10万吨年硫酸生产工艺设计(硫磺制酸熔硫工序毕业设计
荆楚理工学院毕业设计
本科毕业设计
10万吨/年硫酸生产工艺设计（硫磺制酸熔硫工序）
学院化工与药学院
专业化学工程与工艺
年级班别 2011级01班
学号 2011402010107
学生姓名
指导教师危想平
2015 年 5 月17 日
目录
前言 (1)
1 文献综述 (1)
1.1硫磺、硫化物及硫酸的性质 (2)
1.1.1 化学性质 (2)
1.1.2 物理性质 (3)
1.2 硫酸的生产方法 (3)
1.2.1 硝化法制造硫酸 (3)
1.2.2 接触法制造硫酸 (4)
1.3 硫酸生产工艺流程叙述 (5)
气体的制取 (5)
1.3.1 SO
2
1.3.2 炉气的净化 (6)
气体的转化 (6)
1.3.3 SO
2
气体的吸收 (6)
1.3.4SO
3
1.3.5尾气的处理 (7)
1.4 硫酸的用途 (7)
1.4.1 硫酸的工业用途 (7)
1.4.2 硫酸的农业用途 (8)
2 物料平衡计算 (8)
2.1 设计要求 (9)
2.2 熔硫部分的物料衡算 (9)
2.3熔硫工段的能量衡算 (9)
3 主要设备 (10)
3.1熔硫釜 (11)
3.2焚硫炉 (11)
3.3 转化器 (13)
3.4 干吸塔 (14)
3.5 空气鼓风机 (14)
3.6 循环吸泵 (15)
3.7 废热锅炉 (15)
3.8 过热器和省煤器 (16)
4 硫酸的安全生产 (16)
4.1 硫酸工业中催化剂的重要作用 (17)
4.2 硫酸生产中可能存在的危害 (17)
4.3 我国硫酸工业技术概况 (18)
4.4安全防护措施及防护用具 (18)
4.5环境保护与治理建议 (18)
设计小结 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
10万吨/年硫酸生产工艺设计（硫磺制酸熔硫工序）
摘要
硫酸作为工业之母，至今还发挥着重要作用。采用硫磺制硫酸有利于保护环境建清洁文明工厂，且装置上投资为原来的50%，具有很大的经济效益。硫酸生产工艺主要由五部分组成，包括二氧化硫气体的制取，炉气的净化，二氧化硫气体的转化，三氧化硫气体的吸收以及尾气的处理。本设计主要涉及固体硫磺熔融装置熔硫装置的工艺方案选择、主要设备选型、液硫的中和处理及熔硫尾气的洗涤、对主要工序进行了物料衡算，热量衡算等。
关键词：熔硫、物料衡算、热量衡算、工艺方案、设备选型
The design of the production process of 100000 tons of
sulfuric acid (sulfuric acid sulfur melting process)
Abstract
sulfuric acid as the mother of industry, has played an important role. The sulfur burning sulfuric acid is beneficial to Protect environment to build a clean and civilized factory,and the equipment investment was 50%, which has great economic benefits. The sulfuric acid production process mainly consists of five parts, including the preparation of sulfur dioxide gas, furnace gas purification, transformation of sulfur dioxide, three sulfur dioxide gas absorption and exhaust gas treatment. Selection of process plans, this design mainly involves solid sulfur melting unit sulfur melting device selection of main equipment, liquid sulfur and sulfur melting treatment and exhaust washing, the material balance of the main process, heat balance etc..
Keywords: sulfur melting, material balance, heat balance, process scheme, equipment selection
设计主要技术指标（或研究目标）
1、原料规格：硫磺：99.5%
2、生产规模及工艺指标：
年生产能力：10万吨100％硫酸
二氧化硫转化率：95％
吸收温度：180℃
吸收塔吸收率：100%
喷淋酸：温度80℃，浓度98% 3、年开工时间：300天
前言
硫酸被誉为工业之母，是重要的化工原料之一；硫酸工业也是重要的基本化学工业之一。硫酸的用途很是广泛，参与众多重要化学品的生产，如用于生产磷铵、过磷酸钙、硫铵等。另外，硫酸可以用于生产硫酸盐、塑料、人造纤维、染料、油漆、药物、农药、杀草剂、杀鼠剂等；也可用作除去石油产品中的不饱和烃和硫化物等杂质的洗涤剂；在环保方面也大有用途；在国防工业中与硝酸一起用于制取硝化纤维、三硝基甲苯等。如此见来，硫酸的应用范围之广泛，并且需求量日益增加，所以我们有必要加强生产，在绿色环保节约型经济的基础上不断改造，力求更大效率。
全世界各行消费硫酸比例（%）
化肥己内酰
胺二氧化钛氟化氢饲料添
加剂
石油炼
制
洗涤剂湿法炼
铜
其他
60.6 4.5 3.2 2.7 1.9 1.6 1.5 1.2 22.8
表1-1
中国硫酸工业主要是以硫铁矿制酸。在70和80年代工厂经历重大曲折硫酸工业和转。原因是世界硫磺市场价格飙升，企业难以承受，导致这些工厂已经停产或转换。在90年初，价格逐渐下降，促进世界硫磺，硫磺制酸在中国逐步发展，近年来技术的飞速发展，除了一些小，硫酸厂已建成或正在建设，大型硫磺制酸装置也在建设中，这波的发展将有中国硫酸生产结构的影响巨大，加上中国对环保的重视程度，硫酸生产过程中，硫酸已日益成为主流，这些都是分析原因：1，因为在硫酸厂焙烧，净化工段，只有硫磺，硫磺熔融，转化，干燥和吸收段，成品，原材料部分也比硫酸装置简单，因此流程短，材料处理，设备少，建设周期短：节约50%的硫酸厂的建设投资，降低设备管理费用；2、减少原材料运输。硫磺，杂质少，产品质量好，单位产品能耗低，热利用程度高，生产蒸汽比硫酸高酸万吨，0.3吨中压蒸汽（不含低热量利用） ;３、三废排放量少,有利于保护环境,做到文明生产；４、根据目前的价格、运输成本及加工成本进行对比，采用硫磺制酸比采用硫铁矿或硫精砂制酸具有更高的经济效益。由于上述原因,吸引了国内硫酸工业原料结构向硫磺制酸转移。除了正在新建的硫磺制酸装置外,有些工厂将硫铁矿制酸装置改造为硫磺制酸。
在采用硫磺制酸中分别为熔硫，硫磺的精制，焚硫和造气，吸收和干燥四大步，其中，熔硫工序至关重要，首先熔硫工序对温度要求很高，其次它又决定了后续硫磺精致的程度及最终产品的质量。固体硫硫基由皮带机为快速加热和熔化熔硫槽。快速熔硫槽内置蒸汽加热盘管和搅拌器，加强外围蒸汽夹套加热。槽硫温度控制在135℃左右加热和蒸汽0.6MPa熔融。从溢流口进入硫磺熔融硫磺罐粗糙通过自由沉降熔融硫磺，对沟槽底部的杂质颗粒较大，夹带的液体少量于硫磺，排放口底部缝隙周期性地手动排出。从快速熔硫槽溢流到粗硫槽液硫，粗硫槽槽挡板，开始作为过滤槽用分为两格和格型滤波器。原油硫槽内设有蒸汽加热盘管，以保持温度在135摄氏度的液体硫磺。槽内设有搅拌器。液硫过滤由预涂、过滤、排渣三个基本步骤组成。过滤后液体粗硫由过滤泵送入液硫过滤机以除去其中的杂质颗粒,控制过滤后液硫中灰分含量≤30ｍｇ/ｋｇ,当过滤机进料和出料侧压差达到一定值时,停止进料,进行震动排渣,至此,完成一个过滤周期。过滤后的液体硫磺进中间槽,液体硫磺中间槽内设有蒸汽加热盘管,维持槽内液硫温度在135℃。精制液体硫磺自液硫中间槽由中间泵送往液硫贮罐贮存,液硫贮槽底部设有蛇管式加热器,顶盖安装了加热盘管热顶,维持精硫贮槽内液硫温度在135～145℃。
第一章综述
1.1 硫磺、硫化物及硫酸的性质
1.1.1化学性质
硫磺： 易燃烧，着火点为363 ℃ ，火焰呈蓝色，一般情况下燃烧并不剧烈。硫磺粉尘在空气中达到一定浓度会发生爆炸。
硫化物：一般包括二氧化硫、三氧化硫及硫化氢，这里主要讲硫的氧化物，二氧化硫、三氧化硫为酸性气体，具有刺激性气味，极易与水反应生成亚硫酸、硫酸。
硫酸：化学式为H 2SO 4，分子量为98.078，从化学意义上讲，硫酸是三氧化硫与水的等摩尔化合物，硫酸有三种水化物：H 2SO 4?H 2O ，H 2SO 4?2H 2O ，H 2SO 4?4H 2O ，是一种无色无味油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸有三大特性，分别为吸水性，脱水性和强氧化性。
（一）吸水性
浓硫酸具有吸水作用，指浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的水合物，并放出大量的热：
H 2SO 4+nH 2O = H 2SO 4·nH 2O
故浓硫酸吸水的过程是化学变化过程，吸水性是浓硫酸特有的化学性质。浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水（如空气中的水），而且还能吸收某些结晶水合物（如CuSO 4·5H 2O ）中的水。鉴于硫酸的这个特性，H 2SO 4可用于干燥很多的气体，作为干燥剂使用。
（二）脱水性
脱水性是浓硫酸化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（2∶1）夺取被脱水物中的氢和氧原子。可被浓硫酸脱水的物质一般是含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑和棉花等物质，被脱水后生成了黑色的炭（碳化）。
如C 12H 22O 11???
→浓硫酸
12C+11H 2O （三）强氧化性
（1）跟金属反应
①常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时，浓硫酸可与除金、铂之外所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO 2，在这些反应里，硫酸表现出了强氧化性和酸性。如： Cu+2H 2SO 4(浓)?
??
→CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 2Fe+6H 2SO 4(浓)=Fe 2(SO4)3+3SO 2↑+6H 2O
（2）跟非金属反应
热的浓硫酸可以将碳、硫、磷等非金属单质氧化成其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO 2。在这类反应里，浓硫酸只表现出氧化性。如： C+2H 2SO 4(浓)?
??
→CO 2↑+2SO2↑+2H 2O S+2H 2SO 4(浓)=3SO 2↑+2H 2O
（3）跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性，实验室制取H 2S 、HBr 、HI 等还原性气体不能选用浓硫酸。 如：
H 2S+H 2SO 4(浓) =S ↓+SO 2↑+ 2H 2O 1.1.2 物理性质
硫磺（S ）的分子量32.066，常压下的沸点为444.6℃，硫磺有多种同素异形体，主要是斜方硫
和单斜硫，135℃时，液态硫磺的密度达到1.79123
cm g 。
二氧化硫(2SO )在常温下为无色气体，分子量是64.063，在20℃下1体积的水可溶解40体积的2SO 并释放出34.4mol KJ /的热量，随着温度的升高，其在水中的溶解度降低。
三氧化硫(3SO )在室温下是液体，气态三氧化硫分子量是80.062.三氧化硫有三种聚合体，分别是α、β、λ型，它们的结构和聚合度各不相同。
纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用浓硫酸中H 2SO 4质量分数为98.3％，物质的量浓度是
18.4mol ·L -1。硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时
放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿着器壁，慢慢倾倒，不断进行搅”。若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生“发烟”现象,这样含有SO 3的硫酸称为“发烟硫酸”。100%的硫酸熔沸点为熔点10℃，沸点290℃。但是100%的硫酸并不是最稳定的，沸腾时会分解一部分，变为98.3%的浓硫酸，成为338℃（硫酸水溶液的）恒沸物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。98.3%硫酸的熔沸为熔点10℃，沸点338℃。 1.2 硫酸的生产方法
通过焚烧精制后的的硫磺来得到二氧化硫和少部分三氧化硫原料气，然后再用然后用98.3％的硫酸吸收为成品酸，也就是100%硫酸。以下是主要的反应方程式：
22SO O S =+
322022S O SO =+
4223SO H O H SO =+
根据使用催化剂的不同，硫酸的工业制法可分为硝化法和接触法：
1.2.1 硝化法制造硫酸
硝化法（包括铅室法和塔式法）是借助于氮的氧化物使SO 2氧化制成硫酸。 塔式法 铅室法的基础上发展起来的塔的方法，其制造过程是氮氧化物的氧的传递函数，从而氧化二氧化硫和三氧化硫，水吸收制成硫酸，和铅室法是在液相的过程，生产成本和产品质量比铅室法更好 。塔式法制出的硫酸浓度可达76%左右，而目前我国硫酸生产接触法占绝大部分，塔式法已很少，但硝化法还具有一定的优点。它产酸的浓度76％左右，该浓度的酸适合制造过磷酸钙，另外，此种生产方法设备简单，建厂快，硫利用率比较高，可以用杂质比较高的原料。
硝化法的反应历程比较复杂，但可以用简单化学方程式表示如下：
反应中所需的NO由硝酸供给，氧气来自空气。
铅室法铅室法是在气相中进行的反应。由于这个方法所需设备庞大，用铅很多，检修麻烦，腐蚀设备，反应缓慢，成品为稀硫酸，且必须消耗硝酸。因此，这个方法后来逐渐地被淘汰。
1.2.2 接触法制造硫酸
接触法是目前广泛采用的方法，接触法中二氧化硫在固体触媒表面跟氧反应，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在于成品酸浓度高，质量纯（不含氮化物），但炉气的净化和精制相当复杂。
目前可以作为制造硫酸原料的含硫资源除硫磺外，主要有硫铁矿、硫精砂（尾砂）、有色金属冶炼气、焦炉气、天然气、石油气中的硫化氢也可作为制取二氧化硫气体的原料。将二氧化硫与氧化合成为三氧化硫的反应式是：
2SO2＋O2 = 2SO3＋Q
这个反应在常温下没有触媒存在时，实际上不能进行。为了使这一反应加快，必须提高温度并且采用触媒催化（也叫触媒氧化），这便是接触法制造硫酸名称的由来。
1.3 硫酸生产工艺流程叙述
图1-1
1.3.1 SO
气体的制取
2
制取纯净的SO2 是生产合格硫酸的大前提，首先是将硫磺熔化精致，将杂质降到指标范围内，然后提供纯净干燥的空气作为助燃剂,将两种物料送至焚硫炉进行焚烧：
S2 + 2O2=== 2SO2
1.3.2 SO
气体的转化
2
采用“两吸两转”工艺流程，催化剂的装填段数及其在前后两次转化的分配与最终的转化率、换热面积大小有很大关系。
（一）一次转化、吸收
为了使SO2催化氧化过程的转换器尽可能遵循最佳的温度曲线，以提高转化率，必须从反应体系中除去多余的热量，使温度相应降低。根据不同的换热器，可分为多级换热器和连续换热两。针对连续变化型热转炉。过程，是遵循最佳的温度曲线很难；温控制也很困难，所以一般采用多段转变型热交换器。一个单一的吸收过程转化可以达到最好的最终转化率为97.5% - 98%，如果你想获得更高的转化率，将所需的催化剂的量大大增加，不仅经济，而且通过平衡转化率的限制。如果废气直接排入大气，会造成严重的空气污染。
（二）二次转化、吸收
两转两吸过程与一个单一的吸收过程相比不催化转化和获得最终的转化率是非常高的。首先让大多数一般控制SO2的转化，转化率为90%左右，进入第一吸收塔（或中间吸收塔）吸收SO2，然后第二变换。此时由于含有SO3和SO2浓度的反应混合物很低，氧硫比转换更高，在这种情况下，平衡转化率高，反应速度快，可以保证少催化剂的转化率达到95%。两次最终转化率对不同工艺条件下，一般在99.5 ~ 99.8%范围。
总之，采用“两转两吸”的优点：一、比一次转化率高，可达到99.5%—99.9%。比“一转一吸”尾气二氧化硫含量降低5—10倍；二、虽然流程里面多了一次转化和吸收，，投资高了10%，但是总体实际投资确实降低了5%左右，生产成本也降低了3%，因为少了尾气回收工序，劳动生产率可提高7%左右。
图1-2
1.3.4 SO 3气体的吸收
气体中的二氧化硫经催化氧化后形成三氧化硫，送入吸收系统用发烟硫酸或浓硫酸吸收，形成不同规格的产品硫酸。吸收过程可用下式表示：
32243()nSO +H O =H SO +n-1SO （（液液）液）（）
改变上式中n 值，便可形成相应浓度的产品硫酸。n>1时，形成发烟硫酸；当n=1时，形成无水硫酸；而n<1时，则为含水硫酸，即硫酸和水的溶液。要求生产发烟硫酸时，可以采用两端吸收的流程。转化气一次性的通过发烟硫酸吸收塔和浓硫酸吸收塔，分别是发烟硫酸和98%硫酸吸收SO 3气体，气相中SO 3含量可降至0.1%—0.01%，然后由浓硫酸吸收塔出口引至尾气处理工序，或者直接经过捕沫后放空。而今，三氧化硫吸收技术发展主要表现在填料性能方面的改进，布酸设备和冷却器设计材料的改进。
1.3.5尾气的处理
硫酸生产工艺尾气的主要有害物质为SO 2（约0.2%~0.5%），和少量的SO 3和酸雾。因此，除去污染物首先要从源头上下手，提高SO 2的最终转化率，使之达到99.75%以上，符合目前的排放标准。尽量采用两转两吸流程，在正常的条件下，是可达到的。针对尾气及含低浓度SO 2气体的处理方法主要是氨-酸法，金属氧化物法，碱法，活性炭等等。
（一）氨—酸法回收低浓度二氧化硫及三氧化硫过程由吸收、吸收液再生、分解和中和四个主要部分组成。
1、吸收
吸收液其实就是亚硫酸铵—亚硫酸氢铵溶液，在吸收塔里按照下列反应式吸收烟气中的SO 2、SO 3：
2423243SO +(NH )SO +H O=2NH HSO
3423243424SO +2(NH )SO +H O=2NH HSO +(NH )SO
2、吸收液再生
吸收液需要在循环槽内加气氨或者氨水，按照下列反应使溶液部分再生，来使吸收液中423(NH )SO /43NH HSO 比值不变。部分循环母液则送往分解系统。
343423NH +NH HSO =(NH )SO
3、分解
用浓硫酸分解亚硫酸铵—亚硫酸氢铵溶液，得到含水蒸汽100%的二氧化硫和硫酸铵溶液。
4324424222NH HSO +H SO =(NH )SO +2SO +H O
4232442422(NH )SO +H SO =(NH )SO +SO +H O
蒸汽加热分解，实质上是把亚盐分解放出而赶走溶解在分解液中的SO 2，同时将两未分解的亚盐按下式完全分解：
↑+↑++→32234342NH SO O H HSO NH HSO NH
为使亚盐完全分解，硫酸加入量比理论量要大30%—50%，使分解液酸度成15—45滴度。过量硫酸则在中和槽用气氨或氨水来中和。
4、中和
用氨中和过量硫酸：
243424H SO +2NH =(NH )SO
氨加入量比理论值稍高，使中和液成2—3滴度的硫氨溶液，硫氨溶液可作为肥料直接用于农业，或蒸发结晶加工成固体硫铵。
（二）、金属氧化物所形成的碱性溶液，亦可作为SO 2的吸收剂。主要有碱性硫酸铝—石膏法；氧化锌溶液吸收法；氧化锰法等等。
（三）用各种碱液吸收尾气中的SO 2，可免除氨法中氨的损失和雾沫。常用碱吸收液有碳酸钠溶液，氢氧化镁溶液和石灰乳等。共同的优点是：脱除率高，工艺简单。而且，石灰乳吸收法的突出优点是石灰来源广且方便，价格低廉，投资和操作费用较低。
（四）活性炭通常具有较大的内表面积，是一种良好的吸收剂。当尾气中的SO 2在一定条件下通过活性炭层时，被活性炭表面吸附。在100℃以下主要为物理吸附，提高温度后，从物理吸附转向
化学吸附。在活性炭表面，吸附态的SO2和吸附态的氧作用，形成吸附态SO3，当有水存在时，便可形成硫酸。
1.4 硫酸的用途
1.4.1 工业用途
(1)冶金及石油工业
用于冶金工业，在有色金属的生产中起重要作用。在冶金工业中，用硫酸作为钢铁表面氧化皮的清洗剂。
用于石油工业，石油精炼需用硫酸除去石油产品中的不饱和烃、胶质及硫化物等杂质。每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备，也消耗不少硫酸。
在浓缩硝酸中，以浓硫酸为脱水剂;氯碱工业中，浓硫酸作干燥剂干燥氯气、氯化氢气等;无机盐工业中，硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸;有机酸如草酸、醋酸等的制备，也常需要硫酸作原料。
(2)解决人民衣食住行
用于化学纤维的生产,粘胶丝的生产需要使用硫酸。尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维的生产，也要用到硫酸。
用于染料工业，几乎所有的染料(或其中间体)的制备都要用到硫酸。很多磺化反应，硝化反应都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。很多染料厂就设有硫酸车间，以配合需要。
用于制药工业，许多抗生素的制备，要用到硫酸。
(3)巩固国防
某些国家硫酸工业的发展，与其军用炸药的生产是密不可分的。浓硫酸用于制制取硝化甘油、硝化纤维、三硝基甲苯等炸药。虽然这些化合物的制备是依靠硝酸，但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。
(4)原子能工业及火箭技术
原子反应堆以及制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星材料的钛合金的制造过程，都要用到硫酸。从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。
1.4.2 农业用途
（1）土壤改良
在农业生产中，人们越来越多地采用硫酸来调节控制土壤酸碱度。将硫酸施入农用的土壤和水中，溶解土壤和水中钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。当这些盐被分解后，硫酸与更惰性的物质反应，置换出磷、铁等能被植物吸收的养分。用硫酸来降低土壤的pH值可改变很多元素的溶解度，提高植物对它们的吸收，从而使植物更加健壮，收成增加。
（2）化肥生产
用于生产硫酸铵和过磷酸钙这两种较为普遍常用的化肥。
用于生产农药，许多农药的生产都是以硫酸为原料，如硫酸铜、硫酸锌是良好的植物杀菌剂，硫酸铊可用作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可用作除莠剂。很多杀虫剂的生产也都需用硫酸。
第二章 物料平衡计算
2.1 设计要求
设计规模：硫磺制酸100kt/a 。生产过程中：含硫尾气以SO 2的形式排出。吸收要求：《大气污
染物综合排放国家标准》（GB16297-1996）限定二氧化硫最高允许排放质量浓度为960mg/m 3，吸收
率100%,转化率95%。
2.2 熔硫部分的物料衡算
100%硫酸10万吨/年换算成小时：年年万吨/kg 10/108=
开工300天，每天按24小时算：
h kg h kg /89.1388824300/108=÷÷
因为SO 3吸收率为100%，所以SO 3与硫酸的摩尔比：
n （SO 3） ：n(H 2SO 4)=1：1
80.06 98.08
x 13888.89kg/h
所以SO 3每小时的消耗量 x=11337.12kg/h
SO 2的消耗量设为y
32222SO O SO =+
64.06 80.06
y 11337.12kg/h
y=9071.39kg/h
由于受转化率的影响，根据SO 2转化率是95%，故实际需要量是：
h 9548.84kg/0.95h 9071.39kg/=÷
222SO 2O 2S =+
32.07 64.06
z 9548.84kg/h
每小时消耗的纯硫量z=5031.98kg/h
因为硫磺规格99.5%，所以每小时消耗这样规格的硫磺的量是：
5031.98kg/h ÷99.5%=5057.27kg/h
硫磺的质量流量是： h 5057.27kg/m s =
2.3 熔硫工段的能量衡算
本设计为10万吨/年硫酸转化系统工艺设计（以每小时计算），对于熔硫阶段来说，硫磺为冷
物料，蒸汽是热流体，所以有：
根据查硫酸工艺设计手册，硫磺要由从常温（以25℃为准）加热到135℃并控制在135℃左右[7]， 故硫磺由25℃加热到135℃所需要的热流量为：
)(1222t t c m Q p s -??=
2s m 是质量流量，2p c 是硫磺比热容，经查手册可知2p c =0.73kJ/(kg.℃)，2t =135℃，1t =25℃
代入数据可得Q=424557.82KJ/h
加热蒸汽放出的热流量与冷流体加热所需的热量相等：
故有
r m s ?=1Q
1s m 为蒸汽质量流量，r 是蒸汽汽化热，根据查设计手册可知，需要0.6Mpa 饱和蒸汽来给硫磺加热，其温度为158.7℃，通过查表可知r=2091.1KJ/kg [23]： 代入数据可知：h kg kg
kJ h kJ r Q m s /03.203/1.2091/82.4245571===
第三章 主要设备
3.1熔硫釜
1)槽体:槽体设计有池式、圆筒平底式和圆筒锥底式,本单位传统100ｔ/ｈ左右熔硫装置做法设计采用的是圆筒锥底式架空结构。这样的设计优点是锥底能沉积杂质、延长清渣的时间间隔、放渣方便,但缺点是熔硫厂房的高度增加、固体硫磺加料系统的难度加大、土建投资增加。从实际运行效果来看,停车后反而更难清理长时间沉积的堆渣,故锥形结构的优点相对于圆筒平地式并不明显,反而缺点却很突出,综合考虑后本熔硫布置为四台圆筒平底式。
(2)搅拌器:带搅拌器的熔硫槽具有较强的湍流扩散和对流循环能力,故传热效果好,对于大型熔硫装置一般采用此种设计方式。在熔硫槽内,介质固、液并存,加热管附近的液硫和其它区域的有可能温度不一致,这就需要搅拌器的扩散和循环能力较大,适应性较好。为此搅拌器必须具有合理的结构和足够的强度,并具有安装方便、连接稳妥的特点。综上所述,在熔硫槽设计中一般选用折叶式搅拌桨和开启涡轮式搅拌桨。本熔硫装置选择为双层折叶式搅拌桨,每层由两片扁钢制作,对称固定于搅拌轴上,呈45°折角。这种设计的搅拌桨制作和安装都比较方便,在以加热盘管为挡板的情况下,循环能力较强,搅拌较均匀。另外,由于熔硫槽直径过大不宜在顶盖上直接安装搅拌桨,故采取在槽上方做独立搅拌桨支撑支架的措施[8]。
(3)加热盘管:熔硫槽的熔硫能力主要取决于热量的供给,而供热量的大小又取决于盘管的加热面积,盘管加热面积越大,熔硫能力越强,在大型生产装置中,由于加热面积较大,如按原有的结构设
计,设备的体积就很庞大,而实际上设备的占地面积是要受限制的,所有采用合理紧凑的结构形式非常重要[18]。根据对以往设计的设备运行情况详加分析和摸索后,在此次设计中,采用了双螺旋结构的加热蒸汽盘管,将两圈盘管做成并联同心圆形式,多组均匀安放,在保证足够的加热面积的前提下大大减小了设备的体积。另外设计时,还应注意选择合适的加热管间隙,间隙过小,液硫不易通过而产生堆积,致使盘管外液硫的混合型很差,不利于传热,此外,为了便于日后的安装及维修,加热盘管应做成多组易拆卸形,安装于设备顶盖的法兰上。
图1-3
3.2焚硫炉
由于硫磺燃烧速度快，所以炉子构造简单，现在一般多用卧式焚硫炉。使用最普遍的是喷雾焚硫炉。喷雾焚硫炉的构造，是在钢制圆筒内部衬绝热砖和耐火砖。为使硫磺和空气的接触良好在2～3个地方用耐火砖砌半圆形的挡墙。硫磺喷雾的要求是：形成易于气化的微粒、喷雾角度要大，且
能均匀分散。喷嘴的喷枪和喷头部分采用L316或相当的材料。为防止炉内高温引起损坏和防止因受热而引起硫磺粘度上升，喷枪应设置蒸气夹套。
焚硫炉焚硫能力同其它工业燃烧炉一样，能力的弹性比较大，一般变动1～2.5倍。表达能力的单位，多采用每日、每立方米容积可焚烧多少吨硫磺量来表示。根据实际生产的统计，一般是1m3
容积的雾化焚硫炉，每日可以焚烧1t左右的硫磺，即生产3t左右的硫酸。能力高的炉子每日每立方米可焚烧2t左右的硫磺。一般规律是，小型炉子能力偏小，大型炉子能力偏大。其主要原因是雾化状况和炉内气速不一样所造成的。
雾化焚硫炉的生产能力，一般可用下式进行计算【10】：
Q＝K·V·24／1000·q
式中： K —焚硫单位容积发热量，一般为116.3～232.6kW/m3·h
q —燃烧1kg硫磺之热效应，纯净硫磺为2.57kW/kg
V —焚硫炉容积，m3
Q —雾化焚硫炉能力，t/(d·m3)
3.3 转化器
SO2转化器是保证氧化反应和SO2排放标准实施的关键设备。在400 ~ 620℃高温作业时间转换器，处理段落不同温度下的不同的热膨胀应力之间造成的SO2和SO3气体腐蚀，和部分不允许有煤气泄漏；它也需要配气性能好，确保高转化率。因此，需要结构设计和材料的选择是合理的、可靠的。
目前，该结构中有两种类型的转换器模块结构和中心管。积木式结构。平球冠层垂直圆柱形容器的积木式结构，其内部从下向上由多个柱桩支撑板和格栅。两个轮简同心垂直中心管式结构的筒体直径较小，管，中间，对一些支持的催化剂与隔板的重量，和流道反应段，催化剂填装之间的缸内、外两层。采用了两种结构在大型硫磺制酸不同特点植物，具有。
模块化转换器使用柱桩支撑一些催化剂的格栅和分区的重量，在耐火保温砖筒体表面的李宁催化剂负载部分，并且结构简单。材料为0Cr18Ni9不锈钢转化器，在装置的底布。随着冠套，外部flat-steel 并强化，以确保设备的强度和刚度的。每层隔板一密封圆环和壳体壁焊接一体的补偿因热，膨胀变形分区燃气流中避免多层合采层间。格栅铺设耐热陶瓷球和不锈钢丝网，然后把催化剂。SO2气体分布装置专门设计的从入口到转换器，分布更加均匀。了平面式催化剂床结构保证均匀反。位于底层平面是由多，滑动轴承在民用基础能够有效吸收和补偿变形操作时的热膨胀状态，大大降低设备的，应力水平，和整体安全稳定的设备更好。
中心管式变换器部分的催化剂层分离耐热瓷球平弧板和床之间的催化剂和陶瓷球有一层不锈钢丝网。0Cr18Ni9不锈钢的主要设备，有的还可以安装在设备的底部。一款专为气缸的进气中心，气体能均匀地分布在各反应床。各部分之间用弧形挡板分隔器，可以有效地吸收或补偿由于热膨胀变形的运行状态，既能保证层间的气体流，可以减少设备的应力水平。设备的内筒和外筒的底部分别支撑在土木工程的基础。但耐热瓷球平电弧电阻的床层是不均匀的，中心筒空间利用率不高，弯曲的床板和板分开制造的难度是比较大的。作为用于确保设备的整体安全性和稳定性的高强度、低刚度的设计，设备，整体实力虽高，但刚度相对较低，设备的整体安全性和稳定性，作为构建块结构。但这种筒式转换器设备材料中心保存，一次性投资小。
在转化反应中，为了使反应接近最佳操作温度即适宜温度。我们在反应时必须降低温度，移去一部分热量，这就是我们所说的降温。通常有两种操作方法：一种恒温操作方法，这种方法会使转化器体积太大也很难使移走的热量达到要求。另一种方法即绝热操作过程，也是我们曾普遍采用的方法。
3.4 干吸塔
高效干燥吸收塔系统是塔填料支撑结构，高高的塔填料，分为酸，除雾器元件和塔径和操作气速和喷酸喷淋密度统一考虑，相互配合，产生高强度的塔的形成，满足干燥浴吸收效率的技术要求。
干吸塔的结构基本相似，塔体为立式圆筒形结构，钢李宁耐酸砖。一般采用高铝耐酸陶瓷填料支承结构，具有跨度大，酸性高铝瓷棒束孔率高，有时高孔率的陶瓷球拱。
干燥塔一般采用抽屉式国产或进口金属丝网除沫器垫式除雾器。在高温下，第一吸收塔酸，雾量大，细颗粒的雾，在换热设备的保护，除雾器的高性能纤维是第二吸收塔使排放要求也采用高性能纤维除雾器。从生产和使用的影响，除雾效率是令人满意的。
酸酸分配器直接影响空气干燥和SO3的吸收效果。阳极保护槽管式分酸器，每平方米超过40分酸点的研究和开发，大多数大型硫酸装置这种酸干吸塔。的酸，减少管道埋在一个环形阶梯严重的材料和酸的酸泵打主管和再分配的酸罐，从在降液管流出罐。罐体结构设计来保证每个槽酸度基本相同点，且不会产生溢出等现象。完成在工厂酸生产，碾压试验。采用阳极保护的槽管式分酸虽然一次性投资分销商，大但分布耐酸，，较长的使用寿命，酸效应，并节约维修成本。塔的底部设计一般分为盘底和平底两方案。中国石化南京设计院与多个在优势的塔结构的底部，根据大型干吸塔具有干吸塔的优点是设计了一个塔底出酸具有平底结构的优点是在塔底部设计成为外平内锥的结构，在中央的锥形底酸口的最低点。这种结构与碟底结构并不需要具体的平台设计一个支撑腿的，支持全塔重生产或停止，使塔底产物完全把甲酸。防止碎片塔到酸泵循环槽破碎一般的酸叶，配有防涡器。
3.5 空气鼓风机
风机是硫磺制酸装置的关键设备，包含整体的稳定性和可靠性是由其运行质量直接影响的是设备的驱动速度的重要保证。一个好的风机，除了满足条件，还必须具有良好的操作稳定性和操作和长期运行的可靠性和噪声低的能源消费弹性，低。大型风机主要是轴流式、离心式两种结构。
轴流风机涡轮压缩原理，稍高的线速度的风扇叶片运行效率低于离心式风机，可以减少磨损，也可以用静叶角度来调节风量。但这扇结构复杂，成本高，施工成本高、配套。
在硫酸装置30-60 kPa总增压风机，离心泵一般采用国内外。风机功率消耗占大部分的硫酸装置的功耗。风机是蒸汽驱动的两种电驱动。有蒸汽驱动的汽轮机背压的直接驱动风机的用途用于硫酸器件中，压的过热蒸汽生产汽源堰。具有直接用于对介质压力的一种副产品部分蒸汽鼓风机对其它生产，设备的使用低压蒸汽，燕及中压蒸汽休息给发电，从而降低硫磺酸，电力负荷负荷、机组加载。虽然燕蒸汽驱动的电动驱动部分投资高，但投资的总成本下降，经济性好。在操作上，采用涡轮风扇，启动转矩和启动速度，在涡轮机直接风扇是稳定的，不需要齿轮箱，和速度可在较大范围内调节，以适应各种工艺负荷需要避免热能转化为电能的转化然后将机械能转换过程中的能量损失可以通过在受到更大的冲击造成电网启动电流的电机驱动使用，避免。由于汽轮机在单位生产的硫酸，在车难预热和驱动需要外部与蒸汽源的要求提供自己的风机，为企业或以其他原因可以用特殊的电风扇驱动匹配无蒸汽源。
3.6 循环吸泵
干吸塔酸循环泵具有流量大的特点，高功率、传输（H2SO4）和硫酸（98%）高温，强腐蚀一般单在线泵操作。在和酸循环泵的选型设计，根据工艺条件和材料的耐磨性和耐腐蚀性，和安全的原则，节能，运行一段时间确定。在工程采购，要求制造商必须浓硫酸泵的专业生产厂家，对泵的性能和实际操作要求同一类型的设计和制造经验。
3.7 废热锅炉
余热锅炉是硫酸厂的重要设备之一，开车不顺利硫酸厂最是因为锅炉和锅炉故障是硫酸厂的长期安全运行的先决条件。硫磺制酸装置余热锅炉有两种形式，一是水管锅炉，另一个是火管锅炉，这两种形式的家用锅炉是成熟可靠的设计经验。国内外大型硫磺制酸装置一般采用的是火管锅炉。火管锅炉具有流量均匀分布的许多优点，气滞留在该地区没有炉，局部腐蚀不容易能承受在气侧压力较高，适应性强，泄漏率降低负载的变化，操作简单，安全可靠，功耗低，价格便宜，安装工作量小，耐火材料少，维护工作量小，易于清洁。
硫磺制酸装置火管锅炉设计的管板采用挠性管板，吸收火管热膨胀，减少火管和管板角焊缝是由一种特殊材料加以保护，以减少管板热应力的火管的两侧是由特殊套管保护，以免焊接和高温炉气热侵蚀火管与管板的焊接采用特殊形式的管道，以保证焊接的可靠性。
单壳和双单筒壳单鼓两结构余热锅炉。双壳单滚筒结构，占地面积稍大，成本高，烟气平衡控制要求高。在制造和运输条件允许的情况下，单壳单滚筒结构的一般使用。
废热锅炉型单一的鼓，鼓的立管与壳管的崛起是在外壳支撑。那圆筒是由钢板焊接钢底板冲压和头。鼓含碳酸除沫器分离的目的。滚筒上装有安全阀接口，一个上升的喷嘴挡板。鼓上有两个当地的水位，还有一双水位报警控制室水位显示器接口，对水位传感器接口，调整锅炉汽包水位控制。为了防止汽包水位过高，会影响蒸汽品质，滚筒安装在紧急排水管。圆柱壳火管三角配置，用于焊接的管子与管板。为了防止高温气流管端成形的热冲击和磨损，在管端的嵌入式故障质量刚玉保护套筒，套筒与柱管间隙填充高温硅酸铝纤维。同时，涂塑料减轻磷酸锆管片温度的管盘。以增强稳定在管运行降低振动壳体置于两，轴承钢板。每一滴的喷嘴挡板防止水直接冲洗管。对高铝砖耐火层的前烟箱，保温层采用粘土质隔热耐火砖。为膨胀吸收，前面的高铝砖和板管耐火在膨胀节移交，充满烟箱于铝硅酸盐纤维填充办公室了槽壳硅酸铝纤维。李宁烟箱及耐火浇注料是抓轻量级预防的指甲，损耗。
由于高硫的炉膛出口烟气温度调节器一种转炉高温侧的线和高温调节阀入口温度应内衬，在实际生产过程中容易损坏，硫炉出口与余热锅炉进口的直接对接。同时，余热锅炉为一二段式设计，变频器进口热副线通过余热锅炉两段导线，这种热副线管和阀门操作控制700℃或普通不锈钢管和阀门的温度可以减少。
3.8 过热器和省煤器
高温过热器通常位于转炉炉气出口，由于气体温度通常超过600℃，应充分考虑热应力的影响。在水平管内衬结构和不锈钢的垂直支撑结构的硫酸厂高温过热器。在高温过热器管水平悬浮李宁结构，进、出口直接对接器，底部不设置固定支架。垂直支撑不锈钢结构的垂直烟道侧蚀型壳高温过热器为箱式结构，材料为0Cr18Ni9，烟气流入侧。本体包括壳体，高温过热器的过热过热管束，管束，喷水减温器和支持。为蛇形螺旋翅片管受热面过热的支持结构水平，蒸汽流量为进步下的热烟
硫铁矿制酸工艺解读
错误！未找到索引项。 第一章概述 (1) 第一节装置概况 (1) 第二节硫酸及硫氧化物的性质 (2) 第三节工艺流程及其控制特点 (14) 第二章硫铁矿制酸主要工艺原理 (23) 第一节沸腾焙烧工艺原理 (23) 第二节炉气净化工艺原理 (31) 第三节三氧化硫吸收工艺原理 (40) 第四节二氧化硫转化的工艺原理 (47) 第五节循环水工艺原理 (50) 第一章概述 第一节装置概况 江西铜业集团化工有限公司老系统硫酸装置设计生产能力为10万吨／年，以德兴铜矿副产硫精矿为原料，采用氧化焙烧，干法除尘，稀酸酸洗净化和两转两吸接触法制酸工艺。 本装置还具有高回收率和低“三废”排放等优点。总硫回收率期望值可达97％（保证值为96.0％以上），工艺流程采用了二转二吸制酸工艺，“3+1”四段转化，提高硫的利用率，使尾气中SO2及硫酸雾的排放指标低于《大气污染物综合排放标准》，净化工段20％稀酸外运到大山厂和泗州厂做为选矿药剂使用，不外排；硫酸钡烧渣是优质铁精矿，直接销售给钢铁厂，达到综合利用的目的。鼓风机噪音采用消声、隔声及不设固定岗位等有效措施。 本装置技术新、可靠性高，采用以下具有成功业绩的最新技术：DCS 控制系统；阳极保护管壳式酸冷器；二吸塔用高效除雾器控制尾气排放带出酸沫等。
现在建设的江西铜业（德兴）60万吨/年硫铁矿循环经济项目一期工程规模为30万吨/年，项目建成后，年产98%工业硫酸25万吨，105%发烟硫酸15万吨，优质铁精粉18.2万吨，余热发电量7800万度。计划于2012年6月竣工投产。 第二节硫酸及硫氧化物的性质 1 硫酸的物理性质 硫酸的分子量为98.078，分子式为H2SO4。从化学意义上讲，是三氧化硫与水的等摩尔化合物，即SO3·H2O。 在工艺技术上，硫酸是指SO3与H2O以任何比例结合的物质，当SO3与H2O的摩尔比≤1时，称为硫酸，它们的摩尔比﹥1时，称为发烟硫酸。 硫酸的浓度有各种不同的表示方法，在工业上通常用质量百分比浓度表示。 硫酸的主要物理性质为： 20℃时密度g/cm3 1.8305 熔点℃10.37+0.05 沸点℃ 100% 275+5 98.479%(最高) 326+5 气化潜热(326.1℃时),KJ/mol 50.124 熔解热(100%), KJ/mol 10.726 比热容(25℃), J/(g k) 98.5% 1.412 99.22% 1.405 100.39% 1.394 1.1 外观特性 浓硫酸是无色透明液体，能与水或乙醇混合，暴露在空气中迅速吸收空气中的水份。
硫磺制酸的环境污染
硫磺制酸的环境污染 【摘要】国家标准GB26132-2010《硫酸行业污染物排放标准》已经国家环保部发布，2011年3月1日起正式实施，新标准对一贯被认为是清洁生产工艺硫酸行业污染物排放主要污染物指标提出更为严格的要求。认识硫磺制酸的环境污染过程和原理，有助于硫磺制酸产业的环境管理工作进一步加强。 【关键词】硫磺制酸;环境污染原理;环境管理 2010年9月10日，国家环保部批准发布GB26132-2010《硫酸行业污染物排放标准》，硫酸工业企业水和大气污染物排放控制按本标准的规定执行，不再执行GB 8978-1996《污水综合排放标准》和GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》中污染物限值。一贯被认为是清洁生产工艺的多级转换加多级吸收硫磺制酸工艺必须增加尾气处理装置才能满足新标准的要求，而如何采用经济省、见效快、问题少的治理措施就成为了硫磺制酸行业亟待研究的课题。本篇谨就硫磺制酸的污染过程和原理进行介绍，旨在帮助有关人员加强环境管理工作，以期能够满足污染物排放标准要求。 １．标准实施前后硫磺制酸污染物排放标准的变化 硫磺制酸属清洁生产工艺，项目产生的生产废水只有少量的脱盐水、锅炉排废水、冲洗地坪水，新标准的废水排放标准一般硫磺制酸企业只需要加强管理就可以实现。与GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》相比，GB26132-2010《硫酸行业污染物排放标准》的现有企业二氧化硫、硫酸雾排放限值与GB16297-1996 新源标准限值相当，新建企业较GB16297-1996 新源标准值严格。就硫磺制酸工艺而言，废气中基本上不含颗粒物，因此，颗粒物的排放限值进一步降低，对硫磺制酸企业没有影响。经筛选，总结出以下硫磺制酸污染物排放限制进一步严格并有较大影响的污染物因子（见表1）。 表1 硫磺制酸污染物排放标准限值比较单位：mg/m3 除上述变化之外，标准还规定了硫磺制酸单位产品基准排气量为2300 m3/t 产品，规定了企业边界大气污染物无组织排放限值二氧化硫为0.5mg/m3，硫酸雾为0.3 mg/m3。 2.现有硫磺制酸工艺的情况 硫磺经液化后，液体硫磺进入液硫贮槽，经过滤器过滤精制，液硫给料泵将液硫打入焚硫炉，空气经空气过滤器进入干燥塔干燥后，经金属丝网除雾器除雾，由蒸汽透平空气风机加压，温度升至120℃后进入焚硫炉，与液硫燃烧，产生的SO2炉气进入废热锅炉。炉气温度降为420℃进入转化器。转化器一段触媒层出口610℃炉气进入3#过热器，回收余热后440℃炉气进入转化器二段；转化器二段出口炉气经热热换热器加热一吸收塔出口经冷热换热器换热后的炉气，进入转
硫磺制酸转化工段工艺的设计说明
200kt/a硫磺制酸转化工段工艺设计
目录 第一章绪论 (1) 1.1.硫酸的性质与用途 (1) 1.2.硫酸的工业发展史 (2) 1.3.硫酸的工业概况及其发展趋势 (3) 1.3.1.国外硫酸工业概况及其发展趋势 (3) 1.3.2.中国硫酸工业概况及其发展趋势 (4) 第二章厂址的选择 (7) 第三章原料的选择 (9) 3.1.原料的选择 (9) 3.2.硫磺制酸的优点 (9) 3.3.硫磺的来源 (10) 第四章转化工段工艺设计 (12) 4.1.基本原理 (12) 4.1.1.二氧化硫氧化热力学 (12) 4.1.2.二氧化硫氧化动力学 (12) 4.2.工艺流程 (14) 4.2.1.工艺流程的确定 (14) 4.2.1.1.二转二吸与一转一吸 (14) 4.2.1.2."3+1"与"3+2"转化工艺的主要区别 (15) 4.2.1.3.工艺流程的确定 (17) 4.2.2.工艺条件 (18) 4.2.2.1.转化器一段入口条件中二氧化硫含量 (18) 4.3.工艺设备 (20) 4.3.1.转化工段的主要工艺设备 (20) 4.3.2.自动控制方案 (22) 4.4工艺计算 (23) 4.4.1.物料衡算 (24) 4.4.2.能量衡算 (26) 第五章环境保护与安全生产 (33) 5.1.环境保护 (33) 5.2.安全生产 (33) 第六章总结 (34) 致 (36) 参考文献 (38)
第一章 绪论 1.1 硫酸的性质和用途[1,2] 硫酸(H 2SO 4)相对分子质量98.078，是指SO 3与H 2O 的摩尔比等于1的化和物， 或指100% H 2SO 4。外观为无色透明油状液体，密度（20℃）为1.8305g/cm 3。工 业上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO 3与H 2O 摩尔比≤1的物质。发烟硫酸是 SO 3的硫酸溶液，SO 3与H 2O 的摩尔比≥1的物质，亦为无色油状液体，因其暴露 于空气中，逸出的SO 3与空气中的水分结合形成白色酸雾，固称之为发烟硫酸。 硫酸或发烟硫酸的浓度均可用H 2SO 4质量分数表示。但发烟硫酸的浓度常用 其中所含游离SO 3（即除H 2SO 4也外的SO 3）或全部的SO 3质量分数表示。不同表达 方式的硫酸浓度可用也下公式相互换算： C H 2SO 4=1.225C SO 3 (t)=100+0.225C SO 3 (f) C H 2SO 4——H 2SO 4的质量分数，%； C SO 3 (t)——SO 3的质量分数，%； C SO 3 (f)——游离SO 3质量分数，%。 表1.1 硫酸的组成 几种典型浓度硫酸的组成如上表1.1所示。 硫酸是强酸之一，具有酸的通性。但浓酸有其特殊的性质。物理性质方面，有相对密度大，沸点高，液面上水蒸汽的平衡分压极低等特性；化学方面，有氧化，脱水和磺化的特性，有关物理，化学性质及有关数据可查阅文献。
硫酸生产方法
以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 董子玉 1．概述 （1）硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化 合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。 （2）硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含 煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和 合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 （3）硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 （1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造
(1) 硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。 (2) 硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a .温度焙烧温度控制在850—950r0 b ．矿粒度 c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。 (3) 炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、
硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性分析及预防(正式)
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性分析及预防(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3574-19 硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性 分析及预防(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 引言 硫磺是化学工业生产的重要原料，是目前国内普遍采用的制取硫酸生产工艺的原料。硫磺是易燃易爆的化学品，其特殊的化学性质决定了生产过程中防火防爆安全的重要性。硫磺在装卸、生产过程中很容易产生硫磺粉尘，且其粉尘起爆能量低，爆炸浓度下限低，当硫磺粉尘在空气中浓度达到35g／m 、点火源能量达到0．15mJ时，就能发生火灾爆炸事故。 2、硫磺的性质及危险性 2.1 硫磺的性质 硫磺的主要成分是硫(s)，其含量≥99．50％；外观为黄色颗粒状、片状或块状固体；熔点为( 一硫)107％；(p一硫)115％；无定形硫熔点为120％；
沸点为445％；密度为2．1g／cm ；不溶于水；闪点为160％(闭杯法)；自燃温度为232％；爆炸极限为空气中35— 1400g／m ；燃点为248—260％；最大爆炸压力2．79kg／cm 。在正常情况下燃烧缓慢，如果与氧化剂混合则燃烧速度大大加快，遇明火、高温易发生爆炸。 2.2 危险性 由于硫酸生产过程中所使用的原料、中间产品、成品均为不同规格硫磺粉末，工艺过程中介质为硫磺和空气，硫磺属于易燃品，其粉尘易闪爆，燃烧爆炸物二氧化硫具有有毒有害性和强腐蚀性，因此硫磺粉碎加工生产过程中存在着多种危险有害因素。 2．2．1 物理危险性 在硫磺加工过程中，硫磺仓库、硫磺拆投料、输送等过程中都容易产生粉尘，积聚在设备、钢架、防护、梯子、仓库屋顶、墙体等部位。而硫磺粉尘积存与空气接触，扬悬浮于空气中的硫磺粉尘很容易以物理分散状态与空气混合形成爆炸性混合物。其与可燃
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计 摘要 硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为以硫磺为原料生产硫酸不需净化，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。 本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。经分析，设计技术可靠，经济合理。在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。 关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔
The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 Tons Abstract Sulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality. It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methods of sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.
化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业论文
化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业 论文 目录 摘要------------------------------------------------ 错误!未定义书签。第一章绪论---------------------------------------------------- - 1 -1．1概述...................................................... - 1 - 1.1.1硫酸的性质和用途-------------------------------------- - 1 - 1.1.2硫酸的生产方法---------------------------------------- - 2 - 1.1.3硫酸的发展趋势---------------------------------------- - 3 - 1.1.4硫酸的生产工艺流程------------------------------------ - 4 - 第二章二氧化硫炉气的制备-------------------------------------- - 8 -2.1硫铁矿及其焙烧前的处理..................................... - 8 - 2.1.1硫铁矿的性质------------------------------------------ - 8 - 2．1．2 硫铁矿的处理--------------------------------------- - 8 - 2.2硫铁矿焙烧的基本原理....................................... - 9 - 2．3沸腾焙烧................................................. - 10 - 2.4焙烧的工艺条件............................................ - 14 - 2.4.1焙烧的工艺流程--------------------------------------- - 14 - 2.4.2沸腾焙烧的工艺条件----------------------------------- - 14 - 2.5焙烧中矿尘的清除.......................................... - 15 - 2.6废热利用.................................................. - 16 - 第三章炉气的净化及干燥-------------------------------------- - 17 -3.1炉气净化的目的和要求...................................... - 17 - 3.2净化的原理和方法.......................................... - 18 - 3.3炉气净化的工艺流程........................................ - 19 - 3.4炉气的干燥................................................ - 21 - 第四章二氧化硫的催化氧化------------------------------------- - 22 -4.1二氧化硫催化氧化的基本原理................................ - 22 - 4.1.1二氧化硫催化氧化反应的化学平衡----------------------- - 22 - 4.1.2 二氧化硫氧化的反应速率------------------------------- - 24 -
新硫铁矿制酸工艺流程
*硫铁矿制酸工艺流程* *该 装 置以固体硫铁矿为原料，采用沸腾焙烧，中压余热锅炉回收高温热能发电，干法收尘，带电除尘的稀酸洗封闭净化和“3+2”五段转化两转两吸工艺流程。硫酸生产工艺流程图见图2-1所示。 破碎 干燥器 块矿 空气 煤 硫精矿 热风炉 除尘 尾气排放 沸腾炉 空气 SO 2炉气 废热锅炉 旋风除尘、电除尘 增湿器 炉渣 蒸汽发电 冷却、洗涤塔 净化、电除雾 循环酸 废酸送磷铵工段 酸泥送污水处理站 干燥塔 SO 2鼓风机 二转二吸 尾气吸收 成品硫酸 尾气放空
年产12万吨硫酸生产工艺主要由原料工段、焙烧工段、净化工段、干吸工段、转化工段、贮酸工段组成。 （1）原料工段 a、原料硫精矿运入装置内，先堆放于露天堆场，再用铲车运入矿库，用桥式抓斗起重机将原料抓入贮斗内，经皮带给料机均匀加入回转干燥机进行干燥，干燥后的原料含水6%，进入链式破碎机粉碎，并经筛分后送入库内堆放。 b、用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫精砂抓入成品贮斗，由圆盘给料机均匀加入皮带机，再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。 （2）焙烧工段 沸腾炉加料斗中的矿粉，由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃，该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。在锅炉中产生的中压过热蒸汽，送往汽轮发电机发电。炉气从余热锅炉出来，进入旋风除尘器，经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。电除尘器除尘效率可达99%。炉气经除尘后含尘0.2g/Nm3左右，温度300~350℃进入净化工段。沸腾炉排出的矿渣，余热锅炉，旋风除尘器排出的矿尘都经冷却滚筒冷却后，与电除尘器排出的矿尘，一并用埋刮板输送机输送到矿渣增湿器，喷入水使矿渣降温增湿，再由胶带输送机送往贮仓。 焙烧硫铁矿所需空气由沸腾炉鼓风机送入。
硫铁矿制酸项目污染治理及环境影响的分析
硫铁矿制酸项目污染治理及环境影响的分析[摘要]硫铁矿制酸不可避免的会造成大量的环境污染物，一旦没有得到及时 有效的处理就会对周边环境造成严重的影响。本文接下来将简单说明硫铁矿制酸的流程，在具体说明硫铁矿制酸项目所带来的环境影响并提出相关的解决措施来治理污染问题。 [关键字]硫铁矿制酸污染治理环境影响 由于酸性物质在防腐、保护以及日常使用中都有着广泛的应用。而硫铁矿制酸在现阶段也是一项比较均衡的制酸选择。但是在制酸过程中，由于产生了大量的废气、废液以及工业残渣，这些东西都有巨大的腐蚀性，一旦没有得到妥善处理，就会给居民生活和环境带来很严重的影响。笔者主要是探讨硫铁矿制酸项目污染治理的技术并分析这个过程中的环境影响。 1 硫铁矿制酸系统 在制酸工业上，有很多选择方法来制酸，而硫铁矿制酸是一种经济效益比较好的选择，具体而言它是以硫铁矿、硫精砂作为主要制酸材料，经过严格的选材之后再进行配制、焙烧、除尘、净化、转化、干吸等等制酸工序，最后得出最终所需要制造的硫酸。这硫铁矿制酸系统中，经济效益的确是有所保证，但是也带来了更多的污染问题，对于废气的排放、废液的吸收以及各种工业残渣的填埋都是制酸企业非常头疼的问题，企业负责人必须制定相应的防污措施，购置必要的污物处理机械设备，保障在整个硫铁矿制酸项目中的污染程度达到最小化。只有这样才能确保硫铁矿制酸企业的蓬勃发展。 2 硫铁矿制酸项目污染治理的内容 硫铁矿制酸的项目带了的污染匪类较多，主要是大量的废气、废液、废固及其它的废物等，笔者将针对每一项污染物进行细致的分析并提出相关应对措施。 （1）废气及防治措施。硫铁矿制酸过程中，在机械设备内部会存在许多酸性残余气体，如果在只算过程中没有注意气密性的保护工作，出现了废气泄露的情况就会对工作环境造成严重污染，对工作人员的身体状况造成严重威胁，如果泄露情况非常严重，可能会出现生命危险。因此在制酸过程中，一定要做好机械设备气密性的检查，并且在制酸的过程中，要注意废气的排放处理，以免对制酸质量造成影响。具体而言，就是利用特殊的鼓风机将内部的残余气体排出来，整个过程一定要注意好风量的速度，尽量保证残余气体尽可能的排除机械设备而不影响正常的制酸流程。 （2）废液及防治措施。硫铁矿制酸的过程中，由于化学反应在不同的条件下会生成不同的物质，所以在制酸的机械设备中难免会出现不必要的系统余酸，当所需要的硫酸处理完毕之后，系统内部的余酸如果没有得到及时的清理，由于
硫磺制酸
目录 绪论 (2) 1 熔硫岗位操作规程 (3) 1.1岗位任务与治理范围 (3) 1.2工艺流程与操作指标 (3) 1.3开、停车方法 (4) 1.4岗位操作要点 (6) 1.5不正常现象及处理方法 (7) 2 焚硫及转化岗位操作法 (8) 2.1岗位任务及治理范围 (8) 2.2工艺流程与操作指标 (8) 3 干吸岗位操作法 (11) 3.1岗位任务与治理范围 (11) 3.2工艺流程与操作指标 (11) 4 锅炉岗位操作法 (14) 4.1岗位任务与治理范围 (14) 4.2工艺流程与操作指标 (14) 5 汽轮机、风机岗位操作法 (16) 5.1岗位任务与治理范围 (16) 5.2操作指标 (16) 6 脱盐水岗位操作法 (17) 6.1岗位任务与治理范围 (17) 6.2工艺流程与操作指标 (17) 结论 ................................................ 错误！未定义书签。参考文献 .............................................. 错误！未定义书签。
绪论 硫酸是重要的化工原料，生产硫酸的原料主要有硫磺，冶炼烟气和硫铁矿。硫磺是当前世界硫酸生产的主要原料，全世界硫磺制酸约占75%，硫铁矿制酸约占16%。与硫铁矿制酸相比，硫磺制酸具有投资省，流程简单，能源利用率高和操作人员少等优点，比硫铁矿制酸更经济，并可减少废水和废渣排放，更好的达到环保要求。 由于天然硫资源缺乏，近几年由于国际硫磺价格降低，国内硫铁矿供应紧张，促使国内硫磺制酸得到很快发展（见附图1）。 我国硫磺制酸发展需要注意以下几点： 1﹑装置大型化 对于硫磺制酸来说，由于工艺流程短，操作控制容易，装置易大型化。 2﹑采用两转两吸新工艺，选用新型催化剂 两转两吸流程在工艺﹑设备上日趋成熟，新建装置应尽量采用两转两吸流程，同时应选用高活性﹑低燃点和低压降的新型钒催化剂，从而提高转化率，降低能耗和减少二氧化硫排放。 3﹑综合利用余热资源 应充分利用硫磺制酸过程中产生的大量高﹑中﹑低温余热，用于产生次高压蒸汽或中压蒸汽以及低压蒸汽。 4﹑提高装置自动化水平 硫磺制酸流程简单﹑操作方便﹑工艺稳定，容易实现微机自动控制。在新建的或改建硫磺制酸装置时，应采用微分集散控制系统，提高自动化水平。
硫磺制酸(30万吨)和硫铁矿制酸(35万吨)工艺流程图及说明
硫磺制酸（30万吨/年）工艺流程 硫磺制酸（30万吨/年）工艺流程图 低压饱和蒸汽 脱盐水
硫磺制酸（30万吨/年）生产线工艺流程说明： 硫磺制酸生产原理：①硫磺燃烧生成SO2，其反应为：S + O2→SO2 ②SO2 经“转化”和“吸收”可得硫酸，一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3 制硫酸，其反应为：2SO2+ O2→2SO3SO3+ H2O →H2SO4 （1）熔硫工段 原料硫磺室内储存，由带式输送机送入快速熔硫槽内熔融，加热介质为低压蒸汽，生成的粗制液硫经预涂槽、预涂槽泵送入叶片式液硫过滤器制取精制液硫并贮入地下精硫槽，再由液硫输送泵输入液硫贮罐储存，由精硫泵送至焚硫炉内的雾化磺枪。 （2）焚硫和SO2转化工段 液硫由精硫泵加压后经硫磺喷枪机械雾化而喷入焚硫炉，空气经干燥塔干燥并经空气鼓风机加压后与液硫一起燃烧，出焚硫炉的是含10~10.5%SO2、1000～1050℃左右的高温炉气，该高温炉气首先进入余热锅炉回收热量，温度降至425℃再进入转化器的第一段触媒层进行转化。经反应后，温度升至约600~610℃进入高温过热器回收热量，高温过热器换热后温度降至440℃的炉气进入转化器第二段触媒层进行催化反应，转化器后的温度510℃左右的烟气进入第二热交换器（II 换）的管程空间，与来自第一吸收塔经过第三热交换器（III换）预热的SO2气体进行换热，温度降至440℃后进入转化器三段触媒层继续转化，转化后的烟气温度约在457℃左右，进入III换管程空间，与来自一吸塔出口含SO2的工艺烟气换热，降至240℃后进入第一省煤器与余热锅炉给水进行换热，再继续降温至165℃后进入第一吸收塔进SO3吸收，以上的工艺为SO2气体的第一次转化。
(完整版)年产15万吨硫酸工艺设计毕业设计
年产15万吨硫酸工艺设计 Acid 目录 摘要.......................................................................................................................................... Abstract.................................................................................................................................第1章文献综述 ................................................................................................................ ............................................................................................................................ 1.1.1 硫酸的性质及基本用途 ......................................................................................... 1.1.2 我国硫酸工业的发展状况 ..................................................................................... 1.1.3 硫酸在国民经济中的重要性 ................................................................................. 1.2 设计规模和规格 ........................................................................................................ 1.2.1 设计规模.................................................................................................................. 1.2.2 产品及规格.............................................................................................................. 1.3生产路线选择论证 ..................................................................................................... 1.3.1 硫磺制取硫酸主流程方块图 ................................................................................. 1.3.2 硫磺中杂质对制酸工艺的影响 ............................................................................. 1.3.3 硫磺制酸与硫铁矿制酸的优缺点比较 .................................................................第2章工艺技术方案 .......................................................................................................
硫化氢湿法制酸
硫化氢湿法制酸 一．背景 硫化氢就是世界上重要的硫资源之一,在石油炼制、天然气生产企业中,硫的化合物在化学加工、转化与提炼过程中,以及处理含硫原料的有关企业, 都能产生含硫化氢的酸性气体。硫化氢气体有毒,且易燃易爆,不能直接排放,国家排放标准最高允许排放浓度为10m g/m3。因此,对硫化氢气体 进行回收,既就是环境保护的要求,也就是资源利用的需要。如何回收与处理 含有硫化氢的酸性气,就是目前亟待解决的一个重要课题。 在我国,从含硫化氢的酸性气中回收利用硫的方法主要有硫回收与酸 回收两种情况一般而言,硫回收用得比较多,其工艺种类繁多,但基本就是在克劳斯技术基础上发展起来的,主要有加拿大D elta公司的M C R C 法、德国鲁奇公司的S ul f reen 法、荷兰C o m pri m o公司的S uper C laus法、德国 林德公司的C linsulf 法等。对于φ( H2 S) 高于15% 的气体,通常用克劳斯法回收生产硫磺;对于低浓度硫化氢气体,往往用湿式氧化法回收生产硫 磺。克劳斯法含硫尾气需要进一步处理,而湿式氧化法回收硫磺质量较差,影响销路。与克劳斯硫磺回收工艺相比,酸性气直接制硫酸工艺流程简单、经济效益好,就是一个可供选择的较好的硫回收工艺。用硫化氢制造硫酸就是1931 年由前苏联й、E、阿杜罗夫与д、B、格尔涅提出来的,德国 鲁奇公司首先将其付诸实施。近年来,随着工艺技术的不断发展,拓宽了对原料气的适应范围,提高了产品浓度并回收利用了工艺反应的废热,硫化氢制酸 的方法得到了更为广泛的应用。硫的回收直接制取硫酸省去克劳斯装置,根据二氧化硫催化氧化的工艺条件,用硫化氢生产硫酸有两条工艺路线: 干接触法与湿接触法。干接触法就是将H2S气体燃烧成S O2后,采用与传统的硫铁矿制酸工艺相似的方法冷却净化、干燥、催化氧化与吸收。湿接触法则由于H2 S 在分离过程中已经进行过洗涤,不需要进行冷却净化、干燥,在水蒸气存在的条件下将S O2催化氧化成S O3,并直接凝结成酸。湿法技术比较简单,流程短,设备少,可回收废热,特别适合处理H2 S 浓度低的气体。选择硫回收工艺主要应考虑经济性、技术性,并能达到国家现行的环保指标。随着环保要求日益严格,煤化工、炼油、冶金等行业含硫化氢酸性气净化 中的硫回收工艺都存在尾气处理的问题。如果不采用尾气处理装置,硫的回收率只有94%左右,大量S O2排入大气中,造成严重的环境污染。如果采用
硫铁矿制酸工艺
第一章概述 第一节装置概况 江西铜业集团化工有限公司老系统硫酸装置设计生产能力为10万 吨／年，以德兴铜矿副产硫精矿为原料，采用氧化焙烧，干法除尘，稀酸酸洗净化和两转两吸接触法制酸工艺。 本装置还具有高回收率和低―三废‖排放等优点。总硫回收率期望值可达97％（保证值为96.0％以上），工艺流程采用了二转二吸制酸工艺，―3+1‖四段转化，提高硫的利用率，使尾气中SO2及硫酸雾的排放指标低于《大气污染物综合排放标准》，净化工段20％稀酸外运到大山厂和泗州厂做为选矿药剂使用，不外排；硫酸钡烧渣是优质铁精矿，直接销售给钢铁厂，达到综合利用的目的。鼓风机噪音采用消声、隔声及不设固定岗位等有效措施。 本装置技术新、可靠性高，采用以下具有成功业绩的最新技术：DCS 控制系统；阳极保护管壳式酸冷器；二吸塔用高效除雾器控制尾气排放 带出酸沫等。 现在建设的江西铜业（德兴）60万吨/年硫铁矿循环经济项目一期工程规模为30万吨/年，项目建成后，年产98%工业硫酸25万吨，105%发烟硫酸15万吨，优质铁精粉18.2万吨，余热发电量7800万度。计划于2012年6月竣工投产。 第二节硫酸及硫氧化物的性质 1 硫酸的物理性质 硫酸的分子量为98.078，分子式为H2SO4。从化学意义上讲，是三氧化硫与水的等摩尔化合物，即SO3·H2O。 在工艺技术上，硫酸是指SO3与H2O以任何比例结合的物质，当SO3与H2O的摩尔比≤1时，称为硫酸，它们的摩尔比﹥1时，称为发烟硫酸。
硫酸的浓度有各种不同的表示方法，在工业上通常用质量百分比浓度表示。 硫酸的主要物理性质为： 20℃时密度g/cm3 1.8305 熔点℃10.37+0.05 沸点℃ 100% 275+5 98.479%(最高) 326+5 气化潜热(326.1℃时),KJ/mol 50.124 熔解热(100%), KJ/mol 10.726 比热容(25℃), J/(g k) 98.5% 1.412 99.22% 1.405 100.39% 1.394 1.1 外观特性 浓硫酸是无色透明液体，能与水或乙醇混合，暴露在空气中迅速吸收空气中的水份。 发烟硫酸是无色或微有颜色的粘稠状液体，敞口则挥发窒息性三氧化硫烟雾。 1.2化学组成 分子量：98.08 O 分子式：H2SO4‖ 分子结构：HO－S －OH ‖ O 1.3密度 100%H2SO4在20℃时的密度为1.8305g/cm3，同一温度下，硫酸溶液的密度首先随它的浓度增加而增加，当浓度达到98.3％时其密度达到
硫磺制酸工艺流程
硫磺制酸工艺流程 硫磺制酸工艺流程说明 （1）原料工段 固体硫磺由火车运至硫磺仓库，采用人工上料方式，通过一大倾角胶带式输送机将硫磺输送至快速熔硫槽加料口处。 （2）熔硫工段 来自原料工段的固体散装硫磺由胶带输送机送入快速熔硫槽内熔化，经熔化后的熔融液硫自溢流口自流至过滤槽中，由过滤泵送入带助滤剂预涂层的液硫过滤器内过滤后流入液硫中间槽内，再由液硫输送泵输送到液硫贮罐内，液硫由液硫贮罐经精硫泵（屏蔽泵）送到焚硫转化工段的焚硫炉内燃烧。快速熔硫槽、助滤槽、液硫贮罐、精硫槽等内均设有蒸汽加热管，用0.5～0.6MPa蒸汽间接加热，使硫磺保持熔融状态。助滤槽内设有助滤泵将助滤剂硅藻土预涂到液硫过滤器上。 （3）焚硫及转化工段 液硫由精硫泵加压经磺枪机械雾化而喷入焚硫炉焚烧，硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器过滤后，再经空气鼓风机加压、干燥塔干燥后送入焚硫炉。 （4）干吸及成品工段 空气鼓风机设在干燥塔上游，即硫磺焚烧及转化所需空气经过滤器过滤、鼓风机加压后进入干燥塔塔底，用98％硫酸吸收掉空气中的水分使出塔干燥空气中水分0.1g/Nm3，经塔顶除雾器除去酸雾后的干燥空气进入焚硫炉。从干燥塔出来的浓度约97.8%的硫酸流入干吸塔循环槽中，与来自第一吸收塔的吸收酸混合后，经干燥塔酸循环泵加压后送入干燥塔酸冷却器中，经冷却至约70℃后送到塔顶进行喷淋。 由转化器第三段出口的气体经冷热换热器和省煤器II回收热量、温度降为172℃后一部分进入第一吸收塔塔底，塔顶用来温度75℃、浓度为98.0％的硫酸喷淋，吸收气体中SO3后的酸自塔底流出进入干吸塔循环槽中，与来自干燥塔的干燥酸进行混合并用工艺水调节循环酸浓度至98％后，再由一吸塔酸循环泵依次送入一吸塔酸冷却器冷却后，送至一吸塔塔顶进行喷淋。另一部分一次转化气进入烟酸塔。塔内用104.5％发烟硫酸进行喷淋，吸收转化器中的SO3后，由塔底流入发烟酸循环槽，通过来自一吸塔酸冷却器出口的98%硫酸调节浓度为104.5％，然后经烟酸塔循环泵送入烟酸塔酸冷却器，冷却后的发烟酸一部分作为产品送至成品工段，另一部分送入烟酸塔塔顶进行喷淋。吸收后的炉气与另一部分气体混合后再进入第一吸收塔。 由转化器四段出来的二次转化气经低温过热器/省煤器I换热降温后进入第二吸收塔塔底。该塔用温度为75℃，浓度为98％的硫酸喷淋，吸收SO3后的硫酸自塔底流入吸收塔循环槽。而后经二吸塔酸循环泵加压，并经二吸塔酸冷却器冷却后进入第二吸收塔喷淋。 98%成品硫酸由干燥酸循环泵出口引出，再经成品酸冷却器冷却至40℃后进入成品酸贮罐。
硫铁矿砂制酸计算
硫铁矿制酸技术理论简易计算及综合说明 （梅虹） 第一篇在硫化铁全部被氧化成三氧化二铁（Fe2O3）的计算过程 一．黄铁矿（二硫化铁FeS2）制酸计算 1. 造气（制SO2）： 4 FeS2 + 11 O2 ===高温（850℃～980℃）=== 8 SO2 + 2 Fe2O3 以及：S + O2 == SO2 4 FeS2的分子量：4×（56 + 32×2）= 4×120 = 480 2 Fe2O3的分子量：2×（56×2 + 16×3）= 2×160 = 320 （从理论上讲：100%的FeS2中，铁占其46.66%，硫占其53.34%；而100% 的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%） 即：在完全反应的情况下，干基480单位的硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下， 理论产渣率为66.67%，也就是说一吨纯净干基的二硫化铁能产三氧化二铁 666.7公斤。但由于实际的工业硫精砂内有2.5%～4% 的杂质，且反应不能 完全，所以通常的产渣率在64％～65％之间，设备差一点的也应不低于63%。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）： 2 SO2 + O2 ===催化剂V2O5（400℃～500℃）=== 2 SO 3 (制SO3) 即：480单位的FeS2可以生成512单位的SO2，再经氧化可以生成640单位的 SO3。 3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）：SO3 + H2O ==== H2SO4 (制硫酸) 即：640单位的SO3可以生成784单位的H2SO4，也就是说：干基480单位的 硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）能反应生成784单位的H2SO4，即理论上 一吨优质硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）可以制成1.63吨H2SO4。 工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则： SO3 + H2SO4(浓) == H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4 二．硫化亚铁（一硫化铁FeS）制酸计算 1. 造气（制SO2）： 4 FeS + 7 O2 ===高温（850℃～980℃）=== 4 SO2 + 2 Fe2O3 以及：S + O2 == SO2 4 FeS的分子量：4×（56 + 32）= 4×88 = 352 2 Fe2O3的分子量：2×（56×2 + 16×3）= 2×160 = 320 （从理论上讲：100%的FeS中，铁占其63.64%，硫占其36.36%；而100%