300kt/a硫磺制酸裝置焚硫轉(zhuǎn)化工段-焚硫爐工藝設(shè)計(jì)

摘要

　　本文論述了硫磺制酸生產(chǎn)裝置的工藝流程與建設(shè)意義。本文介紹了使用Aspen Plus流程模擬軟件模擬主要裝置的方法，并對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行了模擬，對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行了物料衡算和能量衡算。焚硫工段是本文的重點(diǎn)研究對(duì)象，本文給出了焚硫爐的主體尺寸的計(jì)算方法和過(guò)程，并對(duì)焚硫爐進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。此外，本文對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行了選型，介紹了焚硫工段的設(shè)備布置和配管設(shè)計(jì)，以及該工段的DCS控制系統(tǒng)。

　　　

300 kt / a sulfuric acid plant burning sulfur conversion section - burning sulfur furnace process design

　　　　Abstract

　　　This article discusses the sulfuric acid production plant processes and construction of importance. This paper describes the use of Aspen Plus process simulation software to simulate the main device, and the entire process was simulated, the entire process has been the material balance and energy balance. Burning sulfur section is the focus of this study, this paper presents the sulfur burning furnace body size calculation method and process, and the burning of sulfur furnace designed in detail. In addition, this paper conducted a selection of major equipment, burning sulfur section describes the equipment layout and piping design, and the section of the DCS control system.

Key words: Sulfuric acid production; Aspen Plus process simulation; burning sulfur furnace

　　　

目錄

摘要 I

Abstract II

第一章 文獻(xiàn)綜述 1

　　　1.1 硫酸簡(jiǎn)介 1

　　　1.2 國(guó)內(nèi)外硫酸工業(yè)概況 1

　　　1.3 硫酸市場(chǎng)分析 2

　　　1.4 硫磺制酸 3

　　　1.4.1 硫磺制酸的工藝流程 3

　　　1.4.2 焚硫工段 3

　　　1.4.3 轉(zhuǎn)化工段平 4

　　　1.4.4干吸工段 5

　　　1.4.5 廢熱回收 6

第二章 總論 8

　　　2.1 項(xiàng)目概述 8

　　　2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 8

　　　2.3 設(shè)計(jì)原則 8

　　　2.3.1 環(huán)境保護(hù)條例 8

　　　2.3.2 約束條件 9

　　　2.4 項(xiàng)目建設(shè)意義 9

　　　2.5 原料及產(chǎn)品方案 10

　　　2.6 主要物料規(guī)格及消耗 10

　　　2.7 主要危險(xiǎn)品性質(zhì) 11

第三章 工藝流程 11

　　　3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 12

　　　3.1.1概述 12

　　　3.1.2 生產(chǎn)規(guī)模 12

　　　3.2 工藝路線選擇 12

　　　3.2.1 工藝路線選擇原則 12

　　　3.2.2 工藝路線的比較及選擇 12

　　　3.3 工藝流程介紹 14

　　　3.3.1 焚硫轉(zhuǎn)化工段 14

　　　3.3.2 干吸工段 15

第四章 流程計(jì)算與模擬 17

　　　4.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算 17

　　　4.1.1 已知基礎(chǔ)文獻(xiàn)數(shù)據(jù) 17

　　　4.1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算 17

　　　4.2 組分設(shè)置 18

　　　4.3 物性方法的選擇 19

　　　4.4 化學(xué)反應(yīng) 19

　　　4.5 各模塊模型的選擇與設(shè)置 19

　　　4.5.1 干燥塔T401 19

　　　4.5.2 吸收塔T402，T403 20

　　　4.5.3 焚硫爐F301 21

　　　4.5.4轉(zhuǎn)化器R1-5 22

　　　4.6 全流程模擬 23

第五章 物料與能量衡算 25

　　　5.1 物料衡算 25

　　　5.1.1 物料衡算依據(jù) 25

　　　5.1.2 衡算方法 25

　　　5.1.3 衡算任務(wù) 26

　　　5.1.4 總物料衡算 26

　　　5.2 能量衡算 27

　　　5.2.1 衡算依據(jù) 27

　　　5.2.2 衡算任務(wù) 28

　　　5.2.3 全流程熱量衡算 28

第六章 焚硫爐設(shè)計(jì)與計(jì)算 30

　　　6.1概述 30

　　　6.2 設(shè)計(jì)目標(biāo) 30

　　　6.3 焚硫爐設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 30

　　　6.3.1 焚硫爐簡(jiǎn)介 30

　　　6.3.2 焚硫爐的設(shè)計(jì)要求 31

　　　6.4 焚硫爐主體尺寸計(jì)算 31

　　　6.4.1 爐膛容積 31

　　　6.4.2 容積熱強(qiáng)度 32

　　　6.4.3 硫燃燒熱效應(yīng) 32

　　　6.4.4 爐膛容積 32

　　　6.4.5 爐子長(zhǎng)度與直徑 33

　　　6.4.6 進(jìn)氣和出氣孔徑的計(jì)算 33

　　　6.4.7 二次風(fēng)進(jìn)口孔徑 34

　　　6.4.8 人孔 34

　　　6.5 焚硫爐詳細(xì)設(shè)計(jì) 34

　　　6.5.1 爐墻設(shè)計(jì) 34

　　　6.5.2 擋墻設(shè)計(jì) 38

　　　6.5.3 旋流裝置 39

　　　6.5.4 鞍座設(shè)計(jì) 39

　　　6.5.5 硫磺噴槍 40

　　　6.6 焚硫爐設(shè)計(jì)條件匯總 41

　　　6.7 鼓風(fēng)機(jī)選型 43

　　　6.7.1 概述 43

　　　6.7.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 43

　　　6.7.3 設(shè)計(jì)原則 44

　　　6.7.3 鼓風(fēng)機(jī)C301選型 44

第七章 焚硫工段設(shè)備布置 45

　　　7.1 車間布置設(shè)計(jì)依據(jù) 45

　　　7.1.1相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 45

　　　7.1.2 基礎(chǔ)資料 45

　　　7.2 設(shè)備布置設(shè)計(jì)原則 45

　　　7.3 焚硫工段設(shè)備布置 46

第八章 焚硫工段的配管設(shè)計(jì) 47

　　　8.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 47

　　　8.1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 47

　　　8.1.2 基礎(chǔ)資料 47

　　　8.2 焚硫工段配管設(shè)計(jì) 47

　　　8.2.1 管徑計(jì)算 47

　　　8.2.2 管道材料 48

　　　8.2.3 閥門及管件 48

　　　8.2.4 管道連接 49

　　　8.3 焚硫爐工段管道布置 49

　　　8.3.1 管道敷設(shè)原則 49

　　　8.3.2 焚硫爐管道布置 49

　　　8.3.3管廊上的管道布置 50

　　　8.3.4 其它管道布置 50

第九章 自動(dòng)控制及儀表 51

　　　9.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 51

　　　9.2 控制系統(tǒng)的選擇 51

　　　9.3 轉(zhuǎn)化工段控制方案 51

　　　9.3.1 鼓風(fēng)機(jī) 51

　　　9.3.2 焚硫爐 51

　　　9.3.3 廢熱鍋爐 52

　　　9.4 焚硫工段儀表控制點(diǎn) 52

　　　9.5 焚硫工段主要儀表選型 52

　　　9.5.1 壓力儀表 52

　　　9.5.2 溫度儀表 52

　　　9.5.3 調(diào)節(jié)閥 53

　　　9.6 儀表防護(hù)和防暴 53

參考文獻(xiàn) 54

致謝 55