毕 业 设 计（论 文） (化工系)
题 目 硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺 专 业 应用化工技术
班 级 化工0802 姓 名 赵晓玉 学 号 08120242 指导教师 赵佩
完成日期 2010年6月25日~2010年10月10日
济源职业技术学院毕业设计(论文)
目录
摘要 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 - 第一章 绪论 ----------------------------------------------------------------------------------- - 2 - 1．1概述 ................................................................................................................ - 2 -
1.1.1硫酸的性质和用途 -------------------------------------- - 2 - 1.1.2硫酸的生产方法 ---------------------------------------- - 3 - 1.1.3硫酸的发展趋势 ---------------------------------------- - 4 - 1.1.4硫酸的生产工艺流程 ------------------------------------ - 5 - 第二章 二氧化硫炉气的制备 -------------------------------------------------------------- - 9 - 2.1硫铁矿及其焙烧前的处理 ............................................................................... - 9 -
2.1.1硫铁矿的性质 ------------------------------------------ - 9 - 2．1．2 硫铁矿的处理 --------------------------------------- - 9 - 2.2硫铁矿焙烧的基本原理 ................................................................................. - 10 - 2．3沸腾焙烧 ...................................................................................................... - 11 - 2.4焙烧的工艺条件 ............................................................................................. - 15 - 2.4.1焙烧的工艺流程 --------------------------------------- - 15 - 2.4.2沸腾焙烧的工艺条件 ----------------------------------- - 15 - 2.5焙烧中矿尘的清除 ......................................................................................... - 16 - 2.6废热利用 ......................................................................................................... - 17 - 第三章 炉气的净化及干燥 -------------------------------------------------------------- - 18 - 3.1炉气净化的目的和要求 ................................................................................. - 18 - 3.2净化的原理和方法 ......................................................................................... - 19 - 3.3炉气净化的工艺流程 ..................................................................................... - 20 - 3.4炉气的干燥 ..................................................................................................... - 22 - 第四章 二氧化硫的催化氧化 ------------------------------------------------------------ - 23 - 4.1二氧化硫催化氧化的基本原理 ..................................................................... - 23 -
4.1.1二氧化硫催化氧化反应的化学平衡 ----------------------- - 23 - 4.1.2 二氧化硫氧化的反应速率 ------------------------------- - 25 - 4.1.3 二氧化硫氧化催化剂 ----------------------------------- - 26 - 4.3二氧化硫的氧化的工艺条件的选择 ............................................................. - 26 - 4.4转化设备 ......................................................................................................... - 27 -
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4.4.1转化器 ----------------------------------------------- - 27 - 4．4．2 鼓风机 --------------------------------------------- - 28 - 4.5主要工艺流程 ................................................................................................. - 28 - 第五章 三氧化硫的吸收 ------------------------------------------------------------------ - 30 - 5．1三氧化硫吸收的工艺条件 .......................................................................... - 30 - 5.2三氧化硫吸收的工艺流程 ............................................................................. - 31 - 5．2．1 一转一吸干—吸系统工艺流程 ------------------------ - 31 - 5．2．2 两转两吸于—吸系统工艺 ---------------------------- - 32 - 5.3 三废处理 ........................................................................................................ - 33 - 5.3.1尾气的处理 ------------------------------------------- - 33 - 5.3.2烧渣及污水、污酸的处理 ------------------------------- - 33 - 第六章 物料衡算和热量衡算 ------------------------------------------------------------ - 33 - 6.1物料衡算 ......................................................................................................... - 33 - 6.2 热量衡算 ........................................................................................................ - 38 - 致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------- - 40 - 参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------- - 41 -
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摘要
我国是一个农业大国，随着农业政策的进一步加强，磷复肥的需求量不断增加。硫酸作为磷复肥生产的基本原料，其需求量也将不断增加。近年来，我国硫酸工业发展较快。硫铁矿是我国的自有资源，发展硫铁矿制酸对稳定我国的硫酸工业具有不可替代的作用。因此研究硫铁矿制酸中炉气的制备、净化及干燥过程十分必要。本文主要介绍了硫铁矿制备及处理SO2炉气的全过程。制备是焙烧硫铁矿制得SO2炉气，炉气的净化中矿尘的清除采用电除尘器，砷和硒的清除可采用水或稀硫酸来降温洗涤炉气，酸雾的清除利用电除雾器；炉气净化的工艺流程分酸洗流程和水洗流程，比较典型的酸洗流程有标准酸洗流程，“两塔两电”酸洗流程，“两塔一器两电”酸洗流程及“文泡冷电”酸洗流程；水洗流程包括“文泡文”水洗流程、“文泡电”水洗流程、“文文冷电”水洗流程。另外又简单的介绍了炉气的干燥流程。同时本文讲述了硫酸的性质用途，也介绍了硫酸在我国发展的趋势。主要介绍了介绍了以硫铁矿为原料接触法制硫酸的工艺流程（包括二氧化硫炉气的制备工艺，炉气的净化和干燥工艺，及二氧化硫的催化氧化工艺）和主要生产设备。并简要地论述了硫酸生产“三废”处理问题。 关键词：硫酸 工艺 硫铁矿 二氧化硫
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第一章 绪论
1．1概述
1.1.1硫酸的性质和用途 1、 硫酸的性质
纯硫酸（H2SO4）是一种无色透明的油状液体，相对密度为1.8269，几乎比水重一倍。
工业生产的硫酸系指SO3和H2O以一定比例混合的溶液。而发烟硫酸是其中SO3
和H2O摩尔比大于1的溶液。发烟硫酸由于SO3蒸气压较大，暴露在空气中能释放出SO3和空气中的水蒸气迅速结合聚成酸雾，因而得名。 2、硫酸的用途
硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料，而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。它的应用范围日益扩大，需要数量日益增加。兹将硫酸在国民经济中的作用分述如下。 1、为农业生产服务
用于肥料的生产硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。
每生产一吨硫酸铵，就要消耗硫酸（折合成100%计算）760kg，每生产一吨过磷酸钙，就要消耗硫酸360kg。
用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。前者每生产1t，需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t，需消耗硫酸36kg。为大家所熟悉的滴滴涕，每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t。
2、为工业生产服务
用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔
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