年产32万吨硫酸工程项目工艺设计_本科毕业设计.doc

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 PAGE \* MERGEFORMAT I页 贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 吴盛镇 日 期： 2011年5月25日 目录 TOC \o 1-3 \h \u 奥地利建成了世界上第一个塔式法制硫酸的工厂，其制造过程同样是使氮的氧化物起氧的传递作用，从而氧化二氧化硫，再用水吸收三氧化硫而制成硫酸，不同的是该过程在 液相中进行，生产成本及产品质量都大大优于铅室法。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。 　　接触法是目前广泛采用的方法，它创始于1831年，在本世纪初才广泛用于工业生产。到20年代后，由于钒触媒的制造技术和催化效能不断提高，已逐步取代价格昂贵和易中毒的铂触媒。目前，世界上绝大多数的硫酸厂都采用接触法生产，因为该法可以生产浓度为98%以上的硫酸。 接触法中二氧化硫在固体触媒（五氧化二钒）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）。以下是采用不同原料为基础进行接触法生产硫酸： （1）硫铁矿制酸 硫铁矿按其来源不同分为普通硫铁矿、浮选硫铁矿和尾砂、含煤硫铁矿三种。沸腾焙烧炉所用的硫铁矿指标为：S20%;As0.05%;C1%;Pb0.6%;F0.05%;H2O8%[7]。 硫铁矿制酸的生产工艺过程包括以下六个工段：原料预处理、焙烧、净化、干吸、转化、成品。分述如下： 在仓库贮存的硫铁矿，由装载机送入加料斗，经圆盘给料机、胶带输送机送入笼式破碎机，将成球的尾沙打散，再由胶带输送机送入振动筛筛分，筛上粗颗粒矿经胶带输送机返回仓库，筛下粒度合格的成品矿由给料系统送至沸腾焙烧炉，在焙烧炉内，硫铁矿中的二硫化铁与空气中的氧反应，生成SO2炉气，除含SO2外，炉气中还含有大量SO3、Fe3O4、Fe2O3、氮化物，空气则由焙烧风机送入焙烧炉内。焙烧工段产生的900℃高温炉气先经过废热锅炉回收热量将炉气温度降至350℃，同时炉气中的部分矿尘沉降。，回收的热量经汽包由循环泵送回焙烧炉和热电厂循环使用。从废热锅炉出来的炉气经电除尘器除去炉气中的微粒和液滴，再送去洗涤塔（湿法净化），炉气从塔底进入，与从塔顶喷淋下来的稀硫酸（18%-20%酸）逆流接触，洗去炉气中的矿尘和有害杂质，并降低炉气温度至65℃，酸洗塔为空塔。炉气再经冷却塔冷却至40℃，送去电除雾器（一、二级）除去酸雾。 经洗涤降温和除雾后的炉气，虽然已除去砷、硒、氟和酸雾，却被水蒸气所饱和。这些水蒸气如果进入二氧化硫转化器，会与三氧化硫再次形成酸雾，且会造成对五氧化二钒催化剂的破坏。因此炉气在进入转化工序前必须进行严格的干燥，使炉气中水蒸气含量＜0.1g/m3(炉气)。 干燥塔采用53℃、98%的浓硫酸自塔顶喷淋下来，与从塔底进来的炉气逆流接触。其干燥原理是由于浓硫酸具有强烈的吸水性，且在同一温度下，硫酸的浓度越高，其液面上水蒸气的平衡分压越小。当炉气中的水蒸气分压大于硫酸液面上的水蒸气分压时，炉气即被干燥。但是由于硫酸浓度超过98.3%时，硫酸液面上有三氧化硫存在，可与炉气中的水蒸气生成酸雾，故硫酸浓度不得超过98.3%。 干燥过后的炉气由二氧化硫主风机送去换热器简介换热是炉气升温至430℃左右，再送去转化器一、二段，在五氧化二钒的催化下转化成SO3。该反应为放热反应，故从转化器一、二段出来的气体温度过高，需换热降温，并进行第一次吸收，吸收介质为浓硫酸，为放热反应。由于从一吸塔出来的气体除含有SO3、酸雾及惰性气体外，还含有大量SO2,故需要将其换热升温后送去转化器三、四段，使SO2转化为SO3，最终转化率可达99.80%。转化气经换热降温后进行二次吸收，吸收液送往成品酸塔，浓度为98%，再去硫酸储罐。吸收尾气去烟囱直接排