年产20万吨硫酸厂的设计 .doc

酒 泉 职 业 技 术 学 院 毕业设计（论 文） 2013 级 石油化工生产技术 专业 题 目： 年产20万吨硫酸厂的设计 毕业时间： 2016年6月 学生姓名： 李小飞 指导教师： 徐 晶 班 级： 2013级石油化工生产技术（5）班 二○一五年四月十日 年产20万吨硫酸厂的设计 摘 要：硫酸作为一种基本的无机化工产品，在国民经济的很多部门如化工、轻工、冶金、化肥等领域都有着广泛的用途。本设计采用了先进的两转两吸钒触媒接触法制硫酸技术，二氧化硫尾气采用了氨水溶液进行吸收并制得有用的副产物。本设计的年生产能力为20万吨硫酸，其主要生产过程包括以下工序：硫铁矿的焙烧、炉气的净化、二氧化硫的转化、三氧化硫的吸收和尾气的处理。本设计说明书的编制包括：硫酸生产原理与生产工艺流程的论证、物料衡算及防腐安全等内容。 关键词：硫酸; 接触法; 两转两吸流程 一、综述 （一）硫酸 硫酸，俗称硫镪水，磺镪水，矾油等。英文名sulfuric acid;oil of vitrol.分子式H2SO4，相对分子质量98.07。纯品为无色，无臭，透明油状液体，市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。浓度98%左右的硫酸，市场上俗称为“九八酸”，把20%的发烟硫酸称为“104.5酸”，简称“105酸”。 硫酸是一种强酸。作为二元酸，它有中性盐（硫酸盐）和酸式盐（硫酸氢盐）。浓硫酸是强脱水剂，对于有机物和人的皮肤有强烈的破坏作用。 浓硫酸与硝酸混合，组成硝化剂，广泛应用于有机化合物的硝化过程。硝酸与硫酸相互作用，产生NO2+离子，它与芳香族化合物反应，生成芳香族化合物的硝化衍生物，广泛用于炸药，医药，染料和食品等工业生产。 浓硫酸与发烟硫酸，三氧化硫，氯磺酸都是磺化剂，它们可以把磺酸基（—SO3H）引入有机化合物。许多种医药，农药和染料的生产都是基于芳香族有机化合物的磺化。 （二)硫酸工业简介 硫酸生主要是以各种含硫物质为原料（如FeS2、尾沙、硫磺等）制取二氧化硫气体，然后通过催化剂氧化成三氧化硫经吸收而生成硫酸。由于二氧化硫氧化反应生成三氧化硫所采用的催化剂不同而分硝化法和接触法两大类，我设计的硫酸生产采用接触法。 硫铁矿制酸采用接触法在整个生产过程可分为原料加工,硫铁矿焙烧制取二氧化硫，炉气净化与干燥，二氧化硫接触氧化，三氧化硫吸收和尾气回收六个步骤。 （三）硫酸工业的特点 低耗能 由于气体浓度和流速的提高，使生产设备尺寸减小，建设投资降低 ，新建硫酸厂都将含硫原料燃烧热和转化反应热，用来生产中压过热蒸汽，并用于发电。最近，美国孟山都环境化学公司开发用三氧化硫吸收反应热,生产低压蒸汽的技术,使硫酸工业余热利用效率大大提高。 2.腐蚀与污染 硫酸它有很强的吸水性和脱水性：凡是有氢和氧元素的物质都可能被吸出水来 例如蔗糖跟硫酸反应会炭化，碰到皮肤时也可能发生炭化。 同时与水接触时会大量放热，气态的NOx和SO2在大气中可以氧化成不易挥发的硝酸和硫酸，溶于云雾或雨滴中而形成酸雨 二、硫酸工业的加工及使用设备 原料的加工 （1）硫铁矿的破碎 根据我国硫铁矿和硫精矿行业标准（HG/T2786—1996）的规定，硫铁矿原矿块度应≤250mm.原矿中可能有大至200～250mm的矿块，要想经一次破碎达到3～4mm是很困难的。 因此，必须采用两级甚至是三级破碎的方法，以获得合乎要求的破碎成品矿。硫铁矿的初级破碎或称粗碎，破碎比大约为4～6。次级破碎称细碎，破碎比约为10～20。通常用颚式破碎机、反击式破碎机或圆锥破碎机作初级破碎机，用反击式破碎机作次级破碎机，最终将矿石破碎至3～4mm。 （2）浮选矿的干燥 破碎筛选后的浮选硫铁矿，AS≤0.5%，含S为30～35%（干），水为9～12%，含水12%的浮选矿加料不均匀，会在贮斗中发生“搭桥”现象，不能正常下料，为使生产顺利进行，对浮选硫铁矿进行干燥是必要的。 ①加热炉重油燃烧系统采用流程是：由火车槽车送来的重油，由卸油泵抽送至重油罐（油管均有蒸汽套管保温）贮罐底部设有蒸汽加热器以保持油温在90～80℃，加热炉燃烧用的重油是从贮罐经油水分离器入齿轮油泵，将油压升至0.6～1.5MPa，再经炉前油加热器使油温升至100～130℃进入油喷嘴造成机械雾化后在燃烧炉内与鼓风机鼓入的空