年产20万吨硫酸生产车间工艺设计

2.2转化工段 ....................................................... 15 2.2.1二氧化硫转化反应的基本原理 ................................... 15 2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 ............... 17 2.3吸收工段 ....................................................... 27 2.3.1吸收流程配置的方式 ........................................... 28 2.3.2吸收工段的流程 ............................................... 29 2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 ..................................... 29 2.4废热回收工艺 ................................................... 30 2.5关于低温位热能回收工艺 ......................................... 31 3 物料衡算 ........................................................ 32 3.1 设计要求： .................................................... 32 3.2物料衡算 ....................................................... 32 3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 ........................................... 32 3.2.2转化器物料衡算 ............................................... 33 3.3热量衡算 ....................................................... 36 3.3.1热量衡算的目的 ............................................... 36 3.3.2热量衡算依据 ................................................. 36 3.3.3各物质热力学参数[23]（标况下） ................................. 36 3.3.4各工段的热量衡算 ............................................. 37 4 主要设备的设计与选型 ............................................ 46 4.1焚硫炉 ......................................................... 46 4.2转化塔 ......................................................... 47

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4.3干吸塔 ......................................................... 49 4.4气体换热器 ..................................................... 50 4.5空气鼓风机 ..................................................... 53 4.6循环吸泵 ....................................................... 54 4.7废热锅炉 ....................................................... 55 4.8过热器和省煤器 ................................................. 56 4.9设备一览表 ..................................................... 57 5 车间布置 ........................................................ 59 5.1车间布置的任务 ................................................ 60 5.2车间布置的基本原则 ............................................. 60 5.3车间布置设计的一般要求 ......................................... 60 5.4车间布置 ...................................................... 64 5.5 装置的组成部分 ................................................ 66 5.6 布置方案 ...................................................... 66 5.7 设备布置 ............................................... 66 6 安全与环保 ...................................................... 67 6.1安全 ........................................................... 67 6.1.1产业安全现状 ................................................. 67 6.1.2安全评价简介 ................................................. 67 6.2环保 ........................................................... 68 6.2.1作业环境 ..................................................... 68 6.2.2主要污染 ..................................................... 69

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6.2.3环境管理重点 ................................................. 69 7 经济核算 ........................................................ 71 7.1概述 ........................................................... 71 7.2 能耗分析 .................................................... 71 7.3 节能措施 ................................................ 71 7.4经济核算 ....................................................... 72 7.4.1工程费用 ..................................................... 72 7.4.2其他费用 ..................................................... 74 7.4.3备用费用 ..................................................... 75 7.4.4专项费用 ..................................................... 75 7.4.5产品单位成本 ................................................. 75 7.4.6流动资金 ..................................................... 77 7.4.7投资回收期 ................................................... 77 设计总结 .......................................................... 78 参考文献 .......................................................... 79 致 谢 ............................................................ 82

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1 引言

1.1概述

近十几年以来，我国硫酸工业得到很大的发展，重要的标志之一是硫酸工程设计项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。我国自行设计、自己建设的中、小型硫酸工程遍及全国，还承担了许多大型硫酸工程设计。此外，从国外引进了一些先进的硫酸技术。硫酸工程设计的进步，大大改变了我国硫酸工业的技术状况[1]。

硫酸工程设计因采用的原料不同其形式各异，工艺过程和设备须与所用的原料相匹配。以前我国以硫铁矿生产硫酸为主体，在今相当长的时期内，这种情况不会有较大的变化；以重有色冶金工业的冶炼烟气生产硫酸，是我国硫酸工业的重要组成部分；随着硫磺供应的增加, 愈来愈多的新建工程从治理环境、生产简便和经济角度考虑，选用以硫磺生产硫酸；以石膏、磷石膏为原料生产硫酸、联产水泥的工程，也有新的发展。一般情况下，以硫铁矿制酸工艺较复杂些，硫磺制酸过程简便些[2]。 1.2全球硫酸工业概况

硫酸是传统的无机基本化工原料，自18世纪中叶工业化生产以来，随着染料、炸药工业的兴起而迅速发展，现今随化肥工业、石油化工、有色冶金、纺织和轻工业、国防工业及其它有关工业的发展而不衰[2]。硫酸工艺技术和装备、材料不断演变和进步，特别是近年来以环境保护和能源利用为中心的变革，使硫酸工艺和装备有了很大的变化，如改革工艺回收了90％以上的反应热产生蒸汽用于发电，除自用外并向装置外供电，成为应用清洁生产工艺的能源企业，其中MECS和Outolec等热回收工艺是目前流行的技术。目前世界各国硫酸工程

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