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1、JISHOUUNIVERSITY专业课课程设计题 目 名 称 200kt/a 硫磺制酸焚硫工段的工艺设计1 / 53word化工原理课程设计任务书(一)设计题目 200kta 硫磺制酸焚硫工段的工艺设计设计论文的主要任务与目标设计的主要任务：依据毕业设计课题要求，结合设计条件，主要完成 200kt/a硫磺制酸装置设计说明书、气体流量与组成计算、液体流量与组成计算、气体热量计算、循环酸温计算、主要设备尺寸核算、主要管道尺寸核算。设计目标：承受先进成熟的工艺设备，节能措施和环保措施，到达高效、节能、环保的要求，取得好的经济效益。设计论文的根本要求和内容硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算，与主要设备的
2、尺寸计算、定型型号的选择，原辅材料的消耗计算，和带工艺掌握点的工艺流程图和设备装备图的绘制，设计说明书的编制。(二)设计任务与操作条件设计任务(1)以硫磺味原料，含 S 量为 S99.5%。(2)硫磺燃烧率为 100%。(3)年产纯硫酸 200kt 操作条件(1)硫磺以液态形式进入焚硫炉。(2)掌握鼓风机速率。(3)掌握焚硫炉内的温度。设备型式喷硫枪，卧式焚硫炉设备工作日：每年 333 天，每天 24 小时连续运行，约 8000 小时。word三设计内容1设计说明书的内容1) 焚硫炉的物料衡算；2) 喷硫枪和鼓风机的速率确定；3) 焚硫炉工艺条件与有关物性数据的计算；4) 焚硫炉炉体工艺尺寸计
3、算；5) 对设计过程的评述和有关问题的争论。2、设计图纸要求：1) 绘制生产工艺流程图A2 号图纸；2) 绘制焚硫炉设计条件图A2 号图纸。四参考资料 1物性数据的计算与图表2. 化工工艺设计手册3. 化工过程与设备设计4. 化学工程手册5. 化工原理3 / 531、总论 6概述 6工程名称 6设计概况 6可研的简要综合结论 7硫酸几种不同的生产工艺 8以硫磺为原料 8以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 9冶炼烟气和其它原料 101.4 硫酸的性质 10 相对密度 11硫酸的结晶温度 11硫酸的热容、热焓 12硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 12硫酸的粘度 14其次章工艺局部 14二氧化硫转化反响的根本原
4、理 14二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由15转化反响的温度 16转化反响的进气浓度 19转化器的通气量 21工艺参数确定 222.4 工艺技术方案 24国内外工艺技术概况 242.4.2 工艺技术方案的选择 25 工艺设计局部 26快速熔硫与液硫过滤工段 264 / 53转化工段 28吸取工段 28吸取流程配置的方式 30吸取工段的流程 30吸取工段主要工艺指标分析 31废热回收工艺 31关于低温位热能回收工艺 322.6 原材料、关心材料和动力消耗定额33 市场需求推测 342.7.1 国内外近期、远期需求量推测 34 第三章物料衡算 35设计要求 35焚硫炉主体计算 35硫磺
5、燃烧的物料衡算 35气体流量与组成计算 373.3 气体热量衡算 38焚硫炉出口炉气温度计算 383.3.2 余热锅炉移走热量 39 空气预热器空气升温计算 39主要设备核算 403.4.1 焚硫炉 40 管道直径核算 41第四章主要设备 42焚硫炉 424.2转化器 43 干吸塔 444.4循环吸泵 46 气体换热器 464.6空气鼓风机 49 废热锅炉 50第五章设计总结 53word1、总论概述工程名称1工程名称：200Kt/a 硫磺制酸工程设计概况1大力加强工艺流程与设备配套开发的工作，在充分吸取国内外科技成果的根底上，通过设计方案的比较和选择，提高装置的技术水平，完全实现设备国产化，
6、以节约工程建设投资。确保装置技术先进、工程投资省、运行费用低，装置运行牢靠性高。做出高水平、高质量、高效益的“三高设计。2在做好主装置设计的同时，要留意节能、环保、安全、消防、抗震、劳 动安全与工业卫生的配套设计。“三废排放必需符合国家的有关标准和本工程 环评报告的要求。生产操作的环境条件必需符合国家劳动安全与工业卫生的要 求。贯彻执行国家有关环境保护和职业安全卫生的政策和法规。3认真贯彻“五化的设计原如此，尽量提高“工厂布置一体化、生产装 置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化的程度。贯彻“安全生产，预防为主的方针，确保本工程投产后符合职业安全卫生的要求，保证职工的安全和安
7、康。4在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，使工程综合技术经济 指标到达先进水平。14 / 53可研的简要综合结论1本工程所产硫酸，作为其它化工产品的原料，符合企业产业链的需要， 装置建成后具有较好的经济效益。2本工程承受生产技术先进、成熟、牢靠，设备全部实现国产化，既降 低了工程投资，又为装置长周期稳定运行供给了保障。3本工程“三废治理措施有效，工程建设满足环保要求。4本工程财务评价结果良好：工程总投资估量 12023 万元。综上所述，本工程是可行的，投资是必要的。23附：主要技术经济指标序号一指标名称生产规模与产品方案单位数量备注1硫酸 100%kt/a200折 100%为 200 k
8、t/a2kt/a240二年操作日天3338000 小时1日产量吨6002小时产量吨25三主要原材料、燃料用量1硫磺kt/a工厂一次添加2钒触媒吨468 吨，之后每年消耗 56 吨.720t/ M33柴油t/a176开车升温用五公用工程消耗量1供水补充颖水m3/h5001005 吨水/吨酸用电负荷380V总装机容量KW382585 度/吨100 吨45%10KV总装机容量KW467585 度/吨100 吨55%年用电量上透平风机184080 万吨23 度/吨供汽低压蒸汽0.6MPat/h120100 吨1.3.1 以硫磺为原料进口硫磺可充分利用世界硫资源，以补充我国硫资源的缺乏，其前提是世界上要
9、有多余的硫磺供给。硫磺进口量的多少受多种因素影响，据最近国际硫争论所和加拿大棱镜硫磺公司的资料，对世纪年月以来世界硫磺供给总量和需求总量的统计和将来的推测至年明确，世界硫磺供需总量是平衡的，并且呈现不同程度的供大于求，多余的局部成为库存在不同地区、不同时期硫的供给或硫的需求发生着变化，但硫的供给总量和需求总量根本上平缓地上升，即使年我国进口硫磺达占世界硫磺贸易量的，也未消灭总体上生产和供给小于需求的态势。上述资料可能有局限性，不够全面，但可看出在世界 X 围某些地区的变化和世界总量的变化是有区分的。拿我国的状况看，年硫铁矿制酸，硫磺制酸仅几十万吨年矿制酸削减到，硫磺制酸升至其中矿制酸改为硫磺制
10、酸的量净增加了世界硫的消费，而其余增加的硫磺制酸大局部用于增产磷肥，并且主要是以产抵进，这样就削减了国外磷肥的生产，即削减了国外硫的消费量。所以，我国使世界硫磺消费净增加量实际低于进口硫磺的增加量。总体上世界硫磺供给略有充裕，但年以来世界硫磺的价格渐渐抬高，缘由何在目前硫磺生产主要地区是美国、加拿大、中东、前苏联，世界硫磺贸易最大进口国是中国占最大出口地区是加拿大和中东总和。以下几个因素影响国际市场硫的供需平衡和价格：我国以与印度近几年强劲的需求；中东局势动乱影响；中东产油国硫磺贸易；前苏联国家是硫磺生产大国，因存在储运困难，近年进入贸易市场的量还不够大世界运输保险费大幅度增加世界海运费大幅度
11、增加加拿大铁路运输费用增加。硫磺贸易中所占份额最大的是加拿大、中东出口方和中国进口方，因中东不稳定的局势和费用上涨，加拿大随之涨价的可能性也是存在的，受影响最大的是我国。目前的高价位应当能促使我国硫磺制酸增长的势头下降。假设我国进口硫磺的增长率逐步减小，上述其它几项不利因素逐步缓解，市场供给量增加，在市场经济的环境下价格有望不再增加而有小幅度回落，但不行能再回到年以前的低价位。将来几年我国硫磺制酸在现有生产力量的根底上保持平稳的增长是恰当的。1.3.2 以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料硫铁矿是我国的自有资源，从我国这个人口，大国的安全和经济开展考虑， 保持肯定规模的硫铁矿采选力量和硫铁矿制酸力量是需
12、要的。同时，从我国硫铁矿资源状况上考虑又应当节约使用，恰当地利用国外的硫资源。我国已是国际市场中重要的一员，因而特别需要争论和把握好国际市场，为硫酸的长期开展争取有利条件，硫铁矿制酸可以起到重要的调整、平衡作用。假设将硫铁矿制酸改为硫磺制酸，将净增加世界硫磺的消费需求，维持现有硫铁矿原料力量并稳步增长不但对国家经济安全有利，而且可以稳定世界硫磺市场，反过来对我国进口硫磺有利，总体上对我国硫酸工业的长期开展有利。稳定和开展硫铁矿制酸要重视开展硫铁矿矿源和开展硫铁矿制酸生产装置。开展硫铁矿矿源包括后备资源的勘 探、资源开发利用的规划和评价、资源合理利用的争论、技术开发、矿山建设、提高生产力量和技术
13、水公平。开展硫铁矿制酸生产装置包括工艺技术和装备水平的提高、削减环境污染、解决矿渣的综合利用、大型化等。要本着节约资源的观点，矿山和硫酸厂都要考虑在充分利用中、高品位矿的同时如何利用好低品位矿，提高资源的综合利用率。1.3.3 冶炼烟气和其它原料冶炼烟气主要是有色金属硫化矿物冶炼时产生的含二氧化硫烟气，冶炼烟气制酸实际是冶炼厂的副产品，是随着冶金工业的开展而开展。我国冶炼烟气制酸开展快速，已形成较大的生产力量，其硫酸产量占全国总产量的左右。石膏、磷石膏是我国硫酸原料潜在的硫资源,目前已有口以上的工业生产力量，但近期大规模开展的条件还不够成熟。我国煤炭中所含的硫也是潜在的硫资源，目前燃煤烟气脱硫主要承受抛弃法，回收这局部硫的开发争论和工业化应当加紧进展。1.4 硫酸的性质纯硫酸H SO 是一种无色透亮的油状液体，相对密度为 1.8269，几乎比24水重一倍。工业生产的硫酸是指 SO 和 H O 以肯定的比例混合的溶液，而发烟硫32酸是其中 SO 和 H O 摩尔比大于 1 的溶液。由于发烟硫酸的 SO 蒸气压较大，暴露323在空气中能释放出 SO ，和空气中的水蒸气快速结合并分散成酸雾而得名。3硫酸的浓度通常用其中所含硫酸的重量百分数来表示。如 98%硫酸，就是指其中含有 98%重量的硫酸和 2%重量的水。习
