1、畢 業 設 計（ 2012 屆 ）題目：年產四萬噸硫酸-二氧化硫轉化工段工藝設計項目可研報告學 院 化學化工學院 專 業 化學工程與工藝 年 級 學生學號 學生姓名 指導教師 日 期2011年11月30日 目錄1、總論11.1 項目名稱及承辦單位11.2 可行性研究編制單位11.3 研究工作的依據與范圍11.3.1研究工作的依據11.3.2 研究項目的范圍22、市場現狀22.1國內外市場現狀22.1.1國外市場現狀22.1.2 國內市場現狀32.1.3 區內市場現狀32.2 產品價格分析33、工程設計項目43.1 產品的生產方案及生產規模43.2 工藝技術方案43.2.1 制硫酸工藝的發展歷程

2、43.2.2 接觸法制酸的過程簡介53.2.3 二氧化硫的轉化73.3主要設備選擇93.3.1轉化器93.3.2廢熱鍋爐103.3.3主鼓風機103.4 主要技術經濟指標103.5 物料衡算103.6熱量衡算124、 廠址選擇134.1建廠條件134.2公用工程設施情況144.2.1供水144.2.2供電154.2.3原料輸送154.3氣象條件154. 3. 1氣象154.3.2降水154.3.3風向及風速:154.3.4 濕度:164.4人員及組織情況165、環境保護和對“三廢”的治理方案185.1 廢酸(包括酸泥)與廢水185.2廢氣處理195.3廢渣處理206、勞動保護和安全生產206.

3、 1生產過程中主要職業危害因素分析206. 2采取的主要防治措施216.2.1 防塵216.2.2 防毒216.2.3 防腐蝕216.2.4 防噪聲226.2.5 防火、防爆226.2.6 防靜電和防雷擊226.2.7 防機械損傷及高溫燙傷236. 3 消防237、結論24參考文獻251、總論1.1 項目名稱及承辦單位項目名稱：年產四萬噸硫酸-二氧化硫轉化工段工藝設計項目承辦單位：xx大學化學化工學院企業性質：企事業單位法定代表人：項目負責人：聯系電話：*項目擬建地點：xx寧東工業園區1.2 可行性研究編制單位編制單位：xx大學化學化工學院工程咨詢等級：甲級工程咨詢證書編號：*發證機關：國家發

4、展和改革委員會1.3 研究工作的依據與范圍1.3.1研究工作的依據1、國家有關法律、法規及產業政策；2、 項目承擔單位提供的基礎數據；3、 項目建設單位關于編制本項目可行性研究的委托書；4、有關設計規范、規定。1.3.2 研究項目的范圍1、本研究項目對xx地區的硫酸產品進行需求情況分析；市場預測、產品方案、生產規模、二氧化硫轉化工段工藝技術路線的比較和確定；對幾個可供選擇的廠址從建廠條件方面進行分析論證，提出推薦廠址的的意見和理由。2、對建廠的經濟效益和社會效益進行較深度的評價，綜述項目實施方案的企業經濟效益和社會效益的情況及不確定性因素對項目經濟效益的影響與風險程度，對三廢治理方案、安全生產

5、、環境保護設施的投資估計及環境質量做出評價。3、對項目實施進度及勞動定員的確定2、市場現狀2.1 國內外市場現狀2.1.1國外市場現狀世界約60%的硫酸用于生產化肥，其中磷肥生產又是硫酸的最大用戶。1998 年p2o5 消費量約為32 800 kt , 預計1998- 2003 年世界磷肥消費量年增長率為2.8% , 相應硫酸產量也將增加18 000 kt / a。另外, 非肥料用硫酸的年增長率為2.7% 。預計1998- 2003 年, 來自冶煉行業的硫酸產量將達到11 000 kt/ a, 而硫鐵礦制酸的產量將減少5 000 kt/ a, 則硫磺制酸產量將增加22 000kt/ a。世界硫

6、酸和磷酸鹽的消費和預測見表1。表1 世界硫酸和磷酸鹽的消費和預測mt1996年1997年1998年1999年2000年2001年2002年2003年p2o5消費量31.131.832833.734.735.636.637.5p2o5產量32.833.634.335.536.537.538.539.5肥料用硫酸89.291.094.197.599.8102.5105.5106.1非肥料用硫酸61.064.365.567.569.271.573.875.3硫酸消費總量150.2155.2159.6165.0169.0174.0179.3182.42.1.2 國內市場現狀我國硫酸也主要用于生產化肥,

7、 1995 年化肥生產用硫酸占硫酸總產量的73.3%, 1997 年則為72.2%。1996 年下半年由于化肥銷售形勢下降, 硫酸庫存量超過1 000 kt , 1997 年硫酸的產銷率為97.9%, 1998 年、1999 年仍處于產大于銷的局面。預計2000 年我國對硫酸的需求量為22 000 23 000 kt。現在我國有關部門已逐漸認識到含硫化肥在糧食生產中的重要作用, 并將發展含硫化肥放在了重要地位, 因此, 預計在將來10 年內, 我國對含硫化肥的需求將會有較大的增長, 從而也將增加我國硫酸的消費潛力, 預計2010 年我國硫酸產量可達32 000 kt 左右。2.1.3 區內市場

8、現狀以石嘴山市為中心，周邊烏海、大武口有較大的市場，附近燒堿生產能力已超過20萬噸/年，加上臨近地區的精細化工，共市場需求量已超過5萬噸/年，加上其它用戶，將接近6萬噸/年左右，而目前該地區只有3萬噸/年的生產能力。2.2 產品價格分析國內各地域硫酸價錢均呈現分歧法式的降落，此中東北、西北和華北地域降幅較顯明，其它地域下滑幅度不大，基礎以穩為主。以98%為例，東北地域主流成交約在1400-1750元/噸，華北地域主流成交約在1150-1600元/噸，華中地域主流成交約在1150-1450元/噸，華南地域主流成交約在1100-1600元/噸，西北地域主流成交約在900-1300元/噸。據消息，今

9、朝國內硫磺制酸企業受到本錢的影響多都減產破產，而硫鐵礦制酸企業近期增添了相當多的裝配，是以彌補了硫磺制酸產量的空白。而受到下流化肥、化工以及電解錳等企業需求欠安的影響，過多的硫鐵礦酸呈現了滯銷的現象，是以過多的庫存積存，使得硫酸的價錢在短期內很難有所回升。3、工程設計項目3.1 產品的生產方案及生產規模生產方案：接觸法生產硫酸生產規模：年產四萬噸硫酸3.2 工藝技術方案3.2.1 制硫酸工藝的發展歷程生產硫酸最古老的方法是用綠礬（feso47h2o）為原料，放在蒸餾釜中鍛燒而制得硫酸。在鍛燒過程中，綠礬發生分解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫與水蒸氣同時冷凝，便可得到硫酸。2（feso4

10、7h2o） fe2o3+so2+so3+14h2o在18世紀40年代以前，這種方法為不少地方所采用。古代稱硫酸為“綠礬油”，就是由于采用了這種制造方法的緣故。二氧化硫氧化成三氧化硫是制硫酸的關鍵，但是，這一反應在通常情況下很難進行。后來人們發現，借助于催化劑的作用，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。根據使用催化劑的不同，硫酸的工業制法可分為硝化法和接觸法。硝化法（包括鉛室法和塔式法）是借助于氮的氧化物使二氧化硫氧化制成硫酸。其中鉛室法在1746年開始采用，反應是在氣相中進行的。由于這個方法所需設備龐大，用鉛很多，檢修麻煩，腐蝕設備，反應緩慢，成品且為稀硫酸，所以，這個方法

11、后來逐漸地被淘汰。在鉛室法的基礎上發展起來的塔式法，開始于本世紀初期。1907年在奧地利建成了世界上第一個塔式法制硫酸的工廠，其制造過程同樣是使氮的氧化物起氧的傳遞作用，從而氧化二氧化硫，再用水吸收三氧化硫而制成硫酸，不同的是該過程在液相中進行，生產成本及產品質量都大大優于鉛室法。塔式法制出的硫酸濃度可達76左右，目前，我國仍有少數工廠用塔式法生產硫酸。硝化法的反應歷程較復雜，但可用簡單的化學方程式表示如下：so2+ no2+ h2o = h2so4+ nono2循環利用no + o2=no2反應中所需的no由硝酸供給，氧氣來自空氣。接觸法是目前廣泛采用的方法，它創始于1831年，在本世紀初才

12、廣泛用于工業生產。到20年代后，由于釩觸媒的制造技術和催化效能不斷提高，已逐步取代價格昂貴和易中毒的鉑觸媒。世界上多數的硫酸廠都采用接觸法生產。接觸法中二氧化硫在固體觸媒表面跟氧反應，結合成三氧化硫，然后用98.3的硫酸吸收為成品酸。這種方法優于塔式法的是成品酸濃度高，質量純（不含氮化物），但爐氣的凈化和精制比較復雜。3.2.2 接觸法制酸的過程簡介先將硫磺或黃鐵礦在空氣中燃燒或焙燒，以得到二氧化硫氣體。將二氧化硫氧化為三氧化硫是生產硫酸的關鍵，其反應為：2so2+o22so3這個反應在室溫和沒有催化劑存在時，實際上不能進行。根據二氧化硫轉化成三氧化硫途徑的不同，制造硫酸的方法可分為接觸法和硝

13、化法。接觸法是用負載在硅藻土上的含氧化鉀或硫酸鉀（助催劑）的五氧化二釩v2o5作催化劑，將二氧化硫轉化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作氧化劑，把二氧化硫氧化成三氧化硫： so2+n2o3+h2oh2so4+2no根據所采用設備的不同，硝化法又分為鉛室法和塔式法，現在鉛室法已被淘汰；塔式法生產的硫酸濃度只有76；而接觸法可以生產濃度98以上的硫酸；采用最多。接觸法生產工藝：接觸法的基本原理是應用固體催化劑，以空氣中的氧直接氧化二氧化硫。其生產過程通常分為二氧化硫的制備、二氧化硫的轉化和三氧化硫的吸收三部分。1、二氧化硫的制備和凈化：以硫鐵礦等其他原料制成的原料氣，含有礦塵、氧化砷、二氧化硒、氟

14、化氫、氯化氫等雜質，需經過凈化，使原料氣質量符合轉化的要求。為此，經回收余熱的原料氣，先通過干式凈化設備（旋風除塵器、靜電除塵器）除去絕大部分礦塵，然后再由濕法凈化系統進行凈化。經過凈化的原料氣，被水蒸氣所飽和，通過噴淋93硫酸的填料干燥塔，將其中水分含量降至0.1g/m3以下。2、二氧化硫的轉化：二氧化硫于轉化器中，在釩催化劑存在下進行催化氧化： so2+ o2so3 h=-99.0kj釩催化劑是典型的液相負載型催化劑，它以五氧化二釩為主要活性組分，堿金屬氧化物為助催化劑，硅藻土為催化劑載體，有時還加入某些金屬或非金屬氧化物，以滿足強度和活性的特殊需要。通常制成直徑46mm、長515mm柱狀

15、顆粒。近年來，丹麥、美國和中國相繼開發了球狀、環狀催化劑，以降低催化床阻力，減少能耗。釩催化劑須在某一溫度以上才能有效地發揮催化作用，此溫度稱為起燃溫度，通常略高于400。近年來，研制成功的低溫活性型釩催化劑，其起燃溫度降低到370左右，因而提高了二氧化硫轉化率。轉化器進口的原料氣溫度保持在釩催化劑的起燃溫度之上，通常為410440。由于原料氣經過濕法凈化系統后降溫至40左右，所以必須通過換熱器，以轉化反應后的熱氣體間接加熱至反應所需溫度，再進入轉化器。二氧化硫經氧化反應放出的熱量，使催化劑層溫度升高，二氧化硫平衡轉化率隨之降低，如溫度超過650，將使催化劑損壞。為此，將轉化器分成35層，層間

16、進行間接或直接冷卻，使每一催化劑層保持適宜反應溫度，以同時獲得較高的轉化率和較快的反應速度。現代硫酸生產用的兩次轉化工藝，是使經過兩層或三層催化劑的氣體，先進入中間吸收塔，吸收掉生成的三氧化硫，余氣再次加熱后，通過后面的催化劑層，進行第二次轉化，然后進入最終吸收塔再次吸收。由于中間吸收移除了反應生成物，提高了第二次轉化的轉化率，故其總轉化率可達99.5以上，部分老廠仍采用傳統的一次轉化工藝，即氣體一次通過全部催化劑層，其總轉化率最高僅為98左右。3、三氧化硫的吸收：轉化工序生成的三氧化硫經冷卻后在填料吸收塔中被吸收。吸收反應雖然是三氧化硫與水的結合，即： so3+h2oh2so4 h=-132

17、.5kj但不能用水進行吸收，否則將形成大量酸霧。工業上采用98.3硫酸作吸收劑，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的總蒸氣壓最低，故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸濃度因吸收三氧化硫而升高，須向98.3硫酸吸收塔循環槽中加水并在干燥塔與吸收塔間相互串酸，以保持各塔酸濃度恒定。成品酸由各塔循環系統引出。吸收塔和干燥塔頂設有金屬絲網除沫器或玻璃纖維除霧器，以除去氣流中夾帶的硫酸霧沫，保護設備，防止環境污染。兩次轉化工藝的最終吸收塔出口尾氣中的二氧化硫濃度小于50010-6，尾氣可直接排入大氣；而一次轉化工藝的吸收塔尾氣中的二氧化硫濃度高達200010-6300010-6，故須設置尾氣處理工序，以使排氣符合環

18、境保護法規。氨水吸收法是應用最廣的尾氣處理方法。3.2.3 二氧化硫的轉化1、 二氧化硫催化氧化的反應機理二氧化硫的氧化屬氣-固相催化氧化反應,當無催化劑時,反應活化能是209 kj/mol,反應不易進行,在釩催化劑上反應時,反應活化能降至9296 kj/mol。催化氧化機理由四個步驟構成。釩催化劑上存在著活性中心,氧分子吸附在它上面后,jg(ozjlx,yojg)鍵遭到破壞甚至斷裂,使氧分子變為活潑的氧原子(或稱原子氧),它比氧分子更易與so2反應。so2吸附在釩催化劑的活性中心,so2中的s原子受活性中心的影響被極化。因此很容易與原子氧結合在一起,在催化劑表面形成絡合狀態的中間物種。這一絡

19、合狀態的中間物種,性質相當不穩定,經過內部的電子重排,生成了性質相對穩定的吸附態物種。催化劑催化劑(絡合狀態中間物種) (吸附態物種)吸附態物種在催化劑表面解吸而進入氣相。經研究,在上述四個步驟中,第一步驟進行得最慢(即氧分子均裂變成氧原子),整個反應的速度受這個步驟控制,故將它稱為so2氧化為so3的控制階段(或稱控制步驟)。2、二氧化硫催化氧化的工藝流程1）兩次轉化兩次吸收流程一次轉化一次吸收工藝，最佳的最終轉化率是97.5%98% 。如果要得到更高的轉化率，轉化段數要增加很多，這是很不經濟的。如將尾氣直接排入大氣，將造成嚴重污染，采用兩次轉化兩次吸收工藝就能很好的解決上述問題。兩次轉化兩

20、次吸收流程有反應速度快，最終轉化率高；采用較高體積分數的so2爐氣；減輕尾氣污染；熱量平衡；因增加中間吸收和換熱器，氣流阻力增加，鼓風機壓力增大，動力消耗也增加。兩次轉化有10多種流程，用得較多的是四段轉化，分為（2+2）和（3+1）流程。（2+2）是指爐氣經二段轉化后進行中間吸收，再經二段轉化后第二次吸收。（2+2）流程的轉化率在相同條件下比（3+1）流程的稍高一些，因為so3較早被吸收掉，有利于反應平衡和加快反應速率。（3+1）流程則在換熱方面較易配置。2）工藝流程選擇轉化系統采用“3+14段轉化、 換熱流程。即第一次轉化和第二次轉化各用兩段催化劑床層，用轉化器第二段出口的低溫熱和第一段出

21、口的熱量加熱進第一次轉化的冷氣體，用第四段出口、第三段出口的熱量和第二段出口的高溫熱加熱進第二次轉化的冷氣體。進入轉化器的(so2)為9%，氧硫比為1.11，設計總轉化率為99.99 %。采用孟山都公司的催化劑，轉化器各段進出口溫度見表2。采用“3+1”兩次轉化，可以更好地發揮轉化器第二段和第三段的作用。再者，由于降低進轉化器的氧硫比，相對減少了進人干吸和轉化工段的氣量，從而提高轉化部分的廢熱回收率，使得在氣體進人第一吸收塔和第二吸收塔之前均設置省煤器來加熱進廢熱鍋爐的鍋爐給水具有實際意義。表2 轉化器各段進出口溫度轉化器床層進口溫度/出口溫度/一435593二445497三435465四42

22、54263.3主要設備選擇本裝置所選用的設備都是在同類型裝置上穩定運行一年以上，并被證明是成熟可靠的設備，多數是由國際、國內知名廠商制造，主要設備規格見表3。3.3.1轉化器轉化器亦由意大利西利沙蒙公司與南化集團設計院共同設計。以碳鋼為主材，頂蓋和部分隔板為不銹鋼，鑄鐵立柱和鑄鐵蓖子板。段間隔板采用大弧形結構，與殼體為全焊接、解決了熱膨脹及段間壓差產生的應力影響，確保轉化器各層之間完全不串氣。各段氣體進口均設計了氣體分布裝置，既達到氣體均勻分布的目的，又防止了氣體高速沖刷催化劑層。轉化器內裝填的是孟山都催化劑，第一、二段采用lp120型、第三、四段采用lp110型，總裝填定額為190 l/(t

23、d)，總裝填量為228 m。3.3.2廢熱鍋爐廢熱鍋爐采用德國shg公司技術。由shg與南化集團設計院合作設計，shg公司與杭州鍋爐廠聯合制造。該鍋爐由鍋爐本體和沸騰爐冷卻盤管、礦渣冷卻器冷卻盤管組成，爐水循環為強制循環。鍋爐本體共有4個蒸發區和3個過熱區，爐氣橫向沖刷鍋爐管束，爐管由特殊合金材料制成并在其表面再鍍上耐磨面層。3.3.3主鼓風機主鼓風機是美國ac壓縮機公司設計和制造的離心風機，型號為d48jr，單級懸臂、開式葉輪。殼體為碳鋼，葉輪為合金鋼。驅動電動機為abb公司的產品，風機配有完善的啟動控制系統。3.4 主要技術經濟指標3.5 物料衡算表3 轉化器物料平衡表進一段 v%so25

24、6.13 3592.32 1257.3129.0o250.5171616.5441131.58088.1n2517.214476.5611581.24882.9623.66719685.42413970.1408100出一段（二段進）so219.6455 1257.312 440.0592 3.25 so3 36.48452918.76817.2528 6.03o2 32.274751032.792 722.95445.33 n2 517.0214476.5611581.24885.39605.42475 19685.42413561.5144 100出二段（三段進）so2 6.45495 4

25、13.1168 144.59088 1.08 so3 49.67505 3974.004 1112.72112 8.30o225.679475 821.7432 575.220244.29n2 517.0214476.56 11581.24886.33 598.829475 19685.424 13413.78024 100出三段（四段進） so2 3.3678 215.539275.43872 0.56 so352.7622 4220.976 1181.873288.83 o2 24.1359 772.3488 540.64416 4.04 n2 517.02 14476.56 11581.

26、24886.57597.2859 19685.424 13379.20416 100進四段（二次） so2 3.3678 215.539275.43872 0.62 o224.1359 772.3488 540.64416 4.43 n2 517.02 14476.56 11581.248 94.95 544.523715464.448 12197.33088 100出四段(二次） so2 0.16839 10.77696 3.771936 0.03 so3 3.19941 255.9528 71.6667840.59 o2 22.536195 721.15824 504.810768 4.0

27、4 n2 517.02 14476.56 11581.24895.23542.92399515464.448 12161.497491003.6熱量衡算1. 轉化器熱量衡算表4 轉化器工況段數氣體進口反應熱量氣體出口溫度熱量溫度熱量一段4308328500.73629570.2600.2811958070.9二段4408571984.31313492.0501.829885476.31三段4408580770307570.22454.498888340.23四段4306975976318823.47448.887294799.472. 換熱器熱量衡算項目 交換熱量/3307186.512657

28、02.816161311.1062877779.12溫差 186.49 61.76 79.145 210.24計算傳熱面 470.5 543.7 1348 363.2采用傳熱面積523.05 598.07 1685 454表5 換熱器工況4、 廠址選擇4.1建廠條件1、 自然環境寧東能源化工基地位于xx回族自治區中東部。在靈武、鹽池、同心、紅寺堡地區，有一個南北長130公里，東西寬50公里，面積約為3500平方公里的煤炭富集區寧東能源化工基地，已探明煤炭儲量273億噸，遠景儲量1394.3億噸，是一個全國罕見的儲量大、煤質好、地質構造簡單的整裝煤田，被列為國家13個重點開發的億噸級礦區之一。

29、寧東能源化工基地分為3個分基地：寧東煤炭基地，寧東火電基地、寧東煤化工基地。基地核心區位于銀川市靈武境內，重點發展煤、電、煤化工三大核心產業，機械加工、生物制品、建筑材料等相關產業和一大批輻射產業。寧東能源化工基地規劃區總面積約3484平方公里，東以鴛鴦湖、馬家灘、萌城礦區的邊界為限；西與白芨灘東界接壤，延伸到積家井、韋州礦區西界；南至韋州礦區和萌城礦區的最南端延省界的連接線；北鄰內蒙古自治區鄂托克前旗。東西寬1641km，南北長127km。寧東基地屬中溫帶干旱氣候區，具有干燥、雨量少而集中、蒸發量大、日照時間長、冬春季風沙多等特點。年平均氣溫為6.78.8c，年平均風速2.52.6米/秒，風

30、能、太陽能開發潛力大。區域內主要有寧東鎮、太陽山鎮等6個鄉鎮，總人口約7萬人，農業人口約占1/4。農民人均純收入2520元，城鎮居民可支配收入8130元。2、 生產裝置運輸量、運輸方案和交通條件生產裝置運輸量年總運輸量：其中，年總運入量年總運出量運輸方案本產品為硫酸，可公路運輸，亦可鐵路運輸。交通條件四通八達的道路交通是基地的一大突出優勢，銀川-青島高速公路及307國道橫貫基地；大古鐵路連接包蘭、寶中鐵路與京包、隴海線連通可輻射全國，即將開工建設的銀川-太原鐵路又形成一條橫穿基地的外運大通道；銀川河東機場距基地中心區僅30公里，每日航班達50余次，通往北京、上海、廣州、西安、太原、濟南、青島、

31、蘭州等重要城市。4.2公用工程設施情況4.2.1供水寧東基地位于黃河東畔，中心區距黃河僅35公里左右，2003年底開工建設的寧東供水工程，預計2005年5月建成通水，總供水量為15970萬立方米，能為基地提供充足的水源保障。4.2.2供電xx目前無拉閘限電之虞，2004年xx電網統調裝機容量達到366萬千瓦，而且基地規劃建設的八大電廠將形成千萬千瓦級的火電基地，這些都將為基地提供充足的電力供應。4.2.3原料輸送擬將廠址建在寧東能源化工基地，原材料就是用煤化工廠副產的硫磺。4.3氣象條件4. 3. 1氣象xx年平均氣溫為5.39.9，呈北高南低分布。興仁、麻黃山及固原市在7以下，其它地區在7以

32、上，中寧、大武口分別是9.5和9.9，為全區年最高。xx冬季嚴寒、夏季炎熱，各地氣溫7月最高，平均為16.924.7，1月最低，平均為-9.3-6.5，氣溫年較差大，達25.231.2。4.3.2降水xx年平均降水量166.9647.3毫米，北少南多，差異明顯（圖2）。北部銀川平原200毫米左右，中部鹽池同心一帶300毫米左右，南部固原市大部地區400毫米以上，六盤山區可達647.3毫米。4.3.3風向及風速:xx各地年平均風速為2.07.0米/秒，賀蘭山、六盤山是xx年平均風速的最大中心，年平均風速分別為7.0米/秒和5.8米/秒，其次是麻黃山，年平均風速為4.0米/秒；大武口、平羅一線是x

33、x年平均風速最小的地區，為2.0米/秒左右。全年大風日數（極大風速17.0米/秒，或者風力=8級的天數）以賀蘭山和六盤山最多，在100天以上，其它地區在446天之間。春季各地大風日數最多，平均風速最大，冬夏次之，秋季大風日數最少，平均風速最小。4.3.4 濕度:相對濕度:年平均相對濕度為8090，久雨和濃霧天氣時，最大相對濕度可達10096，秋、冬兩季是相對濕度最小季節，短時最小可下降到1096左右。4.4人員及組織情況一、企業組織公司由廠部和車間兩級機構管理，實行經理負責制，全面負責生產和經營活動，設硫酸車間，車間設主任、技術員等崗位，公司設置生產技術、供銷、財務、后勤等職能人員。二、勞動定

34、員根據國家有關政策，勞動定員倒班按四班三運轉制。全廠定員49人，非生產人員19人，生產定員30人，非生產人員占全廠定員39%，詳見下表。為滿足生產需求要招聘部分民工（包括搬運、包裝、破碎、裝卸）。表6 定員表序號單位班次人數/班總人數備注一管理人員188二硫酸車間301粉碎上料43122焙燒爐工4143凈化工4144轉化工4145吸收工4146車間主任1117雜勤111三其他111化驗4142維修155含電、儀3庫管員122合計49三、人員培訓管理人員、生產技術骨干可在社會上公開招聘、競爭上崗。經同類型企業培訓學習，考試合格后方可上崗。日常教育由生產職能人員負責。5、環境保護和對“三廢”的治理

35、方案 硫酸生產中排放大量的廢氣、廢渣、污水和廢酸(包括酸泥)等，若不加以治理，會造成大氣、水系和土壤的嚴重污染。因此，在工程設計中要選用先進的工藝、高效的除塵設備等，以達到對生產全過程的控制，改變在生產中產生了污染再治理的做法。 40 kt/ a硫酸裝置是小磷酸廠的配套裝置，設計工藝流程可簡單分為:沸騰爐焙燒、廢熱回收、熱電除塵、封閉式酸洗凈化、兩轉兩吸。現就設計此裝置采取的環保措施討論如下。5.1 廢酸(包括酸泥)與廢水采用封閉稀酸洗凈化流程，取代水洗凈化流程，可以大大減少酸性污水的排放量。水洗凈化工藝最嚴重的缺陷是生產中排放大量污水，每生產1噸硫酸約排放10 15噸污水，污水中除含硫酸外，

36、還含砷230 mg/ l、含氟10 mg/ l左右和其它重金屬，給環境造成很大的污染。國外水洗流程早已趨于淘汰，我國目前仍有一部分工廠使用水洗流程，有的廠甚至將水洗凈化的污水不加處理直接排放，造成極嚴重污染。設計采用封閉酸洗凈化流程，其優點是排污量少，正常生產中無酸性污水排放，生產1噸硫酸副產可以利用的稀酸約80 l，從而也提高了硫的利用率。本設計采用干法除塵，爐氣通過廢熱鍋爐、旋風除塵器、電除塵器等設備后，其含塵量降到0.2g/m以下，送至凈化工序，稀酸洗凈化流程中文氏管噴灑的稀酸由30%的酸循環槽泵送入，而出文氏管的稀酸進入斜管沉降器，澄清液送回30%的酸貯槽，泡沫塔的淋灑酸由10%稀酸循

37、環槽供給，間冷器的冷凝液收入到5%稀酸循環槽。30%的稀硫酸外銷或供本廠其它工序使用。由斜管沉降器排出的酸泥量為3. 4 kg/ th2so4，其中h2so4含量約占27 %，將其排放到中和池內，用石灰水中和生成caso4、沉淀。此外，爐氣中夾帶的少量氟、砷化合物也與酸泥一起被中和生成ca(aso2) 2,caf2及fe(aso2)3等沉淀。沉降物用泥漿泵送至焙燒工序的增濕器增濕礦渣，隨礦渣處理。該流程在正常生產時，不會產生酸性廢水。系統所需要的冷卻水，如干吸冷卻排管使用的冷卻水在正常情況均可循環使用。只有當閥門或管道出現泄漏時，對冷卻水產生污染。因此，在噴淋水池內設置有ph值自動監測儀表，當

38、池中水的ph值變化時，應立即采取措施，控制ph值在6 9范圍內，保證as 0.5 mg/l、f 15 mg/l。5.2廢氣處理從吸收工序排出的尾氣仍含有少量so2，其含量隨so:轉化率高低而異，當吸收和除霧不完全時，尾氣仍有微量的so3和酸霧。減少尾氣中so2含量的關鍵是提高so2轉化率，當so2總的轉化率大于99. 5%時，其尾氣排放就能達標。國內采用一轉一吸生產流程的廠，最終轉化率約為97%，排出的尾氣中so2約為25 kg/ t h2so4，遠不能達到國標規定的排放標準(國標規定3. 4 kg/ t h2so4)。當前國內生產廠處理尾氣的方法，一是采用兩轉兩吸流程，尾氣通過排氣簡直接排放

39、大氣中;二是采用尾氣回收，用氨一酸法，目前采用一轉一吸的工廠大多采用此法回收尾氣中的so2，并副產硫酸鉸和亞硫酸鉸。我們在40 kt/ a h2so4裝置設計中采用了兩轉兩吸的工藝流程和3+ 1催化劑層，iii,i -iv,ii換熱流程，一段及四段選用低溫釩催化劑，溫度分別控制在415410及410。當進轉化爐的so2含量約8. 5%(體積分率，下同)時，第一次so2的轉化率為92%94%，第二次轉化率為93%94%，這樣，so2總的轉化率可達到99. 5%以上，尾氣so2含量0. 05%，通過45 m煙肉排入大氣。此外，改進轉化爐的結構，解決了一次轉化與二次轉化問的串氣問題;采用新型換熱器，

40、使其在正常操作時，既能滿足各段催化劑床進口溫度要求，又具有傳熱系數大、換熱面積小的優點。在40 kt/ a h2so4、裝置設計中，排放尾氣指標如下:( 1)尾氣中so2排放量設計值為3. 28 kg/ t酸（按so2轉化率99.5 %計）國家(g b4282- 84)允許排放量為3. 4 kg/ t酸( 2)尾氣中s03含量設計值為14.3 mg/m國家(g b4282- 84)允許排放濃度為 45%、殘s 1%，sio2 20%時，可作為煉鐵的原料，供煉鐵廠摻燒煉鐵，一般摻燒量為5%一20%。燒渣還可用于制造鐵紅及回收有色金屬。為綜合利用硫酸廢渣，生產中應加強管理，尤其是采用多家礦源,礦品

41、位相差大的廠，對原料礦應盡可能保持相對的穩定，進廠礦按品位庫存、進爐，相應產出的燒渣就能按不同的組分選擇不同的去向，以便合理利用。總之，在設計中只要選取先進可靠的工藝路線及性能優良的設備，重視環境保護，就能有效地解決硫酸生產中的污染問題。6、勞動保護和安全生產6. 1生產過程中主要職業危害因素分析(1)原料庫及原料干燥系統等生產環節存在有粉塵、噪聲等危害因素。(2)焙燒工段生產環節存在粉塵、so2, so3。的煙害、噪聲等危害因素。(3)制酸系統生產環節存在s02，s03的煙害、硫酸的腐蝕、噪聲等危害因素。(4)廢水處理系統生產環節存在腐蝕，粉塵等危害因素。(5)供配電、余熱鍋爐、發電系統、生

42、產環節存在靜電、雷電、爆炸等危害因素。6. 2采取的主要防治措施認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，安全衛生設施嚴格執行“三同時”制度，確保企業生產安全，保證人民的生命財產的安全。具體防治措施如下:6.2.1 防塵本工程由于采用固體硫精砂作為原料，焙燒過程中副產硫鐵礦渣及煙塵，在運輸過程中會造成粉塵污染，因此設計中擬采用封閉式的埋刮板運輸機和封閉式皮帶棧橋，并加設通風除塵設施進行防護。6.2.2 防毒本工程生產中主要有so2， so3的煙氣有害于人的身體健康，設計中擬采用切實可行的措施，如伐門、管道、人孔及設備等嚴格采取密閉措施，防止有害氣體外逸，設備均采用露天布置，有利于有害氣體的擴散;設

43、置中央控制室、采用dcs系統調控，減少操作人員接觸有害氣體；專設控制室、化驗室、倒班室與生產設備隔離，以改善勞動生產條件。6.2.3 防腐蝕硫酸生產防腐蝕是非常重要的事情，因為硫酸具有強腐蝕性，對設備、管道、閥門、管件的腐蝕較為廠重，對人體的灼傷也是利害的，故設計中擬選用先進可靠的泵類、閥類、管道類、嚴防跑、冒、滴、漏的現象出現。對不同的硫酸濃度選用不同的防腐蝕材料對設備、管道及閥件的制作安裝。對操作平臺、地坪等也應采用相應的防腐材料，對樓梯、欄桿等要加強維修、檢查、防止因腐蝕而發生意外事故。為防止;硫酸對人體的灼傷，除嚴格配帶勞動保護用品外，在機泵附近及必要的位置處設置沖洗水龍頭，萬一出現硫酸泄漏、噴射，有利于應急沖洗，減輕灼傷程度。6.2.4 防噪聲本工程最大的噪聲源為空氣鼓風機、so2鼓風機、空氣壓縮機等，設計中盡量買用低噪聲的設備，并設置于具有隔音措施的機房內，風機進出口管道上設置消聲器，盡量降低噪聲對人體的危害。6.2.5 防火、防爆硫精礦為丙類可燃物，如遇高溫和明火會引起燃燒。so3氣體具有強氧化性，濃硫酸具有強腐蝕性及氧化性，設計中要避免硫酸、so2與堿金屬、堿類、強還原劑、易燃和可燃物接觸。本工程采用了玻璃鋼設備及管道，遇明火會引起燃燒，故需嚴禁煙火、設置消防。本工程設置有余熱鍋爐及發電系統、鍋爐的設計、制造要嚴格按國家