年產(chǎn)700噸分析純硫酸工廠吸收工段工藝設(shè)計(jì)

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普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書

課題名稱年產(chǎn)700噸分析純硫酸工廠吸收工段工藝設(shè)計(jì)

摘要

分析純硫酸是相當(dāng)重要的化工材料之一，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，本設(shè)計(jì)是用液態(tài)三氧化硫?yàn)樵希ㄟ^加熱器送入分析純吸收塔進(jìn)行吸收得到分析純硫酸，很大程度簡化了工藝進(jìn)程，儉約了投資費(fèi)用，并且產(chǎn)品的質(zhì)量高。

本次是年產(chǎn)700噸分析純硫酸的吸收工段車間設(shè)計(jì)，介紹了分析純硫酸生產(chǎn)的主方法和成熟的工藝流程。主要內(nèi)容包括原料、吸收工段及主要設(shè)備的選擇、環(huán)保措施、市場分析、車間布置設(shè)計(jì)、公用工程、經(jīng)濟(jì)效益、計(jì)算機(jī)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用等。完成化工設(shè)計(jì)中的每個(gè)設(shè)計(jì)過程，到達(dá)設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過分析后，設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理并且技術(shù)很可靠，在設(shè)計(jì)進(jìn)度中，還重視對三廢分析處理方法。

1.1概述

1緒論

硫酸是十分重要的化學(xué)產(chǎn)品之一。硫酸用處的廣泛性主要由性質(zhì)來決定，硫酸主要用于制作化學(xué)肥料、合成纖維、染料料、助劑、冷凍劑、食品添加劑以及石油的提煉、有色金屬的煉制，和鋼鐵、醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)[1]。

在以往的三十年里，我國硫酸工業(yè)的發(fā)展有著很大的進(jìn)步，其中突出的表現(xiàn)是在硫酸工程設(shè)計(jì)當(dāng)中項(xiàng)目較多、科學(xué)技術(shù)水平較高、質(zhì)量也好、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。在國自己設(shè)計(jì)的大型、小型的分析純硫酸工程廣泛全國，而且參與了一部分超大型的硫酸工程的設(shè)計(jì)，還通過從國外引進(jìn)先進(jìn)的分析純硫酸工程技術(shù)。根據(jù)硫酸工程設(shè)計(jì)的進(jìn)步，我國硫酸工業(yè)的科學(xué)技術(shù)有著十分大的改進(jìn)。用途于制造無機(jī)化學(xué)肥料，以及基礎(chǔ)化工原料用于有色金屬的提煉、無機(jī)化學(xué)物的制作和石油化工、無機(jī)鹽化工、有色金屬精煉、染料化學(xué)肥料的制作、石油提煉，以及紡織印染國防科學(xué)技術(shù)物品的制作和現(xiàn)代化工科學(xué)技術(shù)、油工業(yè)、合成工業(yè)以及國防軍工、制革、藥醫(yī)農(nóng)藥、煉焦等工業(yè)部門[2]。

分析純硫酸工程因所用的原料的差異而不一樣，所選工藝必需與設(shè)備、原料能夠相對應(yīng)的，往年我國以工業(yè)硫酸為主體，在往后當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，這狀況將會(huì)有較大改變；以工業(yè)硫酸通過精餾提純生產(chǎn)分析純硫酸，是我國試劑硫酸工業(yè)的主要生產(chǎn)方法，隨著技術(shù)的改進(jìn)，,不斷出現(xiàn)的新建工程開始從環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)難易程度考慮，選用高純度三氧化硫氣體通過吸收塔吸收得到試劑硫酸，以吸收法來制造分析純硫酸的工藝工程，也有新的發(fā)展，一般狀況下，吸收法制取分析純硫酸比蒸餾法更加節(jié)能，而且經(jīng)濟(jì)效益高。

1.1.1硫酸的發(fā)展歷史

在中國古代，硫酸就被人們稱為“綠礬油〞。硫酸最早出現(xiàn)在公元7世紀(jì)，阿拉伯的一位賈比爾采用干餾硫酸亞鐵固體制得硫酸。在前對化工有過分析的人，譬如加比爾、伊本等等，并且寫了和硫酸以及其他有關(guān)的礦物品分類；還有一些人，譬如西拉醫(yī)師、拉齊·，主要重視于硫酸的種類和它們在醫(yī)學(xué)及其他領(lǐng)域上的價(jià)值[2]。

在18世紀(jì)，英國的物理學(xué)家BohnnRdolfGlaber把硝酸鉀與硫混合在一起預(yù)熱生產(chǎn)得硫酸。在生產(chǎn)的過程中，硝酸鉀可以分解并且把硫氧化讓其與水混合而變成硫酸的三氧化硫（SO3），隨后，在1736年，倫敦的藥劑師JoshuaWard用這個(gè)方法大規(guī)模的生產(chǎn)硫酸。

在19世紀(jì)80年代，硫酸的制取主要使用如下的工藝：黃鐵礦通過灼燒變?yōu)榱蛩醽?/p>

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鐵，之后繼續(xù)灼燒，就可以在380℃下發(fā)生分解反應(yīng)，得到可以生產(chǎn)硫酸的三氧化硫了。但是此過程的成本十分大，從而阻礙了濃硫酸的廣泛運(yùn)用，根據(jù)蕭·道爾頓在1708年分析得到的硫酸分子圖，由于硫酸中有一個(gè)硫原子位于中心位置并而和三個(gè)氧原子構(gòu)成共價(jià)鍵。

在接下來的時(shí)間里，到了1931年，德國生產(chǎn)醋的化學(xué)家MergrineThillis分析出干吸法生產(chǎn)硫酸，不僅能夠更低成本生產(chǎn)出三氧化硫和硫酸，而且這種生產(chǎn)方法在如今已經(jīng)廣泛運(yùn)用了。

1.1.2全球硫酸工業(yè)概況

不僅硫酸是傳統(tǒng)的無機(jī)基本化工材料，而且17世紀(jì)晚期規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)以來，根據(jù)紡織工業(yè)、油漆的興起而且迅速發(fā)展，即隨原油化工、助劑工業(yè)、有色冶金、添加劑和國防工業(yè)、重工業(yè)和相關(guān)工業(yè)的不斷發(fā)展[2]。由于發(fā)展工藝回收了95％以上的熱量供應(yīng)與產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電，而且還可以向裝置外提供電源，所以成為了清潔生產(chǎn)工藝的新型企業(yè)，不僅硫酸工藝技術(shù)和材料、設(shè)備不斷蛻變和發(fā)展，特別是過去幾年以節(jié)能和環(huán)境保護(hù)為依據(jù)的變革，讓硫酸工藝和設(shè)備有了巨大的改變，而MCS和Outle等熱量回收工藝流程是相當(dāng)熱門的技術(shù)，。當(dāng)前全國分析純硫酸工程不斷向著大型化規(guī)模的進(jìn)步，60％的硫酸主要是磷酸制取，并且有一部分用于重要金屬的制造，由于工業(yè)部門的規(guī)模的大型化，所以要求配套的分析純硫酸工程也大型化，而且有色金屬煉制工程的規(guī)模也需配套大型化。反正，這些工業(yè)部門生產(chǎn)大型化帶動(dòng)了分析純硫酸工程的大型[2]。

1.1.3我國硫酸工業(yè)概況

隨著國的經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展，特別是有重工業(yè)和輕功工業(yè)的不斷增長并且?guī)?dòng)了硫酸工業(yè)的快速進(jìn)步。直到2l世紀(jì)中期，建成了大量大型的以硫磺或硫鐵礦為原料的企業(yè)，以冶煉煙氣為原料的大型硫酸銨、銅與硫酸工程等有色金屬冶煉配套的建設(shè)，大量大型、中企業(yè)得到了改造，其規(guī)模也不斷擴(kuò)大化不斷發(fā)展。相應(yīng)的建設(shè)大型的分析純硫酸裝置。雖然建成的規(guī)模大型的企業(yè)的總生產(chǎn)能力的比重將不斷增高，但是大型硫酸設(shè)備漸漸的轉(zhuǎn)變?yōu)槲覈蛩峁I(yè)的主要部分，以硫磺制酸為主體，以冶煉煙氣生產(chǎn)酸較少。在待建項(xiàng)目建成后，順應(yīng)了硫酸工業(yè)發(fā)展方向的需要[2]。

眾所周知，在我國硫酸工業(yè)技術(shù)的水平有了翻天覆地的變化，我國不但在自主研發(fā)建設(shè)大量硫酸設(shè)備，而且還引進(jìn)了大量先進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備、硫酸裝置、熱回收技術(shù)、助劑和膠黏劑等，大大提高了我國硫酸工業(yè)技術(shù)和設(shè)備安裝水平都得到了提高，還不斷研發(fā)研制，不斷開發(fā)