现代化硫酸装置新建与老厂改造技术手册

第一篇　当今硫酸工业概况/ 1
第一章　硫酸工业现代化标志 1
第一节 现代化硫酸装置设计、制造、安装标志 1
第二节 现代化硫酸装置生产运行标志 2

第二章　我国硫酸工业现状 4
第一节 硫酸工业发展历程 4
第二节 硫酸产品结构分布、装置规模 5
一、硫酸产品结构与产业分布 5
二、硫酸生产装置规模、制酸方法 6
第三节 硫酸进出口情况 7
第四节 硫酸产品消费组成、价格变化 8
第五节 硫酸产能变化 10
第六节 硫酸用主要原料 10
一、硫黄 10
二、硫铁矿 12

第二篇　硫酸工作者常用物化数据、材料和规范 / 14
第一章　常用物化数据 14
第一节 硫酸 14
一、物理性质 14
二、化学性质 68
三、硫酸H2SO4 产品理论能耗 71
第二节 硫 72
一、物理性质 72
二、化学性质 93
第三节 硫化物 96
一、二氧化硫 96
二、三氧化硫 121
三、常见硫化物 130
四、硫酸盐 135
五、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、硫酸铵 144
第四节 空气 152
第五节 水和水蒸气 167
一、饱和水、饱和水蒸气物性参数 167
二、饱和水蒸气的蒸气压、气体中水分含量 170
三、过热水蒸气的物性 171
第六节 常用气体和固体材料参数 172
一、常用气体 172
二、常用固体材料参数 176
三、各种含硫原料燃烧时的热效应 184
第七节 常用单位换算及面积、容积换算 184
一、单位换算 184
二、面积、容积计算 187
第八节 海拔高度与压力、标准筛、元素周期表 196

第二章　耐硫酸腐蚀的材料与性能 199
第一节 金属材料 199
一、铸铁材料和碳素钢 199
二、铅、铝的耐硫酸腐蚀特性 205
三、合金、不锈钢材料 206
四、合金、不锈钢等耐硫酸腐蚀材料的选用 207
第二节 非金属材料 210
一、无机材料 210
二、有机材料 225

第三章　硫酸工程参数和规范 233
第一节 常用参数 233
一、通用常数 233
二、流体常用流速范围 233
三、硫酸生产工艺管道、设备流体速度经验数据 235
第二节 常用标准和规范 239
一、硫酸生产排放标准和能耗标准 239
二、通用标准 244
三、安全、卫生、环境标准规范 245
四、工程制图及石化系统(含硫酸)设计规范 245

第三篇　精当设计工艺、设备，高效能现代化 / 247
第一章　硫酸工程设计程序 247
第一节 现场考察准确收集工程设计基础资料 247
第二节 做基础设计书(技术协议书)和投标书 248
第三节 提交可行性研究报告或初步设计说明书 248
一、可行性研究报告编制目录内容 249
二、初步设计说明书目录内容 249
第四节 提交环评、安评等报告相关内容 250
第五节 提交工程水、电、气对接条件 250

第二章　20 万吨硫铁矿制酸工艺、设备设计计算 252
第一节 工艺、设备设计工程师在工程中的位置、作用 252
第二节 各工段主要设备的物料、热量、能力计算 252
一、原料工段 252
二、焙烧工段 257
三、净化工段 268
四、转化工段 275
五、干吸工段 287
六、尾吸工段 299
七、系统阻力设定 300
八、循环冷却水 302

第三章　20万吨硫黄制酸工艺、设备设计计算 303
第一节 原料工段工艺、设备计算 303
一、设计选定的原料硫黄条件 303
二、硫黄制酸原料流程 304
三、投硫黄量 304
四、原料设备 304
第二节 熔硫工段工艺、设备计算 306
一、熔硫流程 306
二、投料量 306
三、熔硫槽的热量计算 306
四、助滤槽的散热和蒸汽耗量 309
五、精硫槽的散热和蒸汽耗量 310
六、液硫储槽的散热量和蒸汽耗量 310
七、总蒸汽耗量 311
第三节 焚硫工段工艺、设备设计计算 311
一、焚硫炉物料计算 311
二、焚硫炉热量计算 312
三、余热锅炉的换热量计算 313
四、焚硫炉工艺尺寸计算 313

第四章　工艺、设备设计计算值的整理 315
第一节 硫铁矿制酸的设备规格和工艺参数 315
第二节 硫黄制酸工艺、设备计算数据确定和设备规格 320
第三节 整理确定装置各项指标，确保达到现代化水平要求 322
一、能耗、环保标准和指标 322
二、工艺技术指标 323
三、消耗定额指标和设备性能 323
第四节 工艺和设备选定要点探讨 327
一、净化工段 327
二、转化工段 328
三、工艺管道设计要点 330
四、干吸工段 331

第五章　定型设备采购与非标设备设计说明 332
第一节 定型设备采购 332
第二节 非标设备的设计说明(以干吸塔为例) 334
第三节 电气设计说明 334
第四节 仪表自控设计要点说明 335

第六章　制图设计、操作规程编制 336
第一节 绘制工艺流程图和物料平衡图 336
第二节 硫酸装置的布置图 338
一、硫酸装置布置遵守的原则说明 338
二、生产工艺对设备布置的要求 338
三、硫酸装置布置要点 339
四、绘制全套装置平面布置图 341
第三节 绘制全装置土建条件图 341
第四节 绘制全套装置化工工艺配置图 342
第五节 编制安全设施设计专篇 342
第六节 装置操作规程、化验分析规程技术资料 344

第七章　上下水、消防、硫酸储运的设计 345
第一节 给水设计 345
第二节 污水、漏酸处理系统的设计 346
一、净化工段 346
二、干吸工段 346
三、成品工段 346
第三节 雨水系统设计，实现“雨污分流” 347
第四节 硫酸装置储运设计 347
一、硫酸产品的储运设计 347
二、制酸原料的储运设计 347
本篇结语 348

第四篇　精准做好各技术细节“高质量+ 质量控制”现代化绿色发展 / 349
第一章　设备设计制造（选购）安装检查验收技术细节和规格 349
第一节 工作精神与态度要精准认真负责 349
第二节 硫酸装置的主要技术细节 351
第三节 年产20万吨规模老制酸装置的设备规格 353

第二章　硫酸设备设计、制造、安装工程实施与验收 365
第一节 通常规范 365
一、工程一般规定 365
二、材料与设备的检验 365
三、材料与设备管理 366
四、设备基础与安装工程的一般规定 367
第二节 焙烧炉工程 369
一、炉(窑)壳装配 369
二、炉部件安装 369
三、矿渣熄灭、输送设备安装试车 370
第三节 炉气净化设备工程 371
一、机械除尘器制造安装 371
二、热电除尘器制造安装 372
三、电除雾器制造、安装 373
四、整流机组安装 375
五、文式管安装 376
第四节 硫酸塔工程 376
一、壳体制作及安装 376
二、铺铅(或软塑料)内衬工程 377
三、填料及附件安装 377
第五节 二氧化硫鼓风机及酸泵安装工程 379
一、鼓风机检验及安装 379
二、鼓风机试车 381
三、酸泵安装与试车 382
第六节 热交换器、转化器工程 382
一、热交换器制作安装 382
二、转化器制作安装 383
三、催化剂填装 384
第七节 管道、酸冷却器工程 384
一、铅制气体管道 384
二、铅制酸管道 385
三、钢板管道及管体内衬 385
四、硬聚氯乙烯管及玻璃钢管 386
五、浓酸管道及喷淋冷却器 386
六、管壳冷却器、板式冷却器、螺旋冷却器与稀酸冷却器 387
第八节 大型储酸罐工程 387
第九节 筑炉工程 388

第三章　耐酸防腐工程实施与验收 390
第一节 一般规定 390
第二节 水玻璃胶结料的耐酸工程 391
第三节 沥青胶结料的耐酸工程 392
第四节 衬砌耐酸砖、板工程 393
第五节 手糊玻璃钢设备和衬里工程 394
一、手糊玻璃钢及强度 394
二、手糊玻璃钢的施工要求 395
三、检查验收 397
第六节 软塑料(含聚四氟乙烯等)衬里设备 398
第七节 基础与地坪、酸水沟池防腐工程 399
第八节 耐酸涂料和喷、镀铝工程 400

第四章　工程检查、试车验收、安全技术和生产许可证 401
第一节 一般规定和单体设备试车 401
第二节 联动试车与烘炉 402
第三节 化工投料试车 404
第四节 工程验收 405
第五节 安全技术和生产许可证 407
一、一般规定 407
二、施工安全 407
三、烘炉与试车安全 408

第五章　近期所用部分新设备及改进大的设备 410

第五篇　用先进可靠技术改造老厂　全面达新国标　实现全行业现代化 / 420
第一章　当今老厂技术改造的迫切性 420
第一节 老厂技术改造重大的发展历程 420
一、老厂技术改造的必要性 420
二、我国硫酸工业技术改造的五个阶段 421
第二节 当今加力老厂技术改造的历史性推力 422

第二章　老厂技术改造的科学方法 426
第一节 老厂技术改造正确的理念、目的、技术方向 426
第二节 老厂实施技术改造必要的、科学的计算和考量 427
第三节 老厂技术改造实施的科学程序或方法 430

第三章　老厂技术改造当前宜采用的先进、可靠的工艺、设备和材料 433
第一节 原料工序 433
一、硫化矿(块矿、精砂、尾砂) 433
二、硫黄 433
第二节 焙烧工序 435
一、沸腾炉 435
二、焚硫炉 438
第三节 净化工序 438
一、气体净化工艺设备配置 439
二、采用耐腐、耐用的高效设备 440
三、净化工序洗涤用稀酸实现“零排放” 442
第四节 转化工序 442
第五节 干吸工序 446
第六节 电器、节能计算 451
一、电器 451
二、硫酸生产节能计算 452
第七节 尾气回收或处理 454
一、硫酸尾气处理的思路 454
二、选用尾气处理方法必须把握的原则 455
三、当前宜选用的尾气处理方法简介 455
四、有机胺法工艺、设备、操作控制 456
本章结语 457

第四章　生产运行操作和设备维护检修的科学管理 459
第一节 当今生产运行管理存在的主要问题和原因 459
一、工艺操作缺乏科学性，全面达新国标难 459
二、设备维护检修缺乏计划性，事故多、抢修救火多、开车率低、解决污染难 462
三、生产运行发生问题的主要原因 462
第二节 强化工艺操作的科学管理方法 463
第三节 强化设备维护检修的科学方法 463