硫酸转化工艺课程设计(最新整理

硫酸转化工艺课程设计(最新整理内容摘要：

temperature generally estimated using four paragraphs into the operation of the process line, then draw XT equilibrium curve and the optimal temperature curve, depending on the operating line to plete the material balance and heat balance, if the calculated value is too large different between the value and the actual,you need to reset curve operations with the method of the variance ,and than calculate until that the Design values and calculated values is similar , draw the flow chart of sulfuric acid and a conversion section in flow chart. Key word: H2SO4； conversion process； design 武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书 1 第一章 文献综述 硫酸， H2SO4，相对分子质量 ，是指 SO3与 H2O 摩尔比等于 1 的化合物，或指 100﹪ H2SO4，外观为无色透明油状液体，密度（ 20℃ ）为。 工业上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即 SO3与 H2O 摩尔比≤ 1 的物质。 发烟硫酸是SO3的 H2SO4溶液， SO3与 H2O 的摩尔比 1，以为无色油状液体，因其暴露与空气中，逸出的 SO3与空气中的水分结合形成白色烟雾，故称之为发烟硫酸。 硫酸用途非常广泛，无论在工业部门，还是在发展农业生 产、满足人民物质生活需要、加强国防力量，都起着重要作用。 硫酸在大宗生产的化学品中产量居于前列，是最重要的化工原料之一。 硫酸最重要的用途是生产化学肥料，用于生产磷铵、重过磷酸钙、硫胺等。 在中国，硫酸产量的 60％以上用于生产磷肥和复肥。 在化学工业中，硫酸是生产各种硫酸盐的主要原料，是塑料、人造纤维、染料、油漆、药物等生产中不可缺少的原料。 在农药、除草剂、杀虫剂的生产中亦需要硫酸。 在石油工业中，石油精炼需要使用大量硫酸作为洗涤剂，以除去石油产品中的不饱和烃的硫化物等杂质。 在冶金工业中，钢材加工及成品的酸洗要用硫酸 ；电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液需使用硫酸；某些贵金属的精炼亦需用硫酸溶去杂质的其它金属。 在炸药及国防工业中，浓硫酸用于制取硝化甘油、消化纤维、三硝基甲苯等炸药。 原子能工业中用于浓缩铀。 运载火箭所用染料亦离不了硫酸。 我国的硫酸工业起始于 19 世纪 70 年代，在旧中国产量很少，新中国建立后，硫酸工业获得了高速发展。 传统的工艺流程是硫铁矿制酸法。 这种工艺落后，不但厂区内粉尘飞扬，矿渣如山，而且排放出大量废水、废气，严重污染周围环境，每年仅向农户支付的赔偿金和上缴的排污费占据了不少生产成本。 为了减少污染，降低生 产成本改用硫磺制硫酸。 发达国家早就开始普遍推广了，由于近期进口硫磺比国内便宜，利润空间很大，大多数国内硫酸生产厂家转向用硫磺法生产硫酸。 中国是硫铁矿资源较为丰富的国家，硫铁矿产量居世界首位。 相对而言，天然和再生硫磺要少的多，因此硫铁矿是中国硫酸生产的主要原料。 用它生产的硫酸占硫酸总产量的 80﹪以上，其它原料在 20﹪以下，其中冶炼烟气占 16﹪左右。 根据中国硫资源的特点，今后中国的制酸原料仍以硫铁矿为主，同时大力发武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书 2 展冶炼烟气制酸，稳健的发展硫磺制酸、石膏制酸 [1]。 早在 8 世纪就有硝石与绿矾在一起蒸馏得到硫酸的 方法。 Paracelsus 记述了用绿矾（ FeSO4 7H2O)为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸的方法。 在煅烧过程中，绿矾发生分解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝，便可得到硫酸。 在 18 世纪 40 年代以前，这种方法为不少地方所采用。 古代称硫酸为“绿矾油”，就是由于采用了这种制造方法的缘故。 实验室硫酸制法 ： 可以用 加强热，用冰水混合物 +U 型管冷凝即可，用 NaOH 吸收 SO2，理论可得 %的 H2SO4 关键在于 尾气 吸收。 其他硫酸制备工艺 ： 氨酸法增浓低浓度 二氧化硫 气体生产硫酸方法 ； 采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺 ； 草酸生产中含硫酸废液的回收利用 ； 从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺 ； 从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法 ； 从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法 ；从制备 2羟基 4甲硫基丁酸 (MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法 ； 催化氧化回收含有机物废硫酸的方法 ； 电瓶 用硫酸生产装置 ； 二氧化硫源向硫酸的液相转化方法 ； 1沸腾炉 焙烧 硫磺 制备硫酸的方法 ； 1沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用 ； 1高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法 ； 1高温浓硫酸液下泵耐磨轴套 ； 1高效 阳极保护 管壳式浓硫酸冷却器 ；1节能精炼硫酸炉装置 ； 1精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法 ； 1利用废硫酸再生液的方法和装置 ； 1利用含 硫化氢 的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸 ； 利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸。 二氧化硫氧化成三氧化硫是制硫酸的关键，但是，这一反应在通常情况下很难进行。 后来人们发现，借助于催化剂的作用，可以使二氧化硫氧化成三氧化硫，然后用水吸收，即制成硫酸。 根据使用催化剂的不同，硫酸的工业制法可分为硝化法和接触法。 硝化法（包括铅室法和塔式法）是借助于氮的氧化物使二氧化硫氧化制成硫酸。 其中铅室法在 1746 年开始采用，反应是在气相中进行的。 在铅室法的基础上发展起来的塔式法，开始于本世纪初期。 塔式法制出的硫酸浓度可达 76%左右。 目前，我国仍有少数工厂用塔式法生产硫酸。 硝化法制得的硫酸， H2SO4 含量低（ 78﹪ H2SO4），杂质含量高（主要含有尘及氮氧化物），且需耗用大量硝酸或硝武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书 3 酸盐，远远满足不了染料、化纤、有机合成、石油化工部门的要求。 因此，次发的发展受到限制 [2]。 接触法制酸几乎是世界上硫酸工业的唯一生产方法。 其原料为能够生产二氧化硫的含硫物质，一般含有硫磺、硫化物、硫酸盐、含硫。