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毕业设计硫酸吸收塔设备初步设计(重点设计:吸收塔)系部生物与化工工程系专业名称班级姓名学号指导教师摘要硫酸是一种工农业生产必需的大宗化工基础原料，用途十分广泛。
在冶金工业中可用于钢材酸洗、纺织工业中可用于棉纱漂染，染料行业用于染料中间体生产，化肥行业用于磷铵、过磷酸钙的生产，有机合成工业用于脱水剂与高分子组合物，无机工业用于制取金属硫酸盐，民用用于净水剂硫酸铝等。
此外，还用于制药、农药、石油精炼、制革、人造纤维、国防军工等工业部门。
硫酸生产方法有硫铁矿法、硫磺法、冶炼尾气法、石膏法等。
由于硫酸是主要的基础化工原料，其发展程度是一个国家的工业、国民经济发达程度上的标志之一，各国对硫酸生产都比较重视。
此次毕业设计的主要研究对象为硫酸整个生产的基本原理和流程以及着重研究吸收工序中吸收塔的设计和材料的选择对于每一个生产方法的选择的原因和目的进行详细的剖析(如转化装置选用“3+2”五段转化工艺.选用浓度为98％的硫酸来做干燥剂和吸收剂，动力波进化工艺、等技术),从而加深对细节的把握和全局的整合.关键词: 硫酸、吸收塔、改造Process Design of a 300㎏／a Sulfuric Acidabsorption towerabstractSulfuric acid is a kind of industrial and agricultural production must base material, the commodity chemicals widely used. Can be used in metallurgyindustry, textile industry in steel pickling yarn dyeing can be used for dye intermediates, dye industry production, chemical fertilizer industry for the production of ammonium phosphate, calcium superphosphate, organic synthesis industry for dehydrating agents.it and polymer composition, inorganic industrial used in producing metal sulphate, civil for DTC vitriolic etc. In addition, also used in pharmaceutical, pesticide, oil refining, leather, synthetic fiber, national defense industry, etc. Sulfuric acid production methods have pyrite, sulfur, smelting exhaust, gypsum etc. The foundation is mainly because of sulfuric acid, the development degree of chemical raw materials of industry, is a national economic development level in one of the marks of sulfuric acid production, countries are seriously.The main research object of graduation design for the production of sulfuric acid and basic principle and process of research on absorption process design and materials absorption tower of choice for each production method of choice for the purpose and detailed analysis (such as the transformation of "devices" 3 + 2 conversion processes. Choose consists of sulphuric acid concentration of 98% for desiccant and absorbing wave evolution process, such as motivation, thus deepening) for technical details and global integration.Keywords: Sulfuric acid, the absorption tower, transformation,第一章总论1.1设计对象1.1.1 设计规模设计规模:15万吨/年1.1.2 产品及规格:原料: 硫铁矿产品：98.3%的浓硫酸(98酸)1.1.3 硫酸的性质及用途硫酸纯品为无色油状透明油状液体,相对密度为 1.83 g/cm3, 凝固点10.36。
高效吸收塔在硫酸装置干吸工序中的应用李琼【摘要】针对云南铜业股份有限公司硫酸装置干吸工序一吸塔在生产过程中出现漏酸的问题,在不能停产且场地受限的情况下,技术人员异地新建高效吸收塔取代原一吸塔.改造后,高效吸收塔运行情况良好,解决了因一吸塔漏酸引起的安全隐患及非计划停产,为装置长周期稳定运行提供了保障.%Concerning the issue of leakage of sulphuric acid of the first absorption tower of drying-absorption section of sulphuric acid plant in Yunnan Copper Corporation during production,under the conditions which production can't be shut down and the site space is limited,technicians newly built a high efficient absorption tower in another location replacing the original first absorption tower.After the modification,the high efficient absorption tower runs very well,solving the issues of potential safety hazard and non-planning shut-down caused by leakage of sulphuric acid of the first absorption tower,providing the security of long and stable operation of sulphuric acid plant.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】硫酸装置;吸收塔;干吸工序;二氧化硫;应用【作者】李琼【作者单位】云南铜业股份有限公司西南铜业分公司,云南昆明650102【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16;TQ051.8+2云南铜业股份有限公司西南铜业分公司冶炼加工总厂现有2套硫酸装置，为硫酸三、四系统。
硫酸干燥塔结构及工作原理硫酸干燥塔是一种常用的化工设备，用于将湿润的硫酸溶液中的水分去除，使其达到所需的干燥程度。
本文将从硫酸干燥塔的结构和工作原理两个方面进行介绍。
一、硫酸干燥塔的结构硫酸干燥塔通常由塔体、填料层、进料口、出料口、底部排液装置和顶部蒸汽管道等组成。
1. 塔体：塔体是硫酸干燥塔的主体部分，通常为立式圆柱形或方柱形。
塔体由耐酸材料制成，以保证其在硫酸环境下的稳定性和耐腐蚀性。
2. 填料层：填料层位于塔体内部，用于增加硫酸与蒸汽之间的接触面积，促进水分的蒸发和分离。
常用的填料包括金属丝网、塑料球等，其形状和材料选择要根据实际情况确定。
3. 进料口和出料口：进料口用于将湿润的硫酸溶液引入干燥塔，出料口用于收集干燥后的硫酸溶液。
进出料口通常位于塔体的底部。
4. 底部排液装置：底部排液装置用于将干燥后的硫酸溶液排除，同时可以控制塔内的液位。
排液装置通常包括排液管道和排液阀等。
5. 顶部蒸汽管道：顶部蒸汽管道用于引入加热蒸汽，提供干燥塔内的热量，促进硫酸溶液中水分的蒸发。
蒸汽通过管道进入塔体顶部，然后通过填料层与硫酸溶液接触，使水分蒸发。
二、硫酸干燥塔的工作原理硫酸干燥塔的工作原理基于蒸发和分离原理。
当湿润的硫酸溶液进入干燥塔时，首先通过进料口引入塔体，然后流经填料层。
填料层的作用是将硫酸溶液分散成薄层，并增加硫酸溶液与蒸汽之间的接触面积。
顶部蒸汽通过蒸汽管道进入塔体顶部，并通过填料层与硫酸溶液接触。
由于蒸汽的热量，硫酸溶液中的水分会被加热蒸发，并从溶液中分离出来。
蒸汽中的水分和硫酸溶液中的水分会一起上升，经过填料层的阻挡和分散作用，使水分与硫酸溶液分离。
干燥后的硫酸溶液会沿着塔体底部的排液管道流出，并经过排液阀控制流量。
同时，顶部蒸汽中的水分会通过顶部的排气管道排出系统。
通过不断循环，湿润的硫酸溶液经过硫酸干燥塔后逐渐变干，最终达到所需的干燥程度。
工作原理简单明了，同时能够高效地去除硫酸溶液中的水分。
摘要硫酸广泛应用于化肥工业、石油工业、钢铁工业、有色冶金工业等。
其中硫酸的最大消费者是化肥工业。
在工业生产中，一般都采用二氧化硫催化氧化的方法制硫酸。
硫酸生产主要分原料预处理，SO2炉气制取和净化，SO2转化，SO3吸收和尾气处理等6大工序。
年产万吨硫酸车间干吸工段的工艺设计主要包括工艺流程设计，工艺过程计算，主要设备工艺计算及选型，部分设备的平面布置。
在设计中全系统采用两转两吸工艺。
首先炉气进入干燥塔干燥后，干燥气再进入转化工段，一次转化后炉气进入第一吸收塔进行SO3的吸收，吸收后气体中含有少量SO2和残余的SO3，进入二次转化器后回到第二吸收塔进行吸收。
设计中对主要工序进了物料衡算，热量衡算，并以此绘制物料平衡表和热量平衡表。
关键词：硫酸；工艺设计；物料衡算；热量衡算；AbstractSulfuric acid is widely used in chemical fertilizer industry, petrochemical industry, iron and steel industry, non-ferrous metallurgical industries. One of the largest consumers of sulfuric acid is a chemical fertilizer industry .In industrial production, we generally used the method of catalytic oxidation of sulfur dioxide sulfuric acid. Sulfuric acid pretreatment includes six major processes .Which are the main points of raw materials, reparation of SO2 ,purification of exhaust gas, the conversion of SO2, absorption of SO3 and emission treatment .Annual output of 70,000 tons of sulfuric acid drying and absorption section of the process plant design including process design, process calculation, calculation and selection of major equipment and technology, some of the equipment layout. In the design of system-wide, which use the double-absorption process. Firstly, drying furnace gas into the drying tower, and then the dry air going into the transformation department, after the first transformation the gas into the first furnace for the absorber of SO3, the absorbed gas contain small amount of SO2 and the remnants of SO3, after the converter back into the secondary to the second absorption tower for absorption. The design processes include the main material balance, heat balance, and thus draw the material balance and heat balance.Keywords: sulfuric acid; process design;mass balance;heat balance目录第1章绪论 (1)1.1 硫酸的性质 (1)1.1.1 硫酸的物理性质 (1)1.1.2 硫酸的化学性质 (1)1.2 硫酸的生产方法 (3)1.2.1 硝化法制造硫酸 (4)1.2.2 接触法制造硫酸 (5)1.3 硫酸生产全工段工艺简介 (5)1.3.1 SO2气体的制取与净化 (5)1.3.2 SO2气体的转化和吸收 (6)1.3.3 尾气的处理 (7)1.4 硫酸工业的重要性及其发展 (8)1.4.1 硫酸在国民经济中的重要性 (8)1.4.2 硫酸工业的发展 (10)1.5 本次设计主要研究内容 (11)第2章生产工艺 (12)2.1 两次吸收法生产硫酸流程图 (12)2.2 干燥、一吸及二吸系统流程说明 (12)2.3 工艺计算的基础数据 (13)2.3.1 干燥塔基础数据 (13)2.3.2 两转两吸的吸收塔基础数据 (14)第3章工艺计算 (15)3.1 原始数据 (15)3.1.1 产量 (15)3.1.2 炉气成分 (15)3.1.3 炉气水分含量 (15)3.1.4 进酸浓度 (15)3.1.5 转化率及吸收率 (15)3.2 干燥塔及其循环槽的工艺计算 (15)3.2.1 干燥塔及循环槽的物料衡算 (15)3.2.2 干燥塔及其循环槽的热量衡算 (17)3.3吸收塔及其循环槽的物料衡算 (21)3.3.1中间吸收塔物料衡算 (21)3.3.2 最终吸收塔物料衡算 (22)3.3.3 吸收循环槽物料衡算 (24)3.4吸收塔及其循环槽的热量衡算 (24)3.4.1中间吸收塔热量衡算 (24)3.4.2 最终吸收塔热量衡算 (26)3.4.3 吸收循环槽热量衡算 (27)第4章主要设备的工艺计算 (30)4.1冷却器计算 (30)4.1.1干燥塔冷却器的计算 (30)4.1.2中间吸收塔冷却器的计算 (33)4.1.3最终吸收塔冷却器的计算 (34)4.2填料塔的工艺计算 (36)4.2.1干燥塔的工艺计算 (36)4.2.2中间吸收塔的工艺计算 (39)4.2.3最终吸收塔的工艺计算 (41)第5章主要设备设计结果汇总 (45)第6章环境保护与治理建议 (47)设计小结 (48)参考文献 (49)致谢 (50)附录 (51)第1章绪论1.1 硫酸的性质硫酸是基础化学工业中重要的产品之一。
年产80万吨硫酸铵的工艺设计年产80 万吨硫酸铵的工艺设计摘要 (I)Abstract ........................................................................................ I I 引言.. (1) 第一章综述 (2)—1.1回收氨的目的及意义 (2)1.1.1氨的来源 (2)1.1.2回收氨的目的 (2)—1.1.3硫酸铵的性质和用途 (2)1.2硫酸铵生产方法 (3)—1.2.1老式饱和器法 ................................. 错误！未定义书签。
_1.2.2酸洗法 ......................................... 错误！未定义书签。
__ 1.2.3间接饱和器法................................ 错误！未定义书签。
__ 1.2.4喷淋式饱和器法............................... 错误！未定义书签。
1.3喷淋式饱和器法生产硫酸铵 (4)—1.3.1硫酸铵生产和结晶原理 (4)—1.3.2工艺优缺点 (6)第二章喷淋式饱和器法的工艺流程 (8)2.1喷淋式饱和器法生产硫酸铵的工艺流程 (8)2.2回收氨的影响因素及控制 (9)—2.2.1母液酸度 (9)—2.2.2母液温度 (10)—2.2.3母液搅拌 (11)—2.2.4离心分离和水洗 (11)2.2.5 杂质 (12)—2.2.6 晶比 (13)第三章饱和器的物料衡算和热量衡算 (14)3.1剩余氨水量的计算 (15)3.2氨的平衡及硫酸用量、干煤装入量的计算 (16)3.3水平衡及母液温度的确定 (17)3.3.1带入饱和器的水量17 3.3.2饱和器的出口煤气中的水蒸气分压18 3.3.3 母液最低温度的确定18 _3.3.4母液适宜温度的确定19 —3.4饱和器热平衡及煤气预热温度的确定 (19)—3.4.1输入热量Q入 (19)—3.4.2输出热量Q出 (22)第四章硫酸铵生产的主设备的计算 (24)4.1喷淋式饱和器 (24)4.2除酸器的计算 (27)结论 (30)致谢...................................... 错误！未定义书签。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型4.1吸收塔的设计吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。
4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计4.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。
但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。
而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法：（1） 喷淋塔吸收区高度设计（一）达到一定的吸收目标需要一定的塔高。
通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。
吸收区高度的理论计算式为h=H0×NTU (1)其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数，a 为塔内单位体积中有效的传质面积。
）NTU 为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ，即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =（△y 1-△y 2）/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量，NTU 越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。
根据（1）可知：h=H0×NTU=)ln()()(***22*11*22*112121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=∆-a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[82.0W a k L ∂=]4[ (2)其中：y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B)*1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B) k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3.h ﹒kp a )x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B)G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h)W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h)y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (m 为相平衡常数，或称分配系数，无量纲)k Y a 为气体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kPa)k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3)式（2）中∂为常数，其数值根据表2[4]表3 温度与∂值的关系（3）喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。
硫酸干吸三塔设备吊装方案一、编制依据1、本工程现场条件及实际情况2、本工程设计图纸3、本工程施工组织设计及相关技术文件4、有关现行施工操作规程5、汽车起重机性能表（见附表）二、工程特点本工程场地狭小，施工难度大；高空作业频繁，安全隐患大；三塔设备体积大，重量重，高度高，吊装、安装难度增大。
三、吊装方案1、设备概况2、人员配备3、设备的吊装程序设备吊装前场地处理及平整→吊车支设到指定位置→吊装机索具检查并准备→80T吊车吊装球底→调平找正，与混凝土基础固定→80T吊车吊装第一节壳体→吊车吊起，高空搭设平台组对、焊接→吊车松钩→80T吊车吊装第二节壳体→吊车吊起，高空搭设平台组对、焊接→吊车松钩→80T、50T吊车吊装第三节壳体→吊车吊起，高空搭设平台组对、焊接→设备安装完成4、设备的分段长度及重量（1）干燥塔第一节：高10.8m，重26T 第二节：高4.36m，重10T（2）Ⅰ吸塔第一节：高10.8m，重26T 第二节：高4.74m，重17T第三节：高5.46m，重11T（3）Ⅱ吸塔第一节：高10.8m，重26T 第二节：高4.1m，重16Ta.干燥塔b.Ⅰ吸塔c.Ⅱ吸塔图15、吊车的选用三台设备采用单车吊装工艺，作业半径10～12m，起升高度4～19m，三台设备球底的吊装选用50T汽车起重机，壳体的吊装选用80T及50吨汽车起重机双车配合吊装。
6、爬梯及平台的设置在壳体的制作过程中，预先在每节壳体外侧，距上边缘1.3m处，设置组对平台，供人员上下用爬梯焊接在壳体上。
（爬梯与平台的形式见附图2，附图3为吊挂结构示意图）7、吊具的拆卸吊耳设置在壳体内侧，距上边缘0.5m处，待组对结束后，由施工人员攀爬至上一层组对平台，即可拆掉U型卡及钢丝绳。
四、吊装前准备工作设备吊装前，必须做的准备工作如下：1、吊装方案已经业主和监理审批。
2、对施工人员进行吊装技术交底和施工安全技术教育。
3、吊装索具经过检查合格，无断丝现象。
硫酸装置干吸塔分酸器的选用董立伟;伍松滨;李昆洋【摘要】介绍了硫酸装置干吸塔分酸器的种类和特点,对目前常用的管式分酸器、管槽式分酸器和碟式分酸器进行了分析比较.以包头华鼎铜业发展有限公司1套120 kt/a冶炼烟气制酸装置恢复生产中干吸塔分酸器设计选型为案例,介绍选用高硅含铬球墨铸铁合金管式分酸器的经验.分酸器的选择可根据工艺状况、使用时间、节能减排、投资成本等方面综合考虑.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】3页(P54-56)【关键词】硫酸装置;干吸塔;管式分酸器;管槽式分酸器;碟式分酸器;选用【作者】董立伟;伍松滨;李昆洋【作者单位】包头华鼎铜业发展有限公司,内蒙古包头014010;包头华鼎铜业发展有限公司,内蒙古包头014010;包头华鼎铜业发展有限公司,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16在冶炼烟气或硫铁矿为原料的硫酸生产中，烟气干燥采用w(H2SO4)为92.5%～93%的硫酸吸收烟气中的水分，一次吸收和二次吸收采用w(H2SO4)为98%或98.5%的硫酸吸收烟气中的三氧化硫。
分酸器是硫酸生产中干燥塔、吸收塔内重要组件，它的好坏直接影响着填料的有效湿润状态和传质效果[1]。
由于干吸塔内气体的均匀分布程度主要取决于硫酸的均匀分布程度，所以分酸器的均匀分酸，使填料的各个表面均匀布酸是保证干燥和吸收效果的重要措施[2-3]。
按结构分，目前使用的分酸器有4种形式：铸铁挂爪槽式分酸器、管式分酸器、管槽式分酸器、碟式分酸器。
1 分酸器的种类及特点经过几十年的创新发展，硫酸生产用分酸器从结构和材质上都有不小的变化。
1.1 铸铁挂爪槽式分酸器最早的分酸器是铸铁挂爪槽式分酸器，它是溢流分酸。
优点是不存在酸泥堵塞的问题。
缺点是：①分酸不均匀，效率不高；②分酸点密度少，一般只有14个/m2 ；③设备笨重，安装要求高，槽平面与塔平面的不平度不能超过0.1 mm，安装较困难；④挂爪内液体不满管，反向流动的气体在爪内穿过时，易引起带沫[1]。
