO4 分子量：98 相对密度：98%硫酸为1.8365(20℃) 93%硫酸为1.8276(20℃) 熔点：10.35℃ 沸点：338℃ 纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热。为无机强酸，腐蚀性很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。 1.1.2 硫酸的用途[] 用于染料中间体，医药，农药，塑料，化纤，制革，洗浆和颜料，还可用作脱水剂，气体干燥剂。硫酸的最大消费是化肥工业，用以制造磷酸、过磷酸钙和硫酸铵．西方世界的化肥工业在硫酸消费构成中约占65％．中国化肥工业在硫酸消费上所占比例也一直保持在50％～60％．在石油工业中，硫酸用于汽油、润滑油等产品的精炼，并用于烯烃的烷基化反应，以生产高辛烷值汽油．钢铁工业需用硫酸进行酸洗，以除去钢铁表面的氧化铁皮．这一工序是轧板、冷拔钢管以及镀锌等加工所必需的预处理．在有色冶金工业中，湿法冶炼过程用硫酸浸取铜矿、铀矿和钡矿；电解法精炼铜、锌、镍、镉等，需用硫酸配制电