25万吨硫磺制酸工艺设计(5)

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一般调节阀采用气动执行机构，配电/气阀门定位器和空气过滤减压阀。一般选用柱塞式单座、套筒调节阀、偏芯旋转阀、蝶阀，球阀，旋塞阀等。二位控制阀选用气动执行机构。一般采用O型球阀，当口径≥DN50mm时可选用蝶阀，配有电磁阀、空气过滤减压阀和限位开关等。就地调节分别选用自力式压力调节阀、自力式温度调节阀。硫酸装置转化工段的大口紧气路调节力矩要求较大，执行机构采用角行程电动执行机构来驱动。原则上，所有调节阀的执行机构都配备有阀门定位和保护装置。控制阀配有先导机构和限位开关，用于安全联锁的控制阀的执行机构在气源故障时可使阀门处于安全位置。

4.5.4 动力供应 4.5.4.1仪表用压缩空气

根据各装置仪表用气量计算，本设计经计算须用100NmЗ/h（最大用量）仪用压缩空气，考虑上两台每台3 NmЗ/min的螺杆式空压机（一开一备）。

气源要求：

压力：0.6～0.7MPa(表压) 温度：30℃

露点：气源在操作压力下比环境温度低10℃

含尘量：净化后气体含尘粒直径小于3μm，含尘量小于1mg/mЗ 含油量：干燥净化后的气体含油量小于3ppm 仪表用气量表

用气装置 硫磺制酸装置 化学水站 其他装置 合 计 4.5.4.2 仪表用电源

按各装置控制室的设置和控制系统的要求，仪表用电原则上是由电气专业送至各控制室的控制柜的仪表用电总开关。电气专业从低压配电盘的专用开关接出，所有仪表电源按重要负荷考虑，电源应是双回路自动切换的独立供电回路。控制室内设有专用的仪表用电分配开关，由分开关引出送至各用电单元，如UPS，CRT，打印机，电动阀，控制仪表等。总开关和分开关设有过流，短路等保护措施。

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用气量（NmЗ/h） 70 20（间断） 10 100 备用时间（分） 30 30 30 备 注 北京化工大学贵州科技工程职业学院函授站

仪表用电输入按380V 50Hz.或者220V 50Hz设计。 主要仪表用电量表 用 户 硫磺制酸主控制室 化学水站控制室 其他 输入电压等级 380V 380V ～ 容 量 6KVA 4KVA ～ 电源要求 重要负荷 重要负荷 备 注 按具体要求 仪表用电的可靠性保证，仪表用电设计按重要负荷考虑，为保证电源不畸变和受到电磁干扰，在电源进线加设防雷击和抗浪涌装置，所有用电开关均有过流，过负载，短路保护。

4.6主要设备的选择 4.6.1 主要定型设备的选择 （1）液体硫磺泵

在生产装置中，液体硫磺输送，拟选用屏蔽泵，液体硫磺输送时液硫温度在135℃左右，采用屏蔽泵型式，避免了主轴密封渗油现象，泵体夹套蒸汽加热，配有耐高温绝缘线绕制的耐腐蚀的哈氏合金转子。并备有轴承易损报警器，泵内自动温度装置，结构紧凑，使用寿命长。

（2）液体硫磺过滤器

采用卧式叶片液体硫磺过滤器。液体硫磺加入硅藻土送入卧式叶片过滤器，在叶片过滤网面上结成硅藻土滤饼层，经过滤后的合格液体硫磺在叶片框架内流动，经汇总后输出。当定期清理硅藻土滤饼层时，设备端顶盖自动液压开放，叶片框架自动液压移出设备外，进行清理硅藻土硫磺尘滤饼，清理完毕，自动放进设备和顶盖关闭。该设备结构紧凑，过滤效果好。

（3）硫酸泵

国内已有生产，泵的流量400m3/h、38m硫酸柱，电机功率110KW。98%，99℃高温浓硫酸循环泵，泵体采用合金球墨铸铁。

（4）酸冷却器

由于采用高温吸收技术，一吸塔出塔酸温较高，因此采用带阳极保护管壳式酸冷却器，目前国内80万吨/年、60万吨/年、40万吨/年、30万吨/年大型硫磺制酸装置均采用此种酸冷器，操作可靠，冷却效果好。

4.6.2 主要非标准设备的设计

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（1）快速熔硫槽

大型快速熔硫槽，直筒体内加盘式换热器，锥体加蒸汽夹套，为了防止界面腐蚀，筒体内衬耐酸防腐材料，盘式换热器进出管端气液界面部分用外包热塑四氟套管防腐，二层搅拌桨采用自卸式结构。快开式人工放渣孔，设备下部设放渣口。

（2）焚硫炉

焚硫炉钢壳内衬硅酸铝纤维，二层隔热砖，二层耐火砖，炉体内设有三道隔墙，炉进口异形接管采用耐热混凝土浇注。炉内硫磺喷枪采用高压喷嘴型式，设空气导流装置加强雾化效果。雾化的焚硫炉进口干燥空气与液体硫磺同方向进入炉内，炉子中部设有二次空气作进一步燃烧，炉体上部设有遮雨棚，防止大量散热，支座为鞍型支座，设固定支座和活动支座。

（3）转化器

转化器采用304材质，底部设有径向膨胀设施，进气口考虑均匀分气措施，触媒层的分段从上至下为3、4、5、2、1。各段触媒层壳体内衬耐火砖，衬砖高度为触媒层的高度。转化器外包复合硅酸盐保温材料。触媒采用国产大颗粒环状钒触媒。

（4）气体换热器

气体换热器采用传统的列管换热器，进气扩散管，使气体均匀分布，传热系数高，设备直径小，设备占地面积少。

（5）干吸塔

干吸塔为立式园筒形结构，钢壳体内衬耐酸砖，支承填料层为球拱结构，开孔率大于50%，填料为5.6米Φ76异鞍座环，0.8米Φ38阶梯环，塔底为蝶形底，出酸口处装有防涡流装置。分酸装置采用阳极保护槽管式分酸器，每平方米喷头有43个，而国产高效管式分酸器喷头只有21-27个/m2。

（6）液体硫磺贮槽

大型液体硫磺贮槽为碳钢壳体，底部加热元件，顶盖上设有保温盘管，蒸汽灭火管，蒸汽夹套放空管及蒸汽夹套进料管。

4.6.3 主要热力系统设备 （1）火管锅炉

火管锅炉为卧式双锅筒自然循环火管锅炉，露天布置。上锅筒为汽包，下锅筒为锅壳，烟管固定在锅筒两端的管板上。烟气由进口烟箱分流，纵向通过烟管，在出口烟箱内汇流引出。

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给水送入汽包，汽包内的脱盐水通过下降管侧向进入锅壳的壳程空间，炉水受热后形成的汽水混合物再通过上升管进入汽包，形成自然循环回路。上升管和下降管同时作为汽包在锅筒上方的支撑结构，使汽包与锅壳连成一体。

整台锅炉由鞍式支座支承，锅筒前部支座为固定支座，用地脚螺栓锚固在基础上，其余为滑动支座，使锅炉的各部分在运行时均能按设计预定方向自由膨胀。

（2）过热器

转化一段、五段出口蒸汽过热器为全合金钢制立式矩形箱体结构，露天布置。自上而下布置有高温和低温两段过热器管束，蒸汽与烟气呈逆向流动。在两段过热器之间设有喷水减温器，以调节出口蒸汽温度。减温器和连接管道均在合金钢箱壳外面。

两段过热器均由进出口联箱和带螺旋翅片的蛇形管组成，蛇形管的直段带翅片，弯头部分是光管，直段翅片管位于箱体通道箱内，进出口联箱和弯头则放置在两端的弯头箱内，以方便安装与检修。蛇形管基管和进出口联箱采用321(1Cr18Ni9Ti)，螺旋片采用304(0Cr19Ni9)，外壳采用304(0Cr19Ni9)；

（3）水平夹套式热管省煤器

水平夹套式热管省煤器应用于硫磺制酸装置，它不仅能有效地防止低温腐蚀产生，而且结构简单，无现场维修工作量。

运行实践已表明，热管省煤器能确保长期安全运行。 （4）蒸汽透平驱动的空气鼓风机

大型透平鼓风机在国内已有成熟的制造技术和丰富的使用经验，推荐使用辽宁沈阳鼓风机厂或陕西鼓风机厂生产的较为可靠。

国内主要鼓风机制造厂商等都有很好的透平鼓风机供货业绩，并均可根据客户特殊要求订制。本项目空气鼓风机技术参数如下：

a、鼓风机

进口风量Q=1800m3/min；

风机进口压力：-1KPa。（当地大气压89.17kPa) 出口压力：43Kpa(表) b、蒸汽透平机

型式：背压式，进汽压力3.43MPa，进汽温度435℃，排汽压力0.6MPa。

主要工艺设备规格及技术参数

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序号 名 称 规 格 主要技术参数 2备 注 1 快速熔硫槽 2 液体硫磺过滤器 3 焚硫炉 4 转化器 5 热热换热器 6 冷热换热器 7 空气鼓风机 φ3500X3000 带搅拌桨，加热面积 F＝2 X 60m 2台，锥底 WYB-YL-50 φ内3800×15000 φ 8200 内φ5000 φ5000 S1800-45 采用卧式叶片液体硫磺过滤器 2台（1开、1备） 带二支机械雾化磺枪， 燃烧容积168 m 五段催化剂共224.64m 换热面积 F＝1326m 换热面积 F＝2290m 流量Q＝1800m/min △P＝45kPa 扬酸量400 m/h，喷淋密度 L＝16m/m.h，填料层高6.4米 扬酸量360 m/h，喷淋密度 L＝18m/m.h，填料层高6.4米 扬酸量360 m/h，喷淋密度 L＝16m/m.h，填料层高6.4米 换热面积 F＝321m 换热面积 F＝357m 换热面积 F＝164m 换热面积 F＝32m 容积为100m 钢架结构，中心筒采用PP材质 32222322322322322331台钢衬耐火砖 1台不锈钢 1台，列管式 2台，列管式 2台（1台电风机、1台汽风机） 1台钢衬耐酸砖 8 干燥塔 φ内5300 9 第一吸收塔 φ内5300 1台钢衬耐酸砖 10 第二吸收塔 φ内5300 1台钢衬耐酸砖 1台 1台 1台 1台 1台钢衬耐酸砖 1台 11 干燥塔酸冷却器 带阳极保护管壳式 12 一吸塔酸冷却器 带阳极保护管壳式 13 二吸塔酸冷却器 带阳极保护管壳式 14 成品酸冷却器 15 干吸酸循环槽 16 尾气烟囱 4.7 标准化

带阳极保护管壳式 φ内3500×12000 φ1600×60000 4.7.1化工工艺设计采用相应的国家和行业标准、规范（略） 4.7.2 设备、主要设计标准和规范（略）

4.7.3 电气、本工程电力设计所使用的设计标准或规定（略） 4.7.4 自控、设计采用的标准及规范（略） 4.7.4.2设计采用工程单位

设计使用国际标准工程单位，如下表：

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