2023年化学工程论文.docx

化学工程论文 篇一：化工专业论文 冶炼烟气制酸中枯燥和吸收工段 李文文 （昆明冶金高等专科学校 环境与化工学院 化工0601班） 本文主要分阐述了冶炼烟气制酸制酸工艺中的干吸工段中的各影响因素。根据相关资料与云南驰宏锌锗股份曲靖生产区硫酸车间的生产实际相结合，分析了硫酸生产工艺中影响干吸工段的重要因素。枯燥系统和吸收系统是硫酸生产过程中两个不相连贯的工序。由于在两个系统中均以浓硫酸做为吸收剂，彼此需要进行串酸维持调节各自浓度，而且采用的设备相似，故在生产和上通常划为同一工序，称为“干吸工序〞。通过研究干吸工段的各影响因素可以有效的提高二氧化硫烟气的转化率，提高三氧化硫的吸收率，减少尾气排放，对企业生产和平安环保非常重要。 关键词 冶炼烟气制酸 枯燥 吸收 1引言 大局部有色金属矿都是金属硫化物，比方硫化锌、硫化铅和硫化镍等，随着有色金属工业的开展，利用冶炼烟气制酸也呈上升趋势，不仅充分利用了资源保护了环境还为企业增加了经济效益。 有色金属的冶炼分火法和湿法冶炼，湿法冶炼就是金属硫化物在高温下焙烧脱硫，把金属硫化物转化为金属氧化物和SO2 （还有局部硫蒸气和SO3）气体，然后把焙烧后含SO2的烟气经过旋风收尘器、电除尘器等除尘设备除去大局部烟尘后再送往净化工段降温并进一步除去烟气中的尘、杂质和酸雾等，最后把合格的SO2烟气送往干吸工段和转化工段制成成品酸，该流程的主要特点是连续作业性较强，产生的烟气中SO2浓度比较稳定，一般在6~8.5%，转化系统比较稳定。火法冶炼就是金属硫化物在高温下脱硫焙烧，使金属硫化物转化为金属氧化物和SO2 （还有局部硫蒸气和SO3）气体，该流程包括熔炼、排放和排渣等几个过程，该流程的主要特点是间断作业性较强，所以产生的SO2烟气中SO2浓度不稳定，一般在2~10%，转化系统很不稳定。 冶炼烟气制酸一般分为四个工段：净化、枯燥、转化和吸收，其中枯燥和吸收的联系十分紧密，所以合称干吸工段。干吸工段对整个制酸工艺起着十分重要的作用，它不仅关系到产品的产量、质量而且还影响环境平安。本文利用相关资料结合生产实际对干吸工段的主要影响因素进行了论述。 2干吸工段工艺流程 2.1干吸工段工艺流程图 Ⅲ热交换器(管内) （注：[8]朱化芬.云南驰宏锌锗股份文件 曲靖硫酸厂各工段工艺流程图.云南驰宏锌锗股 份硫酸厂. 2023,9.） 2.2工艺及设备简述 所谓的“两转两吸〞工艺就是，炉气进行一次转化、一次吸收后、再进行第二次转化和第二次吸收。 采用两次转化工艺时，催化剂转填段数以及其在前后两次转化的分配与最终转化率、换热面积大小有很大关系。流程的特征，可采用第一、二次转化段数和含SO2气通过换热器的次序来表示。例如：3+1，Ⅲ、Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ流程，是指第一次转化用三段催化剂，第二次转化用一段催化剂；第一次转化前，含SO2气体通过换热器的次序为：第Ⅲ 换热器（指冷却从第Ⅲ段催化剂床出来的转化气用的换热器），第Ⅰ换热器；第二次转化前，含的SO2气体通过换热器的次序为第Ⅳ换热器，第Ⅱ换热器。此外常见的还有3+1，Ⅳ、Ⅰ-Ⅲ、Ⅱ等流程。现在，一般有“2+1〞、“ 3+1〞、“ 2+2〞、“ 3+2〞等组合方式，国内外多采用“3+1〞组合方式。这种方式，气体进入第一吸收塔（中间吸收塔）后，由于经过三段转过三段转化，在塔中将会有更多SO3从系统中移去，如果第二次转化反响温度足够低，那么可以获得稍高的最终转化率。 吸收主要设备有：吸收塔、循环酸槽、酸泵以及酸冷器等，这些设备同枯燥系统的设备在功能与结构上都相近，其中吸收塔类型同枯燥系统。 枯燥-吸收系统所用酸冷器可以分为管壳式、淋洗式、螺旋板式和板式等。 带阳极保护的酸冷却器用于干吸工序浓硫酸的冷却，采用固定管壳式结构，壳侧走酸，管侧走水，冷却介质用工业循环冷却水。阳极保护管壳式浓酸冷却器的主材质是316L不锈钢，壳体用314不锈钢，并附阳极保护装置. 浓硫酸冷却器位于塔与酸循环为之间，泵的入口之前。由于浓硫酸冷却器的酸是借重力流动克服阻力，这类流程只适宜用阻力小的酸冷却器。如排管冷却器，而难以采用流速高、传热系数高，阻力大的板式或管壳式磋冷却器。由于需要依靠液位差克服管道、阀门、酸冷却器的阻力，因此塔要放在较高的平台上。 泵后冷却流程。即酸冷却器位于泵和塔之间，泵出口之后。浓硫酸冷却器是加压操作。此类流程特别适合采用板式换热器和管壳式酸冷却器的场合。由于酸流速提高，可增大传热系数，从而节省传热面积，近年的设计多项选择用板式或管壳试酸冷却器，故都采用此两种流程。 工业上较普遍采用的除雾、沫设备有纤维除雾器和金属丝网除沫器。 纤维除雾器可以捕集<3μm的雾粒，而丝网除沫器只能捕集>3μm的雾沫。在硫酸工业中，丝网除沫器用于枯燥塔出口气体的捕沫效果很好，但用于吸收塔出口气体的除雾沫效率不太高。纤维除雾器专门用于捕集吸收塔出口气体的酸雾。纤维除雾器只适应于对清洁气体的除雾。 金属丝网除沫器是一种压降较低、效率较高的气液别离设备。在硫酸工业中已广泛应用作枯燥塔上的捕沫设备。（注：[6]陈炳和，许宁.化学反响过程与设备.化学工业出版社. 2023,8.） 3炉气的枯燥 二氧化硫烟气枯燥的工艺流程为：从电除雾来的二氧化硫气体从枯燥塔的下部进入枯燥塔，同时，从枯燥塔的顶部喷淋适量密度的93%的枯燥用硫酸，气液两相在塔内的填料外表进行充分接触并传质和传热，在两相充分接触时，由于浓硫酸具有强吸水性，枯燥酸将气体中的水分充分吸收。经过枯燥后的气体被风机送往转化工段。 3.1酸雾和酸雾的形成原因 酸雾就是硫酸分子在气相中到达硫酸蒸气的过饱和现象，看似像雾一样。酸雾的 形成原因主要是SO3与气相中的水蒸汽迅速结合，生成硫酸分子，由于来不及溶解在水里，在气相中发生硫酸蒸气的过饱和现象而凝成酸雾，酸雾比硫酸分子大得多，且悬浮在气相中。从酸雾的形成原因可知，酸雾要形成必须具备两个条件：首先是要有SO3气体，其次是有水蒸汽。酸雾形成的因素比较复杂，主要是取决于SO2烟气的枯燥和SO3 的吸收。 3.2响炉气枯燥的主要因素 3.2.1炉气温度和含水量 炉气经过干法除尘、稀酸洗涤降温和电除雾器除雾以后，尘、氟、砷等杂质一般均到达了规定指标，但炉气中的水分却增加了，一般到达了饱和状态。炉气中水分含量与炉气温度有关，温度越高其水分含量就越多。 枯燥塔进口气体温度，℃ 605550454035302520 图一 枯燥塔进口气体温度最高允许温度 02468101214161820 二氧化硫浓度，% （注：[1] 刘少武，齐焉，刘东，刘冀鹏等.硫酸工作手册.东南大学出版社，1992,7.） 在生产中进入枯燥塔的允许最高气体温度，是由枯燥—吸收酸系统水平衡所决定的。在炉气二氧化硫浓度为80%的情况下，炉气枯燥塔温度不得超过40度。在实际操作中下一般要控制在38度以下。（注：[1] 刘少武，齐焉，刘东，刘冀鹏等.硫酸工作手册.东 南大学出版社，1992,7.) 结合我车间生产实际情况，烟气中SO2平均浓度为8%，成品硫酸浓度为98%，结合图一（见图一）可查得最高允许温度为38℃，为使经枯燥后的烟气含水量＜0.1 g/Nm3，我们要求枯燥塔入口烟气温度≤35℃。 3.2.2枯燥所用的硫酸浓度和温度 一般根据四个因素来确定枯燥炉气用的硫酸浓度和温度：①硫酸液面上的水蒸气分压要小，保证枯燥后的炉气含水量小于0.1g/Nm3；②在枯燥过程中尽量少产生酸雾或不产生酸雾；③在枯燥过程中对水的吸收速度要快，需要的吸收面积要小；④对SO2气体溶解要少，尽量减少炉气中二氧化硫的损失。 3.2.3枯燥酸浓度和温度的选择 硫酸液面一般有水蒸汽、硫酸蒸气和SO3等三个组分。组分的含量通常以其蒸气压的上下或以g/Nm3来表示。这三个组分的多少，主要与硫酸浓度和温度有关。枯燥酸浓度低于85%，在100℃以下，硫酸液面上的硫酸蒸气和SO3很少，实际上可认为只存在水蒸汽，枯燥酸浓度超过85%以后，随着浓度的升高，硫酸蒸气的含量逐渐增加，水蒸汽的含量在逐渐减少。硫酸液面上的SO3，要待枯燥酸浓到达94%时，温度在100℃下，才有少量。 表一 硫酸液面上的蒸汽分压 从表一（见表一）可以看出，枯燥酸的浓度应取90%以上，枯燥酸温度应比60℃低得多才行。当枯燥酸浓度到达98.3%，枯燥酸温度在60℃，水蒸汽分压为0.027 Kpa，在枯燥酸浓度大于98.3%的硫酸液面上几乎没有水蒸汽存在，只有硫酸蒸气和SO3。因此从水蒸汽分压越小那么吸水性越强这点来看，希望枯燥酸浓度越高越好。另外，枯燥酸浓度对烟气的枯燥速度也有一定的影响，由于硫酸液面上的水蒸汽分压随着枯燥酸浓度的增加而降低，所以枯燥酸浓度越高，枯燥烟气中水分的推动力就越大，枯燥水分的速度就越快。假设所需枯燥水分的数量一定，速度快就可以减少枯燥塔内填料的面积。下表列举了为SO2浓度在7%，空塔速度0.6m/s，喷淋密度在12m3/（m2·h）条件下，每小时产1t硫酸，枯燥塔所需要的拉西环填料总外表积（m2）与硫酸浓度的关系。 表二 浓度与填料便面积的关系 篇二：化学工程新技术 化学工程新技术论文 ：随着科学技术的开展和化学行业的不断进步，专业人员已经把化学专业的研究重点从单一研究化学过程、设备等单一方面转而研究化学行业与其他行业的融合方面。最大限度地节约地资源、能源，实现绿色化学的目标，实现可持续开展。 前言 目前化学工程领域的开展方向：集约化、连续化、高效化、自动化和精细化。由于化学工程和生活的联系比较紧密，范围比较广，因此，探索化学技术的开展具有深远意义，对此进行研究不仅可以掌握化学工程开展的动态，同时也有利于吸收国内外的最新科研成果，有利于改进设备和技术，提高工作效率。 1新型反响技术的研究 1.1 超临界化学反响技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时，此时状态处于液体和气体之间，具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用，而且还在医药工业等领域应用很广泛，已经显示出巨大的魅力，极具开展前景。近年来，化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域，但是都处于初级开展阶段，很不成熟。 1.2 绿色化学反响技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对 篇三：化工环保论文 题目：化工环境保护与平安技术生产 ：人类是环境的产物，也是环境的创造者。化学与人类的生活息息相关，我们的生活离不开化学化工技术，但是化工技术再给我们带来益处的同时也带来了环境的破坏，所以我们要把化工生产技术与环境保护紧密联系起来，在开展平安生产技术的同时也要保护环境，地球已经开始对人类的所作所为做出对抗，我们是离开地球是无法生存的，所以我们要用我们所学来改善我们的生活环境。环境的好坏，关系着人类的生存与兴衰。保护环境，已成为人类紧迫和重要的任务。利用化学方法解决一些环境问题的途径。 加快化学工业开展，必须以搞好环境保护为前提，化工生产建设必须与环境保护协调开展。化工是产生污染大户，因此原化工部和国家石油和化学工业局始终不逾地坚持以开展生产与保护环境并重的方针，都很重视化工企业的环境治理与环保管理工作。 关键词：化工 环境保护 平安 生产技术 正文：化学对人类社会的奉献 20世纪和21世纪是化学的世纪，化学对人类的奉献是巨大的，几乎遍布我们熟悉的各个方面：工业上：塑料，这是我们每天都必须接触的东西，外壳，键盘，鼠标，塑料杯子，拖鞋，衣服，都离不开塑料。而塑料原材料正是通过石油化工提炼中获得的。电子电器产品，汽车产品，甚至现在的航空航天都离不开工程塑料。医药上：所有西药及局部中药都是化学合成的，青霉素，阿司匹林这些都属于化学范畴，在医药方面有重大奉献。农业上：化肥，催熟剂，农药，除草剂等等，这些也都是化学的奉献军事上：导弹，火箭燃料，炸弹，TNT都是