第一篇：一种液氯全气化工艺的设计分析论文
氯是一种重要的工业原料，在我国工业(特别是化工)生产中有着十分广泛的应用。氯既可用于纺织、造纸工业的漂白，又可用于自来水的净化、消毒，还可用于制取农药、洗涤剂、塑料、橡胶、医药等各种含氯化合物。氯气常温下是一种呈淡黄绿色、具有刺激性气味的剧毒气体。它的化学活性很高，可以和多种化学物质、有机物发生反应。氯气在一定压力下可以进行液化精制，减少仓储占用。目前工厂所用的氯气几乎都以液体的形式储存和运输，经液氯气化工序后供给下游工艺耗氯单元进行使用。液氯气化器是液氯气化工序中的核心设备。因此如何确保液氯气化在使用中的安全，是广大液氯用户非常关注的问题。设计部分
1.1 现有工艺概述
在氯气用量不大的情况下是可以使用液氯钢瓶直接气相出料的方法，但是在实际生产过程中由于使用不当存在着诸多不安全的因素，比如，钢瓶自身的气化氯气量(特别是冬季)有时不能满足生产需要，为加速液氯气化速度，常采用使用蒸汽对钢瓶直接加热的方法，这种方法尽管满足了生产的需要，但很有可能使液氯温度急剧上升，引起液氯钢瓶或缓冲罐内超压或安全塞熔化，导致事故发生。
1.2 现有工艺存在的问题
最不安全的因素是: 氯碱生产中所使用的原料——工业食盐和水，会不可避免地带入铵类物质。用含有铵离子的精制盐水进行电解反应时，铵离子则与电解产物氯气发生化学反应，生成三氯化氮。后者随氯气一道进入液氯生产系统。当氯气被液化时，三氯化氮也被液化混入液氯内。液体三氯化氮在液氯中的分布较为均匀，但因二者密度稍有不同，造成下部的三氯化氮含量稍高。而气化时情况有所不同，因二者沸点差别很大(三氯化氮沸点> 71 ℃，液氯沸点-34.6 ℃)，当钢瓶内液氯不断气化的同时，三氯化氮则不气化或气化不完全，久而久之，随着钢瓶的循环使用，三氯化氮就会富集而达到一定浓度，当其质量分数超过5% 时，且在一定条件(如振动、阳光、有机物作用等)下，就有可能导致钢瓶发生爆炸。
使用液氯钢瓶提取氯气的基本原则就是只能依靠瓶内液氯在常温下气化产生的压力把瓶内气氯或液氯压出。通常，当三氯化氮含量低时，可放出气氯;当三氯化氮含量高时，应放出液氯以防止三氯化氮在钢瓶中富集;当停止使用液氯时，应将钢瓶到用氯设备之间的管道用氮气或压缩空气吹净残留于管道中的液氯和三氯化氮。
当氯气用量较大的情况下就不宜再使用液氯钢瓶直接气相出料的方法了，这时就需要使用液氯气化器来完成液氯的气化、调压并向下游工艺耗氯单元供气的工作。液氯气化器的工艺和设备选择的形式有很多，这个与各国氯气的安全标准有很大的关系，从使用的加热介质上看，有采用蒸汽直接加热的，也有采用热水加热的;目前国内传统的液氯气化仍采用热水加热的方式，这点从安全的角度上来讲，也是合理的，从工艺安全风险来看，排污系统是必要的。
另外从气化器的结构形式及运行模式上看，液氯气化及供氯装置大体上又可分为间歇气化供氯和连续气化供氯两种形式。国内相当一部分液氯用户早期采用的是钢瓶液相出料法，即把出钢瓶的液氯倒入带加热套的气化罐内进行气化，这就是间歇气化供氯装置。因为蒸汽可能造成罐内液氯急剧气化而难以控制，所以通常采用热水作为气化热源，并且考虑到液氯的饱和蒸汽压，同时考虑到三氯化氮的有条件爆炸极限温度是60℃，所以通常规定热水的温度不得高于45℃。采用热水作为气化热源易于控制温度，看似很安全，但工艺安全问题依然存在，因为温度已经限定在45℃，液氯中的三氯化氮在这样低的温度下基本不会分解，三氯化氮会在气化罐内逐渐富集，这个工艺是要求液氯气化器定期排污的，如果因为误操作，忘记定期排污，当富集到一定浓度时，且在一定条件(如振动、阳光、有机物作用等)下，则可能导致气化罐发生爆炸。所以此方法并没有解决装置本质安全的问题。
1.3 全气化工艺设计思想
连续气化供氯就是采用钢瓶液相出料，再经气化器加热气化，同时采取相应的工艺及安全措施，进而达到稳定、安全气化液氯并连续供给用户氯气的目的。可能受间歇气化供氯加热水温限制的影响，国内液氯用户一般都沿用传统的做法，即不允许使用蒸汽而是采用热水做为气化器的加热介质，并控制热水温度小于45℃，这主要是为了防止沉积于气化器里的三氯化氮因温度过高而发生爆炸。气化器是否定期排污与氯气的质量、气化器加热形式以及气化器的结构形式有关，三氯化氮能否在气化器中分解掉是气化器是否需要排污的关键，一般气化器从设备设计的角度来讲是应该有排污口，从理论上讲，三氯化氮的比重较液氯大，是沉在液氯下方的，通过排污可以排出。但是，液氯系统是连续生产的，加上三氯化氮的不稳定性，没有人真正的证实过三氯化氮是很严格的与液氯分层，也可能三氯化氮在液氯中还是均相分布的，这说明即便是定时排污，危险也没有真正解除，因此，开发设计一种本质安全的液氯气化器是根本的解决方案。设计成果
2.1 工艺流程
基于对上述问题的考虑，本文介绍一种采用新型内插管式气化器的液氯全气化工艺的设计。该装置由内插管式液氯气化器、氯气缓冲罐和放散缓冲罐组成，并采用自动控制系统实现整个过程的温度、压力的控制以及安全联锁。液氯气化温度不得低于71 ℃，采用热水加热需要控制温度75 ～ 85℃。采用蒸汽加热时，温度不得大于120℃，气化压力由气化器后的氯气压力调节阀控制，气化温度由蒸汽调节阀控制。原则上氯气缓冲罐容积不得小于用氯的第一级设备容积，缓冲罐底设有排污口，应定期排污，排污口接至碱液吸收池;缓冲罐应布置在用氯的第一级设备临近处或高于用氯设备;布置在气化站的缓冲罐如果低于用氯设备，应防止管道积液产生虹吸倒灌。进反应釜的氯气管道(液下氯分布器)，应设置氯气止回阀或增加高度(提高倒流时液柱高度)，本设计中采用氯气压力调节阀前后压差与调节阀联锁控制，防止物料倒灌。即如果调节阀前后压差低于设定值，则调节阀完全关闭。
2.2 气化器
本装置气化器采用蒸汽作为加热源直接对液氯进行换热加热，液氯的供给是依靠钢瓶内液氯在环境温度下气化产生的压力把瓶内液氯压出从而输送到气化器，气化供氯装置的能力不仅取决于气化器本身，同时还受到氯气设定压力以及环境温度的影响，如果环境温度过低，从钢瓶压出进入气化器的液氯流量小于气化器的设计能力时，可以增加液氯钢瓶的数量或适当提高液氯钢瓶区域的小环境温度来解决，不能采取用蒸汽对钢瓶直接加热的方法来达到提高钢瓶出液量的目的。钢瓶超压的风险排除了，同时控制气化器加热蒸汽的压力以保证气化器的温度，使得液氯一进入气化器即几乎全部蒸发气化，且流程中不易形成死角，从而可避免三氯化氮在气化器中富集积聚，这时如果限制气化器加热介质的温度非但对保护钢瓶没有益处，反而由于低温度气化同样会导致三氯化氮在气化器中的富集。所以在气化器材质允许的条件下，尽可能的提高气化器加热介质的温度，有利于快速地将三氯化氮分解掉，在本质上消除工艺安全隐患。
2.2.1 气化器型式
液氯气化器采用内插管式换热器形式，即由内插管和外套管组成，内插管像刺刀，外套管像刀鞘，花板置于设备底部，蒸汽由设备底部内插管通入，在内外两层管之间和套管外的液氯进行换热，液氯在外套管外部气化，这样可以始终保证底部的温度最高，没有温度死角，有利于三氯化氮的分解，并且因为蒸汽从内套管进入，蒸汽冷凝水在内外套管之间，有效地防止冷凝水冻结在设备内。
整个系统液氯贮存量和残存三氯化氮量相当少，即事故发生的机率本来就相当低。为了确保安全，在气化器壳程侧和缓冲罐都设有排污口，一旦因为负荷的变化液氯在气化器内形成液位而导致气化温度过低，用于定期对壳程内液氯中三氯化氮的含量进行检测，防止含量超出标准规定，也便于定期排放残液，以防止三氯化氮积存发生爆炸危险。同时考虑到氯气输送距离较长，为了避免气化后的氯气在输送过程中出现再次液化的情况，气化器设计有过热段，整个供氯系统采用自动的工艺及安全保障措施，以确保系统稳定、安全地运行。
2.2.2 气化器材质选择
材料选择是非常重要的设计环节，既要满足设备的强度要求，又要考虑加工制造工艺的要求，还要考虑设备使用的安全性要求，总之材料的选择要综合考虑成本及其所需的强度。壳程介质为液氯，毒性为高度危害，操作温度为-20 ℃，属于低温压力容器。普通的碳素钢不能满足使用要求，需要选择低碳钢或低合金钢，本设计气化器壳体材质选用16MnDR，可以满足要求。液氯中会有一定含量的三氯化氮，随着蒸发过程的进行，积累在其中的三氯化氮含量则越来越高。当三氯化氮在液氯中浓度超过5% 时即有爆炸的危险。而蒙乃尔合金是一种以铜、镍为主的合金，这种合金可以作为三氯化氮热分解的催化剂。在没有催化剂存在的情况下，三氯化氮在50℃时开始分解，但是分解速率较低，分解不完全，当温度达到71℃时，大部分三氯化氮将被气化进入到氯气中，因为此时三氯化氮在氯气中的浓度将远低于爆炸下限，因此也不会发生危险。当温度进一步提高达到100℃时只需1min 就可全部分解。在有蒙乃尔合金作为催化剂存在的情况下，可以降低三氯化氮的分解温度，并且相同的温度下去除率会大幅提高，使用过的蒙乃尔合金可以反复使用不影响其性能。因此，为了提高设备使用的安全性，在换热管之间放置MONEL400 材料作为热分解催化剂。因内插管及外套管内侧介质为水蒸气，故内插管材质选用20#钢，外套管外侧与液氯有接触，故外套管材质选用16MnR。
2.3 工艺控制及安全联锁
蒸汽管线控制阀: 考虑到气化器设备材质的允许使用的最高温度为120 ℃，所以蒸汽需要减压控制在小于1.8 MPa(a)，并且控制始终小于氯气的压力。当进入气化器前的蒸汽超过压力上限0.185MPa(a)、气化器内温度超上限70 ℃、气化的氯气压力超过上限1.2 MPa(a)，三者其中任一条件达到则蒸汽阀关闭。
氯气管线控制阀: 当气化的氯气温度不足下限设定值时、控制阀前后压差不足设定低限0.08 MPa时，两者其中之任一条件达到则氯气控制阀关闭。液氯管线切断阀: 为了控制气化器壳程的液氯液位，在壳程侧设置了液位计口(h1，h2)。通过液位计的控制和联锁，可防止液位过高而导致液氯气化不完全，当气化器液位达到高限设定值或者当进入气化器前的蒸汽不足压力下限0.15 MPa(a)，两者其中之任一条件达到则液氯切断阀关闭。紧急停车开关: 蒸汽控制阀门关闭、液氯供应阀门关闭、氯气控制阀门关闭、安全泄阀门打开。结论
液氯全气化工艺的优点是很显著的，不仅提高了液氯气化工艺的本质安全性，同时由于自动化水平的提高也大大降低了工人的劳动强度，该液氯气化装置从2012 年6 月投产运行至今，设备运行一切正常，在氯气压力调节阀出现故障的情况下，采用手动控制也完全能够满足液氯气化工序的运行要求，并且在设备运行满一年的时候对气化器做了一次全面检查，设备状态良好，几次安全联锁的启动也验证了事故状态下的安全性。该气化工艺自动化水平高，能耗也相对降低，设备使用寿命延长，安全可靠，可以在液氯气化工序中进行广泛推广。
第二篇：化妆品工艺论文设计
化妆品工艺论文设计
科
目
化妆品工艺学
院
系
化学与环境工程学院 专
业
化学工程与工艺081班
姓
名
杨
玲
学
号
081301126 指导老师
王 婷 婷
摘
要
化妆品作为一种时尚产品，其发展方向是日趋倾向于天然性、疗效性和多功能性。以科技为先导，采用新工艺、新设备迅速推出新产品，是近年来国际化妆品工业发展的一大趋势。化妆品的工艺、设备及包装容器近些年有了长足发展，其中低能乳化法是目前国际上流行的一种生产工艺。低能乳化法是以机械强乳化装置达到乳化的效果。以机械乳化代替化学乳化，可减少表面活性剂对人体皮肤的刺激。水-油-水多相乳化法是一种较佳的生产工艺。以该法制得的膏体由无数超薄微胶囊构成，这种微胶囊的壁厚仅为0.01微米，使用时遇压后瞬间破裂，内含的香精和天然添加剂即时流出，滋润皮肤。这种膏体对皮肤有较强的渗透力，因而可被皮肤迅速吸收，并能在皮肤表面形成一层液晶保护膜，对人体安全无刺激。
关键词：化妆品、天然性、多功能性、低能乳化法、渗透力
川楝子,佛手柑,白术各五十克 ,八月柞,木蝴蝶,龟板,白芍,沉香,高丽参各三十克,泽泻,黄芩,乌术粉各二十克,茯苓,柴胡,金精粉各十克,白砂糖七百克,蜂蜜五百克,猪苦胆汁3个.配法:上药为细面,先把胆汁,蜂蜜,白砂糖放在锅里先熬,把水熬净,再放入药面拌匀,倒瓷盆里,再放锅里蒸30分钟,拿出冷凉做丸（丸重九克）,一日三次,一次一丸,用麦饭石泡开水饭后送服
乳化护肤品生产工艺
一、引言
皮肤与化妆品：化妆品大多涂在人的皮肤表面，与人的皮肤长时间连续接触，配方合理、与皮肤亲和性好、使用安全的化妆品能起到清洁、保护、美化肌肤的作用；相反使用不当或者使用质量低劣的化妆品，会引起皮肤炎症或其他皮肤疾病。因此，为了更好的研究化妆品功效，开发与皮肤亲和性好、安全、有效的化妆品，同时作为消费者的我们能正确的选择适合自己肌肤特性的化妆品很重要，这就需要我们去学习了解化妆品工艺和配方。在此，我主要介绍有关乳化护肤品的生产工艺。
二、论文内容
(一)生产程序
(1)油相的制备 将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热，在不断搅拌条件下加热至70－75℃，使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相，溶解均匀，即可进行乳化。
(2)水相的制备 先将去离子水加人夹套溶解锅中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂，碱类，水溶性乳化剂等加人其中，搅拌下加热至90－100℃，维持20min灭菌，然后冷却至70～80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物，应单独配制，将其溶解在水中，在室温下充分搅拌使其均匀溶胀，防止结团，如有必要可进行均质，在乳化前加入水相。要避免长时间加热，以免引起粘度变化。为补充加热和乳化时挥发掉的水分，可按配方多加3％～5％的水，精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。
(3)乳化和冷却
上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温度(如70－80℃)条件下，进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中，油相和水相的添加方法(油相加入水相或水相加入油相)、添加的速度、搅拌条件、乳化温度和时间、乳化器的结构和种类等对乳化体粒子的形状及其分布状态都有很大影响。均质的速度和时间因不同的乳化体系而异。含有水溶性聚合物的体系、均质的速度和时间应加以严格控制，以免过度剪切，破坏，聚合物的结构，造成不可逆的变化，改变体系的流变性质。如配方中含有维生素或热敏的添加剂，则在乳化后较低温下加入，以确保其活性，但应注意其溶解性能。
乳化后，乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度，一般应使其借助自身的重力，能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内，边搅拌，边冷却。冷却速度，冷却时的剪切应力，终点温度等对乳化剂体系的粒子大小和分布都有影响，必须根据不同乳化体系，选择最优条件。特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。
(二)乳化剂的加入方法
(1)乳化剂溶于水中的方法
这种方法是将乳化剂直接溶解于水中，然后在激烈搅拌作用下慢慢地把 油加入水中，制成油/水型乳化体。(2)乳化剂溶于油中的方法
将乳化剂溶于油相(用非离子表面活性剂作乳化剂时，一般用这种方法)，有2种方法可得到乳化体。
①将乳化剂和油脂的混合物直接加入水中形成为油/水型乳化体。
②将乳化剂溶于油中，将水相加入油脂混合物中，开始时形成为水/油型乳化体，当加入多量的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。(3)乳化剂分别溶解的方法
这种方法是将水溶性乳化剂溶于水中，油溶性乳化剂溶于油中，再把水相加人油相中，开始形成水/油型乳化体，当加人多量的水后，粘度突然下降，转相变型为油/水型乳化体。如果做成W/O型乳化体，先将油相加入水相生成O/W型乳化体，再经转相生成W/O型乳化体。(4)初生皂法
用皂类稳定的O/W型或W/O型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于油中，碱类溶于水中，加热后混合并搅拌，2相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(5)交替加液的方法
在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆品生产中此法很少应用。
(三)转相的方法
(1)增加外相的转相法 当需制备一个O/W型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系容易形成W/O型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形成O/W型乳化体。(2)降低温度的转相法
对于用非离子表面活性剂稳定的O/W型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型成为W/O乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时，使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的HLB值下降，即亲水力变弱，从而形成W/O型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成O/W型乳液。利用这一点可完成转相。一般选择浊点在50-60℃左右的非离子表面活性剂作为乳化剂，将其加入油相中，然后和水相在80℃左右混合，这时形成W/O型乳液。随着搅拌的进行乳化体系降温，当温度降至浊点以下不进行强烈的搅拌，乳化粒子也很容易变小。(3)初生皂法
用皂类稳定的O/W型或W/O型乳化体都可以用这个方法来制备。将脂肪酸类溶于油中，碱类溶于水中，加热后混合并搅拌，2相接触在界面上发生中和反应生成肥皂，起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(4)交替加液的方法
在空的容器里先放人乳化剂，然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的，在食品工业中应用较多，在化妆晶生产中此法很少应用。(三)转相的方法
(1)增加外相的转相法
当需制备一个O/W型的乳化体时，可以将水相慢慢加入油相中，开始时由于水相量少，体系容易形成W/O型乳液。随着水相的不断加入，使得油相无法将这许多水相包住，只能发生转相，形成O/W型乳化体。
(2)降低温度的转相法
对于用非离子表面活性剂稳定的O/W型乳液，在某一温度点，内相和外相将互相转化，变型成为W/O乳液，这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性，在高于浊点温度时，使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂，导致表面活性剂的HLB值下降，即亲水力变弱，从而形成W/O型乳液；当温度低于浊点时，亲水力又恢复，从而形成为O/W型乳液。利用这一点可完成转相。
(3)加入阴离子表面活性剂的转相法
在非离子表面活性剂的体系中，如加入少量的阴离子表面活性剂，将极大提 高乳化体系的浊点。利用这一点可以将浊点在50－60℃的非离子表面活性剂加入油相中，然后和水相在8013左右混合，这时易形成W/O型的乳液，如此时加入少量的阴离子表面活性剂，并加强搅拌，体系将发生转相变成O/W型乳液。
(四)低能乳化法
在通常制造化妆品乳化体的过程中，先要将油相、水相分别加热至75～95℃，然后混合搅拌、冷却，而且冷却水带走的热量是不加利用的，因此在制造乳化体的过程中，能量的消耗是较大的。如果采用低能乳化，大约可节约50％的热能。低能乳化法在间歇操作中一般分为2步进行：
第1步先将部分的水相(B相)和油相分别加热到所需温度，将水相加入油相中，进行均质乳化搅拌，开始乳化体是W/O型，随着B相水的继续加入，变型成为O/W型乳化体，称为浓缩乳化体。
第2步再加入剩余的一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(A相)进行稀释，因为浓缩乳化体的外相是水，所以乳化体的稀释能够顺利完成，此过程中，乳化体的温度下降很快，当A相加完之后，乳化体的温度能下降到50～60C。
(五)搅拌条件
乳化时搅拌愈强烈，乳化剂用量可以愈低。但乳化体颗粒大小与搅拌强度和乳化剂用量均有关系。过分的强烈搅拌对降低颗粒大小并不一定有效，而且易将空气混人。在采用中等搅拌强度时，运用转相办法可以得到细的颗粒，采用桨式或旋桨式搅拌时，应注意不使空气搅人乳化体中。一般情况是，在开始乳化时采用较高速搅拌对乳化有利，在乳化结束而进入冷却阶段后，则以中等速度或慢速搅拌有利，这样可减少混入气泡。如果是膏状产品，则搅拌到固化温度止。如果是液状产品，则一直搅拌至室温。
(六)混合速度
分散相加人的速度和机械搅拌的快慢对乳化效果十分重要，可以形成内相完全分散的良好乳化体系，也可形成乳化不好的混合乳化体系，后者主要是内相加得太快和搅拌效力差所造成。乳化操作的条件影响乳化体的稠度、粘度和乳化稳定性。研究表明，在制备O/W型乳化体时，最好的方法是在激烈的持续搅拌下将水相加入油相中，且高温混合较低温混合好。
在制备W/O型乳化体时，建议在不断搅拌下，将水相慢慢地加到油相中去，可制得内相粒子均匀、稳定性和光泽性好的乳化体。对内相浓·度较高的乳化体系，内相加入的流速应该比内相浓度较低的乳化体系为慢。采用高效的乳化设备较搅拌差的设备在乳化时流速可以快一些。(七)温度控制
制备乳化体时，除了控制搅拌条件外，还要控制温度，包括乳化时与乳化后的温度。
由于温度对乳化剂溶解性和固态油、脂、蜡的熔化等的影响，乳化时温度控制对乳化效果的影响很大。如果温度太低，乳化剂溶解度低，且固态油、脂、蜡未熔化，乳化效果差；温度太高，加热时间长，冷却时间也长，浪费能源，加长生产周期。一般常使油相温度控制高于其熔点10-15℃，而水相温度则稍高于油相温度。通常膏霜类在75～95℃条件下进行乳化。
以上是乳化护肤品的大致生产过程。
完美肌肤是每位女士的追求，如何做到真正的皮肤光滑，水分充 足。选用合适自己乳化护肤品可以让你更加美丽，看起来更年轻，与此同时自信也会倍增。
三、谢辞
在八周的化妆品工艺的学习中，我不再会自我感觉皮肤完美而忽视对自己肌肤的保养，现在我能自动少吃或者不吃会伤害皮肤的食物。好的皮肤会向大家展示你光鲜的一面，在增强自信的同时让你一天都过得舒爽。感谢王老师细心的讲解，同时那些视频也教会了我如何让自己变得好看，如何去自制化妆品，如何去打扮自己。在此，我再次感谢您让我学到了这么多美化肌肤的方法！
四、参考文献
张素霞
《芦荟凝胶原汁制备工艺的研究》
Ara Der Marderosian,金怀荣 《生物学研究与化妆品配方概论》 章苏宁 《化妆品工艺学》
裘炳毅 《化妆品化学与工艺技术大全》 吴可克 《功能性化妆品》 金其璋 《香料香精化妆品》
第三篇：案例分析40、电化厂液氯工段发生液氯钢爆炸分析回答问题（范文）
案例分析40、电化厂液氯工段发生液氯钢爆炸分析回答问题
×年夏末秋初，某电化厂液氯工段发生液氯钢爆炸。使该工段450平方米厂房全部摧毁,相邻的冷冻厂厂房部分倒塌,两个厂房内设备、管线全部损毁。并造成附近办公楼及厂区周围380间民房不同程度损坏。液氯工段当班的10名工人当场死亡。更为严重的是爆炸后氯气扩散8平方公里,由于电化厂设在市区,与周围居民区距离较近，事故共导致千人氯气中毒,数十人死亡。直接经济损失63万元。液氯钢瓶用户的工人和充装单位的操作人员不清楚氯钢瓶充装安全操作规程。待装的钢瓶内剩有少量氯化石蜡。最初爆炸的一只液氯钢瓶是由用户送到电化厂来充装液氯的。该用户在生产设备与液氯钢瓶连接管路上没有安装逆止阀、缓冲罐或其它防倒装置。送来此钢瓶时未向充装单位作任何说明。负责充装钢瓶的电化厂液氯工段工人收到待充装钢瓶后立即充装液氯。充装时钢瓶发生爆炸，并导致周围相继钢瓶爆炸，造成严重后果，影响恶劣。
一、单选题
1、液氯钢瓶用户的违章行为是（）。
B．没有提供生产设备与液氯钢瓶连接管路安全性能
C．在生产设备与液氯钢瓶连接管路上没有安装防倒罐装置
D．液氯钢瓶没有安装泄爆装置
2．充装方工人在充装液氯前应（），就进行充装作业。
A．按规定检查和清理钢瓶
B．应向液氯钢瓶用户询问钢瓶使用状况
C．应请示有关技术负责人后充装
D．应将其他液氯钢瓶移到它处
二、多项选择题
3．钢瓶内的氯化石蜡和液氯发生化学反应，（）致使钢瓶发生爆炸。
A．温度升高
B．压力升高
C．温度降低
D．压力降低
4．对于液氯钢瓶用户的工人和充装单位的操作人员，下列（）是正确的。
A．液氯钢瓶用户的工人是特种作业人员
B．充装单位的操作人员是特种作业人员
C．双方工人均须进行培训作业培训，但不需进行考核
D．双方工人均须经作业培训和考核
三、简答题
5．试根据上述材料，分析该起事故的直接原因。
6．试根据上述材料，分析该起事故的间接原因。
参考答案：
1．C 2．A 3．AB 4．BD
5．(1)用户方违章在液氯钢瓶内混入氯化石蜡，且未向充装方说明此情况，形成事故隐患；
(2)充装方工人违章操作，在充装前未按规定检查和清理，就进行充装作业。
6．(1)用户方的生产设施存在缺陷(缺少必要的防倒灌设施)；
(2)压力容器灌装工属于特种作业人员，应经培训和考核，持证上岗。用户方和充装方的工人都属违章操作，也未经特种作业人员培训和考核。说明双方单位安全管理和教育培训不足；
(3)无论何种原因，化工厂建在居民区都是不符合有关安全规定要求的。
第四篇：LNG点供(气化站)工艺设计与运行管理及设备解说
LNG(液化天然气)已成为目前无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，也是许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰气源。LNG气化站凭借其建设周期短以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国东南沿海众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。国内LNG供气技术正处于发展和完善阶段，本文拟以近年东南沿海建设的部分LNG气化站为例，对其工艺流程、设计与运行管理进行探讨。LNG气化站工艺流程 1．1 LNG卸车工艺
LNG通过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂运抵用气城市LNG气化站，利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进行升压(或通过站内设置的卸车增压气化器对罐式集装箱车进行升压)，使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差，利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐内。卸车结束时，通过卸车台气相管道回收槽车中的气相天然气。
卸车时，为防止LNG储罐内压力升高而影响卸车速度，当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时，采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG的温度时，采用下进液方式，高温LNG由下进液口进入储罐，与罐内低温LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前LNG气源地距用气城市较远，长途运输到达用气城市时，槽车内的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度，只能采用下进液方式。所以除首次充装LNG时采用上进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。
为防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度，每次卸车前都应当用储罐中的LNG对卸车管道进行预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG的流速突然改变而产生液击损坏管道。1．2 LNG气化站流程与储罐自动增压
①LNG气化站流程
LNG气化站的工艺流程见图1。
图1 城市LNG气化站工艺流程 ②储罐自动增压与LNG气化
靠压力推动，LNG从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐内LNG的流出，罐内压力不断降低，LNG出罐速度逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐内压力维持在一定范围内，才能使LNG气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐内压力低于自动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储罐内LNG靠液位差流入自增压空温式气化器(自增压空温式气化器的安装高度应低于储罐的最低液位)，在自增压空温式气化器中LNG经过与空气换热气化成气态天然气，然后气态天然气流入储罐内，将储罐内压力升至所需的工作压力。利用该压力将储罐内LNG送至空温式气化器气化，然后对气化后的天然气进行调压(通常调至0．4MPa)、计量、加臭后，送入城市中压输配管网为用户供气。在夏季空温式气化器天然气出口温度可达15℃，直接进管网使用。在冬季或雨季，气化器气化效率大大降低，尤其是在寒冷的北方，冬季时气化器出口天然气的温度(比环境温度低约10℃)远低于0℃而成为低温天然气。为防止低温天然气直接进入城市中压管网导致管道阀门等设施产生低温脆裂，也为防止低温天然气密度大而产生过大的供销差，气化后的天然气需再经水浴式天然气加热器将其温度升到10℃，然后再送入城市输配管网。
通常设置两组以上空温式气化器组，相互切换使用。当一组使用时间过长，气化器结霜严重，导致气化器气化效率降低，出口温度达不到要求时，人工(或自动或定时)切换到另一组使用，本组进行自然化霜备用。
在自增压过程中随着气态天然气的不断流入，储罐的压力不断升高，当压力升高到自动增压调节阀的关闭压力(比设定的开启压力约高10%)时自动增压阀关闭，增压过程结束。随着气化过程的持续进行，当储罐内压力又低于增压阀设定的开启压力时，自动增压阀打开，开始新一轮增压。LNG气化站工艺设计 2．1 设计决定项目的经济效益
当确定了项目的建设方案后，要采用先进适用的LNG供气流程、安全可靠地向用户供气、合理降低工程造价、提高项目的经济效益，关键在于工程设计[1]。据西方国家分析，不到建设工程全寿命费用1％的设计费对工程造价的影响度占75％以上，设计质量对整个建设工程的效益至关重要。
影响LNG气化站造价的主要因素有设备选型(根据供气规模、工艺流程等确定)、总图设计(总平面布置、占地面积、地形地貌、消防要求等)、自控方案(主要是仪表选型)。
通常，工程直接费约占项目总造价的70%，设备费又占工程直接费的48％～50％，设备费中主要是LNG储罐的费用。．2 气化站设计标准
至今我国尚无LNG的专用设计标准，在LNG气化站设计时，常采用的设计规范为：GB 50028—93《城镇燃气设计规范》(2002年版)、GBJ 16—87《建筑设计防火规范》(2001年版)、GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》、美国NFPA—59A《液化天然气生产、储存和装卸标准》。其中GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》是由中石油参照和套用美国NFPA—59A标准起草的，许多内容和数据来自NFPA—59A标准。由于NF-PA—59A标准消防要求高，导致工程造价高，目前难以在国内实施。目前国内LNG气化站设计基本参照GB 50028—93《城镇燃气设计规范》(2002年版)设计，实践证明安全可行。2．3 LNG储罐的设计
储罐是LNG气化站的主要设备，占有较大的造价比例，应高度重视储罐设计。
2．3．1 LNG储罐结构设计
LNG储罐按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属/预应力混凝土储罐3类。地上LNG储罐又分为金属子母储罐和金属单罐2种。金属子母储罐是由3只以上子罐并列组装在一个大型母罐(即外罐)之中，子罐通常为立式圆筒形，母罐为立式平底拱盖圆筒形。子母罐多用于天然气液化工厂。城市LNG气化站的储罐通常采用立式双层金属单罐，其内部结构类似于直立的暖瓶，内罐支撑于外罐上，内外罐之间是真空粉末绝热层。储罐容积有50m3和100m3，多采用100m3储罐。
对于100m3立式储罐，其内罐内径为3000mm，外罐内径为3200mm，罐体加支座总高度为17100mm，储罐几何容积为105．28m3。2．3．2 设计压力与计算压力的确定
目前绝大部分100m3立式LNG储罐的最高工作压力为0．8MPa。按照GB 150—1998《钢制压力容器》的规定，当储罐的最高工作压力为0．8MPa时，可取设计压力为0．84MPa。储罐的充装系数为0．95，内罐充装LNG后的液柱净压力为0．062MPa，内外罐之间绝对压力为5Pa，则内罐的计算压力为1．01MPa。
外罐的主要作用是以吊挂式或支撑式固定内罐与绝热材料，同时与内罐形成高真空绝热层。作用在外罐上的荷载主要为内罐和介质的重力荷载以及绝热层的真空负压。所以外罐为外压容器，设计压力为-0．1MPa。2．3．3 100m3LNG储罐的选材
正常操作时LNG储罐的工作温度为-162．3℃，第一次投用前要用-196℃的液氮对储罐进行预冷[
2、3]，则储罐的设计温度为-196℃。内罐既要承受介质的工作压力，又要承受LNG的低温，要求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能，尤其要具有良好的低温韧性，因此内罐材料采用0Crl8Ni9，相当于ASME(美国机械工程师协会)标准的304。
根据内罐的计算压力和所选材料，内罐的计算厚度和设计厚度分别为11．1mm和12．0mm。作为常温外压容器，外罐材料选用低合金容器钢16MnR，其设计厚度为10．0mm。2．3．4 接管设计
开设在储罐内罐上的接管口有：上进液口、下进液口、出液口、气相口、测满口、上液位计口、下液位计口、工艺人孔8个接管口。内罐上的接管材质都为0Cr18Ni9。
为便于定期测量真空度和抽真空，在外罐下封头上开设有抽真空口(抽完真空后该管口被封闭)。为防止真空失效和内罐介质漏入外罐，在外罐上封头设置防爆装置。
2．3．5 液位测量装置设计
为防止储罐内LNG充装过量或运行中罐内LNG太少危及储罐和工艺系统安全，在储罐上分别设置测满口与差压式液位计两套独立液位测量装置[4]，其灵敏度与可靠性对LNG储罐的安全至关重要。在向储罐充装LNG时，通过差压式液位计所显示的静压力读数，可从静压力与充装质量对照表上直观方便地读出罐内LNG的液面高度、体积和质量。当达到充装上限时，LNG液体会从测满口溢出，提醒操作人员手动切断进料。储罐自控系统还设有高限报警(充装量为罐容的85％)、紧急切断(充装量为罐容的95％)、低限报警(剩余LNG量为罐容的10％)。
2．3．6 绝热层设计
LNG储罐的绝热层有以下3种形式：
①高真空多层缠绕式绝热层。多用于LNG槽车和罐式集装箱车。
②正压堆积绝热层。这种绝热方式是将绝热材料堆积在内外罐之间的夹层中，夹层通氮气，通常绝热层较厚。广泛应用于大中型LNG储罐和储槽，例如立式金属LNG子母储罐。
③真空粉末绝热层。常用的单罐公称容积为100m3和50m3的圆筒形双金属LNG储罐通常采用这种绝热方式。在LNG储罐内外罐之间的夹层中填充粉末(珠光砂)，然后将该夹层抽成高真空。通常用蒸发率来衡量储罐的绝热性能。目前国产LNG储罐的日静态蒸发率体积分数≤0．3％。2．3．7 LNG储罐总容量
储罐总容量通常按储存3d高峰月平均日用气量确定。同时还应考虑气源点的个数、气源厂检修时间、气源运输周期、用户用气波动情况等因素。对气源的要求是不少于2个供气点。若只有1个供气点，则储罐总容量还要考虑气源厂检修时能保证正常供气。2．4 BOG缓冲罐
对于调峰型LNG气化站，为了回收非调峰期接卸槽车的余气和储罐中的BOG(Boil Off Gas，蒸发气体)，或对于天然气混气站为了均匀混气，常在BOG加热器的出口增设BOG缓冲罐，其容量按回收槽车余气量设置。2．5 气化器、加热器选型设计 2．5．1 储罐增压气化器
按100m3的LNG储罐装满90m3的LNG后，在30min内将10m3气相空间的压力由卸车状态的0．4MPa升压至工作状态的0．6MPa进行计算。据计算结果，每台储罐选用1台气化量为200m3/h的空温式气化器为储罐增压，LNG进增压气化器的温度为-162．3℃，气态天然气出增压气化器的温度为-145℃。
设计多采用1台LNG储罐带1台增压气化器。也可多台储罐共用1台或1组气化器增压，通过阀门切换，可简化流程，减少设备，降低造价。2．5．2 卸车增压气化器
由于LNG集装箱罐车上不配备增压装置，因此站内设置气化量为300m3/h的卸车增压气化器，将罐车压力增至0．6MPa。LNG进气化器温度为-162．3℃，气态天然气出气化器温度为-145℃。2．5．3 BOG加热器
由于站内BOG发生量最大的是回收槽车卸车后的气相天然气，故BOG空温式加热器的设计能力按此进行计算，回收槽车卸车后的气相天然气的时间按30min计。以1台40m3的槽车压力从0．6MPa降至0．3MPa为例，计算出所需BOG空温式气化器的能力为240m3/h。一般根据气化站可同时接卸槽车的数量选用BOG空温式加热器。通常BOG加热器的加热能力为500～1000m3/h。在冬季使用水浴式天然气加热器时，将BOG用作热水锅炉的燃料，其余季节送入城市输配管网。2．5．4 空温式气化器
空温式气化器是LNG气化站向城市供气的主要气化设施。气化器的气化能力按高峰小时用气量确定，并留有一定的余量，通常按高峰小时用气量的1．3～1．5倍确定。单台气化器的气化能力按2000m3/h计算，2～4台为一组，设计上配置2～3组，相互切换使用。2．5．5 水浴式天然气加热器
当环境温度较低，空温式气化器出口气态天然气温度低于5℃时，在空温式气化器后串联水浴式天然气加热器，对气化后的天然气进行加热[
5、6]。加热器的加热能力按高峰小时用气量的1．3～1．5倍确定。2．5．6 安全放散气体(EAG)加热器
LNG是以甲烷为主的液态混合物，常压下的沸点温度为-161．5℃，常压下储存温度为-162．3℃，密度约430 kg/m3。当LNG气化为气态天然气时，其临界浮力温度为-107℃。当气态天然气温度高于-107℃时，气态天然气比空气轻，将从泄漏处上升飘走。当气态天然气温度低于-107℃时，气态天然气比空气重，低温气态天然气会向下积聚，与空气形成可燃性爆炸物。为了防止安全阀放空的低温气态天然气向下积聚形成爆炸性混合物，设置1台空温式安全放散气体加热器，放散气体先通过该加热器加热，使其密度小于空气，然后再引入高空放散。
EAG空温式加热器设备能力按100m3储罐的最大安全放散量进行计算。经计算，100m3储罐的安全放散量为500m3/h，设计中选择气化量为500m3/h的空温式加热器1台。进加热器气体温度取-145℃，出加热器气体温度取-15℃。
对于南方不设EAG加热装置的LNG气化站，为了防止安全阀起跳后放出的低温LNG气液混合物冷灼伤操作人员，应将单个安全阀放散管和储罐放散管接入集中放散总管放散。2．6 调压、计量与加臭装置
根据LNG气化站的规模选择调压装置。通常设置2路调压装置，调压器选用带指挥器、超压切断的自力式调压器。
计量采用涡轮流量计。加臭剂采用四氢噻吩，加臭以隔膜式计量泵为动力，根据流量信号将加臭剂注入燃气管道中。2．7 阀门与管材管件选型设计 2．7．1 阀门选型设计
工艺系统阀门应满足输送LNG的压力和流量要求，同时必须具备耐-196℃的低温性能。常用的LNG阀门主要有增压调节阀、减压调节阀、紧急切断阀、低温截止阀、安全阀、止回阀等。阀门材料为0Cr18Ni9。2．7．2 管材、管件、法兰选型设计
①介质温度≤-20℃的管道采用输送流体用不锈钢无缝钢管(GB/T 14976—2002)，材质为0Cr18Ni9。管件均采用材质为0crl8Ni9的无缝冲压管件(GB/T 12459—90)。法兰采用凹凸面长颈对焊钢制管法兰(HG 20592—97)，其材质为0Cr18Ni9。法兰密封垫片采用金属缠绕式垫片，材质为0crl8Ni9。紧固件采用专用双头螺柱、螺母，材质为0Crl8Ni9。
②介质温度>-20℃的工艺管道，当公称直径≤200 mm时，采用输送流体用无缝钢管(GB/T8163—1999)，材质为20号钢；当公称径>200mm时采用焊接钢管(GB/T 3041—2001)，材质为Q235B。管件均采用材质为20号钢的无缝冲压管件(GB/T 12459—90)。法兰采用凸面带颈对焊钢制管法兰(HG 20592—97)，材质为20号钢。法兰密封垫片采用柔性石墨复合垫片(HG 20629—97)。
LNG工艺管道安装除必要的法兰连接外，均采用焊接连接。低温工艺管道用聚氨酯绝热管托和复合聚乙烯绝热管壳进行绝热。碳素钢工艺管道作防腐处理。2．7．3 冷收缩问题
LNG管道通常采用奥氏体不锈钢管，材质为0crl8Ni9，虽然其具有优异的低温机械性能，但冷收缩率高达0．003。站区LNG管道在常温下安装，在低温下运行，前后温差高达180℃，存在着较大的冷收缩量和温差应力，通常采用“门形”补偿装置补偿工艺管道的冷收缩。2．8 工艺控制点的设置
LNG气化站的工艺控制系统包括站内工艺装置的运行参数采集和自动控制、远程控制、联锁控制和越限报警。控制点的设置包括以下内容：
①卸车进液总管压力；
②空温式气化器出气管压力与温度；
③水浴式天然气加热器出气管压力与温度；
④LNG储罐的液位、压力与报警联锁；
⑤BOG加热器压力；
⑥调压器后压力；
⑦出站流量；
⑧加臭机(自带仪表控制)。2．9 消防设计
LNG气化站的消防设计根据CB 50028—93《城镇燃气设计规范》(2002年版)LPG部分进行。在LNG储罐周围设置围堰区，以保证将储罐发生事故时对周围设施造成的危害降低到最小程度。在LNG储罐上设置喷淋系统，喷淋强度为0．15 L/(s·m2)，喷淋用水量按着火储罐的全表面积计算，距着火储罐直径1．5倍范围内的相邻储罐按其表面积的50％计算。水枪用水量按GBJ 16—87《建筑设计防火规范》(2001年版)和GB 50028—93《城镇燃气设计规范》(2002年版)选取。3 运行管理 3．1 运行基本要求
LNG气化站运行的基本要求是：①防止LNG和气态天然气泄漏从而与空气形成爆炸性混合物。②消除引发燃烧、爆炸的基本条件，按规范要求对LNG工艺系统与设备进行消防保护。③防止LNG设备超压和超压排放。④防止LNG的低温特性和巨大的温差对工艺系统的危害及对操作人员的冷灼伤。3．2 工艺系统预冷
在LNG气化站竣工后正式投运前，应使用液氮对低温系统中的设备和工艺管道进行干燥、预冷、惰化和钝化。预冷时利用液氮槽车阀门的开启度来控制管道或设备的冷却速率≤1℃/min。管道或设备温度每降低20℃，停止预冷，检查系统气密性和管道与设备的位移。预冷结束后用LNG储罐内残留的液氮气化后吹扫、置换常温设备及管道，最后用LNG将储罐中的液氮置换出来，就可正式充装LNG进行供气。3．3 运行管理与安全保护 3．3．1 LNG储罐的压力控制
正常运行中，必须将LNG储罐的操作压力控制在允许的范围内。华南地区LNG储罐的正常工作压力范围为0．3～0．7MPa，罐内压力低于设定值时，可利用自增压气化器和自增压阀对储罐进行增压。增压下限由自增压阀开启压力确定，增压上限由自增压阀的自动关闭压力确定，其值通常比设定的自增压阀开启压力约高15％。例如：当LNG用作城市燃气主气源时，若自增压阀的开启压力设定为0．6MPa，自增压阀的关闭压力约为0．69 MPa，储罐的增压值为0．09MPa。
储罐的最高工作压力由设置在储罐低温气相管道上的自动减压调节阀的定压值(前压)限定。当储罐最高工作压力达到减压调节阀设定开启值时，减压阀自动开启卸压，以保护储罐安全。为保证增压阀和减压阀工作时互不干扰，增压阀的关闭压力与减压阀的开启压力不能重叠，应保证0．05MPa以上的压力差。考虑两阀的制造精度，合适的压力差应在设备调试中确定。3．3．2 LNG储罐的超压保护
LNG在储存过程中会由于储罐的“环境漏热”而缓慢蒸发(日静态蒸发率体积分数≤0．3％)，导致储罐的压力逐步升高，最终危及储罐安全。为保证储罐安全运行，设计上采用储罐减压调节阀、压力报警手动放散、安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。
其保护顺序为：当储罐压力上升到减压调节阀设定开启值时，减压调节阀自动打开泄放气态天然气；当减压调节阀失灵，罐内压力继续上升，达到压力报警值时，压力报警，手动放散卸压；当减压调节阀失灵且手动放散未开启时，安全阀起跳卸压，保证LNG储罐的运行安全。对于最大工作压力为0．80MPa的LNG储罐，设计压力为0．84MPa，减压调节阀的设定开启压力为0．76MPa，储罐报警压力为0．78MPa，安全阀开启压力为0．80MPa，安全阀排放压力为0．88MPa。
3．3．3 LNG的翻滚与预防
LNG在储存过程中可能出现分层而引起翻滚，致使LNG大量蒸发导致储罐压力迅速升高而超过设计压力[7]，如果不能及时放散卸压，将严重危及储罐的安全。
大量研究证明，由于以下原因引起LNG出现分层而导致翻滚：
①储罐中先后充注的LNG产地不同、组分不同而导致密度不同。
②先后充注的LNG温度不同而导致密度不同。
③先充注的LNG由于轻组分甲烷的蒸发与后充注的LNG密度不同。
要防止LNG产生翻滚引发事故，必须防止储罐内的LNG出现分层，常采用如下措施。
①将不同气源的LNG分开储存，避免因密度差引起LNG分层。
②为防止先后注入储罐中的LNG产生密度差，采取以下充注方法：
a．槽车中的LNG与储罐中的LNG密度相近时从储罐的下进液口充注；
b．槽车中的轻质LNG充注到重质LNG储罐中时从储罐的下进液口充注；
c．槽车中的重质LNG充注到轻质LNG储罐中时，从储罐的上进液口充注。
③储罐中的进液管使用混合喷嘴和多孔管，可使新充注的LNG与原有LNG充分混合，从而避免分层。
④对长期储存的LNG，采取定期倒罐的方式防止其因静止而分层。3．3．4 运行监控与安全保护
①LNG储罐高、低液位紧急切断。在每台LNG储罐的进液管和出液管上均装设气动紧急切断阀，在紧急情况下，可在卸车台、储罐区、控制室紧急切断进出液管路。在进液管紧急切断阀的进出口管路和出液管紧急切断阀的出口管路上分别安装管道安全阀，用于紧急切断阀关闭后管道泄压。
②气化器后温度超限报警，联锁关断气化器进液管。重点是对气化器出口气体温度进行检测、报警和联锁。正常操作时，当达到额定负荷时气化器的气体出口温度比环境温度低10℃。当气化器结霜过多或发生故障时，通过温度检测超限报警、联锁关断气化器进液管实现对气化器的控制。
③在LNG工艺装置区设天然气泄漏浓度探测器。当其浓度超越报警限值时发出声、光报警信号，并可在控制室迅速关闭进、出口电动阀。
④选择超压切断式调压器。调压器出口压力超压时，自动切换。调压器后设安全放散阀，超压后安全放散。
⑤天然气出站管路均设电动阀，可在控制室迅速切断。
⑥出站阀后压力高出设定报警压力时声光报警。
⑦紧急情况时，可远程关闭出站电动阀。4 结语
①操作中应优先采用增压调节阀的自动开关功能实现储罐的自动增压。若自增压阀关闭不严，增压结束时必须将增压气化器进液管根阀关闭。
②LNG储罐的工作压力、设计压力、计算压力分别有不同的定义和特定用途，不能将计算压力误作为设计压力，以免错设储罐安全阀开启压力。
③采用储罐减压调节阀、压力报警手动放散、安全阀起跳三级安全措施保护储罐时，其压力设定由低到高依次为：减压调节阀定压值、压力报警定压值、安全阀定压值。
④在满足LNG储罐整体运输与吊装要求的前提下，提高单罐公称容积、减少储罐数量、简化工艺管路和减少低温仪表与阀门数量，是合理降低LNG气化站造价的有效措施。
⑤为促进LNG的安全利用，应尽快颁布先进适用、符合国情的LNG设计规范。
LNG气化站小编就分别给大家看一下这些设备的图片。
LNG气站全貌
LNG气站卸车台
卸车增压器
BOG复热系统
LNG气站调压系统(1)
LNG气站调压系统(2)
LNG气站空温汽化器(1)
LNG气站空温汽化器(2)
LNG气站液相控制系统(1)
LNG空温气化器2000M⒊
EAG副热放空系统
LNG储罐上进液下进液管道系统
LNG气站远景
LNG气站储气缓冲罐 罐区设备系统
储罐根部阀控制系统
气化器液相入口控制系统
储罐增压系统
调压计量系统
第五篇：湿法烟气脱硫工艺设计常见问题分析
石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计常见问题
分析
内容摘要 本文针对石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计中常见问题作了具体分析，对WFGD装置的设计者提供了相应的建议，认为各系统合理的设备选型及设计是WFGD正常调试运行的可靠保证。
关 键 词 石灰石石膏 脱硫
工艺设计 1前言
烟气脱硫是控制火电厂SO2污染的重要措施，随着近年来我国经济的飞速发展，电力供应不足的矛盾日益突出，国家在积极建设电厂的同时充分注意火电厂烟气排放带来的严重环境污染问题，相继制订了火电厂相关政策法规、积极推动火电厂安装烟气脱硫设施，如2000年9月1日开始实施的新《中华人民共和国大气污染防治法》第30条规定：“新建或扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的，必须建设配套脱硫。除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内，属于已建企业超过规定的污染物排放标准排放大气污染物的，依照本法第四十八条的规定限期治理。”
据相关研究表明[1]在目前国内外开发出的上百种脱硫技术中，石灰石石膏法烟气脱硫是我国火电厂大中型机组烟气脱硫改造的首选方案。随着重庆珞璜电厂引进日本三菱重工的两套湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术和设备，国华北京热电厂﹑半山电厂和太原第一热电厂等都相继采用了石灰石石膏法脱硫。该法脱硫率高，运行工况稳定，为当地带来了良好的环境经济效应。在这些运行经验基础上其它火电厂也加快了脱硫工程改造步伐，石灰石石膏法脱硫工艺往往成了大多数电厂的脱硫首选方案。
石灰石石膏法烟气脱硫工艺系统尽管优点多，但系统复杂，在系统设计方面要充分进行优化选择，考虑设计参数宽裕度以及对锅炉本体影响等问题，往往由于设计不完善为后期系统的调试运行加大难度或达不到设计效果。本文就是针对在石灰石石膏脱硫系统设计中常见问题进行分析，为脱硫系统的设计人员提供一定的技术参考。
2.石灰石－石膏法脱硫工艺中常见问题以及相应措施 2.1石灰石－石膏法脱硫工艺简介 图１给出了石灰石石膏法脱硫流程示意图。主要包括原料输送系统、吸收剂浆液配制系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统。从锅炉引风机引出的烟气全部进入FGD系统，首先通过气气热交换器(MGGH)对未脱硫烟气进行降温，再进入吸收塔进行脱硫反应，完成脱硫后的净化烟气经溢流槽及两级除雾后，再通过MGGH热交换器的烟气吸热侧，被重新加热到88℃以上经烟囱排出。
2.2常见问题分析
2.2.1 吸收系统
吸收系统是脱硫工艺的核心部分。由于设计人员要综合考虑脱硫效率和脱硫系统经济性能以及运行维护量的问题，吸收塔的选择成了设计的核心问题。目前该脱硫系统吸收塔的型式主要有四种，结构型式见图2～5。
不同的吸收塔有不同的吸收区设计，其中栅格式吸收塔由于系统阻力大﹑栅格宜堵和宜结垢等问题逐渐被淘汰；鼓泡式吸收塔也由于系统阻力大﹑脱硫率相对偏低等问题应用较少；喷淋式吸收塔由于脱硫效率能达到95％以上，系统阻力小，目前应用较多，但该塔喷嘴磨损大且宜堵塞，需要定期检修，为系统的正常运行带来一定的影响，目前设计人员对喷嘴进行了技术改进，系统维护量相对降低；对于液柱塔由于其脱硫率高，系统阻力小，能有效防止喷嘴堵塞、结垢问题，应用前景广阔。因此在吸收塔的设计选择上应综合考虑厂方的要求和经济性，液柱塔是首选方案，其次是喷淋塔。
目前国内电厂在脱硫系统中核心设备上均采用进口设备，特别是吸收塔，由于技术含量比较高，因此基本上都采用进口设备。因此设计人员主要的工作要重点把握吸装置的技术指标和相应要求的技术参数。如：珞璜电厂于1988年引进了日本三菱重工湿式石灰石石膏法烟气脱硫装置，配360MW凝汽式发电机组[2]。
表1 日本三菱重工湿式石灰石－石膏FGD装置技术指标
参数 煤种 含硫量 脱硫率
钙硫比 进口烟温 出口烟温 水雾含量
吸收塔 烟气流速
停留时间 指标 ＜5% ≥95% 1.1～1.2 142℃ 90℃
≤30mg/m3 9.3m/s
＞3.3s
2.2.2 烟气及再热器系统
烟气再热器系统在脱硫工艺中占很重要的位置，在烟气系统和再热器系统设计上存在的常见问题较多，据经验表明设计中应注意的主要问题总结如下：（1）FGD入口SO2浓度。很多进行脱硫改造的电厂往往都会对来煤品质进行一定的调整，有些电厂会采用低硫份煤和高硫份煤掺烧的方案，由于混煤不均匀，入炉硫含量变化快，锅炉燃烧排放出的SO2浓度波动较大，在FGD入口SO2浓度变化频率大而FGD运行惯性大，一旦系统进入自动运行状态，系统脱硫率波动大；同时由于SO2浓度变化大，在一定的工况周期内吸收塔内PH值不能满足要求（一般要求为5.5～6.5），系统脱硫率达不到设计要求。因此在脱硫系统设计时应对电厂提出保证混煤均匀的要求或方案。
（2）FGD入口烟尘浓度。为了脱硫系统的稳定运行，在FGD入口应设计安装烟尘浓度检测装置。主要原因是考虑到除尘器在达不到设计效率时，往往烟尘浓度过高，会严重影响到脱硫系统的正常运行。因此设计时人员应对厂家提出该投资建议。
（3）旁路挡板和进出口挡板的设计。FGD系统启﹑停时烟气在旁路和主烟道间切换，在实际烟道设计时一般两路烟道阻力不同，此时对锅炉的负压会产生一定的影响。如果两路阻力压力相差悬殊，在FGD系统启﹑停时锅炉的负压会出现较大的波动。如果燃用劣质煤，在较短的时间内锅炉运行人员难以迅速调整，有可能造成熄火。因此在旁路挡板的设计应充分考虑挡板切换的时间值。设计的关键在于选择合适的弹簧，一般经验值旁路挡板通过预拉弹簧打开时间应大于2.5ｓ。另外在进出口挡板设计上要考虑FGD系统停运时由于挡板有间隙存在，加上进出口烟道阻力不同，在一般设计中停运采用集中供应密封风，往往造成烟气渗透，有可能出现热烟气漏入FGD系统，造成系统腐蚀，影响系统寿命。所以设计停运密封风时应对进出口挡板单独配备一台风机。
（4）烟气换热器GGH选择。
脱硫系统中，设置GGH的目的：一是降低进入脱硫塔的烟气温度到100℃以下，保护塔及塔内防腐内衬；二是使脱硫塔出口烟气温度升至80℃以上，减少烟气对烟道及烟囱的腐蚀。经验表明脱硫系统自动时出口烟温一般都达不到实际的出口烟温，为了减小因出口烟温低对下游的腐蚀，因此在设计出口烟温时应考虑5～10℃的宽裕度。
在考虑是否设置GGH存在两种观点：一种认为不上GGH能节约初投资，可以从腐蚀材料上解决腐蚀问题；一种认为不上GGH节约的初投资，不足以补偿为解决防腐问题而花在防腐上的投资。不装GGH，低温排放的优点是简化系统，减少GGH所需投资；缺点是吸收塔后至烟囱出口均要处于严重腐蚀区域内，烟道与烟囱内衬投资很高；与此同时，烟囱出口热升力减小，常冒白烟，不装GGH，部分烟气（15～50%）不进吸收塔，通过旁路烟道与处理后的烟气混合，从而使其排[3]烟温度上升，这仅适用于要求脱硫效率不高的工程如黄岛、珞璜二期等工程。因此对于要求高脱硫率的工程一般都设GGH。
目前脱硫装置烟气再热系统一般采用回转式、管式、蒸汽加热等几种方式。
采用蒸汽加热器投资省但能耗大，运行费用很高，采用此方式需作慎重考虑，目前在国内应用较少。国外脱硫装置中回转式换热器应用较多，这是因为国外回转式投资比管式低，在国内，运用于脱硫装置的回转式换热器生产厂较少，且均使用国外专利商技术，所以回转式价格比管式略高。回转式换热器有3%左右的泄露率，即有3%的未脱硫烟气泄露到已脱硫的烟气中，这将要求更高的吸收脱硫效率，使整个系统运行费用提高。管式换热则器设备庞大，电耗大。
因此在脱硫系统设计过程中应根据设计脱硫率﹑锅炉尾部烟气量﹑尾部烟道材料以及脱硫预留场地等情况进行方案，选出最合理的方案。2.2.3 吸收剂浆液配制系统
在脱硫工艺方案选择时一般对石灰石来源和品质都应做过调查，石灰石来源应充足，能保证脱系统长期运行的供应量，一般考虑15年左右的设计年限，设计人员可根据电厂的实际情况进行调整。但石灰石品质一定要能达到品质要求（见表2）。石灰石品质不高，杂质较多，会经常造成阀门堵塞和损坏，严重时会造成脱硫塔的管道堵塞，特别易造成喷嘴堵塞损坏，影响脱硫系统的正常运行。
在制浆系统石灰石粉送入前应保证得到良好的空气干燥，以防送粉管道堵塞，同时对整个送粉管道应设计流畅，减少阀门和连接部件，特别是浆液管的溢流管应根据系统设计良好的密封风以防止石灰石的外漏，对制浆车间和厂区造成二次污染。
表2 石灰石质量指标
参数 指标 CaO >52%
MgO ≤2%
细度要求R325
≤5%
酸不溶物 ≤1%
铁铝氧化物 ≤2%
2.2.4 石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统
该系统中最大的问题主要是由于石膏的黏性附着，经常使水力旋转器漏斗堵塞，导致脱水系统停运。因此在漏斗底部可以设计工艺水供应管道周期进行清洗，或者提出方案建议工作人员定期进行人工清洗。
烟气脱硫后的石膏一部分通过抛弃泵将石膏浆液输送到电厂的灰渣池内，设计输送管道时应充分考虑石膏的特性，尽量考虑输送管道缩短或者在管道中设计易拆卸法兰为今后的检修带来方便。
有的电厂如湘潭电厂由于脱硫副产品有很好的销售市场，能带来一定的经济效应。因此应考虑合理的方案提高石膏的品质。一般提高石膏品质途径包括：提高石灰石的品质；提高脱硫率；提高除尘器的除尘效率；强化氧化系统以及定期清洗。
相关研究表明[3]，石膏的生成速率将随着脱硫效率的提高而增大，并且其质量也将随着脱硫效率的提高而得到改善。
在对SO2的吸收过程中，吸收塔的设计、烟气温度的合理选取、脱硫剂的选用及用量等因素都将影响脱硫效率，从而影响到石膏的质量。吸收塔的合理设计应当能够提供合理的液气比、减小液滴直径，增加传质表面积，延长烟气与脱硫剂的接触时间，有利于脱硫效率的提高，有利于脱硫反应的完全。较高的烟气温度，不仅能提高脱硫效率，而且能使浆池内温度升高，提高亚硫酸钙的氧化速率。吸收剂的化学当量对脱硫过程有直接的影响，吸收时所用石灰石浓度与数量影响到反应速度，有资料表明，在考虑到经济性问题以及化学当量与脱硫的关系等因素后，一般使用化学当量为1.2的吸收剂[5]。
脱硫剂将很大程度上决定生成石膏的质量。当石灰石质量不高、粒度不合理时，生成石膏中的杂质也将随之增多，从而影响石膏的质量和使用。有资料表明，石灰石中的惰性成分如石英砂会造成磨损，陶土矿物质会影响石膏浆的脱水性能[5]。另外，石灰石在酸内溶解后会残留一种不溶解的矿渣，其对石膏的质量有不利的影响。因此，应当尽可能提高石灰石的纯度并采用合理的粉细度。
烟气中的杂质，如飞灰、粉焦、烟怠、焦碳等，虽然经过脱硫装置的洗涤后，会有一部分沉淀下来，但还会有一部分进入浆池内，影响到石膏的质量。而且，这些杂质的存在也会对脱硫装置本身的安全运行带来一定危害。因此，应当努力提高除尘装置的除尘效果，当烟气内杂质过高，对脱硫装置产生危害时，应果断地旁路脱硫装置。
定期清洗脱硫塔底部、浆池及管道，避免残存的杂质对石膏质量的影响。对石膏脱水设备（如离心式分离器及带式脱水机等）也应进行定期的清洗，保证设备的安全运行和效率。
Hjuler和Dam-Johansen在1994年曾有试验报道发现在亚硫酸盐的氧化过程中会有SO2放出[4],同时在反应过程中会出现未完全氧化的亚硫酸氢钙。为了保证生成石膏过程中实现充分反应，驱逐反应生成的SO2，并将未完全反应的亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙，须增设一套氧化系统，一般可采用浆池中鼓风的措施。2.2.5 供水系统
脱硫系统的工艺供水一般有两种方案，一种工艺供水来源于锅炉机组的工业水。由于脱硫系统供水成周期性，会使机组设备的冷却水压力降低和波动，造成送引风机、排粉风机、磨煤机等设备的轴承冷却效果变差，并引起电厂工业用水紧张。因此该种供水方案前提是锅炉机组工业水的宽裕度较大。另一种方案脱硫工艺设计单独的供水系统，一般在新电厂脱硫系统的设计中应用较多，对于老厂改造应根据实际情况进行优化设计。2.2.6 其它
腐蚀问题是湿法脱硫中常见问题。石灰石石膏法脱硫系统中造成腐蚀的因素主要有烟气中硫化物﹑氯化物﹑烟温以及由于石灰浆黏性附着对管道的堵塞等。因此在设计中应考虑防腐措施。烟气脱硫系统的防腐措施很多，如用合金材料制造设备和管道、使用衬里材料、用玻璃纤维增强热固性能树脂、采用旁路热烟气调节等，究竟采取什么措施，需依燃煤成分、所采用的烟气脱硫系统类型及经济状况而定。
结垢和堵塞是湿法脱硫工艺中最严重的问题，可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器甚至换热器结石膏垢。严重的结垢将会造成压损增大，设备堵塞，因此结垢是目前造成设备停运的重要原因之一。结垢主要包括以下几种类型：碳酸盐结垢、亚硫酸盐结垢、硫酸盐结垢。大量运行经验表明[3]，前两种结垢通常可以通过将pH值保持在9以下而得到很好的控制。在实际运行中，由于pH值较低，且在浆液到达反应槽过程中亚硫酸盐达到一个较高的过饱和度，从而在石灰石/石灰系统中亚硫酸盐结晶现象难以发生，因此很少发生亚硫酸盐的结垢现象。然而对于硫酸盐而言，其结垢现象是难以得到有效控制的。防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏进行反复循环从而使得沉积发生在晶体表面而不是在塔内表面上。5%的石膏浓度就足以达到这个目的。为达到所需的5%石膏浓度其中一个办法就是采取控制氧化措施。当氧化率为15%~95%，钙的利用率低于80%范围时硫酸钙易结垢。控制氧化就是采用抑止或强制氧化方式将氧化率控制在<15%或>95%。抑止氧化通过在洗涤液中添加抑止化物质（扣硫乳剂），控制氧化率低于15%。使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化则是通过向洗涤液鼓入空气，使氧化反应趋于完全，氧化率高于95%，保证浆液有足够的石膏品种用于晶体成长。
3.结束语
在石灰石石膏脱硫系统设计中在对设备进行优化选择的同时综合考虑诸如防腐﹑防堵等一些常见问题，不仅能达到良好的设计效果而且能使工艺得到进一步完善，为系统的正常稳定运行提供可靠保证。
[参考文献] [1] 王书肖等，火电厂烟气脱硫技术的模糊综合评价，中国电力，2001,Vol.34(12).[2] 孙雅珍, 湿式石灰石－石膏法排烟脱硫技术应用, 长春大学学报:自科版, 1994, 2: 46-49.[3] 孔华，石灰石湿法烟气脱硫技术的试验和理论研究 浙江大学博士学位论文,2001.[4] Hjuler K, Dam-Johansen K.Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide.Chem Eng Sci, 1994, 49:4515~4521 [5] 骆文波等，改善湿法石灰石－石膏法脱硫产物石膏质量的分析 华中电力
2002 15(2)57～58
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