1、 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） (冶金化工系冶金化工系) 题题 目目 年产年产 30 万吨硫磺制硫酸工艺设计万吨硫磺制硫酸工艺设计 I 目录 摘要摘要 1 1 关键词关键词 1 1 第一章第一章 综述综述 2 2 1.1 物质的性质 2 1.1.1 硫磺的性质 . 2 1.1.2 稀硫酸化学性质 . 2 1.1.3 浓硫酸的性质 . 2 1.1.3 稀硫酸化学性质 . 4 1.2 硫酸的用途 4 1.3 硫酸生产的工艺比较 6 1.3.1 硫磺与硫铁矿的工艺比较 6 1.3.2 冶炼烟气 . 7 第二章第二章 硫磺制硫酸的工艺流程与操作指标硫磺制硫酸的工艺流程与操作指标 9 9 2
2、.1 原料及反应原理 9 2.1.1 原料 . 9 2.1.2 反应原理 9 2.2 工艺流程 . 10 2.2.1 熔硫、过滤及液硫储存工序 10 2.2.2 焚硫、转化及吸收工序 11 2.3 工艺设计 . 13 2.4 工艺指标 . 13 2.5 不正常现象及处理方法 . 14 第三章第三章 主要设备主要设备 1515 3.1 主要设备 . 15 3.1.1 熔硫工段（包括原料工段） 15 3.1.2 焚硫转化工段 15 3.1.3 干吸工段 18 3.1.4 成品工段 19 第四章第四章 物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算 2121 4.1 物料衡算 . 22 4.1.1 原料的选取
3、 . 22 4.1.2 本设计所需达到的工艺指标 . 22 4.1.3 焚硫工段物料衡算 . 22 4.1.4 转化阶段物料衡算 . 23 4.1.5 工艺中所需 98%硫酸及工艺水的计算 26 4.1.6 年产 30 万吨硫酸原料消耗量 27 4.2 热量衡算 . 28 4.2.1 熔硫阶段热量衡算 . 28 4.2.2 焚硫阶段的热量衡算 . 31 II 4.2.3 转化阶段回收热量计算 . 31 结语结语 3333 致谢致谢 3434 参考文献参考文献 3535 -1- 摘要摘要 本设计主要讲述硫酸生产工业中焚硫转化生产工段。其中转化主要讲述“两转 两吸”生产工序，其中“两吸”指硫酸的干
4、燥吸收工序，也是本设计的主要内容。 将原料液通过空气过滤器过滤后的空气进入干燥塔， 塔内用 98%的硫酸吸收空气中 的水分，并经塔顶除雾器除去酸沫后进入空气鼓风机，空气经压缩升温后送入焚硫 炉。原料和空气在炉内反应，生成二氧化硫气体可达 911%，经废热锅炉回收余热 后，在气体过滤器除去其中的粉尘。操作时不得超过 99%以上的浓度。由于干燥和 吸收都是放热反应，出塔酸都需经酸冷却器后才能返回塔内使用。具有中间吸收的 制酸系统， 基建投资虽然高些， 但是它能增加硫酸产量， 可以使用较高的气体浓度。 因此，足以抵偿其增加的投资费用。但是，采用中间吸收的主要意义在于改善硫酸 厂的环境。本次设计为了满
5、足生产工艺条件的要求，绘制了工艺流程图，对吸收塔 进行物料衡算和能量横算。本设计设计合理，满足工艺生产要求。 关键词关键词 硫磺、空气、吸收、填料塔、设计 -2- 第一章 综述 1.1 物质的性质物质的性质 1.1.1 硫磺的性质硫磺的性质 硫磺一般呈块状或粉末状， 浅黄色， 带杂质者为灰绿色。 条痕黄白色， 脂肪光泽， 晶体透明或半透明。硬度 1.2，不完全解离，性脆。硫磺的比重 2.05-2.09。摩擦生负 电，易溶（180） ，燃烧时生淡蓝色火焰，并放出 SO2气体。 硫磺外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味。分子量为 32.06，蒸汽压是 0.13KPa，闪点为 207，熔点为 11
6、9，沸点为 444.6，相对密度为 2.0。硫磺不溶 于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。作为易燃固体，硫磺主要用于制造染料、 农药、火柴、橡胶、人造丝等。 1.1.2 稀硫酸化学性质稀硫酸化学性质 （1）可与多数金属（比铜活泼）氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水； （2）可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸 盐和弱酸； （3）可与碱反应生成相应的硫酸盐和水； （4）可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气； （5）加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。 （6）强电解质,在水中发生电离 H2SO4=2H+ + SO4 2- 1.1.3 浓硫酸的性质浓硫酸的性质 脱水性脱水性 就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水 性且脱水性很强。 脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程， 反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（21）夺取被脱水物中的氢原子和氧 原子。 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有
