烧碱蒸发工艺设计要点

烧碱蒸发器设计中几个问题

百度文库- 好好学习，天天向上 论文 烧碱蒸发器设计中的几个问题 凌峰 二00五年七月

烧碱蒸发器设计中的几个问题 江苏省泰州市锅炉压力容器检验研究所 凌峰 摘要：本文主要针对烧碱蒸发器设计中的几个问题诸如各层支座型式及载荷的确定，热应力的考虑，切向进料以及视镜的设计等几个问题，结合检验经验提出自己的看法，供设计部门参考。关键词：蒸发器弹性支座热变形力膨胀量切向进口视镜 这是某化工企业一套年产万吨NaOH工程中II效蒸发器的设备设计。该蒸发器为外加热式蒸发器。其结构尺寸详见图1。如图所示加热室和蒸发室靠循环管来连接，其主要特点是：加热段较长，循环速度较快，蒸发空间大，受热膨胀量大。主要设计参数如下： II效蒸发器安装在蒸发车间内，其蒸发室安装在标高为+11500mm的三层楼面上，加热室和循环管横穿标高为+6500mm二层楼面。碱液在加热室内加热，当受热物料升至加热室上部循环管时，由于压力降低开始沸腾汽化，然后升至蒸发室汽液分离，汽相通过旋流板分离碱雾，碱液得以浓缩。

该设备的主要特点：外形尺寸大，介质腐蚀性强，温度较高，由于沸腾及强制循环泵引起的设备振动较大，而且是跨楼层布置。鉴于此，本人在检验过程中对以下几个问题进行了认真的分析，并找到了解决问题的方法，建议进行了改进。 一.蒸发器各层支座型式及载荷的确定 1.支座型式的确定 根据有关资料介绍，一般小型蒸发器仅在蒸发室设置一组支座，这样即简单又能使加热室和循环室在操作温度下自由伸长。但是由于该设备的尺寸较大，设备的净质量和操作物料质量比较大，而且操作时又有振动，如采用一组支座显然是不合理的。但是采用两组固定支座又会带来多约束的问题，所以本设计中采用了一组固定支座和一组弹簧支座。其中标高为+11500mm处为固定支座，考虑到载荷较大采用裙座；标高为+6500mm 处为弹簧支座。这样不但使设备本身的受力均匀，而且也降低了土建造价。在设备的底部也设有弹簧支座，这组支座仅承受+6500mm以下部分加热室循环管由于温差而引起的热膨胀力以及强制循环泵本身的质量，这组支座由泵制造厂商进行设计。 2.支座载荷的确定 1)标高为+11500mm处载荷的确定： 该处的载荷包括： a)上部蒸发室本体及附件的质量 b)加热室和循环管膨胀节以上部分的质量

硫酸罐区安全告知卡

硫酸罐区安全周知卡 危险性类别腐蚀性品名、英文名及分子式、CC码及CAS号 浓硫酸sulfuric acid H2SO4 CAS号：7664-93-9 危险性标志 理化性质 硫酸为无色、无臭、透明的油状液体。浓硫酸具有强烈的腐蚀性、脱水性、磺化、氧化性。稀硫酸能和多种金属反应，生成硫酸盐并放出氢气。硫酸和水混合会产生大量稀释热。危险特性 人体接触到浓硫酸，即遭受灼伤，如果进入眼内会造成角膜溃疡和眼睑损伤，重者失明。喝入硫酸会造成内部器官严重损害和死亡。如果大量吸入硫酸蒸汽，上呼吸道和肺部组织会受到损害严重。长期接触会引起皮炎症。 硫酸对环境也有严重的破坏，腐蚀设备。 安全要求 1.进行检修时必须穿戴好耐酸衣料、胶鞋、手 套及防护眼镜，并放尽罐内的余酸。进入罐 内作业时，应安装通风设施。 2.输酸管道、阀门、储罐保持完好、密闭，硫 酸不得泄漏。 3.酸罐附近必须备有水量充足的供水设施，以 备应急。 4.装卸硫酸时，应穿戴好个人防护所用品。作 业现场应设立安全警示牌。 5.有稀酸的罐内动火时，应先排气置换，并经 气体分析合格后方可作业。 6.稀释浓硫酸时，必须在搅拌情况下将酸缓慢 注入水中，严禁将水倒入酸中，以防硫酸飞 溅伤人。 7.未经领导和有关部门批准，任何单位和个人 不准拿作他用现场急救措施 皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水 冲洗至少15分钟，并用碱性溶液(2%~3%碳酸氢钠、5%的碳酸钠及5%硫酸钠)中和，就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或 生理盐水彻底冲洗至少15分钟(冲洗的水流不应过急)，就医。 吸入酸雾：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持 呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止， 立即进行人工呼吸。就医。 食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。 身体防护措施 泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴防毒面罩，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：充分利用围堤将泄漏酸收集，同时快速将备用大库的进酸口阀门打开，利用中转酸泵将泄漏酸转移至备用大库或槽车内，进行回收或运至废物处理场所处置。

硫酸储罐设计

1硫酸腐蚀原理及特点 表1市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点 特点备注 1） 65%^度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性； 2） 稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 强；达到一定浓度后（47% 50%!电化学腐蚀速 度的 峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降； 3） 同一浓度的稀硫酸随着温度的增加，腐蚀性会 加大； 4） 杂质对腐蚀也有很大的影响，如含氟、氯等其 他离子； 5） 介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。 1） 65%?85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下 为氧化性； 2） 85%?100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 氧化性； 3） 浓硫酸具有吸水性，空气中水份也会使敞空的 浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大； 4） 65%?85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀 速率下降； 5） 碳钢在80%?100%勺硫酸中可形成钝化保护 膜， 在无流速、无冲刷、无充气、密圭寸时可耐受 60°C ? 80C ； 6） 102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速 度上升，碳钢和铸铁耐不了。 120%勺发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。 硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀，只是弱腐蚀，一般采取涂装防腐即可， 不是这里讨论的重点。 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。其化学反应式表述如下： Fe+H2S04 — H2+FeS04 金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度 （pH 值）、温度都会 影响到金属的氢去极化腐蚀。此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢 等也会影响硫酸的腐蚀性。 2硫酸储罐的设计 2.1类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐，也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储 罐，还分为立式和卧式硫酸储罐。本文仅讨论常压硫酸储罐。 硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用内浮盘。为隔离空气及雨水等杂质，需要 用固定顶保护罐内介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置 浓度 状态 腐蚀性 <5% 特稀硫 酸溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性一般 5? 65% 稀硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性非常强 65? 浓硫酸 电化学腐蚀 85% 溶液 为主 85? 高浓度 氧化性腐蚀 100% 硫酸 为主 >100% 发烟硫 酸 氧化性腐蚀 为主

烧碱蒸发闪蒸汽回收

烧碱蒸发Ⅰ效冷凝水闪蒸汽的回收利用 *,王进军, 葛建培 孙增理 （河南永银化工实业有限公司，河南舞阳462400） [关键词] 隔膜碱法烧碱；蒸发；冷凝水；闪蒸汽回收 [摘要] 分析了三效顺流烧碱蒸发系统存在的问题，实施了具体工艺优化方案，取得可观的经济效益。 河南永银化工实业有限公司烧碱分厂，现有隔膜法烧碱1.5万吨/年生产能力，实际达到年产烧碱1.6万吨，蒸发工序采用典型的三效顺流自然循环逆向采盐生产工艺。隔膜碱蒸发是氯碱生产的高耗能单位，仅蒸汽消耗费用就约占烧碱成本的15℅，过高的蒸汽消耗一直困扰着企业的发展。 1 蒸发的生产原理及工艺流程 用锅炉提供的生蒸汽作为加热源，使淡碱液沸腾，随着水分的蒸发，制成合格的成品碱液进行销售。 来自电解工段的电解液，用泵送入蒸发电解液循环贮槽。用加料泵经两台螺旋板换热器，利用ⅠⅡ效冷凝水显热，把入Ⅰ效淡碱液加热至110±5℃，Ⅰ效向Ⅱ效靠压差自动过料，Ⅱ效采用采盐泵向Ⅲ效过料，Ⅲ效浓度达到30℅时用采盐泵进行出料。Ⅲ效采出的盐晶进入Ⅱ效蒸发器，使盐晶颗粒在Ⅱ效进一步长大，然后由Ⅱ效采盐泵将其采入碱泥高位槽进入WG离心机进行盐碱分离，回收盐水进入化盐工段、母液进入电解液贮槽，浓碱液经冷却、沉降、除盐后进入成品贮槽进行商品出售。 蒸发过程中，产生的二次汽供给下一效加热室，Ⅲ效二次汽随真空下水带走。ⅠⅡ效所产生的冷凝水用于预热进Ⅰ效淡碱液及入电槽精盐水、盐水工段的使用卤水，然后进入蒸发离心机下盐池作为化盐溶剂。 2改造前存在的问题 参看改造前的工艺示意图。蒸发生产过程中，Ⅰ效加热室产生的冷凝水首先进入Ⅰ效淡碱液Ⅱ段预热器，然后经管路上手动调节阀门直接排到室外敞口的集水罐,集水罐中的冷凝水用于预热入电槽精盐水、盐水工段的使用卤水，然后作为蒸发工段离心机下盐池化盐溶剂，部分冷凝水供给公司浴池使用。改造前的工艺造成热资源的大量浪费，蒸发吨碱耗汽在3.8吨以上，致使蒸发汽耗上升，生产成本大幅度升高。 其实质问题在于：在疏水管路上由于机械疏水阀使用效果不理想而直接采用阀门并调节一定开度，蒸发系统产生的冷凝水量在出料前后相差四倍以上，造成出料后冷凝水排不完使加热室积水，出料前冷凝水夹带蒸汽同时排放使蒸汽浪费，同时导致蒸发系统产能不能得到充分发挥；另外，正常生产时Ⅰ效加热室的

硫酸使用与储存管理规定_(1)

储罐区的设计 按国家《建筑设计防火规范》规定，化学品储罐一般按危险化学品危险等级划分，浓硫酸因为是强氧化剂，按乙类液体划分，。储罐之间一般要求间距为单个储罐的直径的0.6倍设置，立式罐之间一般不超过2米。同时要求要设置围堰。， 储罐及管道材质的选择 由于浓硫酸的钝化特性，储罐、管路及阀门可选用碳钢材质或。管路及阀门考虑安全因素建议采用304不锈钢材质。由于浓硫酸的吸水性，储罐存储时一定要注意防潮，可在储罐呼吸线上加干燥剂，大型碳钢储罐可加氮封，隔离水汽。钢衬塑储罐、碳钢储罐用于储存浓硫酸，也和其它使用条件有密切关系。 硫酸贮存、硫酸贮存、使用管理制度 1.目的：规范硫酸的贮存、使用管理，消除各类事故隐患。 2.适用范围：硫酸 3.责任部门： 4. 内容 4.1 管理原则：依照《化学危险物安全管理条例》等规定，采购、储存、使用硫酸。 4.2 采购管理：应向有化学危险品生产、经营许可证的厂商采购盐酸、硫酸、硝酸。 4.3 贮存区的管理： 4.3．1：贮存贮罐符合要求设置标识，严禁带缺陷使用。 4.32：贮存场地符合规范，有防火，防日光曝晒和处置泄漏的设施。 4.33 贮存防火，防日光曝晒和处置泄漏的设施‘定期检查、保养。 4.34 管理人员要熟知危险品性质和安全管理常识。 4.35管理人员每天不少于两次对各贮罐进行巡检，并做好记录，发现跑、冒、滴、漏等隐患，要及时联系处理，重大隐患，要及时上报。 4.4 装卸管理 4.41 危险品装卸人员必须注意防护，按规定穿戴必要的劳保用品。 4.42 卸装时，管理人员必须到现场监卸监装。 4.45 晚上、下雨天不宜装卸，或遇特殊情况必须装卸时，必须得到部门负责人的同意，还应有遮雨等相关措施。 4.46 严禁在装卸时吸烟。 4.5 严格按照操作规程进行使用；使用中必须进行用量记录并记录使用前后储罐液位。 4.6 操作注意事项 4.61 密封操作，注意通风，操作尽可能机械化。自动化。操作人员必须经过专业培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面罩（全面罩），穿橡皮耐酸碱服，戴橡皮耐酸碱手套。

浓硫酸罐区安全管理制度(通用版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浓硫酸罐区安全管理制度(通用 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

浓硫酸罐区安全管理制度(通用版) 浓硫酸是一种具有强腐蚀性的化学物品，身体接触或者吸入蒸汽都会对身体造成重大伤害。根据国务院发布的《危险化学品安全管理条例》、相关法律法规和公司相关规章制度，特制定此安全管理制度。 一、确保人员的人身安全 浓硫酸使用过程中首先要确保人身安全，使用前必须穿戴好防护用品并且确认人员处于安全状态；使用中要严密监控，避免无关人员靠近；使用后要及时关闭好电机和阀门。 二、确保浓硫酸不发生泄漏事故 每班必须巡查一次浓硫酸储存和使用区域，确保不发生跑冒滴漏和泄漏事故。 三、确保不污染周边环境 按要求在储存和使用区域配备好防护用品和应急事故所需物

资，以应对泄漏事故，避免污染周边环境。 四、确保浓硫酸全部用于生产 浓硫酸只能用于生产，严禁用于其他地方。禁止外人私自进入浓硫酸储存罐区，禁止员工私自使用浓硫酸，如发现以上情况，公司将严肃处理相关人员，情节严重的要追究其刑事责任。 五、确保生产安全有序进行 仓储部要做好浓硫酸进厂量和使用量的台账，操作人员要严格遵守操作规程。 Xxx 2014年1月1日 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

硫酸储罐设计

1 硫酸腐蚀原理及特点 表1 市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点浓度状态腐蚀性特点备注 <5% 特稀硫 酸溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性一般 1）65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性； 2）稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 强；达到一定浓度后（47%～50%是电化学腐蚀速 度的峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降； 3）同一浓度的稀硫酸随着温度的增加，腐蚀性会 加大； 4）杂质对腐蚀也有很大的影响，如含氟、氯等其 他离子； 5）介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。 5～65% 稀硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性非常强 65～85% 浓硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主 1)65%～85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下 为氧化性； 2)85%～100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 氧化性； 3)浓硫酸具有吸水性，空气中水份也会使敞空的 浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大； 4)65%～85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀 速率下降； 5)碳钢在80%～100%的硫酸中可形成钝化保护膜， 在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受60℃～ 80℃； 6)102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速 度上升，碳钢和铸铁耐不了。120%的发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。 85～100% 高浓度 硫酸 氧化性腐蚀 为主 >100% 发烟硫 酸 氧化性腐蚀 为主 硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀，只是弱腐蚀，一般采取涂装防腐即可，不是这里讨论的重点。 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。其化学反应式表述如下： Fe+H2S04→H2+FeS04 金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH值)、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。 2 硫酸储罐的设计 2.1类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐，也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐，还分为立式和卧式硫酸储罐。本文仅讨论常压硫酸储罐。 硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用内浮盘。为隔离空气及雨水等杂质，需要用固定顶保护罐内介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置

浓硫酸储罐设计规范

浓硫酸储罐设计规范 篇一:浓硫酸储罐课程设计 荆楚理工学院 课程设计成果 学院:__化工与药学院_____ 班级:13级过程装备与控 制工程2班学生姓名: 黄超学号: 2013402020220 设计地点(单位)__________化工实验楼A411 ___ ________ 设计题目:____ 32t浓硫酸储罐设计 ____________________完成日期:年月日 指导教师评语: ____________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _ 成绩(五级记分制):______ __________ 教师签 名:_________________________ 荆楚理工学院课程设计任务书 1 教研室主任: 指导教师:石腊梅 2016年 11 月18日 目录 第一章第二章 介质特

性 ................................................................. ........................................ 3 设计参数的选 择 ................................................................. ............................. 3 2.1 筒体材料的选 择 ................................................................. ...................................... 3 2.2公称直径的确定 ................................................................. ....................................... 3 2.3设计压 力 ................................................................. ................................................... 3 2.4设计温度 ................................................................. ................................................... 4 2.5焊接接头系数 ................................................................. . (4) 第三章设备的结构设 计 ................................................................. .. (5) 3.1圆筒厚度的设 2 计 ................................................................. ....................................... 5 3.2封头的设 计 ................................................................. .. (5) 3.2.1封头厚度的设

硫酸储罐设计

硫酸储罐设计

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１硫酸腐蚀原理及特点 表１市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点浓度状态腐蚀性特点备注 <5% 特稀硫 酸溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性一般 1）65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性； 2）稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 强；达到一定浓度后（47%～50%是电化学腐蚀速 度的峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降； 3）同一浓度的稀硫酸随着温度的增加，腐蚀性会 加大； 4）杂质对腐蚀也有很大的影响，如含氟、氯等其 他离子； 5）介质流速越大、固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。 5～65% 稀硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主，腐蚀 性非常强 65～85% 浓硫酸 溶液 电化学腐蚀 为主 1)65%～85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下 为氧化性； 2)85%～100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 氧化性； 3)浓硫酸具有吸水性，空气中水份也会使敞空的 浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大； 4)65%～85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀 速率下降； 5)碳钢在80%～100%的硫酸中可形成钝化保护膜， 在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受60℃～ 80℃； 6)102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速 度上升，碳钢和铸铁耐不了。120%的发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。 85～100% 高浓度 硫酸 氧化性腐蚀 为主 >100% 发烟硫 酸 氧化性腐蚀 为主 硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀，只是弱腐蚀，一般采取涂装防腐即可，不是这里讨论的重点。 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。其化学反应式表述如下： Fe＋H2Ｓ０４→H２+ＦeS04 金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度(pH值）、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。 2 硫酸储罐的设计 ２.1类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐,也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐，还分为立式和卧式硫酸储罐。本文仅讨论常压硫酸储罐。 硫酸不存在较大的蒸汽压力,无需采用内浮盘。为隔离空气及雨水等杂质,需要用固定顶保护罐内介质，一般采取自支撑的固定顶,且应将加强肋等支撑件设置在

硫酸储罐设计

1 硫酸腐蚀原理及特点 状态 腐蚀性 特点备注 电化学腐蚀 1）65%浓度以下的稀硫酸在所有温度都为还原性； 特稀硫 为主，腐蚀 2）稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增 酸溶液 性一般 强；达到一定浓度后（ 47%～50%是电化学腐蚀速 度的峰值点），腐蚀速率随浓度的提高而急剧下 降； 3）同一浓度的稀硫酸随着温度的增加， 腐蚀性会 稀硫酸 电化学腐蚀 加大； 溶液 为主，腐蚀 4）杂质对腐蚀也有很大的影响， 如含氟、 氯等其 性非常强 他离子； 5）介质流速越大、 固相颗粒多也会加剧稀硫酸溶 液的腐蚀性。 浓硫酸 电化学腐蚀 1）65%～85%硫酸低温下为还原性，高温或沸点下 溶液 为主 为氧化性； 高浓度 氧化性腐蚀 2）85%～100%硫酸及发烟硫酸在所有温度下都呈 硫酸 为主 氧化性； 3）浓硫酸具有吸水性，空气中水份也会使敞空的 发烟硫 氧化性腐蚀 浓硫酸变稀，对碳钢的腐蚀性增大； 酸 为主 4）65%～85%期间，随温度上升，其对碳钢的腐蚀 浓度 <5% 65% 65～ 85% 85～ 100% >100% 表 1 市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点

速率下降； 5）碳钢在80%～100%的硫酸中可形成钝化保护 膜，在无流速、无冲刷、无充气、密封时可耐受 60℃～80℃； 6）102%以上的发烟硫酸，会破坏钝化膜，腐蚀速 度上升，碳钢和铸铁耐不了。120%的发烟硫酸是 氧化性腐蚀的峰值点。 硫酸金属储罐外壁腐蚀主要为气相腐蚀，只是弱腐蚀，一般采取涂装防腐即可，不是这里讨论的重点。 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。其化学反应式表述如下： Fe+H2S04→H2+FeS04 金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、硫酸浓度（pH 值）、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。此外，一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也会影响硫酸的腐蚀性。 2 硫酸储罐的设计 2.1 类型及概况 分钢制储罐、塑料储罐和玻璃钢储罐，也分为压力容器类和非压力容器类硫酸储罐，还分为立式和卧式硫酸储罐。本文仅讨论常压硫酸储罐。 硫酸不存在较大的蒸汽压力，无需采用浮盘。为隔离空气及雨水等杂质，需要用固定顶保护罐介质，一般采取自支撑的固定顶，且应将加强肋等支撑件设置在罐顶外壁，并保证在液位下的部件不存在裂纹等缺陷。从安全角度出发，一般不在罐顶设置操作平台，为便于操作、检修，可以设置独立的操作平台。若必须设置罐顶平

大型硫酸储罐区设计_使用安全探讨_王鹏辉

TECHNOLOGY TREND ［摘要］本文对硫酸腐蚀的原理进行了分析，重点介绍了大型硫酸贮罐罐区的设计、安全运行方面的规则、经验。 ［关键词］大型；硫酸罐；设计；使用大型硫酸储罐区设计、使用安全探讨 王鹏辉 刘新莎 何珉 （河南开普化工股份有限公司，河南巩义 451200） 硫酸是基本化学工业中重要产品之一，在国民经济中的应用十分广泛，是有色冶金、化纤、化肥工业以及各种有机和无机化学工业的重要原料。由于硫酸对金属具有很强的腐蚀性，所以在生产、运输和使用过程中，硫酸的安全储存是一个非常重要的环节。我公司采用湿法红土镍矿提镍生产，作业过程需要大量使用硫酸，公司在设计之初就对硫酸储罐罐区安全运行着重考虑，在投运后对酸罐的安全运行管理更为重视，现将大型硫酸罐区设计、运行安全经验总结讨论。 1硫酸腐蚀的原理 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、pH 值、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。商业上得到的一般是如下浓度的硫酸：77.67%、93%、98%、99%、100%，不同浓度的硫酸，其腐蚀性具有如下突出特征： 在一定的温度下，稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增强；达到一定浓度后，腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降。硫酸的腐蚀的另一个特点是，同一浓度的硫酸随着温度的增加，腐蚀性会大大增加。硫酸的腐蚀性除与浓度和温度有关外，酸中的杂质对腐蚀也有很大的影响。一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也影响腐蚀性。 2硫酸储罐区的设计2.1硫酸罐设计 硫酸储罐的选材和防腐： 浓度为68~99.5%的硫酸，在40℃下对碳钢的腐蚀速率<0.75一1mm/a 。这在保证一定的腐蚀裕量及在储存的情形下，通常是可以接受的。由于稀硫酸即使在较低的温度下腐蚀性也很大，因此需要采用更耐腐蚀的材料，如在一定的浓度及温度下可以采用316L 不锈钢。因此，常温下的浓硫酸储罐通常选用碳钢材料就可以满足要求，稀硫酸储罐可以用玻璃钢或PVC 、钢衬PO 储罐的，具体还可以查《腐蚀数据与选材手册》。我公司目前使用3台5000M 3 硫酸储罐材质选的是Q235B 。考虑到只是存储用，不经常有介质进出，且要求介质进出时 流速不得过大，加上浓硫酸钝化作用，所以没做内防腐。 2.2结构设计 硫酸储罐一般应至少包括如下管口:硫酸进口、硫酸出口、溢流口、放空口（呼吸阀）、顶部人孔、底部人孔。为减少泄漏，硫酸进口一般设置在罐顶，并使管口距离罐顶内壁至少1200mm ，防止进酸时对罐顶部位形成冲刷，腐蚀进口管附近部位。为保护罐底，在罐底正对进口管末端的相应位置设置防冲板，用耐酸瓷板或红硅酸盐石板代替。为防止介质的虹吸现象，硫酸人口管线应开放空孔，一般只需要加在进酸管线上。一般情况下，放空管（呼吸阀）的尺寸需考虑“呼吸”、“呼”以及“吸”这三个状态。放空管口应设置在罐的最高处，若储罐建在室内，还应将放空口引至室外。对直接放空管口，还应配置180°弯头和丝网。为保护罐壁，所有罐顶的接管都需要内伸至少25mm 。 储罐，纵向焊缝可进行100%X 射线检测（此时焊缝系数取1.0）。罐顶可以采用搭接焊缝。所有的罐底焊缝应为带垫板的全焊透对接焊缝，所有的接管法兰均应采用PN2.0的压力等级。除上述检验外，罐壁和罐底内表面还应增加磁粉或液体渗透检验。 2.3硫酸罐区安全设计 硫酸储罐的安全设施安全设施：1）最重要的安全设施是足够容积的围堰。根据《石油化工企业设计防火规范2008版 》规定，硫酸罐区围堰内的有效容积不小于罐区中最大单台储罐泄露的体积，一定是有效容积，围堰高度最高不超过1.6 米，一般在1.2米左右，内侧防腐处理。2）硫酸储罐一般没要求倒罐， 但要规定装填系数。我公司现行暂定充装系数为全容积的80%。3）酸罐基础及地坪防腐。可用耐酸花岗岩或者耐酸瓷板进行防腐，环氧胶泥铺底、勾缝。我公司采用耐酸花岗岩进行地坪防腐处理，砖大整齐、美观，加上一定坡度，保证管区内良好散水性，防止雨水或者泄露的硫酸 洼地积聚。4）酸罐保温问题。有些专家认为在北方气温可能降得很低，会出现硫酸盐结晶堵塞管道、阀门，在大罐的出酸阀及管道上保温可能有必要。在冬季平均气温不低于-6℃的地区，没有进行保温的必要，相反，酸罐保温后，保温表面出现的龟裂纹会导致雨水渗入岩棉，而逐 渐造成间隙腐蚀，影响酸罐使用寿命。5 ）事故废酸收容池。如果酸罐出现泄漏或者酸罐检修，需要将废酸收容，在酸罐区围堰外挖地下收容池，收容池采用混泥土制做，用瓷砖防腐即可。收容后废酸采用石灰粉 中和排放。6）个体防护装置、消防装置配备。卸酸站台和酸罐区围墙外在作业较密集处应设置个体防护装置，如洗眼器、喷淋头，用于硫酸溅伤事故处置；在合适位置应设置消防、高压雾化水装置，用于灭火和酸罐壁降温。 3硫酸罐区运行安全管理措施 3.1浓硫酸储罐及硫酸管线出现泄漏的处理 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。 3.298%硫酸储罐的清洗置换 打开罐底人孔，人进去后在罐底（注意通风置换，防止窒息或动火爆炸）找个最低点把余酸放掉。用碱性水溶液中和，再用清水冲洗。3.3浓硫酸储罐的维修 主要视漏酸部位及漏酸处罐体钢板腐蚀（或焊缝）情况而定。补焊后要进行煤油渗透试验检查补焊效果。绝对不能在罐内部直接焊接，很容易发生爆炸，内部可能会有残存的氢气，这种情况发生过很多事故，内部焊接前，必须通风，再做动火分析，合格后动火，外包焊接还是可以的，就是焊缝要处理好。3.4检验与安全检修 为保证储罐的安全运行，每2年至少使用测厚仪监测一次储罐的壁厚，每4年进行一次内部检测或者底部焊缝射线探伤。由于稀硫酸与低碳钢反应会生成易燃易爆的氢气，因此在进行储罐检修前必须确认储罐以充分置换、排空，条件许可时应做可爆氢动火分析或使用氢气测报仪进行检测，并清除周边所有潜在的火源。当附近发生火灾时，应用水喷在可燃物上，并用高压雾化水或者泡沫来冷却管壁，防止管壁受热而产生应力变化造成危害，绝对禁止将水直接加入酸罐内。灌顶放空装置会因长时间使用积聚硫酸铁粉末而导致装置堵塞，在酸罐进料时形成正压喷出而造成危险，应做定期检查，及时处理保证卸酸安全。 4结语 为了保证硫酸储罐的安全运行，公司从酸罐区的设计阶段就应该全面考虑，防患于未然。合理的设计可以防止和减轻各种潜在的腐蚀及危害，正确的选材是以最低的经济支出保证储罐安全运行的一种手段。在此基础上，综合采用多种措施加强管理手段，可以有效的防止事故发生延长酸罐使用寿命。 工程技术 167