1.硫铁矿制硫酸余热锅炉工艺设计的毕业设计
我国生产硫酸以硫铁矿为主要原料。在焙烧硫铁矿时会产生大量反应热,从能源角度而言,这些热量属于二次能源,通常称谓余热(或称废热)。用余热锅炉回收这部份热量产生蒸汽,既可利用能源、降低硫酸生产成本,又可减少对环境的热污染。硫酸余热锅炉通常分两个部份回收热量:一是为保持稳定的焙烧温度从沸腾层中吸收部份热量;二是自沸腾焙烧炉出口炉气中回收部份热量。 余热锅炉一般分为烟道式和管壳式两大类。硫酸余热锅炉属于烟道式余热锅炉,这是根据制酸炉气的特性而采用的。由于硫铁矿制酸余热锅炉分两个部份吸收热量,因此余热锅炉也由两大部份组成,即沸腾层冷却管组和锅炉本体(一般所谓硫酸余热锅炉是指锅炉本体)。前者装置于沸腾焙烧炉内,通常称为沸腾层埋管;沸腾焙烧炉出口的炉气则导入锅炉本体,回收余热。沸腾层冷却管组与锅炉本体各自形成单独的汽水系统,但共用一个汽包。1 硫铁矿沸腾焙烧炉气的特性及硫酸余热 锅炉的特殊性 硫铁矿沸腾焙烧炉气温度为950℃左右,含S0:12%左右、并含微量的SO。,含尘300~400g/m。,尘的主要成份为Fe20。或Fe。O。,烟气量则随制酸能力而定,炉气进锅炉处一般为负压。
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2.硫磺制硫酸的过程
1、过滤杂质。(防止在焚硫炉里面燃烧产生杂质气体)
2、将液硫输送到焚硫炉进行燃烧。
3、燃烧所得炉气在转化塔里面进行转化(so2-so3的过程),也就是转化工段,其实一般工艺上高温蒸汽是很宝贵的,所以一般在焚硫炉尾部都会连接一锅炉,用以生产高温蒸汽。
4、在吸收塔里面,利用98%的浓硫酸进行吸收,也就是干吸工段。
注意:全程的保温系统必须要做好,其实一般锅炉产生的高温蒸汽,是用于发电和传输到磷铵。
扩展资料:
其他制备工艺
1、氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法。
2、采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺。
3、草酸生产中含硫酸废液的回收利用。
4、从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺。
5、从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法。
6、从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法。
7、从制备2-羟基-4-甲巯基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法。
8、催化氧化回收含有机物废硫酸的方法。
9、电瓶用硫酸生产装置。
10、二氧化硫源向硫酸的液相转化方法。
参考资料来源:搜狗百科-硫酸
3.硫磺制硫酸的工艺流程
原发布者:qtiaaon0
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
4.请介绍用天然气和硫磺制备硫化氢的工艺方法
中国石油化工股份有限公司巴陵分公司150kt/a硫酸装置为公司“煤代油”工程的配套装置,主要处理“煤代油”装置H2S尾气,并为公司己内酰胺提供w (H2SO4)98%硫酸和游离SO3(w)20%发烟硫酸。
该装置是我国第一套硫磺和硫化氢联合制酸装置,由巴陵石油化工设计院设计,采用“3+2”两转两吸、湿法与干法相结合的制酸工艺,吸收工序采用了直接冷凝成酸与吸收成酸相结合的工艺。装置设计能力为协(H2SO4)98%硫酸62kt/a、游离SO3(w)20%发烟硫酸88kt/a;副产4.2MPa中压蒸汽204kt/a。
该装置技术先进、自动化程度高,2006年3月投料试车,经过一年多的运行,各项工艺指标均达到设计要求。 1 原料气组成 该装置的原料由固体硫磺和“煤代油”装置H2S尾气组成,“煤代油”装置H2S尾气组成见表1。
表1 “煤代油”装置H2S尾气组成项目 低硫工况 高硫工况气体组分(φ),% CO2 68.49 68.25H2 0.14 0.15N2 1.03 1.07H2S 30.08 30.35COS 0.18 0.11CH3OH 0.08 0.07平均分子量/(g•mol-1) 40.820 40.772气体流量/(m3•h-1) 4328 7617 H2S尾气中主要组分是CO2和H2S,随着工况的不同,气体组分和流量有一定差别。 2 工艺流程 该装置分为熔硫工序、焚硫工序、转化工序、干吸工序及废热回收系统,硫磺和硫化氢联合制酸装置工艺流程见图1(略)。
2.1 熔硫工序 将袋装固体硫磺和适量的生石灰倒人上料仓中,再遗过皮带给料机将物料送至快速熔硫槽。熔化后的液体硫磺从溢流口流至助滤槽,再由泵输送至液硫过滤机过滤,过滤后的精硫流至精硫槽,一部分经液硫输送泵直接送至焚硫炉与酸性H2S气体共同燃烧,一部分送人液硫储罐备用。
该工序的各槽都有顶盖并加保温,并设有放空管,保证了工作环境的清洁、安全。 2.2 焚硫工序 液硫由液硫输送泵加压经机械喷嘴雾化后喷人焚硫炉,酸性H2S气体经储罐缓冲减压后由H2S喷嘴喷人焚硫炉。
空气干燥后由鼓风机送人焚硫炉,与液硫和H2S气体充分混合,燃烧反应生成SO2和H2O。 2.3 转化工序 转化工序采用湿法与干法相结合的工艺,“3+2”流程,从废热锅炉出来的炉气经气体过滤器进入转化器,炉气经一至三段催化剂床层湿法转化后进人冷凝成酸塔、烟酸塔、一吸塔和纤维除雾器,再进入四、五段催化剂床层干法转化后进人二吸塔。
2.4 干吸工序 干吸工序采用直接冷凝成酸与吸收成酸相结合的工艺,生产w(H2SO4)98%硫酸和游离SO3(w)20%发烟硫酸。酸循环系统采用塔一槽一泵一酸冷却器一塔的配置。
空气经空气过滤器过滤进入干燥塔,由塔顶喷淋的w(H2SO4)98%硫酸干燥后由空气鼓风机送人焚硫炉和转化器。循环酸经阳极保护酸冷却器冷却后由酸泵送至干燥塔顶,再回流至干吸塔酸循环槽。
冷凝成酸塔、烟酸塔循环酸由酸泵送到各自酸冷却器冷却后进烟酸循环槽,一吸塔循环酸由酸泵送到阳极保护酸冷却器冷却后进干吸塔酸循环槽,二吸塔循环酸由酸泵送到阳极保护酸冷却器冷却后进二吸塔酸吸循环槽。 2.5 废热回收系统 脱盐水经除氧器除氧后由给水泵送热管省煤器预热,再进入废热锅炉汽包。
废热锅炉产生的饱和蒸汽送人中温过热器,然后进入转化一段出口的高温过热器,产生的过热蒸汽减温、减压后并人公司蒸汽管网。 3 工艺和装置特点 该硫磺和硫化氢联合制酸的工艺和装置具有如下特点: a.熔硫工序各槽的液位、皮带给料机输磺量均由主控系统自动控制,液硫过滤机设有液压抽芯和振动镣渣装置,操作简单。
熔硫工序冷凝水和废热均可回收利用。 b.H2S尾气中的硫化氢、氢气、甲醇等在焚硫炉内燃烧生成水,使得焚硫炉出口炉气水含量偏高,炉气水含量越高,露点也越高。
经检测,该装置省煤器出口露点为245℃,废热锅炉出口气体w(H2O)超过10%,均比普通硫磺制酸装置高许多,因此需对烟气管澈换热器、转化器等设备采取防腐处理。 c.焚硫炉燃烧温度一般控制在1020℃左右,使原料燃烧完全以免产生升华硫。
焚硫炉中后部加入二次空气以强化燃烧。 d.转化采用丹麦托普索公司催化剂,其中一至三段采用WSA催化剂,以保证SO2总转化率达到99.8%以上,减少装置有害气体排放。
经检验,该催化剂具有活性高、起燃温度低、压力降小、转化率高的优点。 e.干吸工序冷凝成酸塔与烟酸塔共用一个循环槽,干燥塔与一吸塔共用一个循环槽。
串酸系统中,烟酸塔与干吸塔循环酸可互串,干吸塔与二吸塔循环酸可互串。各酸槽均配置硫酸浓度分析仪、雷达液位计、磁翻板液位计,可根据DCS的显示调节串酸调节阀、加水阀及产酸阀,操作方便、安全。
f.该装置采用集散控制系统(DCS),实现在控制室的全CRT操作,装置的关键参数由计算机自动控制。 4 主要设备 4.1 焚硫炉 焚硫炉为卧式圆筒形,规格为φ4000mm*13 500mm,内衬耐火砖,设有三道挡墙。
焚硫炉出口端直接与废热锅炉相连,头部设置有硫磺喷嘴、,H2S旋风喷嘴、液化气燃烧器及视镜。 4.2 转化器 转化器规格为φ7000mmX20 800mm,壳体材质为Q235A,内有耐火衬里,由上至下依次为一至五段催化剂床层。
转化器内催化剂分布见表2。 表2 转化器内催化剂分布项目 催化剂床层 一 二 三 四 五催化剂。
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