容器工艺设计.pptVIP

容器选用与工艺计算 唐海 2008.12.23 2 容器的选用 卧式容器中的液体运动方向与重力作用方向垂直，有利于沉降分离，液面稳定性好；但其气液分离空间小，占地面积大，高位架设不方便。塔顶回流罐、汽油煤油洗涤沉降罐、液体中间缓冲罐、油水分离罐推荐采用这类卧式容器。 立式容器的气液分离空间大，有利于中间混合层的连续分离，占小，高位架设方便；但其液面稳定性不如卧式容器。气体缓冲罐、气体洗涤罐、气体分液罐、柴油洗涤沉降罐推荐采用这类容器。 立卧容器示意图 3 工艺设计 3.1用于气液分离的容器 3.1.1 气体速度 为使通过容器的气体中所夹带的液滴得以沉降，必须确定气体在容器的气体空间的临界速度。临界速度由式（3.1.1.1）确定 对于允许有一定液沫夹带的容器，如油气分离器、燃料气分液罐、紧急放空罐等，容器中不装破沫网时，气体速度可取临界速度的 170 %。对液沫夹带限制严格的容器，如压缩机入口分液罐等，不装破沫网时，气体速度可取 80 %临界速度；装破沫网时，可取 100 %～150 %临界速度。 3.1.2 气体空间 卧式容器的气体空间截面积是指高液面以上与液面垂直的弓形截面积，立式容器的气体空间截面积指水平截面积。 3.1.2 气体空间 容器气体空间高度按式（3.1.2.3）计算。 对于卧式容器还必须保证气体空间高度不低于 0.3 m；立式容器无挡板时气体空间高度不低于 1.2 m～1.5 m。 3.1.3 液体空间 液体空间包括油品所占空间和水所占空间。容器中油品最高液面与最低液面之间的容积由油品所需停留时间决定。卧罐油品空间容积可按式（3.1.3.1.2-1）计算，立罐油品空间容积可按式（3.1.3.1.2-2）计算。 3.1.3 液体空间 水空间容积是指产品低液面以下的容积。卧罐一般在罐底装分水斗，这样有利于油水分层和用仪表控制液面。 分水斗的直径在不影响机械设计的要求下应取大一些。当罐直径不小于 1.5 m 时，分水斗直径应不大于罐直径的 1/3，罐直径小于 1.5 m 时，分水斗直径不大于罐直径的 1/2。分水斗的直径一般不小于 300 mm。 采用液面控制仪表时，卧罐分水斗高度应不小于 1 m，分水斗中低水位至高水位的高度按水流率 5min来考虑。立式容器一般取水层高度的 0.7～0.8m（包括垫水层高 0.3 m）。 3 工艺设计 3.2 用于液液分离的容器 在液液分离的容器中，一般情况下，油品等轻相为连续相，水或酸碱等重相为分散相。根据液体在罐内呈缓流状态或适宜的流速和自然沉降定律及沉降时间来计算罐的容积和结构尺寸。 3.2.1 分散相液滴沉降速度 3.2.1.1 最小液滴直径 3.2.1.2液滴沉降速 先假设液滴的雷诺数，再根据雷诺数范围分别计算沉降速度，最后用计算的沉降速度，按 3.2.1.3 校核液滴雷诺数。对于较轻的碳氢化合物，计算出来的液滴沉降速度可能会超过0.0042 m/s，但设计时建议最大沉降速度不大于 0.0042 m/s。 3.2.1.3 确定液滴的雷诺数 根据计算的液滴速度，按式（3.2.1.3）核算是否在假设范围内。 3.2.2 卧式沉降罐尺寸确定 3.2.2.1 沉降罐直径计算 对于非粘性液体，取液体在罐内流速 0.003m/s～0.005m/s，按式（3.2.2.1.1）计算罐的直径。 3.2.2 卧式沉降罐尺寸确定 3.2.2.1 沉降罐直径计算 粘性液体（如原油等）按液体在罐内呈层流状态考虑，按式（3.2.2.1.2）计算罐的直径。 3.2.2 卧式沉降罐尺寸确定 3.2.2.2 罐的长度计算 对于非粘性液体，按液体在罐内的停留时间计算罐的长度，液体停留时间一般规定为：回流罐为 5 min～10 min；汽油水洗、碱洗为 25 min～40 min；轻柴油水洗、碱洗为 30 min～40 min。按式（3.2.2.2.1）计算罐的长度。 3.2.2 卧式沉降罐尺寸确定 3.2.2.2 罐的长度计算 对于粘性液体，按式（3.2.2.2.2）计算罐的长度。 3.2.2 卧式沉降罐尺寸确定 3.2.2.3 罐的尺寸核算 液体在罐内的停留时间T必须大于液滴沉降所需的时间t。如果不满足这一条件则需重新核算罐的直径和长度。 即T≥t T=∏/4×D2×L/Q t=D/ud 3.2.3 立式沉降罐尺寸确定 立式沉降罐的直径按式（3.2.3.1）计算。 立式沉降罐的高度示意图见图 3.2.3.2，总高度按式（3.2.3.2-1）和式（3.2.3.2-2）计算。 3 工艺设计 3.3 用于缓冲的容器 油品的上下工序缓冲罐一般采用卧式罐，可按下列条件设计： a)