年产30万吨硫磺制酸工艺参数确认过程
1.1.1设计规模
设计规模30万吨/年
1.1.2 产品及规格:
原料: 硫磺规格: 含水:0.24% 灰分:0.72%
产品：98%的浓硫酸
规格：产品质量标准执行中华人民共和国工业硫酸标准（GB / T 534-2002）一等品规格，硫酸质量符合下表要求。
表1.1 硫酸质量指标表
指标名称浓硫酸
1 硫酸（H2so4）≥98.0
2 灰粉%≤0.03
3 铁（Fe）含量≤0.01
4 砷(As)含量%≤0.005
5 透明度mm≥50
6 色度ml≤ 2.0
1.1.3 硫酸的性质及基本用途
硫酸纯品为无色油状液体。工业品因含杂质而呈黄、棕等色。密度(液态)1.831g/cm3。凝固点10.36。沸点(330±0.5)℃。98.3％的硫酸水溶液为恒沸混合物，沸点339℃。一种活泼的二元无机强酸。能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反应生成硫酸盐。浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性。能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化。与水混合反应激烈，放出大量热。用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中，切勿将水注入酸中造成溅酸伤人。低于76％的硫酸与金属反应放出氢气。生产方法有接触法和硝化法。主要用于生产磷酸，磷肥，各种硫酸盐，二氧化钛(硫酸法)，洗涤剂，染料，药物，合成纤维等。也可用作搪瓷、金属的酸洗剂，有机合成的磺化剂和脱水剂，以及用于金属冶炼，石油精制和电子工业等。用工业硫酸在石英设备中蒸馏提纯，或以去离子水吸收三氧化硫制成纯品，再经微孔过滤膜进行超净过滤而得半导体及硫酸。超净高纯试剂。是半导体工业用量最大的化学品。一般和过氧化氢一起用于除去晶体上已完成屏蔽作用的光刻胶，或作腐蚀剂。还可用作电子产
品的清洗剂和腐蚀剂。用纯净水吸收洁净三氧化硫气体制得蓄电池硫酸。也可用蒸馏法、吹出法对工业硫酸提纯制得。用作铅酸蓄电池中的电解液和电镀等。
1.1.4 我国硫酸工业的发展状况【1】
我国硫磺制酸工业随着国民经济的发展得到了快速发展。据统计,1994 年全国硫酸总产量15 300kt ,硫磺制酸只占总产量的1. 0 % ;而2002 年全国硫酸总产量30 510. 93 kt ,硫磺制酸产量已占总产量的36. 4 %。预计至2005 年、2010 年硫磺制酸产量将占当年总产量的41. 4 %、42.1%。不但产量增加,硫酸生产技术的进步也很显著。在生产发展中技术不断进取是我国硫酸工业的特点。特别是20 世纪80年代以来,加强与国外技术交流和国际合作,引进部分工艺技术和先进设备,通过消化和吸收国外先进技术,开发了许多新设备、新材料,使我国的硫酸生产技术水平有了很大的提高,逐步缩小了与世界先进水平的差距。采用国产化技术建设硫酸装置一直是我国硫酸工业的主体。
从生产硫酸的原料看,硫磺是世界硫酸生产的从生产硫酸的原料看,硫磺是世界硫酸生产的主要原料(占65 %以上) 。20 世纪90 年代以来随着污染控制的日趋严格,石油和天然气回收的硫磺不断增加,已取代天然硫成为硫磺市场的主体(近年的统计数据为87 %) ,世界硫磺的价格虽有波动,但尚能承受。我国由于硫磺资源缺乏,一直以硫铁矿为主要原料。近十年来由于国际市场硫磺供应充足,同时我国石油、天然气回收硫数量也在不断增加,硫磺制酸有了快速发展。与硫铁矿制酸相比,硫磺制酸在建设投资、水电等消耗,以及原料运输量都低得多。硫磺还是一种清洁原料,生产过程对环境污染较小,环境效益突出。适度发展硫磺制酸,使硫酸生产原料多元化,已成为我国硫酸工业发展的策略之一。由于硫酸需求量和生产量都比较大,而硫酸生产过程处于高温和强腐蚀介质中,排放的气体中存在污染环境的有害成分,因而现代的硫酸生产技术被工程界、科技界广泛关注,并发展到比较高的水平。
我国硫磺资源较少，硫磺年产量多年来维持在30万吨左右，根据有关部门预测，我国在今后的10-15 年内，为满足国内对油品的需求，进口原油量将达到1 亿吨，而且大部分为中东高硫原油，在加工过程中必然会产生大量硫化氢气体；同时内地炼厂对原油的深度加工，也会副产大量酸性气体。因此，在可预见的将来，我国回收硫磺的总产量会有较大幅度的增长。未来的5至10 年
间，我国的回收硫磺预计可达到100-150 万吨，扣除工业用硫磺30-40 万吨，还有100万吨以上的硫磺可用于硫酸生产。预计2010年我国进口硫磺总量将达到800万吨，届时硫磺制酸产量将占我国硫酸总产量的30 %。我国对硫磺需求的快速增长将引起世界市场硫磺供求和价格的波动，若不及时加以适当的控制，当我国硫磺进口量占到世界硫磺贸易量的20%时，世界市场硫磺价格将出现不断上涨的趋势，我国硫磺制酸将面临极大的风险，同时会导致硫铁矿企业萎缩，使我国硫酸工业以及需要硫酸的工业受到极大的损失。所以应引起高度重视和适度控制。进入本世纪,我国硫酸工业增长势头加快，年平均增长幅度已达到12.54%。自2003年以来，我国硫酸产能与产量已成为世界最大硫酸生产国和消费国2006年我国硫酸产量4430万吨，与2000年硫酸产量2350万吨相比，产量几乎翻了一番,是全球硫酸总产量的25%，并成为全球硫酸市场最为活跃贸易量大的国家之一，也是硫酸进口量较大的国家之一。进入本世纪，我国硫酸工业以每年递增一个百分点的速度持续增长。我国硫酸70%用于化肥生产,其它为化工,农药,医药,冶金,纺织等工业。我国硫酸产量不足需，每年须进口硫酸与硫磺来满足日益增长的市场需求40%左右。出口量相对较小，2007年1-5月份，硫酸出口量占总产量的0.0047%，仅是去年同期的1/2。2007年上半年，我国硫酸产量将达到2550万吨，全年产量将达到5100万吨，增长幅度将达到12.8 %。我国硫酸工业目前正处于快速发展时期。
1.1.5 硫酸在国民经济中的重要性
硫酸是化学工业的重要产品，又是许多工业生产的重要原料。硫酸常常被列为国家主要化工产品之一，人们往往用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。硫酸在国民经济的各个方面都具有广泛用途，在有关化学工业方面尤其重要。硫酸所以被誉为化学工业的发动机。硫酸是一种非常重要的化工原料，几乎所有的工业都直接或间接地用到它。硫酸最大消费者是化肥工业，用以制造磷酸、过磷酸钙和硫酸铵。在石油工业中,硫酸用于产品的精炼。钢铁工业需用硫酸进行酸洗。在有色冶金工业中，需用硫酸配制电解液。硫酸是硝化工序不可缺少的脱水剂。硫酸还是现代氟工业的基础。其他如制革、造纸、电镀、印染、医药、农药、炼焦、蓄电池、合成洗涤剂等生产也都需用硫酸。
硫酸也是十分重要的化工基础原料，被人称为化工之母，衡量一个国家或者一个
地区的经济是否发达，首先就看这个地区的硫酸产量。我国的硫酸工业开始于19世纪，19世纪70年代以前，我们过的硫酸基本依靠进口，用黄金交换。现在我国的硫酸工业飞速发展，从1949年的年产4万吨，到2000年的2356万吨每年，以每年20%的高速增加。
自从加入 WTO后，中国彻底的打破了资源的局限性，在全球范围内对资源进行优化配置，硫酸的工业原料也根据国际市场进行重组，一统天下的硫铁矿制酸，几年之内就被逼退到只剩半壁江山。2006年全国也将关闭四万吨以下的硫铁矿制酸，硫磺制酸法受到制酸界的广泛关注。我国的硫磺资源较少，年产量常年维持在30万吨，根据有关部门预测我们过未来的10-15年内，为满足对油品的需求，原油进口量将达到一亿吨。其中大部分为中东高硫原油，其加工中必然产生大量的硫化氢气体；同时内地炼油厂对原油的深度加工，也会产生大量酸性气体。因此，我国硫磺的回收总产量在未来的5-10年间预计可达到100-150万吨，除去工业上用硫磺30-40万吨，还有100万吨以上的硫磺可共用于硫酸的生产。
2003年我国的硫酸表现消费量为3565.2万吨。其中磷复合肥占67.6%，增加18%；其他化肥消耗4.1%；非化肥用酸28.3%增加8.7%虽然国内产量增加很快，但还是无法完全满足需求。2003年进口硫磺499万吨，比上年增加22%；进口硫酸193.9万吨，与上年基本持平。同时我国硫酸的产量也达到了3371.2万吨，增加10.5%，摆脱了长期以来位居次席的地位，超越了美国的3050-3100万吨。由于硫磺进口价位一直居高不下。部分硫磺制酸装置改回硫铁矿制酸，使硫铁矿制酸的产量达到了1303.4万吨，比2002年增加了8.1%，占总产量38.7%；硫磺制酸产量为1260.9万吨，占总产量的37.4%；冶炼烟气制酸产量为752.1万吨，占总产量22.3%；磷石膏以及其他制酸产量为54.7万吨。
2004年硫酸产量以及市场显现多年的未见的好形势，其中有两个原因：一是从2003年底开始，中央紧抓三农问题，出台一系列对化肥企业的好政策，促进了磷复合肥特别是高浓度磷复合肥的生产，复合肥每月以同比20%以上的速度增加；二是国民经济的快速增长，增加了对硫酸的需求，因此，2004年硫酸每月的产量同比增长都在18%以上，全国硫酸市场上一度出现供不应求的形势，价格一路上扬。2004年全国硫酸产量3994.6万吨，同比增加了18.5%其中产量
最大的是云南。
2005年1-2月总产量为669.4万吨，比2004年同期564.9增加了18.5%。预计2005年硫酸产量可超过4400万吨，同比增加10.1%；其中硫磺制酸2000万吨，同比增加23.2%；冶炼烟气制酸900万吨，同比增加4.7%；硫铁矿制酸1450万吨同比增加1.4%；其他制酸55万吨，与去年基本持平。进口硫酸175万吨，由于韩国硫酸减少，总进口量比2004年进一步下降。
2006年利用废热能源，硫资源带来的废热能源是硫酸行业得天独厚的优势，石油、天然气、煤等主要能源原料的供不应求更加反映出硫酸行业废热能源的弥足珍贵。对国内硫酸企业来说和国际市场完全平等的接轨将意味着硫酸价格的进一步下降。目前，西北欧的硫酸企业出售硫酸废热能源获得的利润，已经远远超过了销售硫酸获得的利润。因此充分利用硫酸系统高中低温位废热能源是十分必要的。我国现有利用硫酸系统的中压蒸汽发电的硫酸企业只占硫酸企业总数的10.6%，数量太少，应该积极利用热管技术等新技术回收硫酸中的废热，提高我国硫酸废热的回收水平。
对于中国的硫酸工业来说, 21 世纪是一个全新的发展阶段, 加入WTO 所产生的影响是巨大而深远的。资源的全球化配置、国外资金与技术的全面介入, 必将打破中国硫酸工业的原有格局, 我们的技术水平、生产管理水平也将因此而跃上一个新的台阶。对于企业来说,机遇与挑战并存, 只要迅速树立“国际准则”观念, 及时调整发展方略、不断提高竞争实力,就能够成功地立足于国内乃至国际硫酸市场。面对未来, 我们充满信心：经过入世风雨的涤荡之后，中国必将跻身于世界硫酸强国之林。
环保达标成为企业生存的首要条件。21世纪是绿色的世纪，实施的是可持续发展战略，企业的命运与环境的关系比以往任何时候都更为紧密。依照我国目前《大气污染物综合排放标准》，新建装置的二氧化硫的最高允许排放浓度为960mg/m3。大型装置，特别是硫磺装置，只要设计合理、管理严格完全可以达到这一标准。因此硫磺制硫酸拥有很好的的工业使用前景。
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
图1.2硫磺制取硫酸主工艺流程图
1.3.2 硫磺中杂质对制酸工艺的影响【2】
硫磺中的杂质主要有灰分、水分、酸度和硫化氢等,它们对制酸工艺的影响分述如下:
1. 灰分
硫磺,特别是回收硫,在产出时灰分含量是比较少的。但它们以固态经过堆存、装卸和运输,以及用户的库存,将受到各种固体杂质的污染,使其灰分含量增加。硫磺中灰分能污染加热表面而降低它的传热系数,部分灰分在熔硫槽、澄清槽中沉降,过多的灰分将缩短熔硫槽和澄清槽的清理周期。原料硫磺(固态)灰分含量一般不宜超过0.05%。
2. 水分
硫磺中的水分在熔硫和液硫澄清过程中基本上全部被蒸发掉。硫磺中水分多或少,仅影响熔硫时的蒸汽消耗量。与完全没有水分时比较,每含1%水分,熔硫蒸汽的理论消耗量(指完全没有热损失时)增加16.6%。
液态硫磺含水分0.01%～0.03%是正常的.固态硫磺当含水分在1%以上,熔硫时则剧烈起跑,影响正常操作。水分含量增高,则酸度增加,贻患无穷。
3. 酸度
硫磺中酸度(以H
2SO
4
计)呈游离态。这些酸是在潮湿的环境和在细菌的作用
下,硫被空气缓慢氧化而形成的。在熔硫时,它积聚在液硫表面而被分离出来,
不会影响焚硫和转化工序操作。但酸度过高则严重腐蚀熔硫设备。
4. 硫化氢
烃类与液态硫会通过下列缓慢的反应而产生少量的硫化氢:
8C
5H12 +13S →5C8H14 +13H
2
S
美国Texasgulf公司曾对硫磺贮槽中发生H
2
S爆炸事故进行过研究,对硫磺贮槽上部空间的气体进行分析,气体中除经常含有浓度不等的H2S外,还存在浓
度恒定为0.01%(mol计)的C8H14. H
2
S。有的可以达到或超过燃爆浓度(常温下为>4.3%,但液硫贮槽温度132℃下为>3.4%)。但回收硫中,烃类含量少,不会达到爆炸限,而C8H14浓度始终恒定,可以认为它已经与硫磺中烃类达到平衡。在
138℃以下,烃类与硫的反应速度很慢,生成的H
2S能溶解于液态硫中。H
2
S在液
硫中的溶解度随温度上升而增加,这种反常现象是由于反应生成多硫化氢(H
2
S4)
之故。温度降低也有分解出H
2
S的倾向。
1.3.3 硫磺制酸与硫铁矿制酸的优缺点比较【3】
目前我国硫酸工业是硫铁矿制酸和硫磺制酸为主。随着生产技术的发展和市场经济的变化，硫磺制酸体现了越来越多的优点：
1.沿海地区原料到厂价格约为450-550元/吨，国内硫铁矿到厂价格为200 -220元/吨（折35%S）。硫磺制酸消耗的水、电和原料费用低于硫铁矿制酸。生产成本的降低有利于企业提高经济效益；
2.硫磺制酸装置中省掉了焙烧、净化工段，只有熔硫、焚化、转化、干吸、成品工段，原料的加工也比硫铁矿制酸装置简单，因此工艺流程短，物料处理量少，设备少，建设工期短。其基建投资约为硫铁矿装置的50%。也降低了装置的管理费用。
3.原料运输量少，硫磺杂质少，产品质量好，单位产品能耗低，热能利用效率高。
4.废物排放量少，有利于环境的保护。
由于上述原因，采用硫磺为原料制取硫酸有更大的优越性。
第二章 工艺部分
2.1 重点设计工序的生产基本原理【4】
二氧化硫氧化为三氧化硫的反应为：
22312
SO O SO += 298H = -96.24 kJ/mol θ
? 此反应是体积缩小、放热、可逆反应。这个反应在工业上只有在催化剂存在的条件下才能实现。
其平衡常数为：
5
.0***223
O SO SO p P P P K ?=
式中， P *3SO 、P *2SO 、
P *2O 分别为SO 3、SO 2、O 2的平衡分压。在400～700℃范围内，其平衡常数与温度的关系为：
6544.4/5.4905lg -=K
T K P 由此可见，平衡常数在一定范围内随温度的升高而减小。
平衡转化率在某一温度下反映了该化学反应可以进行的程度。其表达式为：
***
*2233
1
O P P SO SO SO T P K K P P P X +=+=
若系统压力为P （MP ），
初始气体摩尔组成为：SO 2 a%,O 2 b%
以100 mol 的初始气体混合物为计算基准，则达平衡时：
被氧化的SO 2量： aX T mol
消消耗的O 2量：0.5aX T mol
剩余O 2量：b-0.5aX T mol
平衡时混合气体的量：100-0.5 aX T mol
故氧的分压可以表示为：
P aX aX b P T
T O ?--=
5.01005.02* 故平衡转化率为：
)5.0(5.0100T T P P T aX b P aX K K X --+
=
2.1.1 最佳温度的选择 SO 2氧化成为SO 3 的反应是可逆放热反应，反应温度对反应的影响很大。从
平衡转化率的角度，温度低，平衡转化率就高，操作温度低有利；从反应速率的角度，温度高，反应速率就快，操作温度高有利，但是催化剂有活性范围，太高太低都不行。
反应是由化学动力学控制，可由动力学模型用一般求极值的方法导出最佳温度计算公式：
1
212ln 1E E E E RT T T e e m -+= 其中， T m –最佳温度
T e –平衡温度
R -气体常数
E 1 E 2 –正逆反应活化能
最佳温度与平衡温度关系式是根据反应动力学导出的。当催化剂颗粒较大时，内扩散影响不能忽略，此时宏观动力学模型很复杂，需要用催化剂表面利用率作修正。此外，如果最佳温度的计算值超过了催化剂的活性温度范围，必须用催化剂的活性温度来确定操作温度，也就是说最佳温度要在催化剂的活性温度范围内才有意义。
2.1.2 SO 2最适宜浓度的选择
SO 2最适宜浓度必须要保证产量和最大经济效益。硫酸产量决定于送风机的能力。硫酸厂系统的阻力的70%集中在转化器的催化剂层。SO 2的浓度过低，将会影响硫酸的产量。但要是增加SO 2的浓度，又必须要增加催化剂的填装量。也就增加了催化剂层的的阻力。SO 2最适宜浓度和催化剂层的阻力有很大的关系。实践中，在两转两吸的工艺条件下，SO 2的进口浓度在9.8%最适宜。
2.1.3 SO 2氧化反应动力学
二氧化硫在催化剂表面上氧化成三氧化硫的过程一般认为分四步进行:
1.催化剂表面活性中心吸附氧分子，使氧分子中原子间的键断裂成为活泼的氧原子；
2.催化剂表面的活性中心吸附二氧化硫分子；
3.彼吸附的二氧化硫和氧原子之间进行电子的重新排列，化合成为三氧化硫分子；
4.三氧化硫分子从催化剂表面脱附下来，进人气相。
上述过程总反应式为:
Q SO O SO O V ++??→
???←?3222252
这四步中，对于钒催化剂来说，氧的吸附最慢，是整个催化氧化过程的控制步骤。国际上对SO 2在钒催化剂上氧化反应动力学进行过系统研究，由于催化
剂的结构、特性以及实验条件不同，所得到的动力学方程也不相同，至今比较认可的是波列斯科夫方程。但是国内学者向德辉考虑到逆反应速度的影响，提出了SO 2在钒催化剂上进行氧化反应的本征动力学模型。（SO 2，O 2的起始浓度a ，
b 以及转化率X ）)1(8.023222β-+?=SO SO SO o p p p p k r
5.0223O SO P SO p p k p =
β SO 2的摩尔分率)1(100X -=a y ι
ιd d a d dy r X ?-==100 P a a b P O ?X -X -=5.01005.02P a a P SO ?X -X -=5.0100)1(2P a a P SO ?X
-X =5.01003 将此三式代入动力学方程式便可得： ττd dx a d dy r 100-== ()()??
????------=-22
15.01005.02.011100x K x ax ax b p x x a k d dx P τ 2.1.4 催化剂的选择
在硫酸生产过程中,研制耐高温高活性催化剂相当重要,普通催化剂允许起始的∮(SO 2)在10%以下,若能提高它们的耐热性,在高温下仍能长期的保持高活
性,就可以允许大大提高起始的∮(SO 2),不但能增加生产能力,降低生产成本,
而且能获得满意的SO 2转化率.现在我国广为采用的是S101-2H 型、S107-1H 型
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。
硫磺制酸工艺流程及风机的应用 【摘要】硫磺制酸风机是我公司轴流鼓风机涉及的一个新的领域。本文主要针对硫酸工艺和风机的应用谈一些体会，特别是近期云南富瑞机组在执行过程中出现的技术性问题还需完善。 【关键词】硫磺制酸防喘振系统逆流金属钝化现象密封 1．硫酸生产的原料组成： 硫酸生产的原料是指能够产生SO2的含硫物质。工业原料主要有： 硫磺：用硫磺制造硫酸是使用最早而又最好的原料，该原料制造硫酸流程简单、投资省、产品纯、成本低，是一种理想的制酸原料。 硫铁矿：硫铁矿是硫元素在地壳中存在的主要形态之一。主要成分为FeS2（理论含硫量53.45%、含铁量46.55%），矿石品位按实际含硫量多少而分。开采出来的矿石呈块状，必须经过破碎和筛分，同时对浮选硫铁矿和尾砂烘干，对不同成分原料进行混合配料等。在制酸的同时，矿渣可用来生产铁、水泥等。 含硫气体：石油气、焦炉气和煤气中都含有硫化氢，将其分离燃烧可得到二氧化硫。 硫酸盐：用硫酸盐制取硫酸的同时可以制得其它化工产品。如用硫酸钠可联合生产硫酸和纯碱。 此外，有色金属冶炼过程中产生大量的含二氧化硫的烟气、煤燃烧时排出的烟气中均含有二氧化硫，这些气体中的硫化物都是制硫酸的原料，不但回收资源而且还消除了公害。 我国主要以硫铁矿为原料，其次为硫磺和有色金属冶炼废气。我公司目前的AV71-4和 AV80-4轴流压缩机组主要应用于国内硫磺制酸行业规模在30万吨/年以上的装置中。 2.硫磺制酸的工艺 下图为硫磺制酸工艺流程图。工艺流程中同时出现了两种流程的风机配置形式： 2．1在干燥塔前、后均设置风机，塔前为开车风机，塔后为正常生产时使用的风机。2．2只在干燥塔前设置风机，用来开机及生产（或另有备机）。
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。
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。
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
目录 1概述 (1) 1.1系统组成 (1) 2技术规范 (1) 2.1工艺条件 (1) 2.2余热锅炉规范 (1) 2.3余热锅炉受热面积和全水容积 (1) 3系统说明 (2) 3.1烟气流程 (2) 3.2汽水流程 (2) 4主要结构说明 (2) 4.1火管锅炉 (2) 4.2高温过热器1B (3) 4.3低温过热器4A、省煤器4A/4C (4) 4.4省煤器3B (5) 5安全附件及阀门 (5) 6锅炉控制系统 (6) 6.1过热蒸汽压力控制 (6) 6.2过热蒸汽温度控制 (6) 6.3锅炉汽包液位控制 (6) 6.4汽包紧急放水联锁 (7) 6.5锅炉汽包压力控制 (7) 6.6声光报警 (7) 7公用工程条件 (7) 7.1工业冷却水用量 (7) 7.2电源 (7)
8锅炉型号编制说明 (8) 9锅炉的水质要求 (8) 10排放和清理要求 (8) 11设计和制造标准规范 (8) 12检验和试验 (9)
1概述 本套余热锅炉适用于80万吨/年硫磺制酸系统。回收制酸系统热量生产中压过热蒸汽（3.82MPa、450℃），供汽轮发电机组发电。 1.1系统组成 1.1.1火管锅炉，设在焚硫炉出口； 1.1.2高温过热器1B，设在转化器一段出口； 1.1.3省煤器3B，设在转化器三段出口； 1.1.4低温过热器4A、省煤器4A/4C，设在转化器四段出口； 2技术规范 2.1工艺条件 表1 余热锅炉工艺条件表 2.2余热锅炉规范 表2 余热锅炉规范 2.3余热锅炉受热面积和全水容积 表3 余热锅炉受热面积和全水容积
3系统说明 3.1烟气流程 来自焚硫炉出口烟道的1056℃左右高温烟气进入火管锅炉的进口烟箱，由进口烟箱分流，通过锅壳的烟管，冷却到385℃，再经焚硫炉的高温烟气混合到420℃进入转化一段；转化一段出口的烟气经高温过热器1B从617℃左右冷却到445℃后进转化器二段；转化三段出口的烟气通过热交换器冷却到280℃，再经省煤器3B冷却到170℃引出；转化四段出口的烟气依次通过低温过热器4A、省煤器4A/4C从430℃冷却到140℃进一吸塔。 3.2汽水流程 脱盐水经除氧器除氧加热后到108℃后经锅炉给水泵分别送入省煤器4A、3B、4C，加热到245℃左右进入锅炉汽包。 汽包产生的饱和蒸汽依次通过低温过热器4A、喷水减温器A、高温过热器1B低温段、喷水减温器B、高温过热器1B高温段，加热到450℃后送出界区。 本系统最终产生3.82MPa（G）、450℃的中压过热蒸汽。 4主要结构说明 4.1火管锅炉 火管锅炉为卧式并联双锅筒自然循环锅炉，露天布置。由公用汽包、锅壳、进出口烟箱和锅炉范围内管系等部件组成。 烟管固定在锅壳两端的管板上。烟气由进口烟箱分流，纵向通过烟管，在出口烟箱内汇流引出。为避免高温烟气直接冲刷锅壳的前管板，在前管板表面浇筑耐高温的耐火保护层，并在每根烟管进口处安装了锆质耐高温保护套管。进口烟箱上设有人孔，可以在计划停车期间，入内检查保护层及保护套管的完好程度。出口烟箱底部设有排酸口。 整台锅炉由八个鞍式支座支承，其中两个锅壳下面分别安置两个，前、后
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。
硫磺制酸工艺规程与操作规程 1
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- 2
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 2 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 3
二、工艺流程说明 本生产装置为50kt/ a硫铁矿制酸，封闭酸洗净化，（3+2）二次转化二次吸收。硫铁矿经原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段等工序，其工艺流程详尽介绍如下： （一）原料岗位 在原料厂房内，经料斗至1#皮带入破碎机后经2#皮带至筛分，筛分后经3#皮带至大倾角皮带再至供料皮带进入沸腾炉料斗，料再由沸腾大炉料斗喂入沸腾炉。 （二）焙烧岗位 硫铁矿在沸腾炉内与空气鼓风机鼓入的空气在进行沸腾焙烧，焙烧出的高温炉气含SO2在12-13%，由炉顶侧向引出，沸腾层温度控制在800-850℃，经炉气冷却器冷却，沉降部分粉尘后再进入旋风除尘器进行除尘，同时SO2炉气降温至350℃左右再进入电除尘器进行除尘。 （三）电除尘器 来自焙烧工段的炉气，炉气温度约在350℃左右，含尘量约在30g/NM3，进入电除尘器，炉气中的微小尘粒受电场力的作用，经电离、荷电分别向阴极，阳极移动，并沉积于放电极线上和集尘极板上，通过振打，掉落至集灰斗，由溢流螺旋排灰机排出，炉气净化到含尘0.2g/NM3。进入净化工段。 （四）净化工段 净化采用内喷文氏管——泡沫塔——间冷器——电除雾器封闭稀酸洗净化流程。 来自电除尘器的炉气，炉气温度约在300℃左右，含尘量约在0.2g/NM3，首先进入内喷文氏管，炉气在喉管内以50米/秒气速冲击送入稀酸，使稀酸雾化，气体与液体充分接触，炉气温度降到65℃左右，炉气中大部分灰尘、砷、氟等杂质被除去。经增湿后的炉气进入泡沫塔进一步洗涤、冷却，炉气温度降至50℃左右，进入间冷器。炉气在间冷器内与水间接冷却，换热使炉气温度降至35℃以下，炉气中的热量绝大部分在此设备移出系统。进入电除雾器进一步除去残余的灰尘和酸雾，使炉气中酸雾<0.03g/NM3，砷<1.0mg/NM3，氟<3.0mg/NM3，净化后的炉气进入干燥塔。 由内喷文氏管流出的洗涤稀酸，温度60-65℃进入斜管沉降器，进行固液分离，清液回循环槽，斜管沉降器底部定期排出的酸泥及少量稀酸流至中和槽用石灰中和处理。 出泡沫塔的稀酸经脱气塔，回循环槽，循环使用。间冷器循环酸泵，根据间冷器降温情况间断启用。 因炉气带走的水份及排出的少量稀酸，所以净化工序应相应的补充水量，以保持净化系统的水平衡。（五）转化工段 转化采用（3+2）式，ⅢⅠ-ⅤⅣⅡ换热流程。从净化岗位经干燥塔，干燥塔除沫器的SO2炉气进入转化工段SO2风机，依次进入Ⅲa，Ⅲb，I换热器管间换热升温，再进入电炉，到转化器一段催化剂层进行反应，控制一段进口温度在415-420℃，反应后SO2、SO3高温炉气进入第I换热器管内与来自第Ⅲb的换热器管间的SO2炉气换热降温，控制二次进口炉气温度为455-460℃之间，入二段催化剂层进行反应，反应后的SO2，SO3转化气进入Ⅱ换热器管内与来自Ⅳb换热器管间二次转化炉气进行换热，降温，控制三段进口炉气温度在435-440℃之间，进转化器三段催化剂层进行反应。反应后SO2，SO3转化气经第Ⅲb，Ⅲa换热器管内与管外来自SO2风机出口炉气进行换热，降温至160℃左右进入第一吸收塔进行吸收。吸收SO3后的炉气经一吸塔金属丝网除沫器，依次进入Ⅴa，ⅤbⅣ换热器，进入Ⅱ换热器管间换热升温，再进入二转电炉，到转化器第四段催化剂层进行反应，控制四段进口温度415-420℃，反应后的SO3炉气进入第Ⅳ换
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
文件编号：TP-AR-L4774 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 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 (正式版)
硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性 分析及预防(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 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。
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。
XXXXXXX有限公司生产工艺规程 1目的：建立硫黄、制硫黄生产工艺规程，用于指导现场生产。 2 范围：硫黄、制硫黄生产过程。 3 职责：生产部、生产车间、质保部。 4 制定依据：《药品生产质量管理规范》（2010修订版） 《中国药典》2020年版。 5 产品概述 5.1 产品基本信息 5.1.1产品名称：硫黄、制硫黄 5.1.2规格：统 5.1.3性状：本品呈不规则块状。黄色或略呈绿黄色。表面不平坦，呈脂肪光泽，常有多数小孔。用手握紧置于耳旁，可闻轻微的爆裂声。体轻，质松，易碎，断面常呈针状结晶形。有特异的臭气，味淡。 5.1.4企业内部代码： 5.1.5性味与归经：酸，温；有毒。归肾、大肠经。 5.1.6功能与主治：外用解毒杀虫疗疮；内服补火助阳通便。外治用于疥癣，秃疮，阴疽恶疮；内服用于阳痿足冷，虚喘冷哮，虚寒便秘。 5.1.7用法与用量：外用适量，研末油调涂敷患处。内服1.5～3g，炮制后入丸散服。 5.1.8贮藏：置干燥处，防火。 5.1.9包装规格：3g/袋；5g/袋；10g/袋；60g/罐；80g/罐；100g/罐；0.5kg/
袋；1kg/袋；10kg/袋；15kg/袋；18kg/袋；20kg/袋；25kg/袋；30kg/袋；50kg/袋 5.1.10贮存期限：36个月 5.2 生产批量：5~10000kg 5.3辅料：豆腐 5.4生产环境：一般生产区 6 工艺流程图： 6.1 硫黄生产工艺流程图： 注：※为质量控制要点。
6.2 制硫黄生产工艺流程图： 注：※为质量控制要点。 6.3生产操作过程与工艺条件： 6.3.1领料
6.3.1.1饮片车间根据批准的批生产指令，按照“生产过程物料管理程序”，凭填写品名、编码、领料量、数量的指令单到原料库领取硫黄原料。 6.3.1.2领料过程中必须核对原料品名、编码、件数、数量、合格标志等内容。 6.3.2净制： 6.3.2.1取原料，置于不锈钢挑选台上，按照《净制岗位标准操作规程》手工挑选，除去杂质。将净硫黄置净料袋或周转箱。 6.3.2.2净制结束后,称量,标明品名、批号、总件数、总数量。将净硫黄转至下道工序，及时清场并填写生产记录。 6.3.2.3填写请验单，通知质量检验人员取样检验，检验合格后方可流入下道工序。 6.3.2.4质量要求 6.3.2.4.1生产操作过程中,药材不得直接接触地面。 6.3.2.4.2生产操作过程中,物料必须每件有正确的标识,设备必须有运行标志。 6.3.2.4.3净制标准 （1）取样方法：随机取样3次，每次500g ，检查杂质数量。 （2）合格标准：照《杂质检查法》（检验操作规程附录12》测定，含杂质不得过3%。 6.3.2.5净药材物料平衡限度 指标：95-100%。 计算公式如下： ++= 100% 净药材量杂物量取样量 净制物料平衡指标(%)投料量 6.3.2.6偏差处理：投料量按领料数量计算。如有偏差，应按《偏差处理管
毕业论文(设计) (2013年) 焚硫转化工段-焚硫炉工艺设计 I
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