Автоматизация отделения получения серной кислоты по методу мокрого катализа

Курсовой проект - Химия

Другие курсовые по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



СОДЕРЖАНИЕ

 

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПО КОНТУРАМ

. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРОЦЕССА

. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ

.1 Расчет автоматической системы регулирования

.2 Выбор закона регулирования и расчет оптимальных параметров настройки регулятора

.3 Расчет и построение переходного процесса

. ОХРАНА ТРУДА

.1 Общие вопросы охраны труда и окружающей среды

.2 Промышленная санитария

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

 

ПЛК - программируемый логический контроллер;

САПР - система автоматизированного проектирования;

СУ - система управления.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Коксохимическое производство - одна из смежных отраслей металлургической и химической промышленности. Путем коксования производят химическую переработку каменных углей, в результате которой наряду с коксом получают высококалорийный коксовый газ, содержащий разнообразные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств и особенно для продуктов органического синтеза.

В коксовом газе сера содержится в основном в виде сероводорода, на долю которого приходится 95 % всех содержащихся в газе сернистых соединений. Остальные 5% составляют органические соединения: сероуглерод (CS2), сороокись углерода (СОS), меркаптанты (RSH), тиофен и его гомологи и др.

Очистка коксового газа от сероводорода повышает качество газа, улучшает атмосферные условия промышленного района его использования и позволяет получить значительное количество товарной серы или серной кислоты.

В зависимости от агрегатного состояния применяемых поглотителей современные методы очистки горючих газов от сероводорода делят на сухие и мокрые. Сухая очистка коксового газа от сероводорода нашла весьма ограниченное применение из-за громоздкости и неэкономичности этого метода. Большая экономичность мокрых методов очистки газов от сероводорода обусловлена непрерывностью и автоматичностью этих процессов, компактностью установок, малым сопротивлением улавливающей аппаратуры проходу газа, легкостью утилизации регенерированной серы и одновременной очистки газа от циана.

Целью данного проекта является разработка системы автоматизации отделения получения серной кислоты по методу мокрого катализа.

1 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

 

Процесс получения серной кислоты из сероводорода коксового газа по методу мокрого катализа осуществлен в отечественной и зарубежной промышленности на ряде установок различной производительности - от одной до ста тонн моногидрата в сутки. Аппаратура этих установок различна, но в основе процесса лежит одна и та же принципиальная технологическая схема, общая для всех установок. Эта схема включает следующие основные операции:

а) сжигание сероводородного газа в сернистый газ;

б) охлаждение сернистого газа (обычно в котле-утилизаторе);

в) окисление сернистого газа в серный ангидрид в контактном аппарате;

г) конденсация серного ангидрида и паров воды с образованием серной кислоты;

д) охлаждение серной кислоты;

е) очистка хвостовых газов от сернокислотного тумана.

Производство кислоты методом мокрого катализа сводится к сжиганию сероводорода в сернистый ангидрид и последующему окислению его в серный в присутствии ванадиевого катализатора.

 

 

Затем смесь газообразного серного ангидрида и паров воды охлаждается и конденсируется в серную кислоту:

 

Концентрированный сероводородный газ нагнетается вакуум - насосом в котлы для сжигания сероводородного газа. Необходимый для сжигания сероводорода воздух подается в котлы вентилятором. Для предотвращения образования при этом окислов азота, процесс горения ведется с недостатком воздуха и в котлы подается 95% воздуха от необходимого по реакции. Цианистый водород, входящий в состав сероводородного газа, сгорает до элементарного азота .

Температура газовой смеси понижается экраном котла и оставшийся сероводород, при более низкой температуре, дожигается в камере дожига, куда подается необходимое количество воздуха.

Съем тепла от газовой смеси производится экраном котла с образованием пара, который используется для нужд завода.

Питание котлов осуществляется химочищенной деаэрированной водой из водоподготовки ТЭЦ.

Для предотвращения отложения солей жесткости в барабане и трубах котла - непрерывно и периодически продувают котел питательной водой, стекающей в продувочный бак, где она охлаждается технической водой и потом отводится в канализацию.

При сгорании оставшегося количества сероводорода температура газовой смеси после камеры дожига повышается.

Для понижения температуры газовой смеси до рабочей ее величины 440оС, производится вдувание холодного воздуха в камеры смешения.

Охлажденный до 440оС сернистый газ поступает в четырехслойные контактные аппараты, где происходит контактное окисление сернистого ангидрида в серный.

Окисление сернистого ангидрида сопровождается выделением значительного количества тепла и разогревом газа. При повышении температуры снижается равновесная степень окисления сернистого ангидрида.

Для ведения пр

s