100kt_a硫酸装置沸腾炉的设计

第一章：名称：带控制点工艺流程图（PID）1、图1所示为硫酸生产中的沸腾炉。

试说明图中的位号和图形的意义是：图1 硫酸生产中的沸腾炉带控制点工艺流程图答：（1）仪表位号TI-101、TI-102、TI-103表示第一工序第01、02、03个温度检测回路。

期中：T表示被控变量为温度；I表示仪表具有指示功能；表示该温度指示仪表属于仪表盘正面安装，用于操作员监视用。

（2）仪表位号PI-101表示第一工序第01个压力检测回路。

其中P表示被测变量为压力；I表示仪表具有指示功能；表示该压力表按照在现场。

（3）仪表位号PRC-102表示第一工序第02个压力控制回路。

其中：P表示被测变量为压力；RC表示仪表具有记录、控制功能。

（4）仪表位号AR-101表示第一工序第01个成分分析回路。

其中：A表示被测变量为成分；R表示仪表具有报警功能。

第二章：干燥筒对象特性测试2、为了测量某物料干燥筒的对象特性，在T＝0时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h增加到28m3/h，物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如图3所示。

试求出该对象的特性。

已知流量仪表量程为0～40，温度仪表为0～200℃图3 干燥筒的阶跃响应曲线答：由阶跃响应曲线可以看出该对象具有一阶纯滞后特性。

放大系数为：240/)2528(200/)120150(=--=K 时间常数为T=4 分钟滞后时间为2=τ分钟第三章： 料位测量问题3、流态化粉末状、颗粒状固态介质料位测量的问题。

在石油化工生产中，常遇到流态化粉末状催化剂在反应器内流化床床层高度的测量。

因为流态化的粉末状或颗粒状催化剂具有一般流体的性质，所以在测量它们的床层高度或藏量时，可以把它们看作流体对待。

测量的原理也是将测量床层高度的问题变成测差压的问题。

但是，在进行上述测量时，由于有固体粉末或颗粒的存在，测压点和引压管线很容易被堵塞，因此必须采用反吹风系统，即采用吹气法用差压变送器进行测量。

流化床内测压点的反吹风方式如图2所示，在有反吹风存在的条件下，设被测压力为P ，测量管线引至变送器的压力为2P (即限流孔板后的反吹风压力)，反吹管线压降为P ∆，则有P P P ∆+=2，理论上看仪表显示压力2P 较被测压力高P ∆，但实际证明，当采用限流孔板只满足测压点及引压管线不堵的条件时，反吹风气量可以很小，因而P ∆可以忽略不计，即P P =2。

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 SO21.3.2 炉气的净化 (6)气体的转化 (6)1.3.3 SO2气体的吸收 (6)1.3.4SO31.3.5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。

沸腾炉的设计----设计内容之三第三章沸腾焙烧炉的设计计算由于热平衡计算中，在计算炉子的热损失时需要知道沸腾全部炉壁与炉顶的总表面积。

所以在热平衡计算之前应先沸腾炉主要尺寸的计算。

3.1、沸腾焙烧炉主体尺寸的计算（一）沸腾焙烧炉单位生产率的计算在计算沸腾炉炉床面积时，本例题所采用的炉子单位生产率不按生产实践数字选取而是按理论公式（6-2-1）进行计算。

单位生产率A= （6-2-1）式中：1440——一天的分钟数；——系数，介于0.93-0.97之间；——单位炉料空气消耗量，；——最佳鼓风强度，。

（6-2-1）式中只有不知道，根据研究结果=(1.2～1.4)k （6-2-2）式中，k——最低鼓风强度，，根据理论（6-2-3）式中：——物料间自由通道断面占总沸腾层断面的比率，一般介于0.15-0.22，对硫化物取0.15，对粒状物料如球粒取0.22；0.15——单位体积的鼓风量在炉内生成的炉气量，­——炉料的比重，4000 ；——炉气重度， = =1.429 ；——通过料层炉气的算术平均温度，= =460℃；——物料粒子平均粒度，米。

根据已知精矿的粒度组成，精矿中大粒部分：粒度 0.323㎜ 10%（33%）0.192㎜ 20%（67%）共计 30%（100%）=0.9=0.9(0.67×0.192+0.33×0.323)=0.212㎜精矿中细粒部分：粒度 0.081㎜ 35%（50%）0.068㎜ 35%（50%）共计 70%（100%）=0.9=0.9(0.50×0.068+0.50×0.081)=0.067㎜对全部精矿：大粒部分 0.212㎜ 30%细粒部分 0.067㎜ 70%= × =0.32物料粒子平均粒度按经验公式计算，对混合料，≤0．415 时，平均粒度根据小粒体积含量按下式计算：=5% +95%=0.05×0.212+0.95×0.067=0.074㎜=74×把上述数字代入（6-2-3）式：=(1.2～1.4)k，选用系数1.2，则最佳鼓风强度 =1.2k=1.2×7.403=8.884现在就可以计算炉子的单位生产率：A= =6.925沸腾炉的单位生产率（床能力）与操作气流速度有关，因此也可按以下公式计算求得：A= （6-2-4）式中：——操作气流速度，米/秒。

浅谈沸腾炉的设计、使用要点工业原、燃材料、半成品、成品为了下道工序的更好制备、储存，大多要进行烘干，大规模的工业生产，必然采用烘干设备。

烘干系统使用效果的好坏，不仅体现在本体设计上的周密、统盘考虑，比如较低的热损失、料气的充分交换；还要考虑系统中的众多因素，使之达到最佳结合。

热风炉的选择、设计、使用就是很重要的环节。

一、热风炉的选择热风炉是烘干系统的热量来源。

热风炉热效率高低取决于热烟气的输入量和介质温度，实际应用中热风炉有多种形式。

手烧炉：由人工手动喂煤，可直接燃烧 50mm 以下的粒状煤，需不断的进煤、清渣，工人劳动强度大，大量冷风带入炉内，燃烧过程不稳定、炉内烟气温度低、不完全燃烧损失大，造成煤耗高、热效率低、供热量小。

喷煤炉：对火烟深度控制要求严格，火焰过深，则容易烧坏烘干机内部筒体及扬料板，甚至改变物料的物性；过短，则烟气进入烘干机的温度不足，烘干能力变差。

此外，对煤质及细度要求严格，燃烧不稳定，操作难度大。

燃油(气)炉：利用油、气作为燃料，优点是燃尽率高，易于操作。

缺点是对操作的要求，优其是对安全的要求极高，严禁泄漏,，以防爆炸。

沸腾炉：它介于层燃和悬浮状燃烧之间，燃烧时呈沸腾状态，具有强化燃烧、传热效果好、结构简单、可燃烧劣质燃料等优点。

但传统沸腾炉由于局部结构设计不合理，直角部分多，使用寿命短，炉内易结渣，涡流现象严重，煤耗较高，燃烧温度偏低。

节煤型高温沸腾炉：是我所在传统沸腾炉的基础上进行整体改型和优化设计的一种KF新炉型。

其采用小炉床整体框架结构，炉床容积较常规缩小，炉体结构更加稳固，大大提高了炉体的使用寿命和单位容积热强度；减少了尖锐直角，降低了结渣频率，能够在原有沸腾炉的基础上节煤 40 ～ 60% ，炉温大幅度提升并可自由控制，进一步放宽了对劣质煤的适应程度。

几种炉型的技术经济指标对比见表 1 ，单位容积热强度对比见表 2 。

表 1 不同燃烧方式的技术经济指标比较炉型煤低位热值 /c aγ/ kg燃烧温度℃灰渣含碳量%煤耗kg/t投资 /万元层燃式手烧炉5000 600 18 40 8 喷燃式煤粉炉6000 900 12 30 12 普通沸腾炉4500 700 8 28 16 节煤型沸腾炉3000 1100 4 18 16表 2 几种炉型炉膛容积热强度比较炉型q v ( kW/m 3 )煤粉炉175～233抛煤机炉233～291普通沸腾炉930～1170节煤型沸腾炉1350～1861燃油炉291～349高炉煤气燃气炉233～349节煤型高温沸腾炉因对燃煤的适应性强，能燃烧劣质煤，操作简单，节煤显著而为众多企业所选用。

沸腾炉初步设计方案沸腾炉是一种常用的热交换设备，通常用于加热或冷却各种流体。

它的工作原理是通过将一定量的流体加热到沸点，使其产生沸腾状态，从而实现传热的目的。

在这篇文章中，将从沸腾炉的工作原理、设计参数、结构设计和安全措施等方面进行详细的介绍，并提出一个初步的设计方案。

沸腾炉的工作原理是利用流体在加热的过程中产生的沸腾现象来传热。

沸腾现象是指当流体受热至其饱和温度以上时，由于压力降低，使流体中的液体部分迅速蒸发形成气泡，并在液体表面聚集形成气泡层。

气泡层具有很高的传热系数，可以快速将热量传递到流体中，从而实现传热的目的。

设计沸腾炉需要考虑的参数包括流体的性质、流量、温度差以及所需的传热量等。

流体的性质决定了其饱和温度和传热系数，不同的流体传热特性也不同，因此在设计过程中需要根据实际情况进行合理选择。

流量是指流体在单位时间内通过沸腾炉的体积或质量，通常需要根据传热需求和设备的承载能力来确定。

温度差是指流体进出口之间的温度差异，通常越大传热效果越好，但也需要根据实际情况进行合理考虑。

传热量则取决于流体的质量、温度差以及传热系数等。

在沸腾炉的结构设计上，主要包括加热区、沸腾区和冷却区。

加热区通常采用电加热器或燃气加热器等方式将流体加热至饱和温度以上，使其进入沸腾区。

沸腾区通常由一组管道和加热板组成，通过液体与加热板的接触来实现沸腾现象。

冷却区则通过冷却介质的流动将加热后的流体冷却至所需温度。

为了确保沸腾炉的安全运行，需要采取一系列的安全措施。

首先，在设计上要确保设备具有足够的强度和稳定性，以承受内部压力和温度的变化。

其次，在操作过程中需要严格控制流体的流量和温度，避免过载运行和温度过高等状况。

同时，设备的维护保养也十分重要，定期检查和清洗设备，确保其正常运行。

基于以上原理和要求，初步的沸腾炉设计方案如下：1.设备结构：沸腾炉采用立式设计，由加热区、沸腾区和冷却区组成，整体结构简单紧凑。

2.材料选择：设备主要采用不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性和高强度，确保设备的长期稳定运行。

- 11 -第7期硫酸装置中焚硫炉的设计田旭（贵州东华工程股份有限公司， 贵州 贵阳 550002）[摘 要] 对20万吨/年硫酸扩能技改工程项目硫酸装置中焚硫炉的设计，从焚硫炉的工作原理、结构型式和主要尺寸到制造安装应注意的问题进行了阐述和分析。

[关键词] 硫酸装置；焚硫炉；设计；结构特点作者简介：田旭（1984—），男，贵州遵义人，本科，工程师，在贵州东华工程股份有限公司从事化工设备设计校核工作。

20万吨/年硫酸扩能技改工程项目硫酸装置中的焚硫炉，焚烧炉是本项目中的关键设备。

炉子按硫磺的蒸发率不同，分为阶梯式焚硫炉（膜式炉）、池式焚硫炉、喷雾式焚硫炉三种。

使用最普遍的是喷雾式焚硫炉，本文着重对焚硫炉的设计进行阐述和分析。

1 工作原理喷雾式焚硫炉一般为钢制圆筒内衬耐火砖和保温砖的卧式结构。

硫磺经过喷枪喷入炉内，空气由端部进入，经过旋流装置与雾化后的硫磺充分接触进行燃烧。

炉内设有两堵挡墙，使硫磺与空气充分混合。

为了防止燃烧不充分，一般还需要设有二次风入口，用于补充含氧量同时调节炉膛温度，使反应更加完全，以免产生升华硫。

设置两只机械雾化硫磺喷枪，利用泵的高压进行雾化。

为了保证空气与硫磺的充分混合，有利于燃烧更完全，设置了旋流装置。

2 工艺条件表1 焚硫炉的主要工艺参数及特性图1 焚硫炉的结构简图3 焚硫炉的组成3.1 耐火砌体设计耐火砌体是构成焚硫炉的主要结构，设备一般不设置外保温，本设备的炉体隔热保温主要由内部的高铝质耐火砖和高铝质隔热耐火砖。

砌砖前，应对其待衬砖的钢壳内表面进行清污除锈工作并涂刷石墨水玻璃涂料两遍，为了防止钢壳制作完成后到筑炉的这段时间内与大气接触而氧- 12 -论文广场石油和化工设备2019年第22卷化腐蚀，筑炉时，首先衬一层3mm厚硅酸铝纤维板，再用水玻璃粘贴，在钢壳体和砌体之间起到衬垫作用。

然后再砌一层由230mm厚和一层114mm厚的高铝质隔热耐火砖组成的保温层，再砌一层230mm厚的高铝质耐火砖组成的耐火层。

沸腾炉初步设计方案一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。

煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。

沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。

它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。

沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。

生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收。

2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。

沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。

沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。

在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。

3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统、沸腾床、进料和排渣系统3个部分。

①布风系统。

燃烧室底部为布风板，板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽。

布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。

②沸腾床。

布风板上放置一定量的床料（包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒）。

运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这一风速称为临界沸腾风速。

为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到一定高度。

床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料呈沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。

沸腾炉的结构原理硫酸厂的沸腾炉多采用圆筒炉身一次扩大型，炉体一般为钢壳，内衬耐火材料，它的内部结构批为四个主要部分：风室、分布板和风帽、沸腾层及其上部的燃烧空间，这几部分的构造和作用如下。

1、风室它由钢板焊制成圆锥形或圆筒形，鼓入沸腾炉的空气先经过它然后均匀地通过分布板上升至沸腾层。

风室的主要作用是均匀分布气体，因此要有足够的容积，特别是空气进口位置与分布板之间要有足够的距离。

2、分布板和风帽分布板是带有圆孔的钢制花板，其上插有风帽。

它具有一定的流体阻力，使空气在进入沸腾层时均匀地分布。

为了保证在整个炉子截面上没有风吹不到的死角，风帽的排列要均匀，一般为六角形排列，最外两层可采用同心圆排列，间距为140-170毫米，风帽小孔必须仔细加工。

3、沸腾层沸腾层是矿石焙烧的主要空间，矿石从炉一侧加料口落下，进入沸腾层激烈燃烧，焙烧后得到的矿渣从另一侧排出炉外。

通常把排渣口的高度看作是沸腾层的高度，一般为0.9-1.5米。

加料口的高低与炉子是否容易冒烟有关，沸腾炉一般以加料口下端比溢流口高600-700毫米为合适。

过低，当炉子的负压不足时容易冒烟，恶化环境；过高，会造成一部分细矿在沸腾层以上悬浮焙烧，降低烧出率。

为了保证沸腾层内的温度条件，矿石焙烧所放出的反应热，除了一部分被炉气和矿渣带出外，多余的热量必须在焙烧过程中随时除去。

在硫酸厂生产中，通常在相应沸腾层高度的炉壁上设置冷却水箱，以除去余热。

4、沸腾层上部燃烧空间在沸腾层上部有一段燃烧空间，其主要作用是延长炉气的停留时间，使从沸腾层内来不及燃烧的单质硫也在此空间进一步燃烧。

在上部空间还设有二次、三次风装置，其目的是向炉内补充空气而使矿灰和单质硫在空间加速燃烧。

主要方程式：4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + 790.52千卡(1)3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2 +566千卡(2)出气口温度在900℃左右。

课程设计指导书（沸腾焙烧炉）兰州理工大学冶金二班胡正彪第一章概述一、冶金技术专业课程设计目的：冶金技术专业课程设计是专业基础课、专业课教学的一个重要的实践性教学环节。

它是培养有色冶金专业学生理论联系实际，初步树立正确设计思想的重要措施，其目的是：1．使学生初步学会综合运用有关基础理论知识和专业知识，以解决具体工程技术问题，培养学生的初步设计能力；2．熟悉查阅、运用设计资料，了解有关的国家标准、规范；3．在进行冶金计算的基础上，依据工厂生产的实践经验，创造性地进行主体设备及附属设备的选择计算。

以求掌握冶金专业设计的一般方法和步骤，为毕业设计打好基础。

二、冶金技术专业课程设计内容：（一）冶金计算：包括物料平衡计算和热平衡计算两部分。

要求按统一编号编制物相组成表、物料平衡表和热平衡表。

（二）主体设备及其附属设备的选择计算：包括技术操作条件及技术经济指标、主要尺寸的选择计算，并对主要技术条件、经济指标和主要尺寸进行简单论证分析。

（三）编写设计说明书、绘制图纸：1．设计说明书的编写：要求附有目录、参考资料，其中的图表一律要统一编号，标题要醒目。

字迹要清楚、端正。

编写的格式为：（1）封面（2）课程设计任务书（3）目录（4）课程设计专题概述(课程设计目的、意义，该领域的发展概况及自己设计的合理性等)（5）课程设计计算内容[包括冶金计算及数据选择论证（包括相应图表）、设备计算及数据选择论证（包括相应图表）和主体设备设计图]。

2．图纸要求：设计图纸是设计工作的重要成果，它的表达方式应当是严谨的、公认的，亦即是应该符合通用的和专业的制图规范，并能准确表达设计意图。

此外，还应做到图面简洁清晰、布置均匀整齐、线条粗细分明、说明通顺确切、字体端正美观。

绘图时应注意：（1）主体设备选用1#图纸[0#图纸（841×1189）沿长边对裁即可]绘制；（2） 图纸应按制图规范留出相应的图边、装订边；（3） 标题栏必须在图纸的右下角，其格式如《机械制图》要求； （4） 图纸上的图形应占图纸幅度的75%左右；（5） 凡施工中应注意事项及特殊要求，均可用“附注”在图纸上注明。

沸腾炉的设计-----设计内容之五第五章汽化冷却水箱及辅助设备的设计计算5.1、汽化冷却水箱的设计计算（一）水箱总面积及个数的计算沸腾炉选用箱式汽化冷却水箱，所需水箱总面职按6-2-17式计算:F总= （6-2-17）式中: A—沸腾炉单位生产率，吨/米2·日；Q过剩—热平衡表中100公斤精矿的过剩热，千卡；F床—沸腾床床面积，米2；△t均—沸腾层与冷却介质的平均温差，℃；K水套—水套的传热系数，千卡/米2·时·度。

△t均=式中: t进—进水温度，℃，t出—(水或汽水混合物)出口温度，℃。

.汽化冷却蒸汽压力定为6公斤/厘米2(绝对压力)。

t出=158.08℃，下降管自汽包出口至水套入口温度降取3.08℃，则t进=155℃.则△t均= =714.3℃水套的传热系数K水套在一般情况下可以从统计的工厂实侧数据中选取。

当采用水冷却时:对于箱式水套K水套=100～180千卡/米2·时·度，对于管式水套K水套=150～230千卡/米2·时·度。

冷却水的出口温度视水的硬度而定，一般在60℃以下。

当水套内壁有水垢，或水套外壁有粘结层时，水套的传热系数将显著下降。

当采用软水汽化冷却且水套外壁无粘结雇翔寸(水套内壁有一定厚度的水垢):对于箱式水套，K水套=180～220千卡/米2·时·度，对于管式水套，K水套=230～270千卡/米2·时·度。

在高温焙烧时，物料常粘结于水套外壁上，使传热系数下降。

此时:对箱式水套:K水套=110～150千卡/米2·时·度，对管式水套K水套=150～180千卡/米2·时·度。

本例题采用软水汽化冷却，取K水套=210千卡/米2·时·度则F水套= =17.6㎡计算水箱个数n与水箱宽度B水套：π·D床=n·B水套+(n+2)·d水套+ B溢流+D前室①F水套= n·B水套·H水套②式中：水套高度：取H水套=H层=1.2米；水套间距：取d水套为0.3m；F水套=17.6㎡解得：n=7.700个取偶数n=8；B水套=1.833米；高=1.200米。

硫酸沸腾炉的技术改造2002年9月第17卷第5期磷肥与复肥Phosphate&CompoundFertilizerSep.2002V o1.17No.5◆硫酸◆硫酸沸腾炉的技术改造段百军(濉溪县化工研究所,安徽濉溪235102)[关键词]硫酸;沸腾炉;技术;改造[摘要]剖析原4720/2450mm一次扩大型沸腾炉存在易结疤挂壁及超温的原因,采取风室扩容,风帽小孔加大,炉上部扩大段增容6Om3(由142m3扩大至202m3),扩大炉内冷却器面积(由7m增至1O.5mz)等措施.改造后孔速由64.7m/s降到54.4m/s,酸矿耗降低2Okg,产酸量提高到180吨/天,开车率由85提高到97%.[中图分类号]TQ111.16[文献标识码]B[文章编号]1007—6220(2002)05—0041—02 RevampingoftheroasterinproductionofSADUANBai—jun(ChemicalEngineeringInstituteofSuixiCounty,Suixi,Anhui235102,China) Keywords:sulfuricacid(SA);roaster;technique;revampingAbstract:Thereasonsofscalingontheinternalwallandexceedingthetemperaturelimitinthe {2)4720/{2)2450mmroasterinproductionofSAareanalyzed.Themeasuresofrevampingfortheroastera retaken,includingthewindboxandtuyereholesenlarging.upperroastervolumeincreasingby60m.(f rom142m.to202m.),andcoolerareaaddingto10.5m.from7m.Aftertechnicalrevamping,theholeflow speedisloweredfrom64.7m/sto54.4m/s,theconsumptionoforeisdecreasedby20kg,theyieldofSAr eaches180t/d,andtheutilizationofcapacityincreasesfrom85to97.安徽濉溪县化工工业公司40kt/a硫酸装置以工研2002一O1—17段百军(1955一),男,安徽肖县人,工程师,濉溪县化硫铁矿为原料,沸腾焙烧,并配置750kW余热发电系统;文一文一器一电水洗净化;二转二吸制酸工艺.沸腾炉为4720/2450mm一次扩大型,总高度到湿线尾气处理系统.洗水浓缩系统设计处理量为5m./h,回收的浓相物料浓度为8O%～9O.3洗水浓缩系统主要设备简介洗水浓缩系统主要设备参数见表1.表1洗水浓缩系统主要设备参数4洗水浓缩系统运行情况与效益几年来,该系统运行情况良好,但也出现过一些问题,主要是蒸发器2列管被洗水中的橡胶块,小木片,线团等杂物所堵塞,循环泵8填料泄漏量大,浓缩后料浆溢流管堵塞等.在洗水槽洗水进出口分别采取增加滤网,循环泵叶轮增加副叶轮,加强溢流管保温等措施后,问题得以解决.浓缩后料浆浓度稳定在75以上,最高可达95,使干线洗水得以全部处理,实现了零排放,由此带来了显着的社会效益和经济效益.4.1社会效益洗水浓缩系统投运前后总排放的水质检测结果如表2.表2总排放口水质检测数据mg/L由表2知系统投运后总排放口水质明显改善.4.2经济效益洗水浓缩系统投运后,回收的硝酸磷肥约5000吨/年,除去运行成本,可产生经济效益约200万元/ 年.该工程投资204万元,1年多即可收回投资.42?磷肥与复肥2002皇第17卷第5期17317mm,炉膛有效容积142m.,焙烧面积4.701 m.;共配置5.8mm一8孔271只风帽,焙烧强度设计值25t/(m.?d);炉内冷却器为列管式冷却器,冷却面积71TI..烧混矿,块矿与精砂质量比为7:3.该装置自1991年6月投产后,沸腾炉一直在高负荷下运行,焙烧强度达32t/(m.?d)以上;炉上部温度在1000℃以上.炉气出口至废热锅炉进口之间的驼背烟道经常结疤,每日需停车2～3次打疤, 消耗人力,物力,开车率仅85左右.1焙烧炉存在的问题(1)原设计烧混矿,该炉焙烧面积偏小.由于原料采购渠道多且矿种杂(磁铁矿,高铅锌矿),硫精砂矿多,块矿少,无法保证块矿与精矿7:3配比.生产中按块矿与精砂3;7比例入炉,部分细料被带到炉上部或在驼背烟道处燃烧,致使炉上部温度高,也易造成炉上部挂冷灰和驼背烟道处结疤.(2)原炉内冷却器换热面积偏小.生产中原料品种的变化及生产负荷的提高,特别是掺烧磁铁矿时,会导致沸腾层超温.在点火开炉过程中,容易超温结疤,给操作带来难度.(3)沸腾层温度分布不均匀,温差偏大.原沸腾炉风室容积为11.461TI..空气在风室停留时间不足4秒,使入炉风量脉冲力增大,导致进风帽风压分布不均匀,影响沸腾层燃烧.(4)由于硫精砂入炉量比例大,风帽孔速偏高,达60m/s,一部分细矿吹到上部或在炉气出口处燃烧.而矿料中铅锌熔点低,很容易在炉气出口驼背烟道内熔结结疤,致使气体通道变小,阻力上升, 生产不正常.2沸腾炉的改造措施及扩产到50kt/a硫酸的需要,1999年12月大修时,对炉子结构进行了部分改造.2.1风室的扩容将风室容积由11.461TI.扩大到14.51TI.,在原风室直管段加高750mm,使入炉空气在风室的停留时间由3.5秒提高到4.4秒.2.2风帽的改造保持原风帽个数及开孔率,将风帽小孔由5.8mm一8孔扩大到6mm一8孔,孔速由64.7m/s降到54.4m/s.将振动筛网由5mm×5mm改为3mm×3mm,缩小入炉矿料的粒度差,使入炉矿料平均粒径在0.30～0.35mm之间,以适应风速与粒径的比例(一般工艺要求粒径与风速比为0.3～0.4mm:2.83～3.78m/s).为防止振动筛网损坏造成大颗粒矿料入炉,在入炉矿料料仓前设置了二次筛,确保入炉矿料不掺杂大颗粒及铁器(如铁钉,焊条头,螺丝等),以保证沸腾炉安全运行.2.3炉上部扩容在炉上部扩大段增加容积601TI.,使炉子总容积由142m.扩大到202m.,使炉气在炉内停留时间延长到12秒以上,提高了矿料的烧出率,避免炉内挂壁及升华硫,达到了扩产及稳定炉况的工艺需要.2.4沸腾炉内冷却器的改造生产1吨标酸理论上需要冷却器换热面积1.4～1.8m.,根据热量衡算(略)扩产到50kt/a后,炉内冷却器换热面积应由7m.扩大到10.5m..3沸腾炉改造后的运行参数沸腾炉自1999年12月底改造后投入运行,效果良好,主要经济技术指标见表1.为解决焙烧炉存在的问题,以适应原料的变化沸腾炉改造后,操作弹性大幅度提高,对原料适表14720mm/~2450mm沸腾炉改造前后主要经济技术指标应性增强;炉子未出现冷灰挂壁现象;开车率由改造前的150t/d上升到175～180t/d,烧出率提高1.5个百分点,余热发电量由16000kW提高到18000kW.炉子未出现因原料品种变化而结疤的现象.4今后打算(1)将炉内衬去掉,用硅酸铝耐火材料浇注100mm厚,以扩大炉容积,炉外体保温,以增加沸腾层面积,适应硫酸扩产到60kt/a的要求.(2)为适应扩产需要,原炉前风机9—19—12一No9O(风量12000-~140001TI./h)已无富余量,应选配风量为1700020000m./h,风压15kPa的风机.。

沸腾炉课程设计指导书一设计任务：设计年处理80（90、100、110、120）万吨的硫酸化焙烧沸腾炉二已知条件（1）密度颗粒密度γ粒度＝4100kg/m3堆积密度γ堆＝1900kg/m3（2）含水量入炉混合锌精矿含水8%2．工艺条件（1）炉子日处理量：（2）焙烧温度：850℃（3）炉膛温度（流化层温度）：900℃（4）空气消耗系数：1.2（5）年工作日：320天3．气象资料4. 冶金计算结果a.烟尘产出率39.5%（占加料量）。

b.焙砂产出率51.14%（占加料量）c.烧成率90.64%d.脱硫率90.78%e.空气量：焙烧100kg锌精矿（湿）需要实际湿空气量190.865m^3.f.烟气量及烟气成分（100kg 湿精矿）h.热量平衡：根据初步的热平衡计算，焙烧100kg 锌精矿（湿）需要排除的余热为93365.64kJ 。

三 设计、计算内容一） 操作气流速度与床能率 1、 操作速度的确定 （1） 颗粒平均粒径d 均=∑ii dx 1m （2） 临界沸腾速度 先计算Ar ：γγγν气粒均-∙=23gd Ar0.9400107Ar.0Re =临界均临界临界d Re ν=w m/s（3） 带出速度Ar 181Re =带出 带出均带出带出f d Re w ν= m/s（4） 操作速度临界流化操作w k w = m/s操作速度应介于临界速度和带出速度之间。

2、 床能率()层操作t V w a β+=186400 t/(m 2·d)二） 炉子的主要尺寸（图5-13） 1、 床面积aAF =m 2 A 为炉子的日产量床面积包括前室面积和本床面积，大型炉前室面积约占炉床面积的5%-7%，多在0.8-2m 2之间。

扣除前室面积，其余为本床面积本床F 。

本床本床F D 13.1= m2、 流态化层高度一般按经验选取，或采用下列公式()本床本床层D F H π5.12.1-= m3、 炉膛面积()膛床膛烟膛86400w 1F t V F βα+=m 2炉膛直径膛膛F D 13.1= m4、 炉腹角一般为4°-20°。

硫酸装置沸腾炉采用硫磺点火升温方法实践摘要：介绍了陕西延长石油集团氟硅化工有限公司120kt/a硫酸装置沸腾炉采用硫磺点火升温的方法及应用情况。

经过多次采用硫磺点火升温摸索总结和经济分析表明，与传统的柴油升温点火相比，费用低、无污染，而且使得硫酸系统转化工段快速转入正常生产，值得推广应用。

关键词：硫酸装置硫磺点火升温应用总结硫酸装置开车生产，一般采用传统的油枪柴油点火，该方法主要存在以下问题：点火时间长、点火时产生大量二氧化硫气体污染环境、燃油消耗较高；我公司在硫酸装置开车时，采用了硫磺点火技术，期间经过多次的硫磺点火升温摸索实践，采用硫磺点火不但无污染，而且能够使得转化快速升温转入正常生产，这一方法非常好，值得推广。

一、采用硫磺点火前需要准备的工具和原料1.需要准备的工具我公司沸腾炉沸腾层有效内径Φ5300，点火前需要准备的炉钩、炉耙、炉钎等工具：炉钩、炉耙用Φ20的普通管材制作，长度4000mm各一根，长度6000mm 各一根；炉钎用Φ25的普通管材制作，长度7000mm一根；铁锹两把。

b.其它用具：照明用碘钨灯、手电筒及安全消防用灭火器、劳保用品等。

2.需要准备的原料a.点火用的颗粒硫磺5-10吨（直径3-5mm）；b.铺炉用的红渣30-50吨，水份<3%；c.用于砌封沸腾炉炉门孔的材料：耐火泥100Kg、耐火砖140块（标准砖）。

d.点火用材：柴油30Kg、棉纱50Kg、水一桶。

二、点火前硫酸系统的检查及准备1.系统检查检查硫酸系统各岗位设备、电器仪表及阀门，一切处于正常状态，具备开车点火条件，重点检查下面部分：a.确认余热锅炉及水箱满水并处于完好状态；检查余热锅炉出口烟道砂封、旋风除尘器顶部砂封及文氏管顶部砂封，并将其密封盖好；b.提前48小时检查并确认电除尘器及电除雾器电气条件合格，各电极绝缘加热良好并投入运行；c.点火前必须对两级电除雾器进行水冲洗一次，冲洗时间约十五分钟左右，检查安全水封并加水至溢流口。

10万吨/年硫精砂制酸装置烘炉煮锅方案10万吨/年硫精砂制酸装置工程已近完工，为除去废热锅炉、气体管道以及沸腾炉砌体内的游离水、结晶水和残余结合水，为系统试车投运创造条件,特制定本烘炉煮锅方案。

1.烘炉煮锅的组织领导在公司10万吨/年硫精砂制酸装置工程试车领导小组领导下，硫酸车间负责组织实施，安全生产部负责技术指导、生产协调。

2.烘炉煮锅的准备工作1)烘炉材料准备提前完成，并在现场适当地点存放。

2)与烘炉有关的设备如炉前风机、柴油雾化风机、电收尘器、供油系统、脱盐水系统、锅炉系统等安装调试完毕具备开车条件。

3)各风管道、油管道、蒸气管道、水管道连接完毕，冲洗、试漏、试压完毕，具备输送条件。

4)动力电源到位，现场照明安装调试完毕。

现场电话安装调试完毕。

5)现场各仪器仪表安装调试完毕，各温度点、压力点等显示准确。

6)烘炉前将30t煤渣送入炉内耙平，保证煤渣300mm厚，煤渣上均匀架4堆木材，要求距炉墙1.5m并靠近两侧人孔门以方便添木材。

同时将焙烧炉风室清理干净，人孔门打开。

7)灭火器放在4个燃烧装置旁，油库放2个。

8)DCS系统投运正常。

9)并做好试车合格记录待用。

2.1. 原材料的准备烘炉木柴70t、0#柴油约100t(配备自带油泵的16t油罐车2辆)、铺炉煤渣30t、铁锹10把、5m耙子2把、火把4根、棉纱10kg、点火用1.5mφ10钢筋2根、敞口油桶2个、大号管钳和活扳手各1把、灭火器6个、推车2辆、1寸2黑胶管50m。

煮炉用材料由锅炉施工单位自备。

2.2. 脱盐水准备烘炉煮锅前脱盐水系统新用管道及除氧器需清洗，而且应事先作通水及吹扫工作，以保证管道清洁。

脱盐水岗位备足脱盐水。

2.3. 现场的准备与检查工作2.3.1. 区域内保持清洁、整齐、通道畅通无阻。

2.3.2. 检查交接验收资料是否齐全，检查各设备是否经单机、水联动试车合格，锅炉经试压合格，检验各阀门开关是否灵活。

2.3.3. 检查安全标志已齐全挂好，消防器材，各种灭火器材及公用防护用品已准备齐全。

沸腾炉设计----设计内容一设计内容第一章前言沸腾焙烧的基础是固体流态化，沸腾焙烧炉是利用流态化技术的热工设备。

它具有气——固间热质交换速度快，层内温度均匀、产品质量好、生产率高、设备与操作简单，便于实现生成连续化和自动化等一系列优点，此项技术受到各国重视，因此得到了广泛应用。

硫化精矿的流态化焙烧是强化的冶金过程，氧化反应剧烈进行并放出大量热，可以维持炉内锌精矿焙烧的正常温度900—1100℃。

由于精矿粒子被气流强烈搅动而在炉内不停地翻动，整个炉内各部分的物理化学反应是比较均一的，从而可以保持炉内各部分的温度很均匀，温差只有10℃左右。

而且可以设置活动的冷却水管，当温度上升时，随时将其插入流态化床以调节温度。

所以采用流态化焙烧可以严格控制焙烧温度。

沸腾焙烧炉的应用起始于1944年，首先用于硫铁矿的焙烧。

1952年方开始在炼锌工业上采用。

我国于1957年末在炼锌工业上建成第一座工业沸腾炉并投入生产。

现在我国所有炼锌厂都采用了沸腾焙烧炉。

株洲冶炼厂锌精矿沸腾焙烧炉的床面积为42平方米。

目前，我国除炼锌工厂已使用沸腾焙烧炉外，在铜精矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧，锡精矿的氧化焙烧、铅精矿及脆硫铅锑矿的氧化焙烧、高钛渣的氯化焙烧，红土矿的还原焙烧、汞矿石的焙烧以及氧化铜矿离析过程中的矿石加热等方面都已经使用沸腾焙烧炉。

在国外沸腾炉还用于辉钼矿、富镍冰铜的氧化焙烧中。

沸腾炉正向大型化、富氧鼓风、扩大炉膛空间、制粒焙烧、余热利用和自动控制等方面发展。

由于沸腾焙烧炉在有色冶金中应用很广，所以把沸腾炉作为一个实例是很有典型意义的，对我们学习和了解冶金设备的设计有相当大的帮助。

硫化锌精矿↓硫酸化焙烧↓↓→→SO2烟气→→制酸↓浸出↓→→浸出渣↓↓净化（火法处理或热酸浸出回收锌）↓硫酸锌溶液↓电解沉积↓↓→→电解废液（含硫酸）阴极锌↓↓熔铸↓锌锭湿法炼锌原则流程。

沸腾炉初步设计方案一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。

煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。

沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。

它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。

沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。

生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收。

2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。

沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。

沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。

在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。

3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统、沸腾床、进料和排渣系统3个部分。

①布风系统。

燃烧室底部为布风板，板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽。

布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。

②沸腾床。

布风板上放置一定量的床料（包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒）。

运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这一风速称为临界沸腾风速。

为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到一定高度。

床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料呈沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。

40kt／a硫酸装置沸腾炉耐热混凝土衬里的设计,施工和使用王道银;张天国
【期刊名称】《硫酸工业》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】在４０ｋｔ／ａ硫酸装置的沸腾炉设计中，采用矾土水耐火浇注料代替异形耐火砖作炉衬，施工简单，成本低，使用两年多，情况良好。

详述了衬里的设计，选材和施工。

【总页数】4页(P30-33)
【作者】王道银;张天国
【作者单位】安徽省化工设计院;安徽省化工设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ111.16
【相关文献】
1.100kt/a硫酸装置沸腾炉的设计 [J], 袁精华
2.沸腾炉拱顶衬里的设计与施工 [J], 夏毓芳
3.上海市青村化肥厂40kt／a硫酸装置设计与生产回顾 [J], 杨桂兰;孙长庚
4.耐热混凝土在圆筒转化炉衬里设计中的应用 [J], 曾鑫明
5.青树化肥厂40kt/a硫酸装置的热工设计 [J], 孙长庚;杨桂兰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。