CN114379942A - 存储罐 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种存储罐。本发明旨在解决相关技术中排空口难以将罐体内的液氨安全排空的问题。本发明的存储罐，包括：罐体、注液机构以及存储设备，罐体的侧壁上设置有排空口，注液机构和存储设备均与排空口连通，注液机构用于通过排空口向罐体内注入稀释液，存储设备用于存储排空口流出的液体。注液机构通过排空口向罐体内注入稀释液，以将罐体内的液氨稀释至安全浓度，液氨稀释至安全浓度后，即可安全排出至存储设备。存储设备用于存储从排空口流出的氨，罐体内的氨安全排空后，工作人员进入到罐体内对罐体进行检修，不会对工作人员造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产设备技术领域，尤其涉及一种存储罐。
背景技术
在化工生产过程中，常通过存储罐来存储化学药品；例如在合成氮肥的加工生产中，需要预先合成液氨，将合成的液氨存储在存储罐内，以供后续生产过程中使用。
相关技术中，存储罐的侧壁上设置有排空口，排空口靠近存储罐的罐底设置。由于液氨具有较强的腐蚀性，为避免存储罐在长期使用过程中出现老化损坏，需要定期对存储罐进行检修。在检修之前，通过排空口将存储罐内的液氨排出，之后工作人员进入到存储罐内，以对存储罐进行检修。
然而，由于排空口与罐底之间具有一定的距离，通过排空口难以将罐体内的液氨排空，罐底仍然会残留部分液氨，在工作人员进入罐体后，残留的液氨容易对工作人员造成伤害。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种存储罐，以解决相关技术中排空口难以将罐体内的液氨安全排空的技术问题。
本发明实施例提供了一种存储罐，包括：罐体、注液机构以及存储设备，罐体的侧壁上设置有排空口，注液机构和存储设备均与排空口连通，注液机构用于通过排空口向罐体内注入稀释液，存储设备用于存储排空口流出的液体。
通过上述设置，注液机构通过排空口向罐体内注入稀释液，以将罐体内的液氨稀释至安全浓度，液氨稀释至安全浓度后，即可安全排出至存储设备。存储设备用于存储从排空口流出的氨，罐体内的氨安全排空后，工作人员进入到罐体内对罐体进行检修，不会对工作人员造成伤害。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，注液机构包括存储箱、第一输送泵以及第一控制阀，第一输送泵的进口与存储箱连通，第一输送泵的出口与第一控制阀的一端连通，第一控制阀的另一端与排空口连通。
如此设置，存储箱用于存储稀释液，第一输送泵用于将存储箱内的稀释液顺利地输送至罐体内，第一控制阀用于调节注入稀释液速率，以使罐体内壁的升温速度小于10℃/h，罐体内的压力小于10kPa，从而避免因罐体内壁升温速度过快或罐体内压力过大所造成的安全问题。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，第一输送泵设置在存储箱内。
如此设置，可避免第一输送泵停止工作时，在存储箱和第一输送泵之间存在滞留的稀释液。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，存储箱的高度高于排空口的高度，有利于存储箱内的稀释液顺利地流向排空口，更加节能。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，存储设备包括容置箱以及第二输送泵，第二输送泵的进口与排空口连通，第二输送泵的出口与容置箱连通。
如此设置，第二输送泵用于将稀释后的液氨顺利地外排至容置箱内，容置箱用于存储稀释后的液氨，更加安全且便于后续再次利用。注液机构将罐体内的液氨稀释至安全浓度后，从排空口处流出罐体，经第二输送泵输送至容置箱内。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，存储设备还包括第二控制阀，第二控制阀的一端与容置箱连通，第二控制阀的另一端与第二输送泵的出口连通。
如此设置，第二控制阀用于调节液氨排出的速率。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，容置箱的高度低于排空口的高度。
如此设置，有利于罐体内的液氨顺利地外排至容置箱内，更加节能。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，存储罐还包括三通管件，三通管件的第一端与排空口连通，三通管件的第二端与注液机构连通，三通管件的第三端与存储设备连通。
如此设置，通过控制三通管件既能对注液机构进行控制，又能对存储设备进行控制，使整体结构更加简单。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，罐体还包括导管，导管穿设在排空口内，导管的一端与三通管件的第一端连通，导管的另一端位于罐体内，且具有向罐底弯曲的弯曲部。
如此设置，导管能够将罐体底部的液氨充分排空。
在可以包括上述实施例的一些实施例中，罐体的内壁上设置有温度检测装置、液位检测装置以及压力检测装置。
如此设置，温度检测装置用于检测罐体内壁的温度，根据检测到的温度控制第一控制阀，使罐体内壁的升温速度小于10℃/h，以避免因罐体内壁升温速度过快所造成的安全问题。液位检测装置用于检测罐体内液氨的液位高度，根据液位高度确定液氨量。压力检测装置用于检测罐体内的压力，根据检测到的压力控制第一控制阀，使罐体内的压力小于10kPa，以避免压力过大对罐体造成损坏。
本发明实施例提供的存储罐，注液机构通过排空口向罐体内注入稀释液，以将罐体内的液氨稀释至安全浓度，液氨稀释至安全浓度后，即可安全排出至存储设备。存储设备用于存储从排空口流出的氨，罐体内的氨安全排空后，工作人员进入到罐体内对罐体进行检修，不会对工作人员造成伤害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图三；
图4为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图四；
图5为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图五；
图6为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图六；
图7为本发明实施例提供的存储罐的结构示意图七。
附图标记说明：
10、罐体；
20、注液机构；
30、存储设备；
40、三通管件；
101、排空口；
102、导管；
103、弯曲部；
104、温度检测装置；
105、液位检测装置；
106、压力检测装置；
107、取样口；
201、存储箱；
202、第一输送泵；
203、第一控制阀；
301、容置箱；
302、第二输送泵；
303、第二控制阀；
401、第一端；
402、第二端；
403、第三端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种；适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。目前，尿素已经成为主要的氮肥品种。工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，在合成尿素的加工生产中，需要预先合成液氨。工业上常将合成的液氨存储在存储罐内，以供后续生产过程中使用。
相关技术中，存储罐的侧壁上设置有排空口，排空口靠近罐体的罐底设置。由于液氨具有较强的腐蚀性，为避免存储罐在长期使用过程中出现老化损坏，需要定期对存储罐进行检修。在检修之前，通过排空口将存储罐内的液氨排出，之后工作人员进入到存储罐内，以对存储罐进行检修。
然而，由于排空口与罐底之间具有一定的距离，通过排空口难以将存储罐内的液氨完全排空，罐底仍然会残留部分液氨，且残留的液氨浓度较高，高浓度液氨会对进入存储罐内的工作人员造成伤害。
本实施例提供一种存储罐，通过排空口将存储罐内的液氨排出后，使注液机构向存储罐内注入稀释液，以对残留在存储罐内的液氨进行稀释，并将稀释后的液体排出至存储罐外，进而使存储罐内的氨浓度降低至安全浓度，避免了对检修存储罐的工作人员的危害。
如图1所示，本实施例提供一种存储罐，包括罐体10，罐体10的侧壁上设置有排空口101，排空口101与注液机构20和存储设备30连通，注液机构20用于通过排空口101向罐体10内注入稀释液，存储设备30用于存储排空口101流出的液体。
本实施例中，罐体10用于盛装液体药品，本实施例以罐体10用于存储生产尿素的原料液氨为例进行介绍，当然本实施例并不以此为限，罐体10还可以存储其他的液体。
罐体10可以为常压拱顶罐，其操作压力可以为0.002-0.012mPa；采用单壁罐的固定形式，罐体10的钢板材料可以使用低温碳钢，罐体10外部使用发泡聚酯保温，聚氨酯保温层外设置一层铝合金或铁皮保护，罐顶采取内吊顶板保温。
本实施例中，注液机构20可以为拉液车，拉液车的底部设置出液口，出液口与排空口101之间通过管线连接。拉液车可灵活移动，降低整体系统的维护成本。
本实施例中，注液机构20中的稀释液可以为具有预设温度的工艺冷凝液，工艺冷凝液能够避免常用稀释液中的氯腐蚀管线，造成后续不必要的维护与清洗。罐体10内的液氨温度较低，通常为-32℃，因而罐体10的罐壁温度也较低，为了在排出液氨的同时即可进入罐体10进行内检，以减少等待升温时间，提高速率，工艺冷凝液的预设温度可以设置为大于或等于40℃。示例性的，冬季时工艺冷凝液的预设温度可以设置为70℃-80℃，夏季时工艺冷凝液的预设温度可以设置为大于或等于40℃。
本实施例中，存储设备30可以为尿素槽，尿素槽的顶部设置有进液口，进液口与排空口101之间通过管线连接。
存储罐启动工作前，工作人员先预检罐体10、注液机构20和存储设备30，使存储罐能够正常工作。
根据罐体10的高度和直径，以及排空口101距罐体10底部的距离确定液氨体积。示例性的，根据罐体10的设计规格为直径25.22m，高度22.82m，排空口101距罐体10底部的距离为40mm，确定罐体10内液氨体积为20吨。
根据液氨体积确定稀释液氨至安全浓度所需的稀释液的体积。本实施例中，安全浓度可以为质量百分浓度15％-25％，氨质量百分浓度被稀释至15％-25％时，安全性高且回收利用价值高。稀释液与氨混合的反应放热250kcal/kg，-32℃液氨的气化热为325kcal/kg。注入稀释液过程中，反应放热及稀释液自身热量会使液氨挥发，注1吨稀释液会造成1吨氨挥发。示例性的，将20吨液氨稀释至20％的质量百分浓度所需的稀释液的体积为32吨。
确定了注入稀释液体积后，注液机构20向罐体10内注入稀释液，本实施例中，罐体10侧壁上设置有取样口107，如图2所示，注入稀释液期间需要不定时地对罐体10内的氨进行取样并检测其浓度，直至其被稀释到质量百分浓度15％-25％，停止注入稀释液。
注入稀释液完成后，罐体10内的氨通过排空口101流出至存储设备30内进行存储。
罐体10内的氨排空后，工作人员进入罐体10内进行检修。
本实施例中，注液机构20通过排空口101向罐体10内注入稀释液，以将罐体10内的液氨稀释至安全浓度，液氨稀释至安全浓度后，通过排空口101流出至存储设备30内进行存储，罐体10内的氨排空后，工作人员进入到罐体10内对罐体10进行检修，不会对工作人员造成伤害。
如图3所示，在一些实施例中，注液机构20包括存储箱201、第一输送泵202以及第一控制阀203，第一输送泵202的进口与存储箱201连通，第一输送泵202的出口与第一控制阀203的一端连通，第一控制阀203的另一端与排空口101连通。
存储箱201用于存储稀释液；第一输送泵202能够在较深的稀释液中向上引稀释液，用于将存储箱201内的稀释液顺利地输送至罐体10内；第一控制阀203用于调节注入稀释液速率，以使罐体10内壁的升温速度小于10℃/h，罐体10内的压力小于10kPa，从而避免因罐体10内壁升温速度过快或罐体10内压力过大所造成的安全问题。
在稀释液输送过程中，调节第一控制阀203，使罐体10内壁升温速度小于10℃/h、罐体10内压力小于10kPa。稀释液注入罐体10后，通过取样口107提取氨进行浓度检测，临近所需稀释液量时增加氨质量百分浓度检测频率，直至氨被稀释至质量百分浓度15％-25％。示例性的，稀释液氨所需的稀释液的体积为32吨，当注入稀释液量达到30吨时，增加氨质量百分浓度检测频率，以避免氨浓度下降过快，超出可回收利用的浓度范围。当液氨稀释至可回收利用的安全浓度范围时，关闭第一输送泵202和第一控制阀203，停止注入稀释液。
如图4所示，在一些实施例中，存储设备30包括容置箱301以及第二输送泵302，第二输送泵302的进口与排空口101连通，第二输送泵302的出口与容置箱301连通。
第二输送泵302用于将稀释后的液氨顺利地外排至容置箱301内，容置箱301用于存储稀释后的液氨，更加安全且便于后续再次利用。注液机构20将罐体10内的液氨稀释至安全浓度后，从排空口101处流出罐体10，经第二输送泵302输送至容置箱301内。
如图5所示，在一些实施例中，存储罐还包括三通管件40，三通管件40的第一端401与排空口101连通，三通管件40的第二端402与注液机构20连通，三通管件40的第三端403与存储设备30连通。通过控制三通管件40同时对注液机构20和存储设备30进行控制，使整体结构更加简单。
三通管件40的第三端403外可以设置球阀或可拆卸盖体，氨准备排出时，打开球阀或可拆卸盖体，启动第二输送泵302，氨从排空口101排出，经第二输送泵302输出至容置箱301内。
在一些实施例中，第一输送泵202设置在存储箱201内，可避免第一输送泵202停止工作时，在存储箱201和第一输送泵202之间存在滞留的稀释液。
在一些实施例中，存储箱201的高度高于排空口101的高度，有利于存储箱201内的稀释液顺利地流向排空口101，更加节能。
在一些实施例中，存储设备30还包括第二控制阀303，第二控制阀303的一端与容置箱301连通，第二控制阀303的另一端与第二输送泵302的出口连通，第二控制阀303用于调节液氨排出的速率。
在一些实施例中，容置箱301的高度低于排空口101的高度，有利于罐体10内的液氨顺利地外排至容置箱301内，更加节能。容置箱301为氮肥生产工序中常见的存储设备30或容器，用于承装氮肥生产工序中的中间产物或可回收利用的产物。
如图6所示，在一些实施例中，罐体10还包括导管102，导管102穿设在排空口101内，导管102的一端与三通管件40的第一端401连通，导管102的另一端位于罐体10内，且具有向罐底弯曲的弯曲部103，如此设置，导管102能够将罐体10底部的液氨充分排空。
如图7所示，在一些实施例中，罐体10的内壁上设置有温度检测装置104，用于检测罐体10内壁的温度，温度检测装置104可以是温度传感器或温度计，根据检测到的温度控制第一控制阀203，使罐体10内壁的升温速度小于10℃/h，以避免因罐体10内壁升温速度过快所造成的安全问题。
进一步地，罐体10的内壁上可以设置多个温度检测装置104，以使罐体10内壁不同部位的温度都能够被检测到，进而更好地将罐体10内壁的升温速度控制在安全范围内。多个温度检测装置104可以设置在罐体10内的不同高度处，以检测罐体10内壁不同高度处的温度。
本实施例中，罐体10的内壁上还设置有液位检测装置105，用于检测罐体10内液氨的液位高度。液位检测装置105可以是雷达式液位计或伺服式液位计。罐体10经过长期的使用，罐底不乏出现凹坑或被腐蚀的部分，因而实际上排空口101与罐底的距离不一定是定值40mm，或者说罐体10内液氨的液面高度不是定值40mm；根据液位高度，结合罐体10的高度和直径所确定的液氨量更加准确。液位计检测装置可以为雷达式液位计或伺服式液位计。
进一步地，罐体10的内壁上可以设置多个液位检测装置105，提高检测的准确性，进而使根据液位高度所确定的液氨量更加准确。
本实施例中，罐体10的内壁上还设置有压力检测装置106，用于检测罐体10内的压力，压力检测装置106可以是压差传感器或压力表。根据检测到的压力控制第一控制阀203，使罐体10内的压力小于10kPa，以避免压力过大出现冷脆的现象。
进一步地，罐体10的内壁上可以设置多个压力检测装置106，多个压力检测装置106可以设置在罐体10内的不同高度处，以充分检测罐体10内不同高度处的压力，使罐体10内不同高度处的压力均小于10kPa。
上述的温度检测装置104、液位检测装置105以及压力检测装置106可以外连至显示设备，示例性的，显示设备可以是上位机或计算机，以实时地进行数据显示，便于操作人员查看。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种存储罐，其特征在于，包括：罐体、注液机构以及存储设备，所述罐体的侧壁上设置有排空口，所述注液机构和所述存储设备均与所述排空口连通，所述注液机构用于通过所述排空口向所述罐体内注入稀释液，所述存储设备用于存储所述排空口流出的液体。
2.根据权利要求1所述的存储罐，其特征在于，所述注液机构包括存储箱、第一输送泵以及第一控制阀，所述第一输送泵的进口与所述存储箱连通，所述第一输送泵的出口与所述第一控制阀的一端连通，所述第一控制阀的另一端与所述排空口连通。
3.根据权利要求2所述的存储罐，其特征在于，所述第一输送泵设置在所述存储箱内。
4.根据权利要求2所述的存储罐，其特征在于，所述存储箱的高度高于所述排空口的高度。
5.根据权利要求1所述的存储罐，其特征在于，所述存储设备包括容置箱以及第二输送泵，所述第二输送泵的进口与所述排空口连通，所述第二输送泵的出口与所述容置箱连通。
6.根据权利要求5所述的存储罐，其特征在于，所述存储设备还包括第二控制阀，所述第二控制阀的一端与所述容置箱连通，所述第二控制阀的另一端与所述第二输送泵的出口连通。
7.根据权利要求5所述的存储罐，其特征在于，所述容置箱的高度低于所述排空口的高度。
8.根据权利要求1-7任一项所述的存储罐，其特征在于，所述存储罐还包括三通管件，所述三通管件的第一端与所述排空口连通，所述三通管件的第二端与所述注液机构连通，所述三通管件的第三端与所述存储设备连通。
9.根据权利要求8所述的存储罐，其特征在于，所述罐体还包括导管，所述导管穿设在所述排空口内，所述导管的一端与所述三通管件的第一端连通，所述导管的另一端位于所述罐体内，且具有向罐底弯曲的弯曲部。
10.根据权利要求1-7任一项所述的存储罐，其特征在于，所述罐体的内壁上设置有温度检测装置、液位检测装置以及压力检测装置。
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