【摘 要】
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硫酸是传统工业中必不可少的原料,用途非常广泛,一直拥有“工业之母”的盛誉,同时它也拥有悠久的发展历史。目前硫酸工业主要使用的是两转两吸的接触法。接触法即用负载在硅
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硫酸是传统工业中必不可少的原料,用途非常广泛,一直拥有“工业之母”的盛誉,同时它也拥有悠久的发展历史。目前硫酸工业主要使用的是两转两吸的接触法。接触法即用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。本课题的研究内容是在两转两吸接触法硫磺制酸的基础上提高入口进气压力,从而达到提高转化率,降低尾气废气排放的目的。具体装置上的改进主要有：第一,用离心式压缩机代替风机,以求提高压力；第二,在尾气进入尾吸塔处理前先通过汽轮机回收能量；第三,以孟莫克公司的HRS工艺代替传统干吸工序的一吸塔,以回收更多低温位热能。在进行正式工艺改进之前需要用流程模拟软件来预测方案的可行性。Aspen Plus是一款软件可预测工艺参数变化对工艺流程结果的影响,实现工艺改进大型稳态模拟软件。经过多年的发展经验,Aspen Plus不断更新进步,已成为世界上首屈一指的流程模拟软件,也是目前世界上功能最全面的商品化流程模拟软件。本课题针对硫磺制酸的传统工艺进行了增加体系压力的改进,并运用Aspen Plus对其中转化工序、干吸工序和能量回收系统进行了模拟和优化。主要阐述了模拟流程的建立,并对不同压力下的转化率和能量回收率进行了分析和比较。结果表明,进气压力加压至3.5atm时,压缩空气额外投入能量和二氧化硫转化率增加量最优。SO2最终转化率为99.90%,压缩机耗能7.3551×107kJ/h,汽轮机回收能量5.3052×107kJ/h,空气压缩部分能量回收率72.13%。
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