含硫废水制酸装置工业运行优化研究

发布时间：2017-08-09 16:01

  本文关键词：含硫废水制酸装置工业运行优化研究

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【摘要】：在众多化工生产过程中,浓硫酸都被用作催化剂或者直接参与反应,并最终产生大量含有硫酸的废液。对含硫废水进行回收利用,不但是对资源的回收利用,也是国家环境保护的重要要求。本课题以吉林石化公司丙烯腈厂30万吨/年含硫废水制酸装置(以下简称：硫酸装置)的工业化生产为背景,对硫酸装置的工艺流程、关键设备进行了工艺操作分析和运行控制优化。该装置采用美国孟莫克公司(MECS)的废酸再生工艺(SAR)技术,是目前回收废酸较为先进的工艺。通过对硫酸装置的关键性工艺指标的优化研究,综合考虑装置的实际生产条件,设定焚烧炉的出口温度控制在1040℃～1070℃、工艺气中的剩余氧含量在1.6%-2.2%。硫酸装置的成品硫酸的产量、能源消耗,达到了设计要求,装置操作弹性大,成品硫酸浓度稳定在98%以上。但装置自2010年5月份正式投产后,由于重要设备存在缺陷,含硫废水处理能力一直未达到设计值。通过对生产运行过程中暴露出来的问题的研究,提出了初步的改造方案,通过论证,最终采用富氧焚烧技术对装置进行改造。该方案在生产中实际应用后,提高了含硫废水的处理能力。富氧改造项目是用纯氧代替空气中的部分氮气进行燃烧,可降低硫酸装置焚烧炉的过剩空气系数,有效提高热利用率。对于改造项目,富氧技术是一个高投资效益的扩能方案。除经济优点外,富氧技术还可以提高操作的可靠性行和稳健性。
【关键词】：含硫废水制酸 富氧改造 优化
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ111.16
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 制酸工艺9-15
• 1.2.1 硫铁矿制酸12
• 1.2.2 硫磺制酸12
• 1.2.3 烟气制酸12-13
• 1.2.4 含硫废水制酸13-15
• 1.3 课题的来源及研究内容15-16
• 1.3.1 课题的来源15
• 1.3.2 课题的研究内容15-16
• 第2章 硫酸装置工艺原理及规模16-27
• 2.1 硫酸装置工艺原理16
• 2.2 工艺流程简述16-21
• 2.2.1 原料装置区18
• 2.2.2 主装置区18-21
• 2.3 工艺技术特点及先进性21
• 2.4 原料的来源和性质21-23
• 2.4.1 含硫废水21-22
• 2.4.2 硫磺22-23
• 2.4.3 催化剂23
• 2.5 装置设计规模23-25
• 2.5.1 含硫废水处理规模23-24
• 2.5.2 产品方案24-25
• 2.6 本章小结25-27
• 第3章 硫酸装置运行操作优化27-41
• 3.1 硫酸装置改造27-33
• 3.1.1 空气预热系统改造27-28
• 3.1.2 开工盲板改造28
• 3.1.3 烟酸管线改造28-29
• 3.1.4 尾气脱硫系统改造29-30
• 3.1.5 硫酸质量控制优化30-33
• 3.2 优化操作的准备条件33-34
• 3.3 操作优化34-37
• 3.3.1 焚烧炉优化34-35
• 3.3.2 转化器优化35-37
• 3.4 操作优化后标定37-40
• 3.4.1 物料平衡数据38
• 3.4.2 物料、能源消耗数据38
• 3.4.3 硫酸质量38-39
• 3.4.4 标定结论39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 富氧改造41-57
• 4.1 改造方案比选41-43
• 4.2 富氧燃烧技术的原理及优势43-46
• 4.3 富氧改造的工艺设计46-49
• 4.4 富氧改造后装置标定49-53
• 4.4.1 富氧改造后原料消耗50-51
• 4.4.2 富氧改造后能源消耗51-52
• 4.4.3 富氧改造后产品质量52-53
• 4.4.4 富氧改造后尾气排放53
• 4.5 改造前后经济效益对比53-55
• 4.5.1 工厂增加效益53
• 4.5.2 硫酸装置自身效益53-55
• 4.6 标定结论55
• 4.7 本章小结55-57
• 第5章 结论57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62

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本文编号：646090