液氨储罐设计及温控系统设计文献综述

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1、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1.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。

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、、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，由液相变为气相，液氨会迅速气化，体积迅速扩大，没有及时气化的液氨以液滴的形式雾化在蒸气中；在泄漏初期，由于液氨的部分蒸发，使得氨蒸气的云团密度高于空气密度，氨气随风飘移，易形成大面积染毒区和燃烧爆炸区。氨有毒、有刺激性和恶臭味的气体，容易挥发，氨泄漏至大气中，扩散到一定的范围，易造成急性中毒和灼伤，每立方米空气中最高允许浓度为30mg/m3，当空

8、气中氨的含量达到0.5-0.6%，30分钟内即可造成人员中毒；氨气侵入人体的主要途径是皮肤、感觉气管、呼吸道和消化道等部位。轻度中毒症状为：眼口有干辣感、流泪、流鼻涕、咳嗽、声音嘶哑、吞烟食物