化学品生产工艺流程中的能效分析(三)·硫酸
美国90%的硫酸是以纯硫为原料制得的,本文采用该生产过程进行模拟计算(见图1)。该生产流程以纯硫燃烧
制得二氧化硫,然后进一步氧化得到三氧化硫,再将三氧化硫用水吸收得到硫酸。此反应放出大量的热量,而放出
的热量被用于产生高压蒸汽,每生产1磅硫酸放出的热量可用于产生2.7磅的高压蒸汽。这个过程中能量和有效能
的损失非常小,这是因为蒸汽得到了回收。该生产过程中几乎所有的有效能损失都是内部有效能损失(详见表1),
而其中大约70%的内部有效能损失是由不可逆的硫磺焙烧单元引起的。在这一操作单元中,硫磺焙烧炉和废热锅炉
在高温下操作,并且输入和输出蒸汽的温差很大,这是引起这一操作单耗内部有效能损失的主要原因。
单位换算:
1桶原油=5.8×106英热单位(Btu)
1吨标准煤=2.406×107英热单位(Btu)
1磅(lb)=0.4536kg
1英热单位(Btu)=1055.06焦耳(J)
(吴军摘译自《Chemical Bandwidth Study——Exergy Analysis: A Powerful Tool for Identifying Process
Inefficiencies in the U.S. Chemical Industry》)
表1 硫酸生产能效分析
硫酸制备操作单元 能量损失 % 外部有效能损失 内部有效能损失 总有效能损失 %
Btu/lb Btu/lb Btu/lb Btu/lb
硫磺焙烧 0 0 0 1096 1096 69
SO3制备 41 10 25 112 137 9
产品转化和分离 379 90 19 339 358 23
合计 420 100 44 1547 1591 100
