年產(chǎn)10萬噸硫酸畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1設(shè)計任務(wù)書2</b></p><p><b>　　1.1項目2</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計內(nèi)容2</b></p><p><b>　　1.3設(shè)計規(guī)模2</b></p><p><b>　

2、　1.4設(shè)計依據(jù)2</b></p><p>　　1.5產(chǎn)品組成、性質(zhì)及用途2</p><p>　　1.6產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格5</p><p><b>　　1.7原料方案6</b></p><p><b>　　原料：硫鐵礦6</b></p><p>　　1.8工

3、藝技術(shù)指標(biāo)6</p><p><b>　　1.9生產(chǎn)方式8</b></p><p>　　2工藝線路及流程設(shè)計8</p><p>　　2.1硫酸的工藝基礎(chǔ)8</p><p>　　2.2工藝路線選擇10</p><p>　　2.3流程的設(shè)計10</p><p>　　

4、2.4工藝操作設(shè)計10</p><p><b>　　3物料橫算13</b></p><p>　　3.1轉(zhuǎn)化—吸收系統(tǒng)的物料衡算13</p><p>　　4發(fā)煙硫酸吸收塔的設(shè)計15</p><p>　　4.1發(fā)煙硫酸吸收塔的計算15</p><p>　　4.2發(fā)煙硫酸吸收塔的設(shè)計結(jié)構(gòu)圖1

5、6</p><p><b>　　5設(shè)備一覽表17</b></p><p><b>　　6車間防護(hù)18</b></p><p>　　6.1 有毒害性物質(zhì)的防護(hù)18</p><p>　　6.2 泄漏應(yīng)急處理18</p><p>　　6.3 急救措施18</p>

6、;<p>　　6.4 噪聲的防護(hù)19</p><p>　　6.5生產(chǎn)要求19</p><p><b>　　7經(jīng)濟(jì)評估20</b></p><p>　　7.1經(jīng)濟(jì)投資20</p><p>　　7.2經(jīng)濟(jì)分析20</p><p><b>　　8人員配置21</

7、b></p><p><b>　　9三廢處理21</b></p><p>　　9.1三廢處理的意義21</p><p>　　9.2三廢處理21</p><p><b>　　致謝：23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：24</b&g

8、t;</p><p>　　年產(chǎn)10萬噸硫酸的工藝設(shè)計</p><p><b>　　1設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　1.1項目</b></p><p><b>　　硫酸生產(chǎn)的工藝設(shè)計</b></p><p><b>　　1.2設(shè)

9、計內(nèi)容</b></p><p>　　1.2.1生產(chǎn)工藝設(shè)計</p><p>　　1.2.2設(shè)計轉(zhuǎn)化吸收塔</p><p><b>　　1.3設(shè)計規(guī)模</b></p><p>　　1.3.1 年產(chǎn)：10萬噸</p><p>　　1.3.2 年生產(chǎn)日：300天</p><

10、;p>　　1.3.3日生產(chǎn)能力：10/300=333噸/天</p><p><b>　　1.4設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　該設(shè)計說明書是依據(jù)湖北遠(yuǎn)大富馳醫(yī)藥化工股份有限公司的生產(chǎn)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，并結(jié)合設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容年產(chǎn)10萬噸硫酸技術(shù)要求。</p><p>　　1.5產(chǎn)品組成、性質(zhì)及用途</p><p&g

11、t;　　1.5.1硫酸組成【1】</p><p>　　硫酸(英文名：Sulphuric acid for industrial use)，H2SO4或SO3·H2O，相對分子質(zhì)量98.078，是指SO3與H2O摩爾比等于1的化合物，或指100％H2SO4，外觀為無色透明油狀液體，密度（20℃）為1.8305g/㎝³。工業(yè)上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO3與H2O摩爾比≤1的物質(zhì)。發(fā)煙硫酸是S

12、O3的H2SO4溶液，SO3與H2O的摩爾比≥1，亦為無色油狀液體，因其暴露于空氣中，逸出的SO3與空氣中的水分結(jié)合形成白色酸霧，故稱之為發(fā)煙硫酸。</p><p>　　硫酸或發(fā)煙硫酸的濃度均可用H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,習(xí)慣上濃度≥75%的硫酸叫做濃硫酸，而把75%以下的硫酸叫稀硫酸。但發(fā)煙硫酸的濃度常用其中所含游離SO3（即除H2SO4以外的SO3）或全部SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。不同表達(dá)方式的硫酸濃度可以用下列公式

13、相互換算：</p><p>　　C H2SO4= 1.225  CSO3(t) = 100 + 0.225  CSO3(t)</p><p>　　式中： CH2SO4 ——H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％;</p><p>　　CSO3(t)——SO3總含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％;</p><p>　　CSO3(t)——游離SO3

14、質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。</p><p>　　表1幾種典型濃硫酸的組成</p><p>　　1.5.2硫酸的物理性質(zhì)</p><p><b>　　表2主要物理性質(zhì)</b></p><p>　?。?）100%H2SO4在20℃時的密度為1.8305g/cm3，其密度隨溫度的改變而變化。</p><p>　　（

15、2）在一定程度上，硫酸的密度隨其濃度的升高而增大，當(dāng)濃度為97%時，密度出現(xiàn)最大值。然后，硫酸的密度隨濃度的升高而降低，當(dāng)濃度為100%時，出現(xiàn)密度的最小值。</p><p>　?。?）硫酸的沸點和蒸汽壓有獨特的變化規(guī)律。在常壓下，硫酸的沸點隨濃度的增加而升高。當(dāng)H2SO4含量達(dá)98.479%時，沸點最高。隨后沸點逐漸降低，與沸點的變化相適應(yīng)，在常壓和同一溫度下，硫酸液面上的蒸汽壓隨濃度的升高而降低。</p

16、><p>　?。?）硫酸的粘度隨溫度的升高而降低。對于濃硫酸，溫度的影響特別明顯。</p><p>　?。?）硫酸的結(jié)晶溫度隨其濃度的不同而有較大的變化，其變化關(guān)系是不規(guī)則的。</p><p>　　表3常用硫酸的結(jié)晶溫度</p><p>　　(6)硫酸的沸點和蒸汽壓有獨特的變化規(guī)律。常壓下，硫酸的沸點隨濃度的增加而升高。當(dāng)H2SO4含量達(dá)98.

17、479%時，沸點最高，隨后沸點逐漸降低。與沸點的變化相同，在常壓和同一溫度下，硫酸液面下的蒸汽壓隨濃度的升高而降低，直到沸點最高的濃度98.479%，此時，硫酸液面上的蒸汽壓最低。 </p><p>　　1.5.3硫酸的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　1、硫酸是一種二元強(qiáng)酸。它有中性鹽（硫酸鹽）和酸式鹽（硫酸氫鹽）。</p><p>　　2、濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，特別在加

18、熱時，能氧化很多金屬和非金屬。濃硫酸與發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸都是磺化劑，它們可以把磺酸基（—SO3H）引入有機(jī)化合物。</p><p>　　3、根據(jù)還原劑的不同，硫酸可以被還原為SO2、S和H2S。</p><p>　　4、濃硫酸是強(qiáng)脫水劑，對于有機(jī)物和人的皮膚有強(qiáng)烈的破壞作用。</p><p>　　5、濃硫酸與硝酸混合組成硝化劑，廣泛應(yīng)用于有機(jī)化合物的硝化過程

19、。</p><p>　　6、吸水性：濃硫酸能和水結(jié)合為一系列穩(wěn)定的水化物，常用來作為干燥劑。</p><p>　　7、稀硫酸中的硫原子通常不具有強(qiáng)烈的氧化劑。稀硫酸只能氧化按電動序排列在氫左面的金屬。例如：稀H2SO4與Fe反應(yīng)，生成Fe2SO4和H2。</p><p>　　1.5.4硫酸的用途</p><p>　　硫酸的用途十分廣泛，作為重

20、要的化工基本原料之一，廣泛應(yīng)用于化工、國防、冶金、醫(yī)藥、石油、紡織等各個工業(yè)部門。硫酸主要用于生產(chǎn)化學(xué)肥料合成纖維、涂料、洗滌劑、制冷劑、飼料添加劑和石油的精煉、有色金屬的冶煉以及鋼鐵、醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)。</p><p>　　在化肥工業(yè)方面，使用大量的硫酸用于生產(chǎn)磷酸、磷銨、過磷酸鈣及硫酸銨，其消耗量占硫酸產(chǎn)量的50%～60%。在冶金工業(yè)中，用硫酸作為鋼鐵表面氧化皮的清洗劑；在化學(xué)工業(yè)中硫酸是生產(chǎn)各種硫酸鹽的主要原

21、料，是塑料、人造纖維、染料、油漆、藥物等生產(chǎn)中不可缺少的原料。在農(nóng)藥、除草劑殺鼠劑的生產(chǎn)中亦需要硫酸；在有色金屬的生產(chǎn)中，用硫酸配制電解液用于精制各種金屬；某些貴重金屬的精煉也需用硫酸溶去夾雜的其他金屬。在有機(jī)合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應(yīng)和硝化反應(yīng)。在石油工業(yè)中，石油精煉需用硫酸除去石油產(chǎn)品中的不飽和烴、膠質(zhì)及硫化物等雜質(zhì)。在火藥及國防工業(yè)中，濃硫酸用于制制取硝化甘油、硝化纖維、三硝基甲苯等炸藥；原子能工業(yè)中用于濃縮鈾。</p

22、><p><b>　　1.6產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格</b></p><p>　　規(guī)格：92.3%、98%兩種硫酸。</p><p>　　表4工業(yè)硫酸的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 534-2002）</p><p>　?。üI(yè)標(biāo)準(zhǔn)：車間空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn): 中國MAC H2SO4及SO3 2mg/m3；）</p><p>&l

23、t;b>　　1.7原料方案</b></p><p><b>　　原料：硫鐵礦</b></p><p><b>　　表5原料標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格</b></p><p><b>　　1.8工藝技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b>　　表6工藝技術(shù)指標(biāo)<

24、/b></p><p><b>　　1.9生產(chǎn)方式</b></p><p>　　該生產(chǎn)設(shè)計用焙燒爐、旋風(fēng)分離器、合成塔、轉(zhuǎn)化塔、吸收塔等設(shè)備進(jìn)行連續(xù)處理。</p><p>　　2工藝線路及流程設(shè)計</p><p>　　2.1硫酸的工藝基礎(chǔ)</p><p><b>　　2.1.1生產(chǎn)

25、</b></p><p>　　2.1.2硫磺制酸【2,3,4】</p><p>　　空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送入干燥塔，用濃硫酸干燥。干燥空氣在焚硫爐內(nèi)與噴入的液體硫磺反應(yīng)，生成SO2(g)高溫氣體直接進(jìn)入廢熱鍋爐，氣溫降到合適于進(jìn)轉(zhuǎn)化器溫度，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。采用3 + 1的方式轉(zhuǎn)化吸收。</p><p>　　以硫磺為原料制酸，其爐氣無需凈化，適當(dāng)降溫后，便可進(jìn)入

26、轉(zhuǎn)化工序，然后經(jīng)吸收成酸。該過程無廢渣，污水排出，流程簡單。</p><p>　　但是硫磺制酸時應(yīng)控制制酸的整個過程的管道保持在適應(yīng)的溫度，否則硫磺冷卻會堵塞管道。</p><p>　　2.1.3冶煉煙氣制酸【4,5,6】</p><p>　　有色金屬礦多以硫化物形態(tài)存在,在冶煉過程中有SO2 煙氣生成。因此也可以用冶煉煙氣制酸。其中最理想的氣源是煉銅和煉鋅氣源。&

27、lt;/p><p>　　一般情況下，冶煉煙氣中的雜質(zhì)可分為灰塵、煙霧和揮發(fā)性金屬三種。如果這些雜質(zhì)去除的不徹底，不僅直接影響成品酸的質(zhì)量，還會堵塞電除霧器，污染催化劑，并加速管道、設(shè)備的腐蝕。所以，利用冶煉煙氣制酸同硫鐵礦爐氣制酸具有相似的工序，即凈化、干燥、轉(zhuǎn)化、吸收，而且所用的工藝和設(shè)備亦基本相同。</p><p>　　然而，冶煉煙氣中含有揮發(fā)性金屬及含塵量大是其一大缺點。</p&g

28、t;<p>　　2.1.4 H2S濕法催化氧化制造硫酸</p><p>　　燃燒硫化氫氣得濕SO2爐氣，用濕法催化氧化，冷凝成酸。</p><p>　　H2S + 1.5O2 ==SO2 + H2O</p><p>　　硫化氫在氧氣中的最低著火溫度為220℃；在空氣中的最低著火溫度為292℃.燃燒后的產(chǎn)物為SO2和水蒸氣，同時還有一定量得一氧化硫（SO

29、）中間產(chǎn)物，SO隨即氧化成S2O，當(dāng)當(dāng)氧不足時，SO分解成SO2及硫磺蒸汽。</p><p>　　2.1.5不同原料制酸的評比【4,7,8】</p><p>　　表7各原料生產(chǎn)硫酸的特點</p><p><b>　　2.2工藝路線選擇</b></p><p>　　由于我國硫磺含量較少，大量硫磺從國外進(jìn)口，而含有大量的硫鐵

30、礦，所以選用硫鐵礦制硫酸。</p><p><b>　　2.3流程的設(shè)計</b></p><p>　　2.3.1工藝路線示意圖</p><p>　　FeS+O2==Fe2O3+SO2</p><p>　　SO2+O2==SO3</p><p>　　SO3+H2O==H2SO4</p>

31、<p>　　2.3.2總工藝流程圖（見附件一）</p><p>　　2.3.3工藝流程[1]</p><p>　　硫酸的制備可分為以下幾個基本工序：</p><p>　　第一，有含硫原料制取含二氧化硫的氣體。實現(xiàn)這一過程需將含硫原料焙燒，故工業(yè)上稱之為“焙燒”。</p><p>　　第二，將含二氧化硫和氧的氣體催化轉(zhuǎn)化為三氧化硫

32、。工業(yè)上稱之為“轉(zhuǎn)化”。</p><p>　　第三，將三氧化硫與水結(jié)合成硫酸。實現(xiàn)這一過程需將轉(zhuǎn)化所得三氧化硫氣體用硫酸吸收，工業(yè)上稱之為“吸收”。</p><p>　　但是，工業(yè)上具體實現(xiàn)他們還需其他輔助工序。</p><p>　　首先，含硫原料焙燒前需進(jìn)行加工處理，以達(dá)到一定的要求。</p><p>　　其次，得到的二氧化硫氣體具有高溫及

33、含有礦塵、雜質(zhì)等，為達(dá)到催化劑對二氧化硫氣體所需的溫度和所含雜質(zhì)的要求，以避免礦塵堵塞管道設(shè)備等，要求在轉(zhuǎn)化強(qiáng)增設(shè)對二氧化硫氣體降溫和凈化的工序。</p><p>　　另外，在生產(chǎn)中排出的有害物質(zhì)如廢水、廢氣、廢渣等，需進(jìn)行處理后才能排放，因而還需設(shè)三廢處理裝置。</p><p><b>　　2.4工藝操作設(shè)計</b></p><p>　　2.

34、4.1原料的預(yù)處理與焙燒</p><p><b>　　流程如下：</b></p><p>　　硫鐵礦在進(jìn)行焙燒前為了使其達(dá)到合理的要求應(yīng)進(jìn)行破碎、篩分(礦石破碎后，其中只有一部分達(dá)到粒度要求，因此在破碎過程中要求進(jìn)行篩分，將合格的礦石通過震動篩與粗粒度礦石分離。篩下合格部分送至成品貯倉或焙燒爐礦斗。篩上部分重新返回破產(chǎn))、配礦（把產(chǎn)地和組成不同的硫鐵礦混合成各項指標(biāo)達(dá)

35、所需要求的硫鐵礦）和脫水（通過焙燒后的熱礦渣蒸干濕狂中的水分以達(dá)到含水量的要求）等工序。</p><p>　　處理好的原料通過傳送帶送入焙燒爐，以傳送帶的轉(zhuǎn)速（300~350轉(zhuǎn)/分）及傳送帶上礦的厚度來控制進(jìn)入焙燒爐的硫鐵礦的流量。</p><p><b>　　2.4.2汽包工序</b></p><p><b>　　工藝如下：<

36、/b></p><p>　　從焙燒爐出來的含二氧化硫的氣體同過管道進(jìn)入汽包與汽包內(nèi)的軟水（不含Ca2+、Mg2+和O2的水）進(jìn)行換熱降低氣體的溫度以防止高溫氣體對管道的腐蝕。其中氣體走內(nèi)的管道。</p><p><b>　　2.4.3凈化工序</b></p><p><b>　　流程如下：</b></p>

37、<p>　　通過汽包降溫的混合氣從進(jìn)入一級旋風(fēng)除塵器使大量的粉塵從除塵器底部掉下，氣體從一級旋風(fēng)除塵器出來后從文氏管上部進(jìn)入，當(dāng)氣體流到文氏管喉頸時，氣體高速運動，把從頸部射入的液體沖擊粉碎成霧狀，氣液接觸相互湍動混合從而對氣體進(jìn)行降溫。另外，氣流中的塵粒在氣體繞流液體時被巨大的慣性力帶到液滴上而被捕獲，達(dá)到除塵的目的。而文氏管出來的氣體由泡沫塔的下部進(jìn)入同時水從其上部進(jìn)入如氣體形成逆流從而對氣體進(jìn)行凈化。而后氣體進(jìn)入電除

38、霧通過靜電原理被進(jìn)一步凈化，最后用經(jīng)陽極保護(hù)器（控制酸上的溫度達(dá)到所需的要求及防止酸易腐蝕設(shè)備）后95%的濃硫酸對氣體進(jìn)行干燥。</p><p>　　2.4.4轉(zhuǎn)化吸收工序</p><p>　　采用3+2型兩轉(zhuǎn)兩吸的方式對氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化吸收，使SO2的轉(zhuǎn)化率大97.5%~98%，吸收率也可達(dá)99.95%。</p><p>　　其流程為：氣體從干燥塔出來后進(jìn)入除沫器清除

39、干燥塔中產(chǎn)生的泡沫再從依次流經(jīng)3A#、3B#、1#列管式換熱器外層進(jìn)行熱交換，熱交換后的氣體通過電爐加熱到SO2轉(zhuǎn)化所需的溫度后從轉(zhuǎn)化塔的上部進(jìn)入轉(zhuǎn)化塔的第一層轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后氣體從第一轉(zhuǎn)化層下部出來流出進(jìn)入1#換熱器的內(nèi)層與外層的SO2進(jìn)行熱交換，熱交換后氣體從第二轉(zhuǎn)化層上部進(jìn)入通過第二次轉(zhuǎn)化后氣體從第二轉(zhuǎn)化層下部流入2#換熱器內(nèi)層，接著再從此換熱器通過轉(zhuǎn)化器第三轉(zhuǎn)化層上部流入轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第三次轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的氣體依次流入3B#、3A#換熱器

40、的內(nèi)層，然后氣體從第一吸收塔的下部進(jìn)入第一吸收塔并與儲酸槽中輸出進(jìn)過陽極保護(hù)器的濃硫酸進(jìn)行逆流吸收。吸收后的氣體依次流入5A#、5B#、4#、2#換熱器的外管道，再經(jīng)電爐加熱到SO2轉(zhuǎn)化所需的溫度后由第四層轉(zhuǎn)化的上部流進(jìn)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第四次轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的氣體通過第四層轉(zhuǎn)化的下部進(jìn)入4#換熱器的內(nèi)層，然后在從第五層轉(zhuǎn)化器的上部進(jìn)入第五層轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第五次轉(zhuǎn)化，第五次轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化后的氣體依次流經(jīng)5B#、5A#換熱器的內(nèi)層后由第二吸收塔的下部流進(jìn)第二吸

41、收塔并與與儲酸槽中輸出進(jìn)過陽極保護(hù)器的濃硫酸進(jìn)行逆流吸收。剩余的尾氣進(jìn)行尾氣處</p><p>　　此方法的優(yōu)點有如下幾點：</p><p>　?、僮罱K轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)化反應(yīng)速度快。即可滿足越來越高的環(huán)保要求及提提高硫的利用率，而且又不使催化劑用量比一轉(zhuǎn)一吸多。</p><p>　?、谀軌蛱幚鞸O2含量較高的氣體。由此提高生產(chǎn)能力。</p><p&g

42、t;　?、蹨p少尾氣危害。兩轉(zhuǎn)兩吸流程的尾氣中SO2含量低于0.0328%，僅為一轉(zhuǎn)一吸流程尾氣中SO2含量0.35%的1/10</p><p>　　但兩轉(zhuǎn)兩吸也有其缺點:</p><p>　　①由于增設(shè)中間吸收塔，轉(zhuǎn)化其溫度由高→低→高，整個系統(tǒng)熱量損失大。</p><p>　?、趦纱无D(zhuǎn)化較一次轉(zhuǎn)化增加了一臺中間吸收塔及幾臺換熱器，阻力比一次轉(zhuǎn)化流程大。</p

43、><p><b>　　3物料橫算</b></p><p>　　3.1轉(zhuǎn)化—吸收系統(tǒng)的物料衡算</p><p>　　工廠生產(chǎn)能力：10噸/h（以100%H2SO4計）</p><p>　　SO2轉(zhuǎn)化率x：98%</p><p>　　發(fā)煙硫酸吸收塔中SO3的吸收率y：50%</p><

44、p>　　吸收工段總吸收z：99.95%</p><p>　　發(fā)煙硫酸吸收塔的噴淋酸SO3總含量C煙：85.3%</p><p>　　濃硫酸吸收塔的噴淋酸中H2SO4含量C濃：98% H2SO4</p><p>　　進(jìn)轉(zhuǎn)化器前標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣量（m3/h）</p><p>　　進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的氣體總量（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：</p><

45、p>　　V=VSO2∕a=2333.6∕0.07=33337 m3/h</p><p>　　在轉(zhuǎn)化塔前補(bǔ)充空氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：</p><p>　　33337-（2333.6+2220+21460）=7323.4 m3/h</p><p><b>　　加入空氣中含有</b></p><p>　　O2 7323.4

46、×0.21=1537.9 m3/h</p><p>　　N2 7323.4×0.78=5712.3 m3/h</p><p>　　隨同補(bǔ)入的空氣帶入的水蒸氣含量VH2O（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：</p><p>　　(7323.4×2.34×103×0.5)∕(1×105-2.34×103×0.5

47、)=86.7m3/h</p><p>　　式中2.34×103為20 ºC下的飽和水蒸汽壓（單位Pa）。</p><p>　　則進(jìn)入轉(zhuǎn)化塔的氣體中O2、N2的總量分別為：</p><p>　　VO2=2220+1537.9=3757.9 m3/h</p><p>　　VN2=21640+5712.3=27172.3 m3/

48、h</p><p>　　轉(zhuǎn)化部分生成的SO3為：</p><p>　　VSO3=VSO2 x=2333.6×98%=2286.9 m3/h</p><p>　　或WSO3=8167.5 kg/h（由PM=ρRT得ρ=3.57 kg/m3）</p><p>　　換算成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)煙硫酸的產(chǎn)量：</p><p>　　8

49、167.5∕0.853×0.9995=9570.3 kg/h</p><p>　　在發(fā)煙硫酸吸收塔中被吸收的SO3量：</p><p>　　8167.5×50%=4083.8 kg/h</p><p>　　在濃硫酸吸收塔中被吸收的SO3量：</p><p>　　8167.5×0.4995=4079.7 kg/h&

50、lt;/p><p>　　送入發(fā)煙硫酸儲槽與SO3化合的98% H2SO4的量Ym ，可根據(jù)發(fā)煙硫酸儲槽中SO3的平衡來定。</p><p>　　0.8Ym + 4083.8=0.853(Ym + 4083.8)</p><p>　　解得:Ym =11326.8 kg/h</p><p><b>　　尾氣中</b></p

51、><p>　　SO2 2333.6×(1-98%)=46.7 kg/h</p><p>　　SO3 2286.9×(1-99.95%)=11.4 kg/h</p><p>　　4發(fā)煙硫酸吸收塔的設(shè)計</p><p>　　4.1發(fā)煙硫酸吸收塔的計算</p><p>　　采用三快泡沫塔（淋降式），鋼

52、制，選用參數(shù)如下：</p><p>　　氣體進(jìn)塔溫度為：160℃，氣體出塔溫度：60℃</p><p>　　篩板小孔按菱形（等邊三角形）排列：</p><p>　　下部第一塊篩板小孔直徑8mm，孔間距17mm</p><p>　　自由截面積So1=90.7%×（8/17）2=20%</p><p>　　上部第

53、二塊篩板小孔直徑6mm，孔間距13mm</p><p>　　自由截面積So2=90.7%×（6/13）2=19%</p><p>　　淋灑酸量：1892.53m3/h，空塔氣速（平均）2.8 m/s</p><p>　　塔徑D==6.54 m （采用）</p><p>　　塔截面積：F=0.785×6.62=3

54、4.19 m2</p><p>　　自由截面積S1=34.19×20%=6.839 m2</p><p>　　自由截面積S2=34.16×19%=6.599 m2</p><p><b>　　小孔數(shù)：</b></p><p>　　n1=6.839/(0.785×0.0082)=136127個

55、</p><p>　　n2=6.559/（0.785×0.0062）=233511個</p><p><b>　　孔眼操作氣速：</b></p><p>　　下部篩板：W=108.95/6.839=15.9m/s</p><p>　　上部篩板：W=108.95/6.599=16.5m/s</p>

56、<p>　　篩板一般用厚度為5mm的A3 鋼板制作，分層加固在外殼上。</p><p>　　塔高：從實際角度應(yīng)分段累加，則：</p><p>　　塔下部空間：4500mm</p><p><b>　　除沫層：800mm</b></p><p>　　板間距：3750×2=7500</p>

57、<p>　　塔上部空間：600mm</p><p>　　板上部空間：1600mm</p><p>　　合計：15000mm</p><p>　　4.2發(fā)煙硫酸吸收塔的設(shè)計結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　5設(shè)備一覽表</b></p><p><b>　　表8設(shè)備一覽表<

58、/b></p><p><b>　　6車間防護(hù)</b></p><p>　　6.1 有毒害性物質(zhì)的防護(hù)</p><p>　　由于硫酸生產(chǎn)過程是在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行的，在泄漏率得以嚴(yán)格控制的條件下，有毒有害物質(zhì)對人體的危害相對較小，發(fā)生毒害性危險一般是設(shè)備發(fā)生泄漏檢修時，以及停車進(jìn)入盛裝過有毒害物質(zhì)的設(shè)備時，硫酸生產(chǎn)中對人體毒害性最具危險性的物

59、質(zhì)是SO2、SO3和H2SO4，這三種物質(zhì)的車間排放最高濃度分別是10%、10%及硫酸的泄露，對有毒有害物質(zhì)的防護(hù)應(yīng)建立監(jiān)測機(jī)構(gòu)，定期進(jìn)行測定，對連續(xù)超標(biāo)環(huán)境下的操作人員要定期檢查身體，建立健康檔案，并對有毒害物質(zhì)連續(xù)超標(biāo)的崗位完善防毒措施，進(jìn)入有毒害物質(zhì)的容器工作前，應(yīng)做好通風(fēng)、置換工作，加強(qiáng)氣體分析，備有足夠數(shù)量的防護(hù)器具，加強(qiáng)監(jiān)護(hù)工作。</p><p>　　6.2 泄漏應(yīng)急處理  <

60、;/p><p>　　應(yīng)急處理： 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入，建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服，不要直接接觸泄漏物，盡可能切斷泄漏源，防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。</p><p>　　小量泄漏：用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合，也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。</p><p>　　大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容

61、，用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。 </p><p>　　6.3 急救措施   </p><p>　　皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘，就醫(yī)。 </p><p>　　眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘，就醫(yī)。 </p><p>　　吸入

62、：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧，如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)。</p><p>　　食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清，就醫(yī)。</p><p><b>　　6.4 噪聲的防護(hù)</b></p><p>　　在生產(chǎn)中產(chǎn)生的不同頻率和強(qiáng)度的聲波無規(guī)律地雜亂組合形成對人體干擾、危害的聲音稱為噪聲，噪聲對人體的危害主要是

63、聽覺、神經(jīng)、心血管等系統(tǒng)，生產(chǎn)車間地點噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)為85dB(A)，現(xiàn)有企業(yè)暫時達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)可放寬至不超過115dB(A)(每天接觸時間不超過1h)。</p><p>　　在噪聲的防護(hù)上主要應(yīng)在設(shè)計施工時要考慮到，采取吸聲、消聲、隔聲和隔振等措施，工人操作場所應(yīng)加強(qiáng)噪聲防護(hù)，可選用防噪耳塞和防噪聲耳罩。對噪聲崗位做好操作人員的體檢工作。</p><p><b>　　6.5生產(chǎn)要求

64、</b></p><p>　　該車間為硫酸車間，有硫酸的腐蝕，應(yīng)防火、防爆、防泄漏，注意皮膚接觸、誤食等。</p><p>　　發(fā)生火災(zāi)的原因：明火、電火花、靜電放火、雷擊等。</p><p>　　工藝設(shè)計的防火、防爆；選擇合適的工藝操作條件，使用熱源盡量不用明火，而用蒸汽。</p><p>　　建筑設(shè)計的防火防爆考慮。</

65、p><p>　　一方面是合理地布置廠房的平面和空間，消防爆炸可能產(chǎn)生的因素縮小極限爆炸的范圍，保證工人的安全疏散。另一方面是從建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料上保證建筑物的安全，減輕建筑物在爆炸時所受的傷害。</p><p>　　選用相應(yīng)等級的電氣設(shè)備、照明燈具和儀表，防止靜電放電現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)置避雷針。</p><p>　　通風(fēng)上要保證易燃易爆氣體的迅速排除，設(shè)備布置上要避免車間中

66、形成死角。</p><p><b>　　7經(jīng)濟(jì)評估</b></p><p><b>　　7.1經(jīng)濟(jì)投資</b></p><p><b>　　表9經(jīng)濟(jì)投資表</b></p><p><b>　　7.2經(jīng)濟(jì)分析</b></p><p>

67、　　車間投資估算由設(shè)備一覽表可知: </p><p>　　設(shè)備總費用2682.075萬元</p><p><b>　　管道費用：</b></p><p>　　2682.075×0.6=1609.245萬元</p><p><b>　　管道安裝費用 </b></p><

68、p>　　2682.075×0.3=804.6225萬元</p><p><b>　　總計:</b></p><p>　　2682.075+1609.245+804.6225=5095.9425萬元</p><p>　　產(chǎn)品成本: 人工工資:1000元/天 </p><p>　　水電費: 1

69、5元/噸 1500元/天</p><p>　　車間管理費: 100元/天 </p><p>　　總計 :1000+1500+100 =2600元/天</p><p><b>　　8人員配置</b></p><p><b>　　表10人員配置

70、表</b></p><p><b>　　9三廢處理</b></p><p>　　“工業(yè)”三廢是指工業(yè)生產(chǎn)所排放的“廢水、廢渣、廢氣”?！肮I(yè)三廢”如未達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)而排放到環(huán)境中，就對環(huán)境產(chǎn)生了污染，污染物在環(huán)境中發(fā)生物理的和化學(xué)的變化后就又產(chǎn)生了新的物質(zhì)。好多都是對人的健康有危害的。這些物質(zhì)通過不同的途徑（呼吸道、消化道、皮膚）進(jìn)入人的體內(nèi)，有的直接

71、產(chǎn)生危害，有的還有蓄積作用，會更加嚴(yán)重的危害人的健康</p><p>　　9.1三廢處理的意義</p><p>　　硫酸生產(chǎn)過程排放的污染物主要有含SO2、SO3(酸霧)的尾氣，固體燒渣和酸泥，有毒性廢液、廢水等。因此應(yīng)對其進(jìn)行處理具有重要作用：</p><p>　　減輕對環(huán)境的污染，保護(hù)人類生存環(huán)境；</p><p>　　充分回收利用三廢中

72、的各種有用成分，使三廢資源化。</p><p><b>　　9.2三廢處理</b></p><p><b>　　9.2.1尾氣處理</b></p><p>　　由于尾氣中含有的是酸性的SO2、SO3氣體，則常用堿法或氨法吸收[9]</p><p><b>　　1堿法</b>&l

73、t;/p><p>　　采用各種堿液吸收尾氣中的SO2，常用的堿吸收液用碳酸鈉（鉀）溶液，氧化鎂溶液及石灰乳。特點是脫除率高、工藝簡單。其反應(yīng)如下</p><p>　　Ca(OH)2+SO2+H2O=CaSO3·2H2O</p><p>　　Ca(OH)2+SO3+H2O=CaSO4·2H2O</p><p>　　2CaSO4&

74、#183;2H2O+O2= 2CaSO4·2H2O</p><p>　　生成的亞硫酸鈣和硫酸鈣，經(jīng)處理后回收，或澄清分離后鋪路、填溝。其突出優(yōu)點是石灰來源方便，價格低廉，投資和操作 費用都非常低。</p><p><b>　　2氨法</b></p><p>　　常用氨—酸法。用氨水或銨鹽溶液吸收SO2，多余循環(huán)液用濃硫酸進(jìn)行分解，得到

75、高濃度SO2氣體及硫酸銨溶液，SO2返回制酸系統(tǒng)，硫酸銨溶液中和后可用于出售或制成固體硫酸銨。反應(yīng)如下：</p><p>　　2NH4OH+SO2 =(NH4)2SO3+H2O</p><p>　　(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3</p><p>　　NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O</p>&l

76、t;p>　　(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O</p><p>　　其他方法有金屬氧化物法、干法凈化法、活性炭法、離子交換樹脂法等</p><p>　　9.2.2硫鐵礦渣的處理</p><p>　　硫鐵礦渣是硫鐵礦制酸中在沸騰爐高溫焙燒后的產(chǎn)物，主要成分有Fe2O3、Fe3O4、金屬的硫酸鹽、硅酸鹽和氧化物。燒渣成分一般

77、含30%~50%的鐵及少量的銅、鋅、鈷等，</p><p><b>　　表11硫礦渣成分</b></p><p>　　1硫鐵礦渣中一般含有較高的含鐵量，可用作煉鐵原料。</p><p>　　2有的硫鐵礦中含有較高的有色金屬，可用于提取有色金屬。</p><p>　　9.2.3廢液的處理</p><p&

78、gt;　　硫酸廠排出液主要含有As、F、Se等，其處理主要是除砷【10】，目前國內(nèi)一般采用石灰中和法、硫化法、鐵鹽法、離子交換法、溶劑萃取法等。</p><p><b>　　致謝：</b></p><p>　　衷心地感謝XX老師給予的極大幫助，在設(shè)計期間她細(xì)心且耐心地審閱并給出了寶貴的意見，指導(dǎo)我有條不紊的實施設(shè)計方案。</p><p><

79、;b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】陳五平，張鎏. 無機(jī)化工工藝學(xué)，第三版（二）</p><p>　　【2】湯桂華主編.化肥工學(xué)叢書·硫酸. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999,492</p><p>　　【3】硫酸協(xié)會編輯委員會編. 硫酸手冊. 張弦等譯. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1982</p><p

80、>　　【4】《華工百科全書》編輯委員會. 化工百科全書(第10卷). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996.815-851</p><p>　　【5】冶煉煙氣制酸編寫組. 冶煉煙氣. 北京:冶金工業(yè)出版社,1997.3-5</p><p>　　【6】鐘文卓. 硫酸工業(yè). 1995,(4):51</p><p>　　【7】南京化學(xué)工業(yè)公司研究院硫酸工業(yè)科技情報中心站.