設(shè)備選型與典型設(shè)備設(shè)計儲罐設(shè)計計算說明_第1頁
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文檔簡介

1、蘭州理工大學(xué)鴻成團隊“東華科技陜鼓杯”第十一屆全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽團隊名稱:蘭州理工大學(xué)鴻成團隊指導(dǎo)老師:王東亮、朱照琪團隊成員:史嘉楨、史娟利、張俊彥、朱文祥、羅正剛完成時間:2017年7月目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc488316370 第一章 概述 PAGEREF _Toc488316370 h 3 HYPERLINK l _Toc488316371 1.1選型依據(jù) PAGEREF _Toc488316371 h 3 HYPERLINK l _Toc488316372 1.2概述 PAGEREF _Toc488316372 h 3 HYPERLI

2、NK l _Toc488316373 1.3選型原則 PAGEREF _Toc488316373 h 3 HYPERLINK l _Toc488316374 第二章 儲罐的設(shè)計與選型 PAGEREF _Toc488316374 h 4 HYPERLINK l _Toc488316375 2.1吸收劑儲罐(V0403)的選型 PAGEREF _Toc488316375 h 4 HYPERLINK l _Toc488316376 2.1.1磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉的基本性質(zhì) PAGEREF _Toc488316376 h 4 HYPERLINK l _Toc488316377 2.1.2工藝要求 P

3、AGEREF _Toc488316377 h 4 HYPERLINK l _Toc488316378 2.1.3選型結(jié)果 PAGEREF _Toc488316378 h 4 HYPERLINK l _Toc488316379 2.2液體硫磺儲罐(V0403)的選型 PAGEREF _Toc488316379 h 4 HYPERLINK l _Toc488316380 2.2.1硫磺基本性質(zhì) PAGEREF _Toc488316380 h 4 HYPERLINK l _Toc488316381 2.2.2工藝要求 PAGEREF _Toc488316381 h 5 HYPERLINK l _To

4、c488316382 2.2.3選型結(jié)果 PAGEREF _Toc488316382 h 5 HYPERLINK l _Toc488316383 2.3液體SO2儲罐(V0403)的選型 PAGEREF _Toc488316383 h 5 HYPERLINK l _Toc488316384 2.3.1液體SO2基本性質(zhì) PAGEREF _Toc488316384 h 5 HYPERLINK l _Toc488316385 2.3.2工藝要求 PAGEREF _Toc488316385 h 5 HYPERLINK l _Toc488316386 2.3.3選型結(jié)果 PAGEREF _Toc488

5、316386 h 6第一章 概述1.1選型依據(jù)壓力容器GB 150.1-2011鋼制球形儲罐型式與基本參數(shù)GB/T 17261-1998石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設(shè)計規(guī)范SH 3046-1992石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范SH/T 3007-2007鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂儲罐系列HG 21502.2-1992化工設(shè)備設(shè)計全書-球罐和大型儲罐20051.2概述儲罐主要用于儲存在化工生產(chǎn)中的原料、中間體或產(chǎn)品等,是化工生產(chǎn)中最為常見的設(shè)備。罐根據(jù)形狀來分,有方形儲罐、圓筒形儲罐、球形儲罐和特殊形儲罐;按溫度劃分為低溫儲罐、常溫儲罐(90)和高溫儲罐(90-250);按材料可劃分為非金屬儲罐、金屬

6、儲罐和復(fù)合材料儲罐;單罐容積大于1000m3的可稱為大型儲罐;1.3選型原則首先應(yīng)根據(jù)儲存介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕性進行儲罐材料的選擇,再根據(jù)存儲介質(zhì)的最高工作壓力初步選擇儲罐類型。一般情況下,臥式圓柱形儲罐和球罐可以承受較高的存儲壓力,而立式平底筒形儲罐的承壓能力較差,當(dāng)存儲介質(zhì)的壓力不大于0.1MPa時,可以選用立式平底筒形儲罐,否則應(yīng)選用臥式儲罐或球罐。其次,儲罐形式的選擇主要決定于單罐的容積大小和加工條件。當(dāng)儲罐公稱容積大于100立方米時選用球形罐,小于100立方米時選用臥式罐。臥式罐的殼體由筒體和封頭組成。其次要求儲罐能減少儲存介質(zhì)蒸發(fā)損失、防止空氣污染;保證儲液不受空氣污染。和臥式罐相比,

7、球形罐具有表面積較小,殼板承載能力比圓筒形容器大一倍,占地面積小,且可向空間高度發(fā)展,有利于地表面積的利用等優(yōu)點,但加工制造、安裝比較復(fù)雜,焊接工作量大,安裝費用高。第二章 儲罐的設(shè)計與選型2.1吸收劑儲罐(V0403)的選型2.1.1磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉的基本性質(zhì)NaH2PO4,相對分子質(zhì)量119.98。分無水物與二水物,二水物為無色至白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,無水物為白色粉末或顆粒。易溶于水,幾乎不溶于乙醇。100失去結(jié)晶水后繼續(xù)加熱,則生成酸性焦磷酸鈉;磷酸氫二鈉在空氣中易風(fēng)化,常溫時放置于空氣中失去約5個結(jié)晶水而形成七水物,加熱至100時失去全部結(jié)晶水而成無水物,250時分解變成焦磷酸鈉

8、。在空氣中易風(fēng)化,極易失去五分子結(jié)晶水而形成七水物(Na2HPO47H2O)。2.1.2工藝要求表2.1-1 吸收劑儲罐的選型參數(shù)溫度/()55壓力/(MPa)0.1體積流量/(m3/h)73緩沖溶液屬外購產(chǎn)品,通過對其市場的分析以及本廠的需求量,確定儲存時間為2天,2天的體積V=qt=73242=3504 m3。2.1.3選型結(jié)果由于儲存量較大,主要考慮選用立式圓筒形大型儲罐,主要類型為固定頂儲罐和內(nèi)浮頂儲罐,由于磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉的沒有揮發(fā)性,故選用固定頂。按總體積要求,選擇充裝系數(shù)0.9,則所需體積為35040.9=3893m3。由于儲存條件符合HG 21502.2-92鋼制立式圓筒

9、形固定頂儲罐系列,選擇1個公稱容積為 400m3,儲罐內(nèi)徑為7500 mm,質(zhì)量為19200kg kg的儲罐,其標(biāo)準(zhǔn)代號為HG 21502.2-92-119120,儲罐材料選擇Q345R。2.2液體硫磺儲罐(V0403)的選型2.2.1硫磺基本性質(zhì)純硫磺在常溫下為淡黃色固體,比重2.07,熔點112.8,沸點為444.6,在不同的溫度下,將形成不同的同素異形體和三態(tài)。固態(tài)的斜方硫加溫至95.5形成固態(tài)單斜硫,加溫至119.25,形成液態(tài)黃色硫,加溫至160,形成褐色液態(tài)硫,加溫至444.6,形成氣態(tài)硫,加溫至1000,形成氣態(tài)硫蒸氣。熔融的硫磺,其粘度變化較為復(fù)雜。當(dāng)溫度為115時,粘度為0.

10、0125Pa.s,160度時為0.0066Pa.s;165時其粘度增加1000倍以上;198.8時,其粘度高達90Pa.s,增加10000倍以上。因此硫磺在施工過程中溫度應(yīng)介于115160之間,易于操作施工。2.2.2工藝要求表2.2-1液體硫磺儲罐的選型參數(shù)溫度/()133壓力/(MPa)0.127體積流量/(m3/h)4.91液體硫磺經(jīng)管道運輸至固體硫磺成型裝置,考慮到液體硫磺因儲存時間過長而結(jié)晶,確定儲存時間為1天,1天的體積V=qt=4.91241=118m3。2.2.3選型結(jié)果由于儲存量較大,液態(tài)硫磺易燃,溫度低于115時,液體硫磺在儲罐中結(jié)晶,故選用鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂儲罐。按總體

11、積要求,選擇充裝系數(shù)0.9,則所需體積為1180.9=131m3。由于儲存條件符合HG 21502.2-92鋼制立式圓筒形固定頂儲罐系列,選擇1個公稱容積為200m3,儲罐內(nèi)徑為6550 mm,質(zhì)量為9760kg的儲罐,其標(biāo)準(zhǔn)代號為HG 21502.2-92-1107108,儲罐材料選擇Q345R。2.3液體SO2儲罐(V0403)的選型2.3.1液體SO2基本性質(zhì)液體SO2一般在45在0.40.6MPa下壓縮儲存。2.3.2工藝要求表2.3-1 液體SO2儲罐的選型參數(shù)溫度/()45壓力/(MPa)0.5體積流量/(m3/h)8.5液體SO2來自二氧化硫富集工段,通過對其市場的分析以及本廠的需求量,確定儲存時間為3天,3天的體積V=qt=8.5243=612m3。2.3.3選型結(jié)果由于儲存量較大,主

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