Производство серной кислоты из колчедана методом одинарного контактирования. Начертить технологическую схему


1. Начертить технологическую схему и кратко описать производство серной кислоты из колчедана методом одинарного контактирования
2. Выполнить расчет и составить таблицу материального баланса процесса окисления FeS2 кислородом воздуха
3. Рассчитать конверсию О2, выход SО2 на поданный FeS2, расходные коэффициенты реагентов

 Производство серной кислоты из колчедана методом одинарного контактирования 

В основу расчета принять следующую реакцию:

4FeS2 + 11O = 8SО2 + 2 Fe2O3

Содержание для выполнения контрольной работы

Введение
1. Теоретическая часть
1.1. Актуальность изучаемой проблемы 

В настоящее время большую часть серной кислоты в мире вырабатывают контактным методом. Рост производства серной кислоты контактным методом определяется более высоким техническим уровнем, обусловлен потребностью в чистой и концентрированной кислоте, возможностью автоматизации процесса, а также снижения содержания оксидов серы в выхлопных газах до предельно допустимых концентраций. (ПДК).
Производства контактной серной кислоты оснащаются автоматизированными системами управления технологического процесса. Идет переход от использования контрольно-измерительных приборов и регуляторов к созданию связанных систем управления и систем управления с применением вычислительной техники. Эта тенденция обусловлена внедрением высокопроизводительных систем, которые превратились в энерготехнологические системы, требующие строгой стабилизации процесса, сокращения простоев и снижения потерь сырья....

1.2. Сырье, полуфабрикаты, вспомогательный материалы

Колчедан рядовой находится в виде пирита, реже - марказита, их плотность 4,9-5,1 и 4,3-4,9 г/см3 соответственно. Чистый сульфид железа FeS2 содержит 53,46 масс.% 5 и 46,54 масс.% Fе. Практически содержание серы в колчедане составляет от 40 до 47 масс.%; остальное так называемая пустая порода, состоящая из SO2, сульфидов цветных металлов (цинка, меди, никеля и др.), сульфатов Са, Ва, небольших количеств Sе, Rh, Аu, Аg, Аs, F и др.
Углистый колчедан содержит от 35 до...

1.3. Краткая историческая справка

Серная кислота – один из основных крупнотоннажных продуктов химической промышленности, необходимый для производства минеральных удобрений, диоксида титана, искусственных волокон, взрывчатых веществ, неорганических кислот и множества других химических соединений. 
Мировое производство серной кислоты за последние пять лет выросло на 18 % и по итогам 2007 г. должно достигнуть 200 млн. тонн, что в денежном выражении составляет около $9 млрд. При этом основной рост мощностей произошел благодаря увеличению производства серной кислоты из элементарной серы и отходящих газов цветной металлургии.

1.4. Параметры, влияющие на процесс 

Обжиг колчеданов - довольно сложный процесс. Сложность обусловлена содержанием в исходном сырье большого количества примесей. К ним относятся: оксиды кремния и алюми¬ния, сульфиды мышьяка, селена, теллура и других рассеянных элементов (индия, рения, таллия, сурьмы, писмута и др.), флюорит, карбонаты и сульфаты магния, кальция, сульфиды цветных металлов (меди, цинка и свинца). Количество примесей в колчедане зависит от его месторождения и технологии предварительной обработки на предприятиях цветной металлургии...

1.5. Технологическая схема производства

Колчедан поступает в обжиговую печь, куда подают воздух. Образовавшийся SО2-содержащий (сернистый) газ охлаждают в котле-утилизаторе, очищают от пыли в циклоне и сухом электрофильтре и направляют в промывное отделение. Мокрую очистку газа от остатков пыли и вредных для ванадиевых катализаторов примесей ведут в промывных башнях: первой ступени мокрых электрофильтров, увлажнительной башне и второй ступени электрофильтров (8). 
Колчедан поступает в обжиговую печь, куда подают воздух. Образовавшийся SО2-содержащий (сернистый) газ охлаждают в котле-утилизаторе, очищают от пыли в циклоне и сухом электрофильтре и направляют в промывное отделение...

1.6. Основной аппарат технологической схемы (реактор)

Печи КС бывают с одним и двумя кипящими слоями. На рис. 1.5 показана печь с одним кипящим слоем. Она представ­ляет собой стальной корпус, футерованный изнутри огнеупор­ным кирпичом. В нижней части печи расположена решетка, которая может быть провальной или колпачковой. Колчедан со склада подается по ленточному транспортеру или с помощью элеватора в бункер, откуда через тарельчатый питатель и загрузочную камеру поступает в печь. Воздух для горения колче­дана подается вентилятором под решетку. ..

2. Технологический расчет
2.1.Материальный баланс 
2.2. Технико-экономические показатели
3. Пути снижения себестоимости готового продукта

Окислительный обжиг железного колчедана в потоке воздуха представляет собой необратимый некаталитический гетерогенный процесс, протекающий с выделением теплоты через стадии термической диссоциации дисульфида железа [3]:

4. Повышение качества готового продукта

Продукты окислительного обжига колчедана - обжиговый (печной) газ и огарок, состоящий из оксида железа (III), пустой по¬роды и остатка невыгоревшего дисульфида железа.
Состав обжигового газа зависит от природы сырья, состава и избытка воздуха при его обжиге. В него входят оксид серы (IV), кислород, азот и незначительное количество оксида серы (VI), образовавшегося в результате каталитического действия оксида железа (III).

5. Совершенствование процесса

Большие масштабы производство серной кислоты особенно остро ставят проблему его совершенствования. Здесь можно выделить следующие основные направления: 
1. Расширение сырьевой базы за счет использования отходящих газов котельных теплоэлектроцентралей и различных производств. 
2. Повышение единичной мощности установок. Увеличение мощности в два-три раза снижает себестоимость продукции на 25 – 30%. 
3. Интенсификация процесса обжига сырья путем использования кислорода или воздуха, обогащенного кислородом.

Заключение

В данной курсовой работе был рассмотрена химико-технологическая система в производстве серной кислоты обжигом колчедана.
В теоретической части рассмотрена актуальность изучаемой проблемы. Описано сырье, полуфабрикаты, вспомогательные материалы, а также параметры, влияющие на процесс. Основным параметром является температура процесса, в работе представлены графики зависимости давления и концентрации печного газа. Описана технологическая схема производства и основной аппарат технологической схемы (печь КС)....

 

Решение:

Цена: 0 ₽    

После оплаты предоставим Вам ссылку - скачать -файл

Закажите аналогичную работу через форму на сайте или напишите нам ВКОНТАКТЕ


Пишите
круглосуточно:

mail@mendeleev.today

Наша группа
ВКОНТАКТЕ

Cтоимость работы

Наши менеджеры всегда готовы ответить на ваши вопросы через online-консультант. Также вы можете оставить заявку на нашем сайте