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《江苏大学》 2019年
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一种连续生产蓄电池硫酸的吸收工艺设计

刘晓枫  
【摘要】:铅酸蓄电池由于其性能优良,价格低廉,是目前最为广泛使用的二次电池。普遍使用于工业、交通、通讯、电力等系统,随着石油危机以及减少环境污染的迫切要求,风力发电、太阳能发电等绿色能源逐渐兴起,以电能为动力的各种车辆大范围的应用,对于蓄电池用酸的需求逐年增加。蓄电池用酸的常规生产工艺连续化生产程度较差,加之能耗较高,产能小而且不安全。本设计项目是以硫磺制酸工艺中的三氧化硫气体为原料,采用连续化吸收工艺生产蓄电池用硫酸,装置规模为年产5万吨。本设计工作针对吸收工序,做了物料衡算、热量衡算、关键设备计算等,并据此绘制物料平衡表,完成工艺说明书。并利用先进的HAZOPO分析手段,对系统进行动态安全性分析。本设计在吸收工段采用了聚四氟乙烯材质,可以将硫酸中的金属杂质从0.001%降低到0.00002%以下。在工艺流程设计上,采用了吸收前后烟气换热设计,在达到充分回收热量的同时,将进吸收塔的烟气温度从常规的150℃左右降低到了100℃以下。在硫酸中的二氧化硫含量控制上,本设计采用了双氧水氧化二氧化硫技术,并改进了双氧水的加入方式,可以将硫酸中的二氧化硫含量从0.02%降低到0.0003%以下。本设计年产5万吨铅酸蓄电池用硫酸吸收工段消耗定额为:SO_3 4.08万吨,电64万度。产值为2250万元,利润为1354万元。与传统工艺相比,本设计的存在以下优点:一是改变传统工艺中先生产硫酸,再加工成蓄电池用硫酸的工艺,实现了蓄电池用硫酸的连续化生产;二是全流程采用自动控制,大大提高了工作效率;三是吸收后的气体可以返回工业硫酸的转化器继续反应,不增加废气排放,绿色环保。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TM912;TQ111.16

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