Abstract：Use sulfur as raw material to produce sulfuric acid has the following benefits：simplify processes，save investment spending，and improve product quality．This process design introduces the process calculation，size calculation and model selection of the main equipment，process configuration，and environmental protection．This process design has three main sections：burning sulfur，transferring，and absorbing．During the burning sulfur section，blast furnace is the key equipment．When running the sulfur section，the liquid sulfur need to be kept atomized which means using the high quality liquid sulfur atomization equipment．The transferring and absorbing sections use “double transferring and double absorption”，3+2 five transferring sections， which is mature technique in the sulfuric acid industry．During the transferring and absorbing sections，the first transferring rate can reach 93.5%，the second transferring rate can reach 96.9%，and the total transferring rate and absorbing rate can reach 99.8%．Using this technique，the operation rate can be increased．Meanwhile，the discharging of waste gas and waste water can be decreased．Furthermore，the utilization efficiency of waste hear will be increased to maximize the resource utilization．Furthermore，this process design contains two related drawing design：piping and instrument diagram of sulfuric acid production from sulfur-burning，and middle absorption tower equipment drawing． Key words：sulfur；sulfuric acid；process；equipment；design
第1章 文献综述
1.1 概述
1.1.1 硫酸的性质及基本用途
硫酸纯品为无色油状液体。工业品因含杂质而呈黄、棕等色。密度（液态）1.831g/cm3。凝固点10.36。沸点（330±0.5）℃。98.3％的硫酸水溶液为恒沸混合物，沸点339℃。一种活泼的二元无机强酸。能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反应生成硫酸盐。浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性。能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化。与水混合反应激烈，放出大量热。用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中，切勿将水注入酸中造成溅酸伤人。低于76％的硫酸与金属反应放出氢气。
硫酸的用途十分广泛，作为重要的化工基本原料之一，广泛应用于化工、国防、冶金、医药、石油、纺织等各个工业部门。硫酸主要用于生产化学肥料合成纤维、涂料、洗涤剂、制冷剂、饲料添加剂和石油的精炼、有色金属的冶炼以及钢铁、医药和化学工业。在化肥工业方面，使用大量的硫酸用于生产磷酸、磷铵、过磷酸钙及硫酸铵，其消耗量占硫酸产量的50%～60%。在冶金工业中，用硫酸作为钢铁表面氧化皮的清洗剂；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、除草剂杀鼠剂的生产中亦需要硫酸；在有色金属的生产中，用硫酸配制电解液用于精制各种金属；某些贵重金属的精炼也需用硫酸溶去夹杂的其他金属。在有机合成工业中，硫酸用于各种磺化反应和硝化反应。在石油工业中，石油精炼需用硫酸除去石油产品中的不饱和烃、胶质及硫化物等杂质。在火药及国防工业中，浓硫酸用于制取硝化甘油、硝化纤维、三硝基甲苯等炸药；原子能工业中用于浓缩铀。
1.1.2 我国硫酸工业的发展状况
我国硫磺制酸工业随着国民经济的发展得到了快速发展。据统计，2002年全国硫酸总产量30510.93kt，硫磺制酸产量已占总产量的36.4%。而2010年全国硫酸总产量35287.66kt，硫磺制酸产量已占总产量的42.1%。不但产量增加，硫酸生产技术的进步也很显著。在生产发展中技术不断进取是我国硫酸工业的特点。特别是20世纪80年代以来，加强与国外技术交流和国际合作，引进部分工艺技术和先进设备，通过消化和吸收国外先进技术，开发了许多新设备、新材料，使我国的硫酸生产技术水平有了很大的提高，逐步缩小了与世界先进水平的差距。采用国产化技术建设硫酸装置一直是我国硫酸工业的主体。
2011年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，硫磺制硫酸下游行业进入新一轮景气周期从而带来硫磺制硫酸市场需求的膨胀，硫磺制硫酸行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。同时，在国家―十二五‖规划和产业结构调整的大方针下，硫磺制硫酸面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机[1]。
1.1.3 硫酸在国民经济中的重要性
硫酸是化学工业的重要产品，又是许多工业生产的重要原料。硫酸常常被列为国家主要化工产品之一，人们往往用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。对于中国的硫酸工业来说，21世纪是一个全新的发展阶段。资源的全球化配置、国外资金与技术的全面介入，必将打破中国硫酸工业的原有格局，我们的技术水平、生产管理水平也将因此而跃上一个新的台阶。对于企业来说，机遇与挑战并存，只要迅速树立“国际准则”观念，及时调整发展方略、不断提高竞争实力，就能够成功地立足于国内
乃至国际硫酸市场。面对未来，我们充满信心，经过入世风雨的涤荡之后，中国必将跻身于世界硫酸强国之林。
1.2 设计规模和规格
1.2.1 设计规模
设计规模：15万吨/年 年工作日：300天 1.2.2 产品及规格
原料：硫磺 规格：含水:0.24%
灰分：0.72% 产品：98%的浓硫酸 格，硫酸质量符合下表要求：
表1.1 硫酸质量指标表
1 2 3 4 5 6
指标名称 硫酸（H2so4）≥
灰粉%≤ 铁（Fe）含量≤ 砷(As)含量%≤ 透明度mm≥ 色度ml≤
浓硫酸 98.0 0.03 0.01 0.005 50 2.0
1.3生产路线选择论证
1.3.1 硫磺制取硫酸主流程方块图
图1.1 硫磺制取硫酸主工艺流程图
1.3.2 硫磺中杂质对制酸工艺的影响
硫磺中的杂质主要有灰分、水分、酸度和硫化氢等，它们对制酸工艺的影响分述如下： （1）灰分
硫磺，特别是回收硫，在产出时灰分含量是比较少的。但它们以固态经过堆存、装卸和运输，以及用户的库存，将受到各种固体杂质的污染，使其灰分含量增加。硫磺中灰分能污染加热表面而降低它的传热系数，部分灰分在熔硫槽、澄清槽中沉降，过多的灰分将缩短熔硫槽和澄清槽的清理周期。原料硫磺（固态）灰分含量一般不宜超过0.05%。 （2）水分
硫磺中的水分在熔硫和液硫澄清过程中基本上全部被蒸发掉。硫磺中水分多或少，仅影响熔硫时的蒸汽消耗量。与完全没有水分时比较，每含1%水分，熔硫蒸汽的理论消耗量（指完全没有热损失时）增加16.6%。
液态硫磺含水分0.01%～0.03%是正常的，固态硫磺当含水分在1%以