1.硫磺制酸裝置水的來源

1）空氣帶入的水份

這部分水通常經(jīng)過干燥塔98%左右濃硫酸吸收進(jìn)入系統(tǒng)?？諝庵械乃莺繒驗椴煌貐^(qū)，不同溫度和不同空氣濕度有明顯不同，水的總量也和裝置控制的氣濃息息相關(guān)，加水量的多少差異很大，基本是整個硫磺制酸系統(tǒng)很難控制的點。

2）低溫?zé)峄厥展ざ渭铀?/p>

低溫?zé)峄厥展ざ挝找晦D(zhuǎn)過來的三氧化硫氣體，在一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率固定，低溫?zé)峄厥账壦釢夤潭ê彤a(chǎn)酸酸濃固定的前提下，低溫?zé)峄厥展ざ蔚募铀渴窍鄬潭ǖ?，是硫磺制酸系統(tǒng)加水量最多的點也是最易控制的點。

3）干吸工段加水

干吸承擔(dān)二轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化三氧化硫的吸收，同時平衡干燥串酸和低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸酸濃，此處加水量相對較少，受干燥串酸影響較大。

2.設(shè)定場景

已知某地區(qū)當(dāng)?shù)貧鈮簽?7KPa，當(dāng)時氣溫為25℃，濕度為60%，該地區(qū)有一套80萬噸/年硫磺制酸裝置，其滿負(fù)荷控制氣濃為11.0%，為簡化計算流程，焚硫爐不考慮三氧化硫，設(shè)定干燥出口空氣含水量為零，裝置一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率為95%，總轉(zhuǎn)化率為99.80%。該裝置配置低溫余熱回收系統(tǒng)，低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸酸濃控制99.6%，串干燥循環(huán)酸控制干燥酸濃在98%。剩余產(chǎn)酸進(jìn)二吸循環(huán)酸槽。干燥酸槽液位通過干燥串二吸循環(huán)酸槽閥門控制。

3.各部分含水量計算

3.1干燥水量計算

1）空氣含水量計算

空氣中水分的含量可以通過不同的方法和公式來計算。

方法一：使用絕對濕度和相對濕度的概念。絕對濕度是指單位體積空氣中所含的水汽質(zhì)量，通常用克/立方米（g/m³）來表示。相對濕度則是指空氣中實際所含水蒸汽密度和同溫度下飽和水蒸汽密度的百分比值。絕對濕度可以從下表中查得（表格數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)，與實際數(shù)據(jù)可能會有出入），相對濕度可以從手機中天氣查得

從上表查得25度時絕對濕度為23.03g/m³，

計算可得空氣含水量為23.03*60%=13.818g/m³，

該裝置在滿負(fù)荷狀態(tài)下需要氣量為100/98/99.8%*22.4/11%=208208Nm³/h，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P1V1/T1=P2V2/T2，

求得工況下所需氣量為V2=101.325*208208*(298.15)/（97*298.15）=217491m³/h。

可計算空氣帶入水分為217491m3/h*13.818g/m³=3t/h

方法二：使用飽和蒸汽壓計算，公式如下

HS-----空氣中含水量，kg/m³

n-----相對濕度

Ps---某一溫度下水的飽和壓力，Pa

P----當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力

從上表可查得25℃水的飽和壓力為3167Pa

空氣中含水量=60%*18/22.4*3167/(97000-3167)=0.01191kg/m³

可計算空氣帶入水量為217491m3/h*0.01191kg/m³=2.6t/h

上表為網(wǎng)絡(luò)查找數(shù)據(jù)，與實際數(shù)據(jù)可能會有變差，在常溫下計算數(shù)據(jù)基本接近，在高溫下數(shù)據(jù)可能會有偏差。

通過以上計算可以看出，在溫度較低的環(huán)境中，空氣帶入系統(tǒng)的水量較少，干燥酸濃很容易維持，若在高溫極端的天氣下，比如某地氣溫達(dá)38℃，濕度達(dá)80%。根據(jù)上表可查的絕對濕度為46.16g/m³

計算空氣量=101.325*208208*(311.15)/（97*298.15）=226974m³/h

裝置滿負(fù)荷空氣帶水量=46.16g/m3*80%*226974m³/h=8.38t/h

此時干燥酸濃就不容易維持，對整個系統(tǒng)的水平衡也影響很大，我們不得不采用其他措施控制酸濃平衡。

2）干燥酸濃平衡計算

   空氣帶水量以方法一計算3t/h為依據(jù)。

   因干燥循環(huán)是一個動態(tài)平衡的過程，在運行中，干燥上塔酸濃及循環(huán)酸槽液位保持不變，我們只需計算低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)串干燥循環(huán)酸槽酸（99.6%）吸收空氣中水分稀釋成98%酸串二吸循環(huán)酸槽。

計算串酸量m1*99.6%/(m1+3t/h)=98%     m1=183.75t/h

根據(jù)計算，HRS產(chǎn)酸串183.75t/h即可保持干燥酸濃。低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸量能滿足需求（后續(xù)計算低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸量約298t/h）。

若在38℃極端天氣下空氣帶水8.38t/h

計算串酸量m2*99.6%/(m2+8.38t/h)=98%   m2=513t/h

此時保持干燥98%酸濃，低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)串干燥循環(huán)酸槽酸量需513t/h，已經(jīng)超過低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸總量，我們只能采取降低干燥酸濃或者干燥串稀釋器的措施來實現(xiàn)。

若計算低溫余熱回收系統(tǒng)全部產(chǎn)酸進(jìn)干燥循環(huán)酸槽，

干燥酸濃只能達(dá)到=298*99.6%/(298+8.38)=96.9%

若要滿足98%酸濃，還需通過干燥串低溫?zé)峄厥障♂屍?，增大低溫?zé)峄厥债a(chǎn)酸量

計算干燥串低溫?zé)峄厥障♂屍魉崃?（513-298）*99.6%/98%=218.5t/h

空氣的溫度和濕度受天氣影響較大，特別是晝夜溫差較大區(qū)域，還有天氣陰晴變化較快區(qū)域，酸濃的控制就由為艱難。

計算內(nèi)容較多，水平衡計算需通過幾次發(fā)布完成。下期見低溫?zé)峄厥蘸投胶庥嬎恪?/p>