毕业论文(设计)
(2013年)
课题名称300kt/a硫磺制酸装置
焚硫转化工段-焚硫炉工艺设计
300kt/a硫磺制酸装置焚硫转化工段-焚硫炉工艺设计
摘要
本文论述了硫磺制酸生产装置的工艺流程与建设意义。本文介绍了使用Aspen Plus流程模拟软件模拟主要装置的方法，并对整个流程进行了模拟，对
整个流程进行了物料衡算和能量衡算。焚硫工段是本文的重点研究对象，本文
给出了焚硫炉的主体尺寸的计算方法和过程，并对焚硫炉进行了详细设计。此
I
外，本文对主要设备进行了选型，介绍了焚硫工段的设备布置和配管设计，以及该工段的DCS控制系统。
300 kt / a sulfuric acid plant burning sulfur conversion section -
burning sulfur furnace process design
Abstract
This article discusses the sulfuric acid production plant processes and construction of importance. This paper describes the use of Aspen Plus process simulation software to simulate the main device, and the entire process was simulated, the entire process has been the material balance and energy balance. Burning sulfur section is the focus of this study, this paper presents the sulfur burning furnace body size calculation method and process, and the burning of sulfur furnace designed in detail. In addition, this paper conducted a selection of major equipment, burning sulfur section describes the equipment layout and piping design, and the section of the DCS control system.
Key words: Sulfuric acid production; Aspen Plus process simulation; burning sulfur furnace
III
目录
摘要..................................................................................................... I Abstract ........................................................................................... I II 第一章文献综述 (1)
1.1 硫酸简介 (1)
1.2 国内外硫酸工业概况 (1)
1.3 硫酸市场分析 (2)
1.4 硫磺制酸 (3)
1.4.1 硫磺制酸的工艺流程 (3)
1.4.2 焚硫工段 (3)
1.4.3 转化工段平 (4)
1.4.4干吸工段 (5)
1.4.5 废热回收 (6)
第二章总论 (8)
2.1 项目概述 (8)
2.2 设计依据 (8)
2.3 设计原则 (8)
2.3.1 环境保护条例 (8)
2.3.2 约束条件 (9)
2.4 项目建设意义 (9)
2.5 原料及产品方案 (10)
2.6 主要物料规格及消耗 (10)
2.7 主要危险品性质 (11)
第三章工艺流程 (11)
3.1 设计目标 (12)
3.1.1概述 (12)
3.1.2 生产规模 (12)
3.2 工艺路线选择 (12)
3.2.1 工艺路线选择原则 (12)
3.2.2 工艺路线的比较及选择 (12)
3.3 工艺流程介绍 (14)
3.3.1 焚硫转化工段 (14)
3.3.2 干吸工段 (15)
第四章流程计算与模拟 (17)
4.1基础数据计算 (17)
4.1.1 已知基础文献数据 (17)
4.1.2 基础数据计算 (17)
4.2 组分设置 (18)
4.3 物性方法的选择 (19)
4.4 化学反应 (19)
4.5 各模块模型的选择与设置 (19)
4.5.1 干燥塔T401 (19)
4.5.2 吸收塔T402，T403 (20)
4.5.3 焚硫炉F301 (21)
4.5.4转化器R1-5 (22)
4.6 全流程模拟 (23)
第五章物料与能量衡算 (25)
5.1 物料衡算 (25)
5.1.1 物料衡算依据 (25)
5.1.2 衡算方法 (25)
5.1.3 衡算任务 (26)
5.1.4 总物料衡算 (26)
5.2 能量衡算 (27)
5.2.1 衡算依据 (27)
V
5.2.2 衡算任务 (28)
5.2.3 全流程热量衡算 (28)
第六章焚硫炉设计与计算 (30)
6.1概述 (30)
6.2 设计目标 (30)
6.3 焚硫炉设计基础 (30)
6.3.1 焚硫炉简介 (30)
6.3.2 焚硫炉的设计要求 (31)
6.4 焚硫炉主体尺寸计算 (31)
6.4.1 炉膛容积 (31)
6.4.2 容积热强度 (32)
6.4.3 硫燃烧热效应 (32)
6.4.4 炉膛容积 (32)
6.4.5 炉子长度与直径 (33)
6.4.6 进气和出气孔径的计算 (33)
6.4.7 二次风进口孔径 (34)
6.4.8 人孔 (34)
6.5 焚硫炉详细设计 (34)
6.5.1 炉墙设计 (34)
6.5.2 挡墙设计 (38)
6.5.3 旋流装置 (39)
6.5.4 鞍座设计 (39)
6.5.5 硫磺喷枪 (40)
6.6 焚硫炉设计条件汇总 (41)
6.7 鼓风机选型 (43)
6.7.1 概述 (43)
6.7.2 设计标准 (43)
6.7.3 设计原则 (44)
6.7.3 鼓风机C301选型 (44)
第七章焚硫工段设备布置 (45)
7.1 车间布置设计依据 (45)
7.1.1相关规范和标准 (45)
7.1.2 基础资料 (45)
7.2 设备布置设计原则 (45)
7.3 焚硫工段设备布置 (46)
第八章焚硫工段的配管设计 (47)
8.1 设计依据 (47)
8.1.1 设计标准 (47)
8.1.2 基础资料 (47)
8.2 焚硫工段配管设计 (47)
8.2.1 管径计算 (47)
8.2.2 管道材料 (48)
8.2.3 阀门及管件 (48)
8.2.4 管道连接 (49)
8.3 焚硫炉工段管道布置 (49)
8.3.1 管道敷设原则 (49)
8.3.2 焚硫炉管道布置 (49)
8.3.3管廊上的管道布置 (50)
8.3.4 其它管道布置 (50)
第九章自动控制及仪表 (51)
9.1 设计依据 (51)
9.2 控制系统的选择 (51)
9.3 转化工段控制方案 (51)
9.3.1 鼓风机 (51)
9.3.2 焚硫炉 (51)
VII
9.3.3 废热锅炉 (52)
9.4 焚硫工段仪表控制点 (52)
9.5 焚硫工段主要仪表选型 (52)
9.5.1 压力仪表 (52)
9.5.2 温度仪表 (52)
9.5.3 调节阀 (52)
9.6 仪表防护和防暴 (53)
参考文献 (54)
致谢 (55)
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第一章文献综述
1.1 硫酸简介
硫酸（分子式：H2SO4）作为广泛用于化肥、纤维、制药等化学工业及钢铁、有色金属、食品等各种工业的基础原料，有工业之母之称。
硫酸按浓度分，一般分为稀硫酸（密度小于 1.5g/m3）、浓硫酸（密度约为1.84g/m3）和发烟硫酸（密度大于1.84g/m3）。
常用的稀硫酸浓度为15%和20%左右，浓硫酸浓度一般为93%和98%酸，发烟酸浓度常用为104.5%和106.75%。
生产硫酸的原料主要有硫铁矿、硫磺、石膏、硫化氢、有色金属冶炼烟气、废酸和各种含硫排放物，全世界硫资源近90%用于生产硫酸[1]。
1.2 国内外硫酸工业概况
硫酸作为传统的无机基本化工原料，自18世纪中叶工业化生产以来，随着炸药、染料工业的兴起而迅速发展，现今随化肥工业、有色冶金、石油化工、纺织和国防工业、轻工业及其它有关工业的发展而不衰[2]。
世界硫酸的产量增长很快，在20世纪初，其总产量只有几百万吨，到1997年，其产量达155163kt，最近40年的年平均递增率为5.2%[1]。全球硫酸产量近十多年均是正增长，而到2006年的总产量约196000kt[2]。
生产硫酸的原料以硫磺为主，冶炼烟气次之，两者共占所用原料总量的90%以上，而使用硫铁矿制酸在逐年减少[2]。如:1996年，英国占总产量82.9%的硫酸以硫磺为原料、美国占82.0%。1995年，以硫铁矿为原料的硫酸产量为20000kt 左右，占硫酸总产量的13%；1997年，除中国以外，其余地区以硫铁矿为原料的硫酸产量下降了8%[3-4]；1998年全球硫铁矿产量6270kt(折100%硫，下同)，硫铁矿制酸的产量约18000kt；t 2006年全球硫铁矿产量降至5730kt，仅为所有形态硫总生产量的8.4%[2]。
我国的硫酸工业起始于19世纪70年代，当时产量很少。新中国建立后，尤
1
第一章文献综述
其是20世纪80年代以后，硫酸工业获得了快速地发展[6]。随着中国高浓度磷复肥和有色金属的发展，硫酸产量迅速增加。2002年硫酸产量突破3000万吨，达到3051. 9万吨[5]。
我国是硫铁矿的最大消费国，20世纪我国硫酸工业主要以硫铁矿为原料。至2000年我国以硫铁矿为原料的产酸量，仍占国内硫酸产量的3/ 4左右[1]。
但是，20世纪90年代以后，随着我国有色冶炼行业的发展，以及国际硫磺价格的下降和环保要求的日益严格，我国硫酸生产的原料结构发生了很大的变化，硫磺制酸和冶炼烟气制酸的比例逐渐提高，硫铁矿制酸的产量虽然下降不大，但其所占比例已越来越小，由20世纪七八十年代的80%～90%，到2002年降到50%以下。至2010年我国硫磺制酸产能已达到38000kt/a，产量为32980kt/a，2006—2010年硫磺制酸产能、产量年均增长率分别为10.0%，10.8%。预计到“十二五”末期我国硫磺制酸产能将达到47000~50000kt/a，产量约40000kt/a[7]。
目前世界各国硫酸工程都趋向于大型化发展，进入21世纪的几年中，全球建成规模最大的硫酸生产装置，在硫磺制酸方面，单系列最大规模已达4500t/d。我国硫磺制酸也正在向大型化发展。到2010年底，我国硫磺制酸单系列最大规模已达到1000kt/a[7]。
随着产业结构的优化和引进国外先进的技术，我国在硫酸工业上得技术装备水平不断在提高。
1.3 硫酸市场分析
世界上肥料工业是硫酸的最大用户，约占60%，而磷肥生产又是硫酸的最大消耗部分。我国硫酸的消费主要用于化肥生产，至1995年的前10年，我国磷酸盐消费量平均年增长率为12.2%。1995年化肥生产用酸占硫酸总产量的73.2%(其中磷肥占66.1%、硫酸铵占71.5%) ，1997年占全年硫酸总产量的72.2%。1998年全国化肥产量273616万吨，比上年增长7.2%，其中磷肥51515929万吨，前7个月磷酸盐产量增长4%，全年硫酸产量比上年增长4.2%。1999年国家化肥生产计划安排3000万吨(折纯) ，其中磷肥660万吨[1]。自21世纪有关部门人士到含硫化肥在粮食生产中的重要作用，并将发展含硫化肥放在了重要地位。
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3
2002年国产和进口硫酸资源总量为323412万吨， 消费量为323118万吨。化肥消费硫酸232319万吨， 占硫酸消费量的71.9%[5]。2007年我国硫酸装置总产能约68000k ，t 生产量57000k ，t 占全球产量的25. 7%[2]。
综上，我们看以看到，硫酸工业自诞生以来，其规模就一直快速发展。21世纪的这十年中，特别是我国的硫酸工业更是发展迅速，硫酸产量不断提高。随着全球对硫酸需求量的不断增加，硫酸产品会有更广的市场前景。
1.4 硫磺制酸
正如上一节所提到的，随着我国际硫磺价格的下降和硫磺回收量的增加，硫磺制酸在硫酸产量中所占的比例也越来越大。特别是我国，硫磺回收和硫磺制酸发展迅速，2010年我国硫磺回收产能在4000~5000kt/a ，产量为2870kt [7]。同时硫磺制酸还有原料清洁，不产生矿渣或酸性污水，气体SO 2浓度较高，制酸工艺简单和气体流程简单等优点[8]。 1.4.1 硫磺制酸的工艺流程
硫磺制酸一般包括：原料处理，焚硫，SO 2转化和干吸工序[9]。
图1.1 硫磺制酸流程框图
Fig 1.1 Flow diagram of sulfuric acid from sulfuric
1.4.2 焚硫工段
焚硫工段的目的是将硫氧化生成SO 2，将精制液硫通过精硫泵加压后，经硫
第一章文献综述
磺喷枪机械雾化而喷入焚硫炉焚烧，所需的干燥空气来自干燥塔[10]。液体硫磺雾化、燃烧采用带有机械雾化喷嘴的焚硫炉，具有结构简单、容积热强度高，不需另设加压风机等优点，节省了动力消耗，简化了流程[11]。
根据空气鼓风机的布置不同可分为：塔前流程，即鼓风机布置在干燥塔上游，风机进口为湿空气，它对鼓风机的耐腐蚀要求低；塔后流程，即将鼓风机布置在干燥塔下游，风机进口为干燥空气（含微量酸雾），它对鼓风机耐腐性要求较高，气量比塔前流程大，相应的干燥塔直径稍大。塔后流程的优点是鼓风机的压缩热带入焚硫炉，可多产生蒸汽，同时可以减少干燥塔循环水的用量[12]。这两种路程目前都有使用，南化公司硫磺制酸装置采用的是塔后流程。
1.4.
2.1 焚硫炉
焚硫炉一般为钢制圆筒内衬耐火砖和保温砖的卧式结构，炉内设置多道挡墙及二次风入口，以增强空气与液硫雾化颗粒的混合，确保液硫在炉内完全燃烧。
目前国内焚硫炉主要有两种形式，一种是圆筒形卧式焚硫炉，炉头每只磺枪分别配有空气旋流装置；另一种是一次扩大型卧式焚硫炉，空气进口采用双螺旋结构的进气装置，炉头设有大蜗形旋流装置，旋流装置中间放置数根磺枪。在保证液硫充分燃烧的前提下，提高了焚硫炉的容积热强度[12]。
1.4.
2.2 焚硫炉布置[12]
焚硫炉和废热锅炉是相关设备，需要统一布置，由于两台设备的整体长度都比较长，可根据场地的情况将两台设备平行布置或呈“L”形布置。由于焚硫炉出口至废热锅炉的气体的温度很高（可达到1100℃左右），该管道一般采用碳钢衬砖结构，施工难度大，因此焚硫炉和废热锅炉应尽量靠近以缩短该管道的长度。
1.4.3 转化工段平
转化工段的任务是将SO2转化成SO3，由焚硫炉出来的含有SO2的高温气体，首先进入废热锅炉回收热量，温度降低后进入转化器，在催化剂上反应生成SO3。
自从20世纪60年代以来，硫酸生产中SO2转化工艺的技术进步是采用两次转化、两次吸收工艺，简称两转两吸。与传统的一转一吸工艺相比，两转两吸工艺具有以下特点：
○1最终转化率高：
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○2能够处理Φ(SO2)较高的炉气；
○3可以减少尾气中SO2的排放量；
○4所需的换热面积较大；
○5系统阻力比一转一吸工艺增加4~5kPa。
两转两吸工艺也有多种流程，常见的有“3+2”五段转化，“3+1”四段转化，“2+2”四段转化，“2+1”三段转化。目前国内硫磺制酸装置大多采用前两种。分析比较“3+2”五段转化和“3+1”四段转化工艺，研究表明在较高Φ(SO2)的原料气下获得同样高的最终转化率，前者对催化剂的要求更低一些，并且前者对达到要求的最终转化率更有保障[13]。南化公司硫磺制酸装置采用的是“3+2”五段转化工艺。
1.4.4干吸工段
干吸工段设有一个干燥塔和两个吸收塔，干燥塔的任务是干燥空气，除去空气中的水分。吸收塔用来吸收由转化器出来的SO3。磺制酸装置的干吸工艺流程按设备配置的不同，可分为三大类：三塔三槽循环流程，三塔两槽循环流程和三塔一槽循环流程[14]。
a)三塔三槽为三塔各自设循环槽，循环流程有：三塔各自独立循环流程；
二吸塔独立循环，干燥塔和一吸塔交叉循环流程；一吸塔独立循环，二
吸塔和干燥塔交叉循环流程；干燥塔独立循环，一吸塔和二吸塔交叉循
环流程。
b)三塔两槽循环流程有：干燥塔、一吸塔共槽，二吸塔单独一槽循环流程；
干燥塔、二吸塔共槽，一吸塔单独一槽循环流程；两个吸收塔共槽，干
燥塔单独一槽循环流程。
c)三塔一槽循环流程有：循环槽不加隔墙的流程；中间加一道隔墙的流程
及中间加两道隔墙的流程。中间加一道隔墙流程是由三塔两槽流程演变
而来，中间加两道隔墙流程是由三塔三槽循环流程演变而来。
关于各种循环流程工艺的详细讲解请参照相关文献[15]。南化公司硫磺制酸装置采用的是三塔两槽循环流程，其中干燥塔单独一槽，两个吸收塔共槽。
5
第一章文献综述
1.4.5 废热回收
在硫磺制酸过程中，从硫磺燃烧生产二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫到三氧化硫吸收生成硫酸，每一步反应都是放热的，总得反应热约500kJ/mol 硫酸。除装置散热、平排气等损失外，其余热量理论上均可回收利用。回收的热量中焚硫和转换部分的高温废热约占60%，干吸部分的低温废热约占40%[16]。
我国在硫磺制酸装置的废热回收技术方面起步较晚。70年代我国硫磺制酸装置废热回收状况：a.只回收高温废热；b.废热回收设备的使用可靠性差，事故率较高。80年代我国相继引入国外全套废热利用设备，提高了硫磺制酸装置废热回收的效率[17]。
焚硫和转化工段高中温废热的回收系统一般设置，废热锅炉，过热器和省煤器。具体根据装置规模的不同，其系统设置也有所差异。一般在焚硫炉后设有废热锅炉，目前多采用火管锅炉，在转化工段设有过热器和省煤器。
对于干吸工段低温废热的回收，由于品味较低，回收利用在技术上比较困难。我国80年代前这些热量都是由淋洒式铸铁排管冷却后随冷却水带到环境中。80年代后期，我国开发了几种回收利用低温废热的方法和技术：
a.加热脱盐水，提高进除氧器的水温，从而减少除氧器蒸汽消耗。
b.生产热水用于其它装置，如：用于磷酸浓缩或氨蒸发等，但这种方法必
须是磷酸和磷酸或合成氨等装置的联合化工企业。
c.生产热水用于居民生活。
孟山都环境化学公司在80年代后期开发了硫酸高温吸收产生低压蒸汽的系统（简称HRS）。该系统主要由HRS热回收塔、HRS酸循环泵、HRS锅炉及HRS 稀释器4台设备组成。该装置的应用，使得废热的回收率从传统装置的70%提高到93%[18]。
1.5 论文设计项目内容与意义
本文设计项目为300 kt/a硫磺制酸装置，原料为扬子石化等装置回收下来的液体硫磺。
作为重要的无机基础化工原料，自其工业化生产以来，其生产工艺不断改善
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和提高，产量更是迅速增长。到20世纪90年代以后，随着我国有色冶炼行业的发展，以及国际硫磺价格的下降和环保要求的日益严格，硫磺制酸在制酸工业中占据了非重要的地位。至2010年我国硫磺制酸产能已达到38000kt/a，产量为32980kt/a，2006—2010年硫磺制酸产能、产量年均增长率分别为10.0%，10.8%。预计到“十二五”末期我国硫磺制酸产能将达到47000~50000kt/a，产量约40000kt/a。
本装置的建成可以吸收周边石油化工装置回收的硫磺，同时可以缓解国内硫酸供给相对紧张的形势。国内硫酸工业的重心正由硫铁矿制酸一步步转移到硫磺制酸上来，该装置的设计与建成不仅是响应该行业的趋势，更是本着保护环境节能减排的现代工业责任心。
7
第二章总论
第二章总论
2.1 项目概述
本文设计一套年产30万吨的硫磺制酸装置，本装置的原料采用样子石化等装置硫回收下来的液体硫磺，原料的质量和数量有保障。本装置焚硫采用机械喷嘴雾化的喷雾式焚硫炉，采用国产催化剂、“3+2”两次转化工艺。采用中压余热回收器、过热器和省煤器回收焚硫和转化工段的废热产生中压过热蒸汽。本装置的产品是符合一等品指标浓度为98%的浓硫酸。该装置技术成熟，设备先进，产品收率髙，同时该装置还有原料清洁，不产生矿渣或酸性污水等优点，符合科学发展观。
本文设计装置年产98%工业硫酸30万吨，装置运转市场为8000小时/年。
2.2 设计依据
化工工厂初步设计文件内容深度HG/T20688-2000 2013年南京工业大学毕业设计任务书
该装置的可行性评估报告
本项目的环境影响报告书及其批复文件
职业病危害预评价报告及其批复原文件
2.3 设计原则
由于化工厂的投资建设，要考虑到环境、国家标准、技术可行性、人员等各方面的因素，所以参照以下设计原则。
2.3.1 环境保护条例
（1）地面水环境质量标准GB3838-88
（2）大气环境质量标准GB3095-82
（3）城市区域环境噪声标准GB3096-82
（4）污水综合排放标准GB8978-88
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（5）工业“三废”排放试行标准GBJ4-73
（6）锅炉烟尘排放标准GB3841-83
2.3.2 约束条件
（1）设计考虑的外部约束条件：
1）政府制定的各种法律、规定和要求；
2）各种自然规律；
3）安全要求；
4）卫生要求；
5）资源情况；
6）各种必须遵循的标准和规范；
7）经济要求，经济可行。
（2）设计考虑的内部约束条件：
1）生产技术：技术软硬件的来源、技术成熟程度、价格和使用条件；
2）材料：原材料、建筑材料、关键设备等供应的难易；
3）时间：允许和需要的设计时间；
4）人员：素质和数量；
5）产品规格；
6）建设单位的具体要求；
7）建厂地区的具体情况。
2.4 项目建设意义
作为重要的无机基础化工原料，自其工业化生产以来，其生产工艺不断改善和提高，产量更是迅速增长。到20世纪90年代以后，随着我国有色冶炼行业的发展，以及国际硫磺价格的下降和环保要求的日益严格，硫磺制酸在制酸工业中占据了非重要的地位。至2010年我国硫磺制酸产能已达到38000kt/a，产量为32980kt/a，2006—2010年硫磺制酸产能、产量年均增长率分别为10.0%，10.8%。预计到“十二五”末期我国硫磺制酸产能将达到47000~50000kt/a，产量约
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第二章总论
40000kt/a。
本装置的建成可以吸收周边石油化工装置回收的硫磺，同时可以缓解国内硫酸供给相对紧张的形势。国内硫酸工业的重心正由硫铁矿制酸一步步转移到硫磺制酸上来，该装置的设计与建成不仅是响应该行业的趋势，更是本着保护环境节能减排的现代工业责任心。
2.5 原料及产品方案
本套装置的原料采用扬子石化等装置硫回收下来的液体硫磺，原料经精硫槽处理后可以直接使用。
产品规格为98%的工业硫酸，98%工业硫酸质量符合国家标准GB534/T-2002一等品指标。具体如表2.1。
表2.1 工业一等品98%硫酸指标
Tab 2.1 The indicator of industrial Grade sulfuric acid with 98%w/w 项目98%工业硫酸指标
H2SO4 ≥98%
灰分≤0.03％
Fe ≤0.01%
As ≤0.005%
透明度≥50mm
色度≤2.0ml
Hg ≤0.01%
Pb ≤0.02%
本装置每年生产符合该标准的浓硫酸30万吨（折100%硫酸计）
2.6 主要物料规格及消耗
本工艺所需要的原料用量以及公用工程的消耗量列于表2.2。
表2.2 主要物料消耗表
Tab 2.2 The main material consumption
序号项目规格数量备注
1 液硫按供给9.82万吨/年
2 空气环境空气 6.13E8m3/年
3 锅炉给水104℃/5.5Mpa 37.8万吨/年
4 催化剂工业等级288m3一次装填量
5 电350/220V 348.8万千瓦时/年
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6 冷却水 30℃ 1872万吨/年
2.7 主要危险品性质
该工艺中所涉及的原料和产品有一定的危险性，其主要危险物品德性质见表2.3。
表2.3 主要危险物品性质表
Tab 2.3 Main properties of dangerous goods
危险品 熔点/℃ 沸点/℃ 闪点/℃ 爆炸极限/V% 毒性 可燃性 上限 下线 硫酸 10.5 330 无意义 无意义 无意义 强腐蚀性 不可燃 硫磺
119
444.6
无意义
--
--
可致慢性中毒
易燃
第三章工艺流程
第三章工艺流程
3.1 设计目标
3.1.1概述
本文设计论述的是一套硫磺制酸装置，本装置采用机械雾化焚硫，采用“3+2”两转两吸工艺流程。该套装置可以将扬子石化等装置硫回收下来的液硫转化成98%的硫酸产品。尽量采取可行的措施回收工艺流程中的余热。
3.1.2 生产规模
本文设计30万吨/年硫磺制酸装置以满足各个行业日益增长的需求，同时缓解我国过去以硫铁矿制酸带来的环境和产量的压力。
3.2 工艺路线选择
3.2.1 工艺路线选择原则
原料来源的可靠性。化工生产过程大部分是连续的生产过程，原料数量及质量的稳定可靠地供应是进行正常生产的基本条件。
尽可能选择当地或附近的原料。
经济性。工艺路线影响到拟建厂的技术方案、厂址、环境保护等多个方面，从而对项目的投资、成本、利润产生影响。
资源利用的合理性。这种合理性是从国民经济角度来考察的，因为国家的资源有限，要用有限的资源来获得好的经济效益。
工艺技术的先进性。技术的先进是指项目建设投资后，生产的产品质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准。
3.2.2 工艺路线的比较及选择
目前硫磺的生产工艺主要有硫铁矿制酸、WSA湿法制酸、硫磺制酸、磷石膏制酸等。
硫铁矿制酸是我国硫酸工业最重要的硫酸生产方法之一。硫铁矿制酸工艺包括焙烧、净化、转化等若干工序，制酸过程中，焙烧工序和吸收工序会排放大量
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
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。
机械工程学院2011 年毕业设计工作计划 2011 年机械工程学院将有 3 个本科及相应的专升本专业、 2 个专科专业共774名毕业生参加毕业设计工作。人员分布情况见下表： 班级人数学历辅导员 09 材料成型（专升本）15本科 09 汽车服务工程（专升本）96本科李航 合计111 09 机制（专升本）214本科 吴长谦合计214 07 级机械设计制造及其自动化116本科 07 级材料成型及控制工程81本科 张静 07 级汽车服务工程63本科 合计260 06 机械制造（五年制）383+2 08 级机电一体化技术151专科冯利民 合计189 总人数774 为搞好此次毕业设计工作，根据安阳工学院教务处下发的《安阳工学院毕业 设计（论文）工作规程》精神，特制定如下工作计划：一、目的和要求 1．目的 毕业设计（论文）是高等学校人才培养计划中的重要组成部分，是教学过程中最后一个重要的教学环节，是人才培养质量的重要体现。毕业设计（论文）的目的 是培养学生综合运用所学基础理论、专业知识及基本技能来分析和解决实际问题的能力。 2．要求 要求学生在指导教师的指导下，独立完成一项给定的毕业设计（论文）任务，撰写符合要求的毕业设计说明书或毕业论文。具体地说，在知识要求方面，应综合运用多学科的知识与技能，分析并解决实际问题，使得理论认识深化、知识领
域扩展、专业技能延伸；在能力培养方面，学生应学会依据课题的任务，进行资 料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书，掌握从事科学研究的基本方法 和撰写技术文件的能力，掌握实验及测试的基本方法，提高分析和解决工程实际 问题的能力；在综合素质要求方面，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的 工作作风，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点。 二、组织机构 成立“机械工程学院2011 毕业设计工作领导小组” ，成员如下： 1、毕业设计工作小组 组长：张勇教授负责全面工作 副组长：苗晓鹏副教授负责日常管理工作 成员：朱艳芳教授负责 07 机制本科 116 名学生、 08 机电一体化专科 50 名学生的管理工作；（合计： 166 人） 鲍雅萍教授负责 07 材料 81 名学生、09 材料专升本 15 名学生、 负责 09 机制专升本 36 名学生、 08 机电一体化专 科 50 名学生的管理工作（合计： 132 人）； 王俊昌副教授负责 07 汽车 63 名学生、 09 汽车专升本 96 名学生 的管理工作（合计： 159 人）； 赵成钢副教授负责 09 机制专升本 105 名学生、 08 机电一体化专 科 51 名学生的管理工作（合计： 156 人）； 王曙光教授负责 09 机制专升本 73 名学生、 06 机制（五年制） 38 名学生的管理工作（合计： 111 人）； 2、资格审查工作小组 组长：康国强副教授负责资格审查的全面工作； 副组长：张新红负责学生成绩的审查和毕业设计资料的归档工作； 牛东亚负责日常工作； 成员：张静负责 07机制本科的管理工作； 吴长谦负责 09机制专升本的管理工作； 李航负责 09材料、 09 汽车专升本的管理工作； 冯利民负责 08 级机电一体化、 06 机制（五年制）的管理 工作；
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70C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 C后一部分进入第一吸收塔塔底，塔顶用来温度75C、浓度为98.0%的硫酸喷淋，吸收气体中S03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 C，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 C后进入成品酸贮罐。
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 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.
机械工程学院毕业设计（论文） 管理规范 毕业设计（论文）教学是实现本科培养目标的重要环节。毕业设计（论文）是学生毕业前的最后学习阶段，是学习的深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是对学生创新思维、综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格论证的重要依据；是衡量教育质量和办学效益的重要评价内容。 为提高毕业设计（论文）教学质量，加强毕业设计（论文）教学管理，提高学生毕业设计（论文）质量，经学院教学管理委员会讨论，制定该管理规范。 1毕业设计（论文）基本要求与成果形式 1.1 毕业设计（论文）教学基本要求 1.1.1主要任务 1）工程设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械与电气工程图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）论文。侧重于计算机测控系统的设计、试验以及嵌入式计算机、工控计算机在机电系统中应用的论文，还应绘制有关图表。 2）工业设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计任务书，并正确地绘制产品设计创意草图、产品电脑效果图、产品工程图及制作产品模型，以上都通过展板体现出来；并要求做出幻灯片以便于毕业设计（论文）答辩的演示。 3）工业工程类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）。 1.1.2知识要求 学生在毕业设计（论文）工作中，应综合运用多专业的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践，使得理论知识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。1.1.3能力培养要求 1）工程设计类学生应会依据课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理,学会正确使用工具书；熟悉有关的工程设计的程序、方法与技术规范；锻炼工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的能力；掌握实验、测试等科学研究的基本方法;提高分析与解决实际问题的能力。 2）工业设计类学生应会依据课题任务，进行市场调研，资料的收集、加工与整理；培养学生掌握有关的设计创意方法，产品设计的程序、方法，提高产品设计创意、表现、效果
JISHOU UNIVERSITY 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 学生姓名谭振华学号 20104064014 学院化学化工学院 专业年级 10级化工1班 指导教师熊绍锋职称副教授 填写时间 2013年2月—2013年3月
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）的主要任务及目标 设计的主要任务：根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、气体流量及组成计算、液体流量及组成计算、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：采用先进成熟的工艺设备，节能措施和环保措施，达到高效、节能、环保的要求，取得好的经济效益。 设计（论文）的基本要求和内容 硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算，及主要设备的尺寸计算、定型型号的选择，原辅材料的消耗计算，和带工艺控制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)设计任务及操作条件 设计任务 (1)以硫磺味原料，含S量为S≥99.5%。 (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)控制鼓风机速率。 (3)控制焚硫炉内的温度。 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。 （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)焚硫炉工艺条件及有关物性数据的计算； 4)焚硫炉炉体工艺尺寸计算； 5) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 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．化工过程及设备设计 4．化学工程手册 5．化工原理
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。
（201 届） 本科毕业设计（论文）资料（机械工程学院理工类） 题目名 称： 学院 （部）： 专 业： 学生姓 名： 班 级： 学号指导教师姓名：职称 助教职称的填写在第二 行；如只有一位指导教师理工类专业格式参 考规范，打印时请 题目名称如果只有一行文字则去掉第二行，如有三
职称 最终评定成绩： 湖南工业大学教务处 201 届 本科毕业设计（论文）资料 第一部分 本科毕业设计（论文）（201 届） 本科毕业设计（论文） 题 目 名 称： 学 院（部）： 专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 职称 理工类专业格式参 考规范，打印时请 去掉此框！！ 助教职称的填写在第二 行；如只有一位指导教师 则去掉第二行，如有三位教师，则再添加一行。
(注： )
湖南工业大学 本科毕业论文（设计） 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《……》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。 作者签名： 日期：年月日
摘 要 （空一行） ××××××××××××××××（小四号宋体，行距20磅，首行缩进2字符）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。（要求400字左右） （1）用精炼、概括的语言来表达，每项内容不宜展开论证或说明，要客观陈述，不宜加主观评价； （2）结果和结论性字句是摘要的重点，在文字论述上要多些，以加深读者的印象； （3）要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同； （4）摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。避免将摘要写成目录式的内容介绍 （空1行） 关键词：×××，×××，×××（小四号宋体，单倍行距，最后一个关键词后面无 标点符号） （小四号黑体） 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)。关键词一般列3~5个，按词条的外延层次排列（外延大的在前面）。 （三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）
机械与材料工程学院关于毕业设计文献综述的写作要求 为了进一步强化学生搜集文献资料的能力，熟悉专业文献资料查找和资料积累方法，提高对文献资料的归纳、分析、综合运用能力，提高独立工作能力和科研能力，并为科研活动奠定扎实的基础。根据学校要求，毕业设计必须查阅一定的文献资料实施文献综述写作制度。为了进一步规范文献综述的写作，现将文献综述写作要求明确如下： 一、撰写文献综述的基本要求 文献综述是针对某一研究领域或专题搜集大量文献资料的基础上，就国内外在该领域或专题的主要研究成果、最新进展、研究动态、前沿问题等进行综合分析而写成的、能比较全面的反映相关领域或专题历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容的综述性文章综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更精练明确、更有逻辑层次；“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的评述。 二、撰写文献综述的基本注意事项 1.文献综述是一篇相对独立的综述性学术报告，包括题目、前言、正文、总结等儿个部分。 题H：—般应直接采用《文献综述》作为标题，经指导教师批准也可以所研究题目或主要论题加“文献综述”的方式作为标题。 前言：点明毕业论文（设计）的论题、学术意义以及其与所阅读文献的关系, 简要说明文献收集的11的、重点、时空范围、文献种类、核心刊物等方面的内容。 正文：无固定格式，文献综述在逻辑上要合理，可以按文献与毕业论文（设计）主题的关系山远而近进行综述，也可以按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述。总之要根据毕业论文（设计）的具体情况撰写，对毕业论文（设计）所采用的全部参考文献分类、归纳、分析、比较、评述，应特别注意对主流、权威文献学术成果的引用和评述，注意发现已有成果的不足。 结论：对全文的评述做出简明扼要的总结，重点说明对毕业论文（设讣）具有启示、借鉴或作为毕业论文（设讣）重要论述依据的相关文献已有成果的学术意义、应用价值和不足，提岀自己的研究目标。 2.要圉绕毕业论文主题对文献的各种观点作比较分析，不要教科书式地将与研究课题有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍。 3.评述（特别是批评前人不足）时，要引用原作者的原文（防止对原作者论点的误解），不要贬低别人抬高自己，不能从二手材料来判定原作者的“错误J 4.文献综述结果要说清前人工作的不足，衬托出作进一步研究的必要性和理论价值= 5.釆用了文献中的观点和内容应注明来源，模型、图表、数据应注明出处, 不要含糊不清。 6.文献综述最后要有简要总结，并能准确地反映主题内容，表明前人为该领域研究打下的工作基础。 7.所有提到的参考文献都应和所毕业论文（设计）研究问题直接相关。 8.文献综述所用的文献，与毕业设计（论文）的论题直接相关，与毕业论文（设计）的参考文献数量完全一致；重要论点、论据不得以教材、非学术性文献、未发表文献作为参考文献，应主要选自学术期刊或学术会议的文章，其次是教科书或其他书籍。至于大众
硫磺制酸工艺规程与操作规程 第一部分：工艺规程： 一：产品说明： 硫酸是三氧化硫（SO3）和水（H2O）的化合物，硫酸的分子式：H2SO4, 纯硫酸的分子量为98.08，是无色、无臭而透明的油状液体。 工业上生产的硫酸都是纯硫酸（100％）的水溶液。其性质如下： （一）硫酸的浓度与比重： 商品硫酸的浓度为≥92.5％，浓度较高的硫酸比重与浓度对照表见下表。在同一温度下，硫酸水溶液的比重随着它的浓度的增加而增加，当浓度达到97％时比重达到最大值，过此则递减至100％时为止。 同一浓度的硫酸，它的比重随温度的升高而降低。 20℃时硫酸的比重与浓度对照表 （二）硫酸的结晶温度： 在浓硫酸（指浓度在90%以上）范围内，98％硫酸结晶温度-0.7℃，93％硫酸结晶温度-27℃。因此，商品硫酸为93%的硫酸。 （三）硫酸的沸点和蒸汽压： 当硫酸浓度在98.3％以下时，它的沸点随浓度的升高而增加，浓度为
98.3％的硫酸，沸点最高（336.6℃），以后则开始下降。100％硫酸的沸点为296.2℃。 硫酸水溶液上面的总蒸汽压，随其浓度的增加而逐渐下降，当浓度增加到98.3％时，蒸汽压降至最小值。 硫酸上面的蒸汽是由H2O、H2SO4和SO3分子的混合物所组成。在这种情况下，仅98.3％硫酸的蒸汽成分与液体成分相同。 水蒸汽压小是硫酸的重要性质。温度越低、浓度越高，酸液面上的水蒸气平衡分压越小。用浓硫酸来干燥气体就是利用了这一性质。 （四）硫酸的稀释热： 硫酸能以任何比例与水混合。硫酸中加入水就有热量放出，用水稀释的浓度越低，放出的热量越多。 如果将硫酸无限稀释下去，直到再加水也不会有热量发生，这样整个过程放出热量的总和称为溶解热或无限稀释热，它等于22000卡/摩尔。 由于浓硫酸的稀释热很大，同时由于酸、水比重上的差异，因此，在实验室中稀释浓硫酸时，不能将水倒入硫酸，必须将硫酸慢慢注入水中，同时不断搅拌，以防反应过剧造成酸沫飞溅伤人。在生产过程中，需要往浓硫酸中加水时应当用密闭设备，上设足够大的水汽排出口，而且加水不可过猛。 （五）浓硫酸的特性： （1）、吸水性： 浓硫酸具有强烈的吸水性，浓硫酸容易吸收空气中的水而变稀，工业上利用这一性质将其作为空气或气体的干燥剂。而储存浓硫酸的设备或容器必须密闭，以防吸水。
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。
机械工程系模具专业毕业设计评语 一、开题报告 该生通过查阅相关参考文献，初步明确了本课题所研究的主要内容及设计思路，确定的研究方案基本合理，技术路线清晰可靠，符合机械设计的一般过程，进度安排合理。该同学的已基本具备了本课题研究的基本资料，具备写该论文的理论基础。开题报告内容翔实。同意该生选题。 二、毕业实习 该生结合毕业设计课题深入工厂进行参观实习，实习内容紧贴毕业设计课题，实习计划安排合理，实习期间遵守厂规厂纪，态度端正，踏实认真，注重将大学所学的课堂知识与工厂生产实际相结合，在实习中遇到不懂的地方,能够虚心向富有经验的前辈请教，善于思考，勤学好问，收获较大。通过本次实习提高了实际工作和分析问题的能力，较好地实现了本次实习的目的。实习报告写作规范，条理清晰，较好展现了本次实习的过程。 三、外文翻译 该生毕业设计外文翻译选题紧扣毕业设计题目，符合机自专业培养计划要求。 译文语句基本通顺，具有一定的逻辑性，但译文中也有些地方翻译不是太准确，望认真修改。 四、中期检查 该生在毕业设计中遵守纪律，能够按照老师的要求认真工作。论文进展顺利，有望按照进度计划按时完成。（论文进展较慢，希望抓紧时间，按时完成设计任务） 五、毕业论文评审表 该生学习态度端正，能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料，超额完成了毕业设计任务书规定的工作量。对所设计的有较深入的认识，结构设计合理、理论分析与计算正确，很好地掌握了有关基础理论与专业知识，具有较强的实际动手能力及较强的独立工作能力。能够利用绘图软件进行工程图纸的设计，且图纸质量较好。论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，语言准确，文字流畅。完全符合本（专）科生毕业设计答辩条件，同意按期进行答辩。 六、学生回答问题的简要情况： (答辩记录人) 该同学回答问题思路清晰；语言表达较准确，概念清楚，基本内容正确；主要问题回答准确，回答问题有理论根据。困难点阐述清楚，报告时间符合要求。 七、答辩小组意见： 报告内容：思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文结果有应用价值。创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。答辩：回答问题有理论根据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。报告时间：符合要求。
硫磺为原料生产硫酸 工艺 设计人：赵东波 学号：10074120 原料:硫磺 完成时间：2012年4月
一．硫磺制硫酸工艺 以硫磺为原料制硫酸，其炉气无需净化，经适当降温后便可进入转化工段，转化后经吸收即可成酸。该流程无废渣、污水排出，流程简单，成本低。 二．硫磺制酸工艺流程 以硫磺制酸工艺流程主要有：原料预处理、熔硫、焚硫及转化、干燥及成品。 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。 三．尾气处理 目前，处理硫酸装置尾气(低浓度SO2烟气)的方法较多，有氨法、钙法、钠碱法、氧化锌法等。 氨法脱硫是根据氨与SO2、水反应生成脱硫产物的基本机理进行的，氨是一种良好的碱
机械工程系毕业设计（论文）实施方案 机械工程系 一、组织领导及专业负责人： 组长：仲生仁 组员：徐生龙赵忠玉葛占福王得宏史光岩 专业负责人： 葛占福：机械制造与自动化、机械设计与制造、 赵忠玉：模具设计与制造、焊接技术及自动化 王得宏：机电一体化技术、数控技术 二、组织动员、出题要求和选题原则 ㈠组织动员阶段 9月底由史光岩老师主持召开毕业生设计动员大会，对毕业生集中实践性教学环节毕业设计（论文）工作进行动员宣传教育，必须确保毕业设计（论文）质量（严禁抄袭），实现高职教育人才培养目标。 ㈡出题要求 1.通过完成毕业设计（论文），培养高职学生搜集、整理和阅读专业文献资料的能力，并进行简单的调查研究、设计、实验、数据的处理和论文的撰写；通过完成毕业设计（论文）让学生们掌握一般毕业设计（论文）的撰写要求和格式。 2.各教研室主任要严格做好毕业设计（论文）的出题工作，毕业设计（论文）应在满足专业人才培养目标的前提下，尽可能
结合生产、建设、管理和服务等领域的实际进行出题。 ㈢选题原则 毕业设计（论文）原则上每生一题，由各班主任组织本班学生进行选题，原则上谁出题就由谁指导，确保选题的质量。 三、毕业设计（论文）内容构成及内容撰写要求 ㈠封面 由学院统一印制，学生按要求规范填写（见附表）。 ㈡毕业设计（论文）成绩评定表 由学院统一印制，指导教师按要求规范填写（见附表）。 ㈢毕业设计(论文)指导记录表 由学院统一印制，指导教师按要求规范填写（见附表）。 ㈣毕业设计（论文）任务书（开题报告） 由学院统一印制，学生按要求规范填写（见附表）。 ㈤标题： 应简短、明确、有规范性，一般不超过20个字。 ㈥目录 按三级标题标准编写（即：1……1.1……1.1.1……）要求标题层次清晰，目录中的标题应与正文中的标题一致。 ㈦摘要 应是论文内容的简要陈述，包括论文中的重要观点和创新见解的高度概括，字数300字左右。 ㈧关键字
硫磺制酸工艺流程说明 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
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～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%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％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％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％，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