化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业论文目录摘要------------------------------------------------ 错误!未定义书签。
第一章绪论---------------------------------------------------- - 1 -1．1概述...................................................... - 1 -1.1.1硫酸的性质和用途-------------------------------------- - 1 -1.1.2硫酸的生产方法---------------------------------------- - 2 -1.1.3硫酸的发展趋势---------------------------------------- - 3 -1.1.4硫酸的生产工艺流程------------------------------------ - 4 -第二章二氧化硫炉气的制备-------------------------------------- - 8 -2.1硫铁矿及其焙烧前的处理..................................... - 8 -2.1.1硫铁矿的性质------------------------------------------ - 8 -2．1．2 硫铁矿的处理--------------------------------------- - 8 -2.2硫铁矿焙烧的基本原理....................................... - 9 -2．3沸腾焙烧................................................. - 10 -2.4焙烧的工艺条件............................................ - 14 -2.4.1焙烧的工艺流程--------------------------------------- - 14 -2.4.2沸腾焙烧的工艺条件----------------------------------- - 14 -2.5焙烧中矿尘的清除.......................................... - 15 -2.6废热利用.................................................. - 16 -第三章炉气的净化及干燥-------------------------------------- - 17 -3.1炉气净化的目的和要求...................................... - 17 -3.2净化的原理和方法.......................................... - 18 -3.3炉气净化的工艺流程........................................ - 19 -3.4炉气的干燥................................................ - 21 -第四章二氧化硫的催化氧化------------------------------------- - 22 -4.1二氧化硫催化氧化的基本原理................................ - 22 -4.1.1二氧化硫催化氧化反应的化学平衡----------------------- - 22 -4.1.2 二氧化硫氧化的反应速率------------------------------- - 24 -4.1.3 二氧化硫氧化催化剂----------------------------------- - 25 -4.3二氧化硫的氧化的工艺条件的选择............................ - 25 -4.4转化设备.................................................. - 26 -4.4.1转化器----------------------------------------------- - 26 -4．4．2 鼓风机--------------------------------------------- - 27 -4.5主要工艺流程.............................................. - 27 -第五章三氧化硫的吸收----------------------------------------- - 29 -5．1三氧化硫吸收的工艺条件................................... - 29 -5.2三氧化硫吸收的工艺流程.................................... - 30 -5．2．1 一转一吸干—吸系统工艺流程------------------------ - 30 -5．2．2 两转两吸于—吸系统工艺---------------------------- - 31 -5.3 三废处理 ................................................. - 32 -5.3.1尾气的处理------------------------------------------- - 32 -5.3.2烧渣及污水、污酸的处理------------------------------- - 32 -第六章物料衡算和热量衡算------------------------------------- - 32 -6.1物料衡算.................................................. - 32 -6.2 热量衡算 ................................................. - 37 -致谢---------------------------------------------------------- - 39 -参考文献------------------------------------------------------ - 40 -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、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。
另外，有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗手续。
在某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。
在黑色冶金企业部门里，需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%～6%，而每吨钢材的酸洗，约消费98%的硫酸30kg～50kg。
[3]1.1.2硫酸的生产方法生产硫酸最古老的方法是用绿矾（）为原料，放在蒸馏釜中锻烧而制得硫酸。
在锻烧过程中，绿矾发生分解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝，便可得到硫酸。
在18世纪40年代以前，这种方法为不少地方所采用。
古代称硫酸为“绿矾油”，就是由于采用了这种制造方法的缘故。
二氧化硫氧化成三氧化硫是制硫酸的关键，但是，这一反应在通常情况下很难进行。
后来人们发现，借助于催化剂的作用，可以使二氧化硫氧化成三氧化硫，然后用水吸收，即制成硫酸。
根据使用催化剂的不同，硫酸的工业制法可分为硝化法和接触法。
硝化法（包括铅室法和塔式法）是借助于氮的氧化物使二氧化硫氧化制成硫酸。
其中铅室法在1746年开始采用，反应是在气相中进行的。
由于这个方法所需设备庞大，用铅很多，检修麻烦，腐蚀设备，反应缓慢，成品且为稀硫酸，所以，这个方法后来逐渐地被淘汰。
硝化法的反应历程较复杂，但可用简单的化学方程式表示如下：反应中所需的NO由硝酸供给，氧气来自空气。
接触法是目前广泛采用的方法，它创始于1831年，在本世纪初才广泛用于工业生产。
到20年代后，由于钒触媒的制造技术和催化效能不断提高，已逐步取代价格昂贵和易中毒的铂触媒。
世界上多数的硫酸厂都采用接触法生产。
接触法中二氧化硫在固体触媒表面跟氧反应，结合成三氧化硫，然后用98.3％的硫酸吸收为成品酸。
这种方法优于塔式法的是成品酸浓度高，质量纯（不含氮化物），但炉气的净化和精制比较复杂。
我国是最大的硫铁矿生产国之一，主要的硫资源来自硫铁矿，而且把它作为生产硫酸的主要原料。
其次是冶炼气制酸，此外还有少量的硫磺制酸和石膏制酸等。
在接触法硫酸工艺生产过程中，有三个基本的化学反应和与之相联系的工序：SO2气体的制取；SO3的转化；SO3的吸收。
1.1.3硫酸的发展趋势硫酸工业是个古老的行业，迄今已有260多年的历史。
很久以前，硫酸就因为在众多领域中不可或缺的用途而赢得“工业之母”的美誉。