150- پروژه آماده: بررسی و طراحی یک واحد تولید اسید سولفوریک – 34 صفحه فايل ورد (word)

فهرست مطالب

عنوان    صفحه

فهرست جدول‌ها            ‌د

فهرست شكل‌‌ها  ‌ه

فصل 1-            مقدمه   6

1-1-    خصوصيات فیزیکی و شیمیایی    8

1-2-    كاربرد و موارد مصرف      9

1-3-    روش و فرایندهای توليد  9

1-4-    ليست تجهيزات و ماشين آلات    12

1-5-    هزینه های تولید            12

1-6-    واکنش و شرایط انجام واکنش     13

1-7-    آشنایی با تکنولوژی پینچ            15

1-8-    معرفی مفهوم اکسرژی    17

1-9-    روش بهبود بازیافت انرژی در شبکه          19

1-10-  محاسبه انرژی الکتریکی تولید شده          20

1-11-  استوکیومتری     25

1-11-1-          فرمول شیمیایی مواد      25

1-11-2-          اصول استوکیومتری        25

1-11-3-          مول      26

1-11-4-          ترکیب درصد مواد مرکب            26

1-11-5-          فرمول تجربی و فرمول مولکولی    26

1-11-6-          وزن مولکولی      27

1-11-7-          معادلات شیمیایی           28

1-11-8-          استوکیومتری واکنشها در محلول  28

1-11-9-          استوکیومتری و حجم گازها         28

1-12-  مشکلات و محدودیتها     29

1-13-  فهرست مراجع   31

فهرست جدول‌ها

عنوان    صفحه

جدول ‏1 1: مشخصات جریانهای گرم واحد            14

جدول ‏1 2: مشخصات جریانهای سرد واحد           15

جدول ‏1 3: اتلاف اکسرژی در مبدلها       19

جدول ‏1 4: مشخصات جریانهای گرم واحد پس از اصلاح   22

جدول ‏1 5: مشخصات جریانهای سرد واحد پس از اصلاح   22

جدول ‏1 6: سطح تبادل حرارت مبدلهای موجود   22

جدول ‏1 7: سطح تبادل حرارت مبدلهای اضافه شده         23

جدول ‏1 8: اتلاف اکسرژی در شبکه مبدلهای جدید          24

در گذشته اغلب واحد های اسید سولفوریک در ایران به روش تماسی با جذب یک مرحه ای ساخته می شد، اما در سالهای اخیر با توجه به الزامات زیست محیطی و افزایش قیمت گوگرد و انرژی، کارخانجات موجود در صدد اصلاح فرایند تولید، افزایش بهره وری و کاهش آلاینده های زیست محیطی بر آمدند، در ابتدا با توجه به اینکه ایجاد تغییرات در راکتور و فرایند تولید دارای ریسک بالایی بود، در اغلب واحد ها اسکرابر تر نصب و راه اندازی شد و به مرور زمان با مطالعات گسترده نسبت به تبدیل روش به تماس دو مرحله ای – جذب دو مرحله ای(Double Contact-Double Absorption)  و افزایش راندمان این واحدها که متعاقبا کاهش آلاینده های زیست محیطی را در پی داشت، اقدام گردید.

در فرایند تولید اسید سولفوریک گوگرد گرانول  یا کلوخه پس از ذوب به کوره احتراقی هدایت شده و در مجاورت هوای خشک و داغ سوزانده می شود،سپس گاز SO2 تولید شده به راکتور دارای چهار بستر کاتالسیتی هدایت و در مجاورت کاتالیست پنتا اکسید وانادیوم (V2O5 )تبدیل به گاز SO32– می شود، این فرایند بسیار گرمازا بوده و لذا در هر مرحله از واکنش گاز جهت انتقال حرارت به مبدلهای حرارتی هدایت شده و نهایتا پس از تبدیل در بستر فوقانی، گاز تبدیل شده به برج های تماسی میانی و نهایی هدایت می گردد.

در برج های تماسی گاز تولید شده در مجاورت اسید سولفوریک قرار گرفته ، جذب و سبب افرایش غلظت اسید سولفوریک تا میزان مطلوب صنعتی (حدود 98.5 درصد) می گردد.

در روش جذب دو مرحله ای با توجه به اینکه در مرحله ی اول، تبدیل کامل گاز SO2 به SO3 معمولا به طور کامل انجام نمی شود، لذا خروجی گاز برج تماسی میانی پس از پیش گرم شدن در یک مبدل حرارتی به بستر پنجم راکتور کاتالیستی هدایت شده و میزان تبدیل تا 99.9 درصد افزایش می یابد.

خروجی این بستر به برج تماسی نهایی هدایت شده و در مجاورت اسید سولفوریک جذب می گردد.

با توجه به اینکه واکنش گاز و اسید گرمازا بوده لذا در فرایند تماس اسید و گاز، اسید خروجی از برج به مبدل های حرارتی انتقال و پس از کاهش دما به سیرکولاتور اسید هدایت می گردد.

در سیرکولاتور نیز غلظت اسید توسط غلظت سنج کنترل و در غلظت 98.5 درصد به طور خودکار به مخازن ذخیره ی اسید هدایت می گردد.

گاز خروجی از برج نهایی نیز به منظور اطمینان کامل از عدم آلایندگی زیست محیطی به یک برج جذب از نوع تر(Wet Scrubber)  هدایت شده و در تماس با محلول قلیایی خنثی شده و گاز خروجی در حد استاندارد محیط زیست خارج می گردد.

شرکت بنیان انرژی البرز در حال حاضر امکان ارائه خدمات ذیل در حوزه صنایع اسید سولفوریک را دارا می باشد:

1-    طراحی و ساخت پلنت تولید اسید سولفوریک به روش جذب تک مرحله ای و دو مرحله ای به صورت کلید در دست (Turnkey)

2-    تبدیل فرایند واحد های دارای جذب یک مرحله ای به روش دو جذبی

3-    افزایش راندمان واحد و کاهش آلاینده های زیست محیطی با تیونینگ فرایند

4-    طراحی و ساخت اسکرابر جهت کاهش آلاینده های خروجی

5-    تامین کاتالیست پنتا اکسید وانادیوم) V2O5 )

اسيد سولفوريك يك اسيد قوي، غليظ و محلول در آب، بي رنگ و  غير فرار است كه آب موجود در هوا را جذب مي كند. اسيد سولفوريك اسيدي با خورندگي شديد مي باشد كه اگر با پوست بدن تماس يابد بشدت مي سوزاند. اين ماده به مقدار فراوان در صنايع شيميايي ترجيحاً در صنايع انفجاري، نفت خام و پترشيمي و صنايع رنگ و نساجي مصرف مي شود. در این پروژه علاوه بر اشاره به خصوصیات اسید سولفوریک و کاربردهای متعدد این ماده در صنایع مختلف، روشهای مختلف تولید مورد بررسی عملیاتی و فرایندی قرار گرفته است. همچنین تجزیه و تحلیل جز به جز هزینه ها برای تولید 10 تن اسید سولفوریک در روز ارائه شده است. با توجه به نوسانات نرخ تورم، کلیه هزینه ها بر حسب دلار مورد محاسبه قرار گرفته است.