硫酸工业节能测算和技术改造

第一篇 硫酸生产节能测算基础知识

第1章 能测算基础知识

1.1 能量转换与守恒定律

1.1.1 能、能量与能源

1.1.2 能量转化和守恒定律

1.1.3 热力学第一定律

1.1.4 盖斯定理及其应用

1.1.5 热力学第二定律

1.2 能测算中有关量值及符号

1.2.1 能量单位

1.2.2 能测算中有关术语及符号

1.3 企业能测算

1.3.1 体系

1.3.2 企业能测算的内容

1.3.3 能源利用率和理论能耗

1.3.4 余热

1.3.5 能测算工作和节能措施

评价

第二篇 硫酸生产节能测算仪表器具

第2章 硫酸生产的温度、压力和

流量的测量

2.1 温度的测量

2.1.1 温标

2.1.2 测温仪表

2.1.3 测量温度时应注意的事项

2.1.4 硫酸设备及管道表面温度的测量

2.2 压力的测量

2.2.1 大气压力、工程压力和绝对压力

2.2.2 法定压力计量单位和各种常用压力单位换算

2.2.3 压力仪表的选用

2.2.4 取压装置的安装

2.3 流量的测量

2.3.1 流量测量的基本条件

2.3.2 化工行业各种介质流量测量仪表选用参考表

2.3.3 流量的修正

第3章 质量测量（称重）

3.1 质量测量在硫酸企业中的应用

3.1.1 称量仪表概况

3.1.2 质量测量在硫酸企业中的应用

3.2 皮带秤

3.2.1 皮带秤的分类

3.2.2 电子皮带秤的简单工作原理

3.2.3 皮带秤的应用

3.3 轨道衡

3.3.1 轨道衡的分类

3.3.2 静态轨道衡

3.3.3 动态称量轨道衡

3.3.4 轨道衡的检定和使用注意事项

3.4 体积计量法

3.4.1 堰式流量计的原理和应用

3.4.2 动压测定管（皮托管）

3.4.3 笛形均速测定管

3.4.4 旋涡流量计

3.4.5 硫酸计量

第三篇 硫酸生产全过程节能测算

第4章 接触法硫铁矿制酸

4.1 原料准备工序

4.1.1 物流图及测点设置

4.1.2 测定项目

4.1.3 主要项目测定方法

4.1.4 干燥系统物料衡算

4.1.5 原料干燥系统热量衡算

4.1.6 干燥系统热量利用率计算

4.1.7 矿石干燥能源利用率计算

4.1.8 单位矿石能耗计算

4.1.9 燃料消耗定额计算

4.1.10 原料工序矿石损失率计算

4.1.11 干燥尾气中矿尘损失计算

4.1.12 尾砂干燥机热效率计算举例

4.2 含硫矿石焙烧工序

4.2.1 物流图及测点设置

4.2.2 测定项目

4.2.3 主要项目测定方法

4.2.4 物料衡算

4.2.5 沸腾炉热量衡算

4.2.6 废热锅炉热平衡计算

4.2.7 锅炉蒸发量计算

4.2.8 沸腾炉—废热锅炉热能利用率计算

4.2.9 工序能源利用率计算

4.2.10 工序余热资源率计算

4.2.11 余热利用率计算

4.2.12 吨酸产汽量计算

4.2.13 沸腾炉—废热锅炉系统余热利用率计算举例

4.2.14 旋风分离器—电除尘器—炉气换热器系统余热利用计算举例

4.2.15 电除尘器出口炉气余热回收计算举例

4.3 炉气净化工序

4.3.1 酸洗流程物流图及测点设置

4.3.2 水洗流程物流图及测点设置

4.3.3 测定项目

4.3.4 主要项目测定方法

4.3.5 入工序炉气量及其组成校正

4.3.6 净化工序热能损失计算

4.3.7 工序热能损失率计算

4.3.8 工序能源利用率计算

4.3.9 净化收率计算

4.3.10 净化工序热量损失计算举例（酸洗流程）

4.3.11 净化工序热量损失计算举例（水洗流程）

4.4 气体干燥工序

4.4.1 物流图及测点设置

4.4.2 测定项目

4.4.3 测定方法

4.4.4 干燥塔物料衡算

4.4.5 干燥效率计算

4.4.6 干燥塔热平衡计算

4.4.7 冷却器移走热量计算

4.4.8 冷却器理论耗水量计算

4.4.9 冷却水利用率计算

4.4.10 核算冷却器传热系数

4.4.11 工序能源损失率计算

4.4.12 气体干燥工序冷却水量计算举例

4.5 二氧化硫转化工序

4.5.1 一转一吸流程物流图及测点设置

4.5.2 两转两吸流程物流图及测点设置

4.5.3 测定项目

4.5.4 测定方法

4.5.5 转化装置物料衡算

4.5.6 转化装置热量衡算

4.5.7 换热器热效率计算

4.5.8 核算换热器传热系数

4.5.9 转化装置热能损失率计算

4.5.10 转化工序能源利用率计算

4.5.11 工序余热资源率计算

4.5.12 余热利用率计算

4.5.13 二氧化硫鼓风机效率测算

4.5.14 转化工序热平衡测算举例

4.6 三氧化硫吸收工序

4.6.1 一次吸收物流图及测点设置

4.6.2 二次吸收物流图

4.6.3 测定项目

4.6.4 测定方法

4.6.5 吸收工序物料衡算

4.6.6 吸收塔热平衡计算

4.6.7 冷却器计算

4.6.8 工序能量利用率计算

4.6.9 吸收工序热量损失及冷却器传热系数测算举例

4.7 尾气回收工序

4.7.1 尾气回收工序物流图及测点设置

4.7.2 测定目的

4.7.3 测定项目

4.7.4 测定方法

4.7.5 物料衡算

4.7.6 矿耗计算

4.7.7 尾气回收工序热量测算举例

4.8 产品能量利用率计算

4.8.1 计算依据

4.8.2 产品系统各项能量指标计算

第5章 硫磺制酸

5.1 熔硫工序

5.1.1 物流图及测点设置

5.1.2 测定项目

5.1.3 测算内容

5.1.4 主要项目测算方法

5.1.5 熔硫工序物料衡算

5.1.6 快速熔硫槽热量衡算

5.1.7 快速熔硫槽热量平衡表

5.1.8 快速熔硫槽热利用率计算

5.1.9 熔硫槽加热器传热系数计算

5.1.10 沉降池或助滤池过滤机热量衡算

5.1.11 沉降池热量平衡表

5.1.12 沉降池热利用率计算

5.1.13 沉降池加热排管传热系数测算

5.1.14 熔硫工序蒸汽排放量

5.1.15 熔硫工序总能耗计算

5.1.16 熔硫工序单位能耗计算

5.1.17 熔硫工序热能利用率计算

5.1.18 精硫池热利用率计算

5.1.19 熔硫槽热利用率及加热器传热系数计算举例

5.2 焚硫工序

5.2.1 物流图及测点设置

5.2.2 测定项目

5.2.3 测定方法

5.2.4 焚硫炉物料衡算

5.2.5 焚硫工序热量衡算

5.2.6 焚硫炉热利用率计算

5.2.7 余热锅炉热量衡算

5.2.8 余热锅炉热利用率计算

5.2.9 焚硫工序热利用率计算

5.2.10 余热锅炉传热系数核算

5.2.11 过热器传热系数计算

5.2.12 焚硫炉及余热锅炉热利用率计算举例

5.3 转化工序

5.3.1 物流图及测点设置

5.3.2 测定项目

5.3.3 转化工序物料平衡

5.3.4 转化器热量衡算

5.3.5 转化工序热能利用率计算

5.3.6 转化余热资源率计算

5.3.7 转化工序余热利用率计算

5.3.8 工序能源利用率计算

5.3.9 二氧化硫转化工序热量测算举例

5.4 干燥和吸收工序

5.4.1 物流图及测点设置

5.4.2 低温余热回收物流图及测点设置

5.4.3 测定项目

5.4.4 测定方法

5.4.5 物料测算和热量测算

5.4.6 硫磺制酸干燥和吸收工序测算举例

5.4.7 干吸工序低温余热回收测算举例

5.4.8 干吸工序热量利用率和能源利用率

5.5 全系统热能利用率和单位产品综合能耗

5.5.1 节能测算术语及边界的界定

5.5.2 硫磺制酸能量利用和消耗汇总

5.5.3 硫铁矿制酸能量利用和消耗汇总

第四篇 加力科学技术改造全面达新国标

第6章 加力科学技术改造全面达新国标

6.1 硫酸工业污染物排放和能耗限额指标

6.1.1 硫酸工业污染物排放指标限额

6.1.2 硫酸工业单位产品能源消耗指标限额

6.2 当前我国硫酸企业达标概况、主要原因及主要问题

6.2.1 当前硫酸企业达标概况

6.2.2 硫酸企业不全面达标的主要原因

6.2.3 硫酸企业不全面达标的主要问题

6.3 硫酸装置进行技术改造的科学方法

6.3.1 树立“一套装置多个产品”的理念

6.3.2 要有完整的目的性

6.3.3 改造的技术方向

6.3.4 要经过科学的计算和考量

6.3.5 实施的科学程序或方法

6.4 硫酸装置技术改造当前易采用的先进、可靠的工艺、设备和材料

6.4.1 原料工序

6.4.2 焙烧工序

6.4.3 净化工序

6.4.4 转化工序

6.4.5 干吸工序

6.4.6 电器、节能计算

6.5 结语

附 录

附录1 有关物质的生成焓

附录2 有关物质的燃烧焓

附录3 各种物料的做功指数

附录4 搅拌器功率因数KN值

附录5 有关元素（单质）的化学焓

附录6 常用法定计量单位

附录7 用于构成十进倍数和分数单位的词头

附录8 松散物料的堆密度和安息角

附录9 材料线膨胀系数α

附录10 常用材料相对密度

附录11 常用压力单位换算

附录1220℃时硫酸和发烟硫酸溶液的各种浓度关系

附录13 硫酸的密度

附录14 发烟硫酸的密度

附录15 二氧化硫在硫酸中的溶解度

附录16 二氧化硫在硫酸和发烟硫酸中的溶解度

附录17 硫酸、二氧化硫及硫的比热容

附录18 SO2炉气平均摩尔热容

附录19 SO2炉气平均摩尔热容图

附录20 硫铁矿等固体的比热容

附录21 熔融硫的比热容

附录22 亚硫酸铵、亚硫酸氢铵溶液的比热容

附录23 硫、硫酸及SO2气体等的热焓量

附录24 液体SO2和SO3的蒸发热

附录25 硫、硫酸、SO2、SO3等的热效应

附录26 硫的一些热效应及密度

附录27 N2的平均摩尔热容

附录28 O2的平均摩尔热容

附录29 CO的平均摩尔热容

附录30 CO2的平均摩尔热容

附录31 H2S的平均摩尔热容 2100433B

本书是配合国家节能、降耗、减排的要求，在对典型硫酸生产进行节能测算的基础上汇集全国硫酸生产企业和研究设计单位对硫酸生产装置进行技术改造和改进设计的经验编撰而成。主要介绍节能测算基础知识，硫酸生产节能测算仪表器具，硫酸生产全过程节能测算方式方法和测算实例，节能减排、节能降耗的老厂技术改造经验和硫酸生产装置设计的创新经验。书中第一次公布了快速准确的设备阻力计算经验公式，第一次公布了硫酸理论能耗的计算方法和数值等。

本书可作为从事硫酸工业生产、设计、研究、节能和环保的科技人员和管理人员的实用工具书，也可供有关化工、热工、环保方面的生产、设计、科研、管理、大专院校的教学人员参考。

工业节能空间就是指工业行业内的能耗浪费所在。根据工业行业不同和能耗系统不同，工业节能空间可大致分为以下几个方面：

钢铁节能、有色金属、煤炭节能、电力节能、石油石化节能、化工节能、建材节能、纺织节能、造纸节能等。