1、硫酸工艺简介

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生产硫酸的方法有多种，目前，主要是硫磺制酸和冶炼烟气制酸，硫磺制酸是使用固体硫磺为原料，生产过程可分为熔硫、焚硫、转化和吸收工序。冶炼烟气是以各类矿石为原料，生产过程可分为焙烧、炉气净化、干燥、SO2的转化和SO3的吸收，尽管方法不同，但从SO2的转化开始，工艺过程都是相同的，下面是典型的硫酸装置中泵所处的位置，采用的是干燥塔和吸收塔设置单独的酸循环系统，但也可以共用一套循环酸槽、酸泵和酸冷却器（如一泵供两塔等），终吸收塔通常采用单独的一套循环设备，避免酸中溶解的二氧化硫随尾气排放。

2、标准常用术语

标准的设备数据表见附表9，数据表的填写方法见数据表中黑色的方框“■”。

叶轮：浓硫酸泵叶轮均为闭式，硫磺泵叶轮为半开式/闭式。叶轮外径大指设计直径，额定指车削后直径，，小指允许车削后小直径，按提供的叶轮电机功率对照表填写（附表2）。

级数：单级泵。

剖分方式：径向剖分。

轴承：滚动式、油脂润滑；冷却方式：空冷。

密封环：浓硫酸泵均有泵体密封环，叶轮密封环根据明细填写，硫磺泵没有密封环。

额定流量：指正常流量。

额定扬程：指客户所需扬程。

大扬程：指关死点扬程，即为额定点扬程的120%。

额定轴功率：指额定点输送浓流酸/硫磺/清水时的轴功率。

大轴功率：指大流量点输送浓流酸/硫磺/清水时的轴功率。

小连续流量Q(min) ：佳效率点流量的20％～30％。

大连续流量Q(max)：佳效率点流量的125％～135％。

NPSHr：叫必需汽蚀余量，该数值应比客户要求的NPSHa值略小。

液下深度：按提供的液下深度表（附表4、附表11）和客户的循环槽深度定，吸入口离槽底的距离应≥250mm。

电动机：按各厂家提供电机样本填写。

3、常用国际换算单位

在国际单位制中，压力的单位是牛顿/米2，称为帕斯卡（简称帕）用Pa表示。

在工程单位制中，压力的单位是公斤力/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；牛顿用N表示；巴用bar表示。

各种单位换算单位如下：

1公斤力=9.80665N

1工程压力=1Kgf/cm2=98066.5Pa=0.968物理大气压=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物理大气压=760毫米汞柱=10.33米水柱=101320Pa

4、选型步骤

1）确定泵型式

公司常用泵型的确定根据附表进行选用（见附表1）。

2）确定泵型号

额定流量和扬程的确定：额定流量一般直接采用大流量，如缺少大流量值时，取正常流量的1.1～1.15倍。额定扬程一般取所需扬程的1.05～1.1倍。

JHB泵型号确定（见附表2），JHL、JHXL泵型号确定（见附表10），JSM型泵、JHC型泵、JZA型泵按资料确定。FZB型泵由生产厂家提供。

同种参数可能有两种以上泵型满足要求，要选择综合指标高者为终选定的泵型号。具体比较以下参数：效率（效率高者为优）、重量（重量轻者为优）、价格（价格低者为优）、交货期短为优、泵性能稳定为优。

3）确定电机功率

电机功率：P= KPa/ηt

轴功率：Pa=ρQH/102X3.6Xη（kW）

Q-流量(m3/h)           H-扬程(m)

ρ-介质密度(t/m3)      η-泵额定工况下的效率

K-安全裕量系数         ηt-传动装置效率

传动装置效率

安全裕量系数

硫酸装置用泵的材料按附表确定（见附表1、附表3）。硫磺泵的材料按附表确定（见附表13）。

5）确定液下深度

液下泵须确定液下深度（液下泵），是否含下吸管或下吸滤管(见附表5、附表11)，超出表中规定的须进行评审。

6）复核

按客户提供的性能参数、要求校核该泵的选型参数是否正确。

如客户或设计院没有提供性能参数要求，须对装置扬程进行计算，计算方法如下：

H=h1+h2+h3     

H～装置扬程

h1～起始位置的垂直高差（液面至出液管路高点），该参数客户提供。

h 2～管路损失的总和（各种直管、弯管、阀门损失的总和），计算值。

h3～其他损失（如：酸冷器、分酸器等）。

式中：管（板）式换热器的损失为3m，分酸器的损失为3m。

7）轴承配套

JHC、JZA轴承配置见大连资料通用件汇总表，JHB型泵轴承配置按附表（见附表7），JHL、JHXL硫磺泵轴承配置按附表（见附表12）。

8）密封型式、密封材料

机械密封摩擦副材质代号按下表规定：

密封型式按附表定（见附表6）。

10）初定安装尺寸图

各自产泵安装尺寸图可参照公司新样本,外购泵也可参考合作厂家样本。

5、选型计算（提升篇）1） 泵的性能参数：a 流量  

流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。

体积流量用符号Q表示，单位是：m3/s、m3/h、l/s等，常用单位为立方米/小时（m3/h）；

单位转换关系式：m3/h=3.6l/s=3600 m3/s

质量流量用符号Qm表示，单位是：t/h，Kg/s等；

质量流量和体积流量的关系为：

Qm=ρ.Q

式中ρ—液体的密度（kg/m3,t/m3）

b 扬程

扬程是泵所输送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到出口处（泵出口法兰）能量的增值，即泵输送液体的液柱高度，用符号H表示，其单位为米（m）。立式泵的扬程计算时需注意。

c 转速  

转速是泵轴单位时间的旋转次数，用符号n表示，单位：转/分（r/min）。

JHB型泵常用转速有2900r/min 、1450r/min、970r/min，按电机级数分为2、4、6级。

d 汽蚀余量

汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数，用符号NPSH表示，单位：米（m）。

e 功率

泵的功率通常指输入功率又称轴功率，即原动机的传到泵轴上的功率，用符号P表示。

泵的有效功率又称输出功率，它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量，用符号Pe表示。

Pe=HQmg=ρgQH(w)瓦

Pe=ρgQH /1000(KW)千瓦

式中 ρ——液体的密度（kg/m3），（对浓硫酸而言一般情况：ρ=1778.6 kg/ m3

详见附表16）

Q——流量（m3/s）

H——扬程（m）

g——重力加速度（m/s2）

f 效率

泵的效率为有效功率和轴功率之比，用符号η表示，即：η=Pe/Pa 。

2）工艺参数

工艺参数是泵选型的重要依据，选型时应根据工艺流程和操作变化范围慎重确定。

a 流量Q

流量是指工艺装置生产中要求泵输送的介质量，工艺人员一般给出正常、小和大流量点。小流量Qmin=65%～70% Q； 大流量Qmax=110%～115% Q。式中Q为设计流量或正常流量。

泵数据表上只给出正常流量。选泵时，大流量必须不小于装置的大流量，一般取正常流量的1.1～1.15倍。

b 扬程H

指工艺装置所需的扬程值，也称计算扬程。一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05～1.1倍。

c 进口压力Ps和出口压力Pd

进、出口压力指泵进出接管法兰处的压力，进出口压力的大小影响到泵体等部件的耐压和轴封的要求。全国主要城市的海拔高度和大气压力见附表17。

d 温度T

指泵的进口介质温度，一般应给出工艺过程中泵进、出口介质的正常、低和高温度。（单位为℃）

f 粘度μ

流体粘度是影响流体流动的一个重要物理参数，离心泵输送流体时应特别注意。硫酸和发烟酸的粘度值见附表15。

3）配套电机功率的确定a 原动机功率的确定（P）

1、P=K.Pa/ηt

式中  K—离心泵功率裕量系数   

      ηt—泵传动装置效率  

表1   K—离心泵功率裕量系数