1、硫酸工藝簡介

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生產硫酸的方法有多種，目前，主要是硫磺制酸和冶煉煙氣制酸，硫磺制酸是使用固體硫磺為原料，生產過程可分為熔硫、焚硫、轉化和吸收工序。冶煉煙氣是以各類礦石為原料，生產過程可分為焙燒、爐氣凈化、干燥、SO2的轉化和SO3的吸收，盡管方法不同，但從SO2的轉化開始，工藝過程都是相同的，下面是典型的硫酸裝置中泵所處的位置，采用的是干燥塔和吸收塔設置單獨的酸循環(huán)系統(tǒng)，但也可以共用一套循環(huán)酸槽、酸泵和酸冷卻器（如一泵供兩塔等），終吸收塔通常采用單獨的一套循環(huán)設備，避免酸中溶解的二氧化硫隨尾氣排放。

2、標準常用術語

標準的設備數(shù)據(jù)表見附表9，數(shù)據(jù)表的填寫方法見數(shù)據(jù)表中黑色的方框“■”。

葉輪：濃硫酸泵葉輪均為閉式，硫磺泵葉輪為半開式/閉式。葉輪外徑大指設計直徑，額定指車削后直徑，，小指允許車削后小直徑，按提供的葉輪電機功率對照表填寫（附表2）。

級數(shù)：單級泵。

剖分方式：徑向剖分。

軸承：滾動式、油脂潤滑；冷卻方式：空冷。

密封環(huán)：濃硫酸泵均有泵體密封環(huán)，葉輪密封環(huán)根據(jù)明細填寫，硫磺泵沒有密封環(huán)。

額定流量：指正常流量。

額定揚程：指客戶所需揚程。

大揚程：指關死點揚程，即為額定點揚程的120%。

額定軸功率：指額定點輸送濃流酸/硫磺/清水時的軸功率。

大軸功率：指大流量點輸送濃流酸/硫磺/清水時的軸功率。

小連續(xù)流量Q(min) ：佳效率點流量的20％～30％。

大連續(xù)流量Q(max)：佳效率點流量的125％～135％。

NPSHr：叫必需汽蝕余量，該數(shù)值應比客戶要求的NPSHa值略小。

液下深度：按提供的液下深度表（附表4、附表11）和客戶的循環(huán)槽深度定，吸入口離槽底的距離應≥250mm。

電動機：按各廠家提供電機樣本填寫。

3、常用國際換算單位

在國際單位制中，壓力的單位是牛頓/米2，稱為帕斯卡（簡稱帕）用Pa表示。

在工程單位制中，壓力的單位是公斤力/厘米2，用Kgf/cm2表示。

兆帕用MPa表示；帕用Pa表示；千帕用KPa表示；牛頓用N表示；巴用bar表示。

各種單位換算單位如下：

1公斤力=9.80665N

1工程壓力=1Kgf/cm2=98066.5Pa=0.968物理大氣壓=0.09807MPa=735.6毫米汞柱

1MPa=106KPa=106Pa=10.2Kgf/cm2

1Kgf/cm2=10米水柱  即1MPa=102米水柱

1bar= 105Pa=1.02Kgf/cm2

1物理大氣壓=760毫米汞柱=10.33米水柱=101320Pa

4、選型步驟

1）確定泵型式

公司常用泵型的確定根據(jù)附表進行選用（見附表1）。

2）確定泵型號

額定流量和揚程的確定：額定流量一般直接采用大流量，如缺少大流量值時，取正常流量的1.1～1.15倍。額定揚程一般取所需揚程的1.05～1.1倍。

JHB泵型號確定（見附表2），JHL、JHXL泵型號確定（見附表10），JSM型泵、JHC型泵、JZA型泵按資料確定。FZB型泵由生產廠家提供。

同種參數(shù)可能有兩種以上泵型滿足要求，要選擇綜合指標高者為終選定的泵型號。具體比較以下參數(shù)：效率（效率高者為優(yōu)）、重量（重量輕者為優(yōu)）、價格（價格低者為優(yōu)）、交貨期短為優(yōu)、泵性能穩(wěn)定為優(yōu)。

3）確定電機功率

電機功率：P= KPa/ηt

軸功率：Pa=ρQH/102X3.6Xη（kW）

Q-流量(m3/h)           H-揚程(m)

ρ-介質密度(t/m3)      η-泵額定工況下的效率

K-安全裕量系數(shù)         ηt-傳動裝置效率

傳動裝置效率

安全裕量系數(shù)

硫酸裝置用泵的材料按附表確定（見附表1、附表3）。硫磺泵的材料按附表確定（見附表13）。

5）確定液下深度

液下泵須確定液下深度（液下泵），是否含下吸管或下吸濾管(見附表5、附表11)，超出表中規(guī)定的須進行評審。

6）復核

按客戶提供的性能參數(shù)、要求校核該泵的選型參數(shù)是否正確。

如客戶或設計院沒有提供性能參數(shù)要求，須對裝置揚程進行計算，計算方法如下：

H=h1+h2+h3     

H～裝置揚程

h1～起始位置的垂直高差（液面至出液管路高點），該參數(shù)客戶提供。

h 2～管路損失的總和（各種直管、彎管、閥門損失的總和），計算值。

h3～其他損失（如：酸冷器、分酸器等）。

式中：管（板）式換熱器的損失為3m，分酸器的損失為3m。

7）軸承配套

JHC、JZA軸承配置見大連資料通用件匯總表，JHB型泵軸承配置按附表（見附表7），JHL、JHXL硫磺泵軸承配置按附表（見附表12）。

8）密封型式、密封材料

機械密封摩擦副材質代號按下表規(guī)定：

密封型式按附表定（見附表6）。

10）初定安裝尺寸圖

各自產泵安裝尺寸圖可參照公司新樣本,外購泵也可參考合作廠家樣本。

5、選型計算（提升篇）1） 泵的性能參數(shù)：a 流量  

流量是泵在單位時間內輸送出去的液體量（體積或質量）。

體積流量用符號Q表示，單位是：m3/s、m3/h、l/s等，常用單位為立方米/小時（m3/h）；

單位轉換關系式：m3/h=3.6l/s=3600 m3/s

質量流量用符號Qm表示，單位是：t/h，Kg/s等；

質量流量和體積流量的關系為：

Qm=ρ.Q

式中ρ—液體的密度（kg/m3,t/m3）

b 揚程

揚程是泵所輸送的單位重量液體從泵進口處（泵進口法蘭）到出口處（泵出口法蘭）能量的增值，即泵輸送液體的液柱高度，用符號H表示，其單位為米（m）。立式泵的揚程計算時需注意。

c 轉速  

轉速是泵軸單位時間的旋轉次數(shù)，用符號n表示，單位：轉/分（r/min）。

JHB型泵常用轉速有2900r/min 、1450r/min、970r/min，按電機級數(shù)分為2、4、6級。

d 汽蝕余量

汽蝕余量又叫凈正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數(shù)，用符號NPSH表示，單位：米（m）。

e 功率

泵的功率通常指輸入功率又稱軸功率，即原動機的傳到泵軸上的功率，用符號P表示。

泵的有效功率又稱輸出功率，它是單位時間內從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量，用符號Pe表示。

Pe=HQmg=ρgQH(w)瓦

Pe=ρgQH /1000(KW)千瓦

式中 ρ——液體的密度（kg/m3），（對濃硫酸而言一般情況：ρ=1778.6 kg/ m3

詳見附表16）

Q——流量（m3/s）

H——揚程（m）

g——重力加速度（m/s2）

f 效率

泵的效率為有效功率和軸功率之比，用符號η表示，即：η=Pe/Pa 。

2）工藝參數(shù)

工藝參數(shù)是泵選型的重要依據(jù)，選型時應根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重確定。

a 流量Q

流量是指工藝裝置生產中要求泵輸送的介質量，工藝人員一般給出正常、小和大流量點。小流量Qmin=65%～70% Q； 大流量Qmax=110%～115% Q。式中Q為設計流量或正常流量。

泵數(shù)據(jù)表上只給出正常流量。選泵時，大流量必須不小于裝置的大流量，一般取正常流量的1.1～1.15倍。

b 揚程H

指工藝裝置所需的揚程值，也稱計算揚程。一般要求泵的額定揚程為裝置所需揚程的1.05～1.1倍。

c 進口壓力Ps和出口壓力Pd

進、出口壓力指泵進出接管法蘭處的壓力，進出口壓力的大小影響到泵體等部件的耐壓和軸封的要求。全國主要城市的海拔高度和大氣壓力見附表17。

d 溫度T

指泵的進口介質溫度，一般應給出工藝過程中泵進、出口介質的正常、低和高溫度。（單位為℃）

f 粘度μ

流體粘度是影響流體流動的一個重要物理參數(shù)，離心泵輸送流體時應特別注意。硫酸和發(fā)煙酸的粘度值見附表15。

3）配套電機功率的確定a 原動機功率的確定（P）

1、P=K.Pa/ηt

式中  K—離心泵功率裕量系數(shù)   

      ηt—泵傳動裝置效率  

表1   K—離心泵功率裕量系數(shù)