現(xiàn)代化硫酸裝置新建與老廠改造技術(shù)手冊

第一篇　當(dāng)今硫酸工業(yè)概況/ 1
第一章　硫酸工業(yè)現(xiàn)代化標(biāo)志 1
第一節(jié) 現(xiàn)代化硫酸裝置設(shè)計、制造、安裝標(biāo)志 1
第二節(jié) 現(xiàn)代化硫酸裝置生產(chǎn)運行標(biāo)志 2

第二章　我國硫酸工業(yè)現(xiàn)狀 4
第一節(jié) 硫酸工業(yè)發(fā)展歷程 4
第二節(jié) 硫酸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分布、裝置規(guī)模 5
一、硫酸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)分布 5
二、硫酸生產(chǎn)裝置規(guī)模、制酸方法 6
第三節(jié) 硫酸進出口情況 7
第四節(jié) 硫酸產(chǎn)品消費組成、價格變化 8
第五節(jié) 硫酸產(chǎn)能變化 10
第六節(jié) 硫酸用主要原料 10
一、硫黃 10
二、硫鐵礦 12

第二篇　硫酸工作者常用物化數(shù)據(jù)、材料和規(guī)范 / 14
第一章　常用物化數(shù)據(jù) 14
第一節(jié) 硫酸 14
一、物理性質(zhì) 14
二、化學(xué)性質(zhì) 68
三、硫酸H2SO4 產(chǎn)品理論能耗 71
第二節(jié) 硫 72
一、物理性質(zhì) 72
二、化學(xué)性質(zhì) 93
第三節(jié) 硫化物 96
一、二氧化硫 96
二、三氧化硫 121
三、常見硫化物 130
四、硫酸鹽 135
五、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、硫酸銨 144
第四節(jié) 空氣 152
第五節(jié) 水和水蒸氣 167
一、飽和水、飽和水蒸氣物性參數(shù) 167
二、飽和水蒸氣的蒸氣壓、氣體中水分含量 170
三、過熱水蒸氣的物性 171
第六節(jié) 常用氣體和固體材料參數(shù) 172
一、常用氣體 172
二、常用固體材料參數(shù) 176
三、各種含硫原料燃燒時的熱效應(yīng) 184
第七節(jié) 常用單位換算及面積、容積換算 184
一、單位換算 184
二、面積、容積計算 187
第八節(jié) 海拔高度與壓力、標(biāo)準(zhǔn)篩、元素周期表 196

第二章　耐硫酸腐蝕的材料與性能 199
第一節(jié) 金屬材料 199
一、鑄鐵材料和碳素鋼 199
二、鉛、鋁的耐硫酸腐蝕特性 205
三、合金、不銹鋼材料 206
四、合金、不銹鋼等耐硫酸腐蝕材料的選用 207
第二節(jié) 非金屬材料 210
一、無機材料 210
二、有機材料 225

第三章　硫酸工程參數(shù)和規(guī)范 233
第一節(jié) 常用參數(shù) 233
一、通用常數(shù) 233
二、流體常用流速范圍 233
三、硫酸生產(chǎn)工藝管道、設(shè)備流體速度經(jīng)驗數(shù)據(jù) 235
第二節(jié) 常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 239
一、硫酸生產(chǎn)排放標(biāo)準(zhǔn)和能耗標(biāo)準(zhǔn) 239
二、通用標(biāo)準(zhǔn) 244
三、安全、衛(wèi)生、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 245
四、工程制圖及石化系統(tǒng)(含硫酸)設(shè)計規(guī)范 245

第三篇　精當(dāng)設(shè)計工藝、設(shè)備，高效能現(xiàn)代化 / 247
第一章　硫酸工程設(shè)計程序 247
第一節(jié) 現(xiàn)場考察準(zhǔn)確收集工程設(shè)計基礎(chǔ)資料 247
第二節(jié) 做基礎(chǔ)設(shè)計書(技術(shù)協(xié)議書)和投標(biāo)書 248
第三節(jié) 提交可行性研究報告或初步設(shè)計說明書 248
一、可行性研究報告編制目錄內(nèi)容 249
二、初步設(shè)計說明書目錄內(nèi)容 249
第四節(jié) 提交環(huán)評、安評等報告相關(guān)內(nèi)容 250
第五節(jié) 提交工程水、電、氣對接條件 250

第二章　20 萬噸硫鐵礦制酸工藝、設(shè)備設(shè)計計算 252
第一節(jié) 工藝、設(shè)備設(shè)計工程師在工程中的位置、作用 252
第二節(jié) 各工段主要設(shè)備的物料、熱量、能力計算 252
一、原料工段 252
二、焙燒工段 257
三、凈化工段 268
四、轉(zhuǎn)化工段 275
五、干吸工段 287
六、尾吸工段 299
七、系統(tǒng)阻力設(shè)定 300
八、循環(huán)冷卻水 302

第三章　20萬噸硫黃制酸工藝、設(shè)備設(shè)計計算 303
第一節(jié) 原料工段工藝、設(shè)備計算 303
一、設(shè)計選定的原料硫黃條件 303
二、硫黃制酸原料流程 304
三、投硫黃量 304
四、原料設(shè)備 304
第二節(jié) 熔硫工段工藝、設(shè)備計算 306
一、熔硫流程 306
二、投料量 306
三、熔硫槽的熱量計算 306
四、助濾槽的散熱和蒸汽耗量 309
五、精硫槽的散熱和蒸汽耗量 310
六、液硫儲槽的散熱量和蒸汽耗量 310
七、總蒸汽耗量 311
第三節(jié) 焚硫工段工藝、設(shè)備設(shè)計計算 311
一、焚硫爐物料計算 311
二、焚硫爐熱量計算 312
三、余熱鍋爐的換熱量計算 313
四、焚硫爐工藝尺寸計算 313

第四章　工藝、設(shè)備設(shè)計計算值的整理 315
第一節(jié) 硫鐵礦制酸的設(shè)備規(guī)格和工藝參數(shù) 315
第二節(jié) 硫黃制酸工藝、設(shè)備計算數(shù)據(jù)確定和設(shè)備規(guī)格 320
第三節(jié) 整理確定裝置各項指標(biāo)，確保達到現(xiàn)代化水平要求 322
一、能耗、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo) 322
二、工藝技術(shù)指標(biāo) 323
三、消耗定額指標(biāo)和設(shè)備性能 323
第四節(jié) 工藝和設(shè)備選定要點探討 327
一、凈化工段 327
二、轉(zhuǎn)化工段 328
三、工藝管道設(shè)計要點 330
四、干吸工段 331

第五章　定型設(shè)備采購與非標(biāo)設(shè)備設(shè)計說明 332
第一節(jié) 定型設(shè)備采購 332
第二節(jié) 非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計說明(以干吸塔為例) 334
第三節(jié) 電氣設(shè)計說明 334
第四節(jié) 儀表自控設(shè)計要點說明 335

第六章　制圖設(shè)計、操作規(guī)程編制 336
第一節(jié) 繪制工藝流程圖和物料平衡圖 336
第二節(jié) 硫酸裝置的布置圖 338
一、硫酸裝置布置遵守的原則說明 338
二、生產(chǎn)工藝對設(shè)備布置的要求 338
三、硫酸裝置布置要點 339
四、繪制全套裝置平面布置圖 341
第三節(jié) 繪制全裝置土建條件圖 341
第四節(jié) 繪制全套裝置化工工藝配置圖 342
第五節(jié) 編制安全設(shè)施設(shè)計專篇 342
第六節(jié) 裝置操作規(guī)程、化驗分析規(guī)程技術(shù)資料 344

第七章　上下水、消防、硫酸儲運的設(shè)計 345
第一節(jié) 給水設(shè)計 345
第二節(jié) 污水、漏酸處理系統(tǒng)的設(shè)計 346
一、凈化工段 346
二、干吸工段 346
三、成品工段 346
第三節(jié) 雨水系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)“雨污分流” 347
第四節(jié) 硫酸裝置儲運設(shè)計 347
一、硫酸產(chǎn)品的儲運設(shè)計 347
二、制酸原料的儲運設(shè)計 347
本篇結(jié)語 348

第四篇　精準(zhǔn)做好各技術(shù)細(xì)節(jié)“高質(zhì)量+ 質(zhì)量控制”現(xiàn)代化綠色發(fā)展 / 349
第一章　設(shè)備設(shè)計制造（選購）安裝檢查驗收技術(shù)細(xì)節(jié)和規(guī)格 349
第一節(jié) 工作精神與態(tài)度要精準(zhǔn)認(rèn)真負(fù)責(zé) 349
第二節(jié) 硫酸裝置的主要技術(shù)細(xì)節(jié) 351
第三節(jié) 年產(chǎn)20萬噸規(guī)模老制酸裝置的設(shè)備規(guī)格 353

第二章　硫酸設(shè)備設(shè)計、制造、安裝工程實施與驗收 365
第一節(jié) 通常規(guī)范 365
一、工程一般規(guī)定 365
二、材料與設(shè)備的檢驗 365
三、材料與設(shè)備管理 366
四、設(shè)備基礎(chǔ)與安裝工程的一般規(guī)定 367
第二節(jié) 焙燒爐工程 369
一、爐(窯)殼裝配 369
二、爐部件安裝 369
三、礦渣熄滅、輸送設(shè)備安裝試車 370
第三節(jié) 爐氣凈化設(shè)備工程 371
一、機械除塵器制造安裝 371
二、熱電除塵器制造安裝 372
三、電除霧器制造、安裝 373
四、整流機組安裝 375
五、文式管安裝 376
第四節(jié) 硫酸塔工程 376
一、殼體制作及安裝 376
二、鋪鉛(或軟塑料)內(nèi)襯工程 377
三、填料及附件安裝 377
第五節(jié) 二氧化硫鼓風(fēng)機及酸泵安裝工程 379
一、鼓風(fēng)機檢驗及安裝 379
二、鼓風(fēng)機試車 381
三、酸泵安裝與試車 382
第六節(jié) 熱交換器、轉(zhuǎn)化器工程 382
一、熱交換器制作安裝 382
二、轉(zhuǎn)化器制作安裝 383
三、催化劑填裝 384
第七節(jié) 管道、酸冷卻器工程 384
一、鉛制氣體管道 384
二、鉛制酸管道 385
三、鋼板管道及管體內(nèi)襯 385
四、硬聚氯乙烯管及玻璃鋼管 386
五、濃酸管道及噴淋冷卻器 386
六、管殼冷卻器、板式冷卻器、螺旋冷卻器與稀酸冷卻器 387
第八節(jié) 大型儲酸罐工程 387
第九節(jié) 筑爐工程 388

第三章　耐酸防腐工程實施與驗收 390
第一節(jié) 一般規(guī)定 390
第二節(jié) 水玻璃膠結(jié)料的耐酸工程 391
第三節(jié) 瀝青膠結(jié)料的耐酸工程 392
第四節(jié) 襯砌耐酸磚、板工程 393
第五節(jié) 手糊玻璃鋼設(shè)備和襯里工程 394
一、手糊玻璃鋼及強度 394
二、手糊玻璃鋼的施工要求 395
三、檢查驗收 397
第六節(jié) 軟塑料(含聚四氟乙烯等)襯里設(shè)備 398
第七節(jié) 基礎(chǔ)與地坪、酸水溝池防腐工程 399
第八節(jié) 耐酸涂料和噴、鍍鋁工程 400

第四章　工程檢查、試車驗收、安全技術(shù)和生產(chǎn)許可證 401
第一節(jié) 一般規(guī)定和單體設(shè)備試車 401
第二節(jié) 聯(lián)動試車與烘爐 402
第三節(jié) 化工投料試車 404
第四節(jié) 工程驗收 405
第五節(jié) 安全技術(shù)和生產(chǎn)許可證 407
一、一般規(guī)定 407
二、施工安全 407
三、烘爐與試車安全 408

第五章　近期所用部分新設(shè)備及改進大的設(shè)備 410

第五篇　用先進可靠技術(shù)改造老廠　全面達新國標(biāo)　實現(xiàn)全行業(yè)現(xiàn)代化 / 420
第一章　當(dāng)今老廠技術(shù)改造的迫切性 420
第一節(jié) 老廠技術(shù)改造重大的發(fā)展歷程 420
一、老廠技術(shù)改造的必要性 420
二、我國硫酸工業(yè)技術(shù)改造的五個階段 421
第二節(jié) 當(dāng)今加力老廠技術(shù)改造的歷史性推力 422

第二章　老廠技術(shù)改造的科學(xué)方法 426
第一節(jié) 老廠技術(shù)改造正確的理念、目的、技術(shù)方向 426
第二節(jié) 老廠實施技術(shù)改造必要的、科學(xué)的計算和考量 427
第三節(jié) 老廠技術(shù)改造實施的科學(xué)程序或方法 430

第三章　老廠技術(shù)改造當(dāng)前宜采用的先進、可靠的工藝、設(shè)備和材料 433
第一節(jié) 原料工序 433
一、硫化礦(塊礦、精砂、尾砂) 433
二、硫黃 433
第二節(jié) 焙燒工序 435
一、沸騰爐 435
二、焚硫爐 438
第三節(jié) 凈化工序 438
一、氣體凈化工藝設(shè)備配置 439
二、采用耐腐、耐用的高效設(shè)備 440
三、凈化工序洗滌用稀酸實現(xiàn)“零排放” 442
第四節(jié) 轉(zhuǎn)化工序 442
第五節(jié) 干吸工序 446
第六節(jié) 電器、節(jié)能計算 451
一、電器 451
二、硫酸生產(chǎn)節(jié)能計算 452
第七節(jié) 尾氣回收或處理 454
一、硫酸尾氣處理的思路 454
二、選用尾氣處理方法必須把握的原則 455
三、當(dāng)前宜選用的尾氣處理方法簡介 455
四、有機胺法工藝、設(shè)備、操作控制 456
本章結(jié)語 457

第四章　生產(chǎn)運行操作和設(shè)備維護檢修的科學(xué)管理 459
第一節(jié) 當(dāng)今生產(chǎn)運行管理存在的主要問題和原因 459
一、工藝操作缺乏科學(xué)性，全面達新國標(biāo)難 459
二、設(shè)備維護檢修缺乏計劃性，事故多、搶修救火多、開車率低、解決污染難 462
三、生產(chǎn)運行發(fā)生問題的主要原因 462
第二節(jié) 強化工藝操作的科學(xué)管理方法 463
第三節(jié) 強化設(shè)備維護檢修的科學(xué)方法 463