毕业论文课题相关文献综述

硫酸装置变换工段热管省煤器的设计

前言

硫酸是化学工业的重要产品，又是许多工业生产的重要原料^[1]。硫酸作为国家主要化工产品之一，它的产量常常被用作衡量一个国家工业发展水平的标志^[2]。我国的硫酸工业起始于19世纪70年代,新中国建立后,尤其是20世纪80年代以后,硫酸工业获得了快速地发展^[3]。

硫酸工业在生产过程中会产生大量高温烟气，排烟余热未获得充分利用，不但造成能源的严重浪费，还会污染环境。因此发展有效的余热回收装置是能源得以合理利用的有效方式。研究发现热管^[7、14]是一种具有高导热性、高传热效率的传热元件。我国热管研究开始于1970年左右，1980年国内第一台试验性热管换热器运转成功^[6]。近年来，工业中的实际应用也已经证明了热管换热器的确是一种高效、紧凑、耐用的换热设备，它在工业余热回收方面发挥了良好的作用^[20]。

1．硫酸生产工艺

硫酸的生产工艺^[4]有接触法、铅室法和塔式法,从20世纪80年代后全部采用接触法。接触法硫酸生产工艺的核心是通过SO₂气体与V₂O₅催化剂接触，使S0₂转化为SO₃。根据生产原料的不同，硫酸的生产方法有：硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸和硫酸盐(磷石膏、硫酸亚铁)制酸等类型。

硫酸的生产流程主要分为五个阶段：原料工段，焙烧流程，净化流程，干吸流程和转化流程。硫酸生产工艺流程图为：

图1 硫酸生产流程框图

我国主要的硫酸生产装置主要有：风机（以硫铁矿为原料的焙烧炉炉底风机；冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸SO2鼓风机；硫磺制酸的空气风机等）,泵（高温浓硫酸泵,液体硫磺泵,稀硫酸泵等）,及其他通用设备（硫铁矿制酸电除尘器,换热器,阳极保护酸冷器,热管省煤器等）。下面为典型的硫铁矿制酸流程图：