二氧化氯溶液贮存罐的设计

二氧化氯溶液贮存罐的设计L：、薛丽丽(【fl。l1轻际l仃限公第‘设汁T：程部，北京100026)PRODUCTION●生产实践ThedesignonstoragetankforchlorinedioxidesolutionoXUELi—li(ChinaLightIndustryInternationalEngineeringCo．，Ltd．，Beijing100026，China)薛丽丽女士，制浆造纸工程师，注册化工工程师；主要从事-r*4浆造纸工程设计工作。摘要：就二氧化氯溶液挥发性较大，温度升高、曝光或与有机质相接触会发生爆炸的物理性质，结合工程实例，对相应浓度的二氧化氟溶液的贮存方式进行分析。根据稀二氧化氯溶液的物理性质，提出选用内浮顶式贮存槽罐。关键词：二氧化氯；玻璃钢；内浮盘中图分类号：TS7555文献标志码：B文章编号：10079211(2016)180065～05二氧化氯是南汉费莱一戴伟先牛于l811年发现的，为黄红色气体，带有，·种辛辣气味，在空气中的体积浓度超过10％时便有爆炸性，但住水溶液中{J!IJ无危险性。比重为3．09g／1(1l℃)，熔点-59．5℃，沸点9．9℃(压力为97．46kPa时)。在20℃和101．3kPa压力下，■氧化氯在水L}1的溶解度为2．9g／1，分压4．OkPa，任水1{lI能被光分解。当大气中_二氧化氯合景为14mg／ltl就可使人觉察，45mg／l时，明显地刺激呼吸道。二氧化氯的挥发性较大，温度升高、曝光或与有机质相接触，会发生爆炸，需要避光贮存。本文结合二氧化氯以上物理性质以及在制浆造纸工程中的实例对其贮存进行以卜分析。l不问温度下二氧化氯分压与溶解度的关系Dalton分压定律：在定温下，混合气体的总压等于各气体分压之和。所谓分压，即个别气体单独存在并占有混合气体相同体积时所具有的压力。要控制二氧化氯与空气混合的浓度，以防爆炸。研究表明，空气中二氧化氯达7％～8％是危险浓度，即二氧化氯分压不得超过7．09kPa[以1个标准人气压(atII1)=l01．3kPa】。用于制浆造纸的二氧化氯溶液浓度7g／l，温度，-。65Sep20I6Vol37No】8一盯一一一一=薹～一～一一一一一|Hm_=Ⅸl一“u∞O旧～⋯叫蛔一dl=一一一一～～“．¨0W川“叫．．㈨=姜．～=兰．毫～～∞wmK生产实践◆7℃。根据二氧化氯分压与溶解度的关系，其饱和溶液分压5．47kPa，低于7．09kPa，在安全范围内。如图1红线所示。r“。二氧化氯被列入危险化学品目录(20l5版)，CAS号为10049—04-4，序号为640。根据稀二氧化氯溶液的物理性质，选用内浮顶式贮存槽罐。内浮顶式贮存槽罐一一在槽罐内部，以槽罐剖面大小放置一个特殊制作的顶盖，它可以随内部液体的增多或减少而上下移动，起到限制作用。在固定顶槽罐内的浮顶，称内浮顶。2．1槽罐容积确定p=(T×})／(ⅣP)0一二氧化氯溶液消耗量(m／h)卜漂白浆产量(ADt／d)H一制浆车间每天工作时间(h)p一二氧化氯溶液浓度(kg／m)f一每吨风干浆消耗二氧化氯量(kg，以100％ClO!计)=pxh槽罐有效容积(m)；一溶液停留时间(h)以2650ADt／d漂白硫酸盐阔叶木浆为例，二氧化氯消耗量l1．5kg／ADt(以l00％ClO计)，溶液浓度7gC101／I，温度7~C，以23h贮存量计。V-(T×t)／(HxP)×hIf=(2650×11．5)／(24×7)×23—4172根据危险化学品重大危险源辨识GBl82l8—2009))，二氧化氯溶液属于氧化性物质，该类物质临界下限20t。为降低二氧化氯溶液槽罐单元内危险化学品量，将总贮存量均分多个槽罐贮存。根据以上规定，本设计选用6个有效容积为700m的二氧化氯溶液贮存槽罐，槽罐满载时溶液含二氧化氯量(以l00％ClO，tt)：M=7g／1×700m=4．9t<20t。2．2简体设计储罐的最经济内径值如表1。综合考虑槽罐的占地面积、整体协调等方面因素，以及二氧化氯溶液性质，本槽罐简体选定如下：66第37卷第18期2016年9月直径8m，高度15．5m；材料选用FRP，现场缠绕；最外层加紫外线吸收剂及阻燃I齐lj(三氧化锑)。2．3内浮盘设计2．3．1内浮盘结构设计依据本文为直径8m的槽罐配备内浮顶，根据7gl氧化氯溶液性质，选用材质PVC；形式为浮简式浮顶。浮顶设计参考立式圆筒形钢制焊接油罐设汁规范GB50341—2014，满足以下条件：·浮顶处于漂浮状态时，下表面与储液全面接触。·浮顶浮力计算：当贮仔液体的密度小于700kg／m时，应按700kg／m计算；当贮存液体的密度小于700kg／m时，应按实际密度计算。·内浮顶的设计浮力，不应小J：其自身的2倍。～～～～善F巨(if_lmml(1l