現代化硫酸裝置新建與老廠改造技術手冊

1.內容系統實用——本書系統總結了硫酸行業新建裝置和老廠改造的先進技術和裝備、設計方法和管理經驗，介紹的內容都是經過實踐驗證的，可操作性強。 2.凝結豐富經驗——本書內容凝結了作者團隊在硫酸領域設計、建造和生產管理方面多年的經驗，可借鑒性強。

劉少武，江蘇慶峰工程集團環境化學工程設計研究有限公司，教授級高工，在硫酸行業上工作50多年，從事生產和設計。設計和組織設計硫酸工程89套，老廠技術改造90多套。編著《硫酸工作手冊》、《硫酸工藝設備計算和選定》等10本書。硫酸工業協會行業專家組副組長等。硫酸行業的知名專家之一。

本書基于當前硫酸行業綠色發展需求，在介紹我國硫酸工業發展現狀的基礎上，系統介紹了現代化硫酸裝置新建與老廠技術改造涉及的設計、制造、安裝、驗收、運行和維護方面的技術和經驗，具體包括：硫酸設計常用的物化數據、材料的種類和性能、工程參數和規范;硫酸工程設計程序、硫鐵礦制酸和硫黃制酸工藝設備設計計算實例、設備選型與采購、制圖設計與操作流程編制、給排水和儲運設計;硫酸設備設計、制造、安裝工程以及耐酸防腐工程的技術細節、實施與驗收;老廠改造宜采用的科學方法、可靠工藝和設備，生產運行操作和設備維護檢修的科學管理等。 本書融合作者團隊在硫酸生產和設計制造領域多年的技術經驗，內容實用，可供硫酸行業的技術人員閱讀參考，同時也可作為化工、環保、熱工等領域技術人員的參考用書。

第一篇　當今硫酸工業概況/ 1
第一章　硫酸工業現代化標志 1
第一節 現代化硫酸裝置設計、制造、安裝標志 1
第二節 現代化硫酸裝置生產運行標志 2

第二章　我國硫酸工業現狀 4
第一節 硫酸工業發展歷程 4
第二節 硫酸產品結構分布、裝置規模 5
一、硫酸產品結構與產業分布 5
二、硫酸生產裝置規模、制酸方法 6
第三節 硫酸進出口情況 7
第四節 硫酸產品消費組成、價格變化 8
第五節 硫酸產能變化 10
第六節 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據、材料和規范 / 14
第一章　常用物化數據 14
第一節 硫酸 14
一、物理性質 14
二、化學性質 68
三、硫酸H2SO4 產品理論能耗 71
第二節 硫 72
一、物理性質 72
二、化學性質 93
第三節 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 空氣 152
第五節 水和水蒸氣 167
一、飽和水、飽和水蒸氣物性參數 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 常用氣體和固體材料參數 172
一、常用氣體 172
二、常用固體材料參數 176
三、各種含硫原料燃燒時的熱效應 184
第七節 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 海拔高度與壓力、標準篩、元素周期表 196

第二章　耐硫酸腐蝕的材料與性能 199
第一節 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 非金屬材料 210
一、無機材料 210
二、有機材料 225

第三章　硫酸工程參數和規范 233
第一節 常用參數 233
一、通用常數 233
二、流體常用流速范圍 233
三、硫酸生產工藝管道、設備流體速度經驗數據 235
第二節 常用標準和規范 239
一、硫酸生產排放標準和能耗標準 239
二、通用標準 244
三、安全、衛生、環境標準規范 245
四、工程制圖及石化系統(含硫酸)設計規范 245

第三篇　精當設計工藝、設備，高效能現代化 / 247
第一章　硫酸工程設計程序 247
第一節 現場考察準確收集工程設計基礎資料 247
第二節 做基礎設計書(技術協議書)和投標書 248
第三節 提交可行性研究報告或初步設計說明書 248
一、可行性研究報告編制目錄內容 249
二、初步設計說明書目錄內容 249
第四節 提交環評、安評等報告相關內容 250
第五節 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、設備設計計算 252
第一節 工藝、設備設計工程師在工程中的位置、作用 252
第二節 各工段主要設備的物料、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、轉化工段 275
五、干吸工段 287
六、尾吸工段 299
七、系統阻力設定 300
八、循環冷卻水 302

第三章　20萬噸硫黃制酸工藝、設備設計計算 303
第一節 原料工段工藝、設備計算 303
一、設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、原料設備 304
第二節 熔硫工段工藝、設備計算 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 焚硫工段工藝、設備設計計算 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、設備設計計算值的整理 315
第一節 硫鐵礦制酸的設備規格和工藝參數 315
第二節 硫黃制酸工藝、設備計算數據確定和設備規格 320
第三節 整理確定裝置各項指標，確保達到現代化水平要求 322
一、能耗、環保標準和指標 322
二、工藝技術指標 323
三、消耗定額指標和設備性能 323
第四節 工藝和設備選定要點探討 327
一、凈化工段 327
二、轉化工段 328
三、工藝管道設計要點 330
四、干吸工段 331

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

第六章　制圖設計、操作規程編制 336
第一節 繪制工藝流程圖和物料平衡圖 336
第二節 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、生產工藝對設備布置的要求 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 繪制全裝置土建條件圖 341
第四節 繪制全套裝置化工工藝配置圖 342
第五節 編制安全設施設計專篇 342
第六節 裝置操作規程、化驗分析規程技術資料 344

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

第四篇　精準做好各技術細節“高質量+ 質量控制”現代化綠色發展 / 349
第一章　設備設計制造（選購）安裝檢查驗收技術細節和規格 349
第一節 工作精神與態度要精準認真負責 349
第二節 硫酸裝置的主要技術細節 351
第三節 年產20萬噸規模老制酸裝置的設備規格 353

第二章　硫酸設備設計、制造、安裝工程實施與驗收 365
第一節 通常規范 365
一、工程一般規定 365
二、材料與設備的檢驗 365
三、材料與設備管理 366
四、設備基礎與安裝工程的一般規定 367
第二節 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、輸送設備安裝試車 370
第三節 爐氣凈化設備工程 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 硫酸塔工程 376
一、殼體制作及安裝 376
二、鋪鉛(或軟塑料)內襯工程 377
三、填料及附件安裝 377
第五節 二氧化硫鼓風機及酸泵安裝工程 379
一、鼓風機檢驗及安裝 379
二、鼓風機試車 381
三、酸泵安裝與試車 382
第六節 熱交換器、轉化器工程 382
一、熱交換器制作安裝 382
二、轉化器制作安裝 383
三、催化劑填裝 384
第七節 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 大型儲酸罐工程 387
第九節 筑爐工程 388

第三章　耐酸防腐工程實施與驗收 390
第一節 一般規定 390
第二節 水玻璃膠結料的耐酸工程 391
第三節 瀝青膠結料的耐酸工程 392
第四節 襯砌耐酸磚、板工程 393
第五節 手糊玻璃鋼設備和襯里工程 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 軟塑料(含聚四氟乙烯等)襯里設備 398
第七節 基礎與地坪、酸水溝池防腐工程 399
第八節 耐酸涂料和噴、鍍鋁工程 400

第四章　工程檢查、試車驗收、安全技術和生產許可證 401
第一節 一般規定和單體設備試車 401
第二節 聯動試車與烘爐 402
第三節 化工投料試車 404
第四節 工程驗收 405
第五節 安全技術和生產許可證 407
一、一般規定 407
二、施工安全 407
三、烘爐與試車安全 408

第五章　近期所用部分新設備及改進大的設備 410

第五篇　用先進可靠技術改造老廠　全面達新國標　實現全行業現代化 / 420
第一章　當今老廠技術改造的迫切性 420
第一節 老廠技術改造重大的發展歷程 420
一、老廠技術改造的必要性 420
二、我國硫酸工業技術改造的五個階段 421
第二節 當今加力老廠技術改造的歷史性推力 422

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

第三章　老廠技術改造當前宜采用的先進、可靠的工藝、設備和材料 433
第一節 原料工序 433
一、硫化礦(塊礦、精砂、尾砂) 433
二、硫黃 433
第二節 焙燒工序 435
一、沸騰爐 435
二、焚硫爐 438
第三節 凈化工序 438
一、氣體凈化工藝設備配置 439
二、采用耐腐、耐用的高效設備 440
三、凈化工序洗滌用稀酸實現“零排放” 442
第四節 轉化工序 442
第五節 干吸工序 446
第六節 電器、節能計算 451
一、電器 451
二、硫酸生產節能計算 452
第七節 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、當前宜選用的尾氣處理方法簡介 455
四、有機胺法工藝、設備、操作控制 456
本章結語 457

第四章　生產運行操作和設備維護檢修的科學管理 459
第一節 當今生產運行管理存在的主要問題和原因 459
一、工藝操作缺乏科學性，全面達新國標難 459
二、設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、生產運行發生問題的主要原因 462
第二節 強化工藝操作的科學管理方法 463
第三節 強化設備維護檢修的科學方法 463