液氨儲罐设计及温控系统设计文献综述.docVIP

南 华 大 学 毕业设计(论文)综述报告 题 目 50m3液氨储罐设计及温控系统设计 学院名称 机械工程学院 指导教师 冯 小 康 职 称 教 授 班 级 过控1102班 学 号 20114420226 学生姓名 刘 洪 2015年4月23日 本设计研究的目的和意义 液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。 在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。 可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。 NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键，生成各种形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3为配位的配合物。 液氨是一个很好的溶剂，由于分子的极性和存在氢键，液氨在许多物理性质方面同水非常相似。一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物，在液氨中就不那么容易置换氢。但液氨能够溶解金属生成一种蓝色溶液。这种金属液氨溶液能够导电，并缓慢分解放出氢气，有强还原性。例如钠的液氨溶液： 金属液氨溶液显蓝色，能导电并有强还原性的原因是因为在溶液中生成“氨合电子”的缘故。例如金属钠溶解在液氨中时失去它的价电子生成正电子： 液氨加热至800～850℃，在镍基催化剂作用下，将氨进行分解，可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体。用此法制得的气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业，以及需要保护气氛的其他工业和科学研究中。 2. 本设计国内外研究现状 2.1 国外研究现状 液氨储存是液氨工业中非常重要的一个环节, 但对液氨接收站或调峰型液化工厂来说占有很高的投资比例,因此世界上许多国家都非常重视大型常压液氨储罐设计和制造。阿尔及利亚、文莱和印度尼西亚等液氨输出国和英国、法国、日本等输入国都建有大量大型常压液氨储罐。目前液氨在亚洲应用量最大, 占全球78%, 其中日本应用量占全球62%。储罐形式取决于容量大小、投资费用、安全因素及当地的建造条件等。目前世界上不少国家都有能力和技术建造大中型常压储罐。 2.2 国内研究现状 近几年，我国液氨市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励液氨产业向高技术含量产品发展，国内企业新增投资项目逐渐增多，投资者对液氨市场的关 注越来越密切，这使得液氨市场推广策略与营销渠道开发的研究需求增大，系统的市场调研成为企业了解液氨市场的必要手段。 3. 目前存在的主要问题 在储罐检验中经常发现的危险性缺陷包括:焊接造成的热裂纹、冷裂纹还有延迟裂纹;热处理措施不当造成的再热裂纹;制造过程中形成的原始埋藏面型缺陷(包括埋藏裂纹、未焊透以及未熔合);介质作用形成的应力腐蚀裂纹(包括含湿硫化氢介质的、氨介质的和氯离子作用下的应力腐蚀裂纹);氢鼓包等。 4. 本设计拟解决的关键问题和研究方法 本设计首先从研究液氨的特有性质入手，对液氨进行结构设计、强度校核以及温度控制系统设计。 卧式储罐主要由壳体、管法兰接头、人孔接管、安全阀等组成。在结构设计，强度校核过程中，关键是合理选取储罐的设计压力、充装量的确定、考虑H2S应力腐蚀、管法兰的设计、安全阀截面积计算。在温度控制系统设计过程中，由于整个液氨卧式储罐盛装的是易燃、易爆介质, 对于安全放火要求很高, 因此, 使盛装液氨的容器温度压力不致升得过高, 是防止事故产生的最关键的因素.此设计正是通过由这些部件失效可能引起的突发事件等多角度考虑，预防系统发生故障、失效，提高储罐的安全性、可靠性来进行设计的。 5. 文献综述 氨气是我国危化品事故发生率较多的危化品之一，氨又称液氨，它是有毒可燃气体，氨的用途较为广泛，可制作铵盐、硝酸铵和尿素，还可用做冷藏库的制冷剂等等，无色、有刺激性恶臭气味，液态呈强碱性，与空气形成爆炸性混合气体，遇明火、高温可引起燃烧爆炸。氨气具强腐蚀性，对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用，氨气中毒后喉咙、口腔感觉明显刺激，氨气吸入人体，容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难等，严重者可发生肺水肿。空气中氨气浓度达500—700mg/m3时，可能出现“闪电式”死亡，吸入氨气过多，导致血液中氨浓度过高，将引起心脏停搏和呼吸停止，危及生命。 氨气发生泄漏时，由液相变