m3電鍍污水處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).doc

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本科畢業(yè)論文 1m3電鍍污水處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 過(guò)程裝備與控制工程 指導(dǎo)教師 完成日期 全日制本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）承諾書(shū) 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1m3電鍍污水處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，嚴(yán)格按照學(xué)校和學(xué)院的有關(guān)規(guī)定由本人獨(dú)立完成。文中所引用的觀點(diǎn)和參考資料均已標(biāo)注并加以注釋。論文研究過(guò)程中不存在抄襲他人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為。如若出現(xiàn)任何侵犯他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)等問(wèn)題，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。 承諾人（簽名）： 日 期： 1m3電鍍污水處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 據(jù)了解，我國(guó)的電鍍工廠大約有一萬(wàn)多家，每年排放的電鍍廢水約40億m2.含Cr（VI）廢水是電鍍行業(yè)的主要廢水來(lái)源之一。Cr（VI）具有強(qiáng)毒性，是國(guó)際抗癌眼睛中心和美國(guó)毒理學(xué)組織公布的致癌物，具有明顯的致癌作用，Cr（VI）化合物在自然界不能被微生物分解，具滲透前移性較強(qiáng)，對(duì)人體有強(qiáng)烈的致敏作用。因此，對(duì)含Cr（VI）電鍍廢水的妥善處理，是電鍍行業(yè)中一個(gè)必須解決的環(huán)境問(wèn)題。電鍍行業(yè)是通用性強(qiáng)、使用面廣、跨行業(yè)、跨部門(mén)的重要加工工業(yè)和工藝性生產(chǎn)技術(shù)。由于電鍍行業(yè)使用了大量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、氰化物、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，在工藝過(guò)程中排放了污染環(huán)境和危害人類(lèi)健康的廢水、廢氣和廢渣，已成為一個(gè)重污染行業(yè)。 本次設(shè)計(jì)采用可以迅速將廢水中金屬離子完全去除的離子交換樹(shù)脂，在常溫下與廢水中的金屬離子迅速反應(yīng)，生成水不溶性的絮狀沉淀，從而達(dá)到去除金屬離子的目的。離子交換法處理廢水具有廣闊的前景，近年來(lái)進(jìn)展很快。近年來(lái)各種新型離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂不斷推陳出新，為國(guó)內(nèi)離子交換樹(shù)脂工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)并且起了巨大的推動(dòng)作用。與此同時(shí)，國(guó)外的離子交換樹(shù)脂也迅猛發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)離子交換樹(shù)脂的用量正以每年5.8％的速度增長(zhǎng)，僅1998年就有1.32億磅的離子交換樹(shù)脂應(yīng)用于水處理、金屬回收、化工處理等領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)中設(shè)備容量為1m3。廢水的進(jìn)水水量水質(zhì)為：廢水中含Cr2+ 濃度為，平均每小時(shí)排放量1.0 m3。綜合考慮廢水水質(zhì)水量特點(diǎn)，決定通過(guò)離子交換法來(lái)處理廢水，選用大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂116，去除廢水中的Ni2+離子，使其發(fā)生離子交換反應(yīng)，生成不溶于水的沉淀，從而達(dá)到分離有害離子的目的，以保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞：電鍍廢水、鎳、離子交換樹(shù)脂  ARCHITECTURE DESIGN OF 1m3 ELECTROPLATING WASTEWATER PROCESSOR ABSTRACT It is understood that the electroplating factories in China, there are about 10,000 enterprises, electroplating wastewater emissions from each year of about 4 billion m2. Cr (VI) waste-water is one of the major sources of waste water in electroplating industry. Cr (VI) with strong toxicity, international cancer eye Center and United States Organization the toxicology of carcinogens, with distinct carcinogenesis, Cr (VI) compounds in nature cannot be microbial decomposition, osmosis moves forward more, and have a strong allergenic effect to the human body. Therefore, on Cr (VI) proper disposal of electroplating waste water, is an environmental issues that must be addressed in the electroplating industry. Electroplating industry is a versatile, use widely important processing industries, cross-industry, cross-sector and technological production technology. Due to the plating industry uses a large amount of strong acid, strong base, heavy metal solution, including cadmium, cyanide, toxic and hazardous chemicals such as chromic anhydride, environmental pollution by emissions in the process and of waste water, waste gas, and waste residue risks to human health, has become a heavily polluting industries. This design can quickly complete removal of metal ions in wastewater by ion-exchange resin, at room temperature and metal ions in wastewater by rapid response, generate flocks of water insoluble, so as to achieve the purpose of the removal of metal ions. Ion-exchange method in wastewater has broad prospects, so fast in recent years. In recent years new types of ion exchange and adsorption resins constantly, laid the Foundation for development of ion-exchange resin industry in China and played a great role in promoting. Meanwhile, the rapid development of the ion exchange resins are also abroad, according to the statistics, United States ion exchange resin consumption is growing at an annual rate of 5.8%, 132 million pounds in 1998 alone the ion exchange resin is applied to water treatment, metal recovery, chemical processing and other fields. The devices in a design capacity of up to 1 m3. Water quantity and quality of waste water: wastewater containing Cr2+ ： concentrations of average emissions of 1.0 m3 per hour. Combination of wastewater characteristics of water quality and quantity, decides to handle wastewater by ion-exchange method, selection of 116 macroporous weak acid cation exchange resin, removal from waste water by Ni2+ ions, Ion Exchange reaction so that it generated precipitation that does not dissolve in water, so as to achieve the purpose of separating harmful ions to ensure meeting emissions standards. Keywords: electroplating wastewater , nickel, ion exchange resin 目錄 第一章 前 言 1 1．1電鍍廢水的來(lái)源 1 1．2電鍍廢水的危害 1 第二章 緒 論 2 2.1電鍍污水的特性 2 2.2化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本要求 2 第三章 物料計(jì)算 4 3.1 污水的物理化學(xué)處理 4 3.1.1 萃取 4 3.1.2 電解 4 3.1.3 吸附 4 3.1.4 離子交換法 5 3.2 離子交換法的相關(guān)工藝及計(jì)算 5 3.2.1 離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu) 5 3.2.2 樹(shù)脂的分類(lèi)及性質(zhì) 6 3.2.3 離子交換反應(yīng)原理 7 3.2.4 離子交換操作過(guò)程 7 3.2.5離子交換設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn) 7 3.2.6電鍍污水?dāng)?shù)據(jù) 8 3.2.7樹(shù)脂用量計(jì)算 8 第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算 9 4.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 9 4.2 材料及構(gòu)件的選擇 9 4.2.1 材料的選擇 9 4.2.2 構(gòu)件的選擇 9 4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 11 4.3.1 筒體的設(shè)計(jì) 11 4.3.2 封頭的設(shè)計(jì) 11 4.3.3 壓力試驗(yàn) 14 4.3.4 人孔的設(shè)計(jì) 14 4.3.5容器載荷計(jì)算： 18 4.3.6支座的設(shè)計(jì) 18 4.3.7焊接接頭設(shè)計(jì)： 20 第五章 鞍座的校核 22 5.1 鞍式支座選用及配置 22 5.2 支反力計(jì)算 22 5.3 筒體軸向彎矩計(jì)算 22 5.4 筒體軸向彎曲應(yīng)力校核 23 5.5 鞍座處筒體切向剪應(yīng)力校核 25 5.6 鞍座處筒體周向應(yīng)力校核 25 5.7 鞍座腹板強(qiáng)度校核 26 第六章設(shè)備檢驗(yàn) 27 第七章 電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展與展望 28 參 考 文 獻(xiàn) 致 謝 附 錄 第一章 前 言 電鍍是利用化學(xué)或電化學(xué)的方法對(duì)金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)及獲取某些新性能的一種工藝過(guò)程，在工業(yè)上通用性強(qiáng)，使用面廣，幾乎所有的工業(yè)部門(mén)(如機(jī)械、機(jī)電、交通、電子、儀表、紡織、輕工等)都有電鍍廠(車(chē)間)。但由于電鍍廠分散而面廣，鍍件功能要求各異，鍍種、鍍液組分、操作方式及工藝條件等種類(lèi)繁多，相應(yīng)帶入電鍍廢水中的污染物也就變得較為復(fù)雜，電鍍廢水水質(zhì)成分不易控制，常見(jiàn)的鉻、銅、鎳、鋅、錫、鉛、鎘及鐵等各種重金屬離子危害性更大，因此被列為當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一。 1．1電鍍廢水的來(lái)源 一般的電鍍生產(chǎn)工藝由前處理、電鍍和后處理工藝三部分組成，每個(gè)工藝一定程度上都有廢水產(chǎn)生，其中，電鍍生產(chǎn)過(guò)程中的鍍件漂洗廢水是電鍍廢水的主要來(lái)源之一，約占車(chē)間廢水排放量的80%以上，廢水中大部分的污染物質(zhì)是由鍍件表面的附著液在漂洗時(shí)帶入的;鍍液過(guò)濾廢水是指在鍍液過(guò)濾過(guò)程中，滴漏的鍍液以及在過(guò)濾前后沖洗過(guò)濾機(jī)、過(guò)濾介質(zhì)或鍍槽等的排放水;廢鍍液包括清理鍍槽時(shí)排出的殘液、老化報(bào)廢的鍍液、退鍍液和受污染嚴(yán)重的廢棄槽液等。這部分廢液的濃度很高，如果直接排放，則環(huán)境污染更為嚴(yán)重。因管理不善產(chǎn)生的電鍍車(chē)間“跑、冒、滴、漏”廢水一般與沖刷設(shè)備、地坪等沖洗廢水一并考慮處理;另外，化驗(yàn)用水主要包括電鍍工藝分析和廢水、廢氣檢測(cè)等化驗(yàn)分析用水，其水量不大，但成分較復(fù)雜，一般排入電鍍混合廢水系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理后排放［1］。 電鍍廢水成分復(fù)雜，除含氰廢水和酸堿廢水外，還含有鉻、鎳、鎘等多種重金屬，同時(shí)，廢水中還含有相當(dāng)數(shù)量的添加劑、光亮劑等有機(jī)化合物，例如各型表面活性劑、EDTA、檸檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫脲、苯磺酸、香豆素及丁炔二醇等。這些物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，必定會(huì)對(duì)人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害［2］。 1．2電鍍廢水的危害 電鍍廢水中的污染物較為復(fù)雜，水質(zhì)成分不易控制，但總的來(lái)講，可分為重金屬離子廢水、酸堿廢水及含油脂類(lèi)廢水等，表現(xiàn)的成分卻常常是同時(shí)含有多種污染物。其中有毒有害的物質(zhì)有鎘、鉛、鉻、鎳、錫、鋅、酸、堿、懸浮物、石油類(lèi)物質(zhì)、含氮化合物、表而活性劑及磷酸鹽等［3］。 電鍍廢水未經(jīng)處理排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害;酸堿廢水會(huì)破壞水中微生物的生存環(huán)境，影響正常水源的酸堿度;含氰廢水毒性很大，微量就能致人死人死亡;重金屬離子屬于致癌、致畸或致突變的劇毒物質(zhì)，如果大量含有重金屬離子的電鍍廢水不經(jīng)處理直接排放，會(huì)通過(guò)食物鏈，在人體內(nèi)富集而導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn)題，其中鉻、鎘和銅可導(dǎo)致肺癌;Cr(Ⅳ)的毒性較鎘次之，但人體若大量攝入能夠引起急性中毒，長(zhǎng)期攝入也能引起慢性中毒;鎳和鉛在人體內(nèi)有蓄積作用，長(zhǎng)期攝入會(huì)引起慢性中毒。鎘、鉻、鉛及鋁四種物質(zhì)均為國(guó)家一類(lèi)有害物質(zhì)，銅、鋅毒性相對(duì)較小，是國(guó)家二類(lèi)有害物質(zhì)。［4］氰化物是劇毒物質(zhì)，最高允許排放質(zhì)量濃度為0．3mg/L［5］，氰化物中毒治愈后，還可能發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。 第二章 緒 論 2.1電鍍污水的特性 水是自然資源的重要組成部分，是所有生物的結(jié)構(gòu)組成和生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。我們的生活離不開(kāi)水，我們生活所依賴(lài)的環(huán)境也離不開(kāi)水。因此水在自然環(huán)境中，對(duì)于人類(lèi)生存來(lái)說(shuō)有極其重要的意義。 電鍍是利用電化學(xué)的方法在固體表面電沉積一薄層金屬、合金或金屬與非金屬粉末一起形成符合電沉積層的工藝過(guò)程。它是一種可改變材料表面特性的技術(shù)，通常應(yīng)用于金屬表面防護(hù)、裝飾或?qū)崿F(xiàn)其他特殊功能。由于電鍍過(guò)程由于使用了大量強(qiáng)酸、堿、重金屬溶液等毒有毒有害化學(xué)品，因而成為我國(guó)重污染性工業(yè)行業(yè)之一，而我國(guó)每年排出的電鍍廢水約有40億m3。[6]電鍍廢水水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理以及用水方式等因素有關(guān)，其成分復(fù)雜，水質(zhì)變化較大，其中所含的重金屬離子和氰化物，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對(duì)人類(lèi)危害極大。因此在不斷開(kāi)拓新技術(shù)、新工藝的同時(shí)，著重致力于電鍍污染的防治已成為必不可少的環(huán)節(jié)。 電鍍廢水主要來(lái)源于電鍍前處理除銹除油、電鍍、出光及鈍化后道水洗環(huán)節(jié)，各類(lèi)鍍件漂洗廢水、地面沖洗廢水、鍍液過(guò)濾和廢鍍液、沖刷地坪和極板以及由于鍍槽滲漏或操作管理不善而引起的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和廢水，另外還有化驗(yàn)排放水和廢水處理過(guò)程中自用水的排放[7]。 電鍍廢水的危害 電鍍的種類(lèi)繁多，溶液的成分可分為重金屬離子廢水、酸堿廢水及含油脂類(lèi)廢水等。但廢水的成份常常是同時(shí)含有多種污染物。其中有毒有害的物質(zhì)有鎘、鉻、鎳、鉛、氰化物、氟化物、銅、鋅、錳、堿、酸、懸浮物、石油類(lèi)物質(zhì)、含氮化合物、表面活性劑及磷酸鹽等[8]。這些污染物本身或其化合物在一定條件下對(duì)生物都具有一定的毒害性，甚至有些存在致癌的危險(xiǎn)。比如鉻、銅、鎘可導(dǎo)致肺癌，鎘還可以引起前列腺癌和骨痛病，鎳和鉛在人體內(nèi)有蓄積作用，長(zhǎng)期攝入會(huì)引起慢性中毒。氰化物是劇毒物質(zhì)，急性氰化物中毒可抑制細(xì)胞呼吸，造成人體組織嚴(yán)重缺氧，繼而因窒息死亡，而且氰化物中毒治愈后，還可能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。[9] 2.2化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本要求 工藝尺寸和工作條件是化工容器設(shè)備的設(shè)計(jì)依據(jù)?？紤]到制造和安裝檢修要求，正確地選擇化工設(shè)備各個(gè)元件的材料，進(jìn)行較為全面的載荷分析和應(yīng)力分析，選取合理的結(jié)構(gòu)形式和確定安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理的強(qiáng)度尺寸。 化工設(shè)備及容器通常要求在嚴(yán)苛的操作條件下長(zhǎng)期的連續(xù)工作。一旦一個(gè)容器或者設(shè)備的失效，甚至于小到一個(gè)零件的損壞，往往產(chǎn)生嚴(yán)重的停工，導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)和人員的嚴(yán)重?fù)p失。所以，保證化工設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，對(duì)于過(guò)程設(shè)備工業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展起到非常重要的作用。 壓力容器的設(shè)計(jì)要求石油、化學(xué)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜，設(shè)備生產(chǎn)工藝過(guò)程中任何設(shè)備出了事故都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)，或使生產(chǎn)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行甚至?xí)＜霸O(shè)備和人身的安全。因此石油化工用壓力容器一般需要滿足以下幾個(gè)方面的要求： 1）保證完成工藝生產(chǎn)。工藝過(guò)程所需求的壓力、溫度和生產(chǎn)工藝所要求的規(guī)格和結(jié)構(gòu)是壓力容器一定要達(dá)到的。 2）運(yùn)行安全牢靠?；どa(chǎn)的物料往往具有強(qiáng)烈的腐蝕性、毒性，容易燃燒引起火災(zāi)，甚至發(fā)生爆炸等惡性事故壓力容器工作時(shí)內(nèi)部?jī)?chǔ)存著一定的能量，一旦發(fā)生破壞，容器內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量將在極短的時(shí)間釋放出來(lái)，具有極大的摧毀力。 3）使用壽命?；の锪蠈?duì)殼體結(jié)構(gòu)材料的腐蝕，往往會(huì)使造成器器壁變薄甚至穿透。這是致使石油化工用壓力容器使用壽命減短的主要原因，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要考慮附加腐蝕裕量來(lái)達(dá)到使用年限的要求。 4）方便制造、檢驗(yàn)、安裝、操作和維護(hù)。 目的是： 一、出于安全因素的考慮，由于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、方便制造以及探傷，使得能夠保證質(zhì)量。 二、滿足某些特殊的使用要求，例如，對(duì)于需要清洗和維修內(nèi)部零件的容器，需設(shè)置必要的人孔或手孔；還有就是，這樣做自然會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的利益并且可以降低容器的制造成本。 5）經(jīng)濟(jì)性。壓力容器的設(shè)計(jì)，要盡可能制造方便、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約貴重材料以達(dá)到降低制造費(fèi)用和維護(hù)成本。 第三章 物料計(jì)算 3.1 污水的物理化學(xué)處理 物理化學(xué)法是指運(yùn)用物理化學(xué)反應(yīng)來(lái)出去廢水中的有害物質(zhì)，回收有用組分，并使污水凈化的方法。其過(guò)程通常是把有害物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)相，即傳質(zhì)過(guò)程。常用的物理化學(xué)處理法有萃取、電解、吸附、離子交換法等。物理化學(xué)處理方法通常用于從廢水中回收某種特定物質(zhì)或者工業(yè)污水有毒、有害、不易降解等情況。 3.1.1 萃取 污水萃取處理是指在污水中加入一種與水互不相溶但是能夠很好的溶解污染物的熔劑（萃取劑），讓其與污水充分混合，將污水中的大部分污染物轉(zhuǎn)移到萃取劑中的一種方法。然后通過(guò)分離污水與萃取劑使污水達(dá)到凈化目的，繼而再利用或排放。再將萃取劑與其中的溶質(zhì)分離，使萃取劑再利用，回收分離的污染物。 萃取處理法一般用于處理濃度較高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業(yè)廢水。 3.1.2 電解 電解是指在溶液中通入直流電，使污水中的有害物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)而除毒性的方法。 按污染物凈化機(jī)理，電解法可分為： 1) 電解氧化法 2) 電解還原法 3) 電解凝聚法 4) 電解浮上法 點(diǎn)解可以處理的物質(zhì)： 1) 各種離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)物，如CN- 、AsO2-、Cr6+、Cd2+、Pb2+、Hg2+等。 2) 各種無(wú)機(jī)和有機(jī)耗氧物質(zhì)，如硫化物、氨、酚、油和有色物質(zhì)等。 3) 致病微生物。 3.1.3 吸附 吸附是指一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的過(guò)程，一般發(fā)生在氣—液、氣—固、液—固兩相之間。在污水處理中吸附則是利用多孔性固體吸附劑的表面吸附污水中的一種或多種污染物，達(dá)到污水凈化的過(guò)程。主要是用于低濃度工業(yè)廢水的處理。 吸附劑與吸附物質(zhì)之間的作用力有：1）靜電引力、2）分子引力（范德華力）、3）化學(xué)鍵力。 由固體表面吸附力的不同，吸附可分三個(gè)基本類(lèi)型分別為：離子交換吸附、物理吸附、化學(xué)吸附。 3.1.4 離子交換法 離子交換法是指借助離子交換劑中的離子和污水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)，從而達(dá)到出去污水中有害離子的目的的方法。 與吸附相比較，離子交換法的特點(diǎn)在于：它主要吸附水中的離子，并與水中的離子進(jìn)行等量交換。 通過(guò)上述四種污水的處理方法的比較，再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的目的與要求，最終決定采用離子交換法作為此次的設(shè)計(jì)方案。 3.2 離子交換法的相關(guān)工藝及計(jì)算 3.2.1 離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu) 無(wú)機(jī)離子交換劑，例如天然沸石和合成沸石 離子交換劑 有機(jī)離子交換劑，例如磺化煤和合成離子交換樹(shù)脂 其中，離子交換樹(shù)脂應(yīng)用最廣泛。 離子交換樹(shù)脂是一種由惰性骨架和功能基團(tuán)構(gòu)成的不溶于熔劑的高聚物電解質(zhì)。 惰性骨架是指一種具有三維網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，本身不參與交換反應(yīng)，但有著重要的母體作用。 功能基團(tuán)是指一種固定在惰性骨架上的活性基團(tuán)，決定樹(shù)脂化學(xué)性質(zhì)的重要組成部分。 離子交換樹(shù)脂的這種構(gòu)型可簡(jiǎn)單表示為： R SO3 H 惰性骨架 惰性離子 反離子 功能基因 3.2.2 樹(shù)脂的分類(lèi)及性質(zhì) 由于功能基團(tuán)的成分及性質(zhì)的不同，將離子交換樹(shù)脂分為兩大類(lèi)： （1）含有酸性基團(tuán)，能與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。 （2）含有堿性基團(tuán)，能與溶液中的陰離子進(jìn)行交換的陰離子交換樹(shù)脂。 其它樹(shù)脂，如含陰、陽(yáng)兩種官能團(tuán)的兩性樹(shù)脂、氧化還原樹(shù)脂、熱再生樹(shù)脂等。 由合成樹(shù)脂的骨架的不同分為六大類(lèi)，分別是酚醛系、脲醛系、苯乙烯系、丙烯酸系、氯乙烯系、乙稀吡啶系等。 由于不同的物理結(jié)構(gòu)把樹(shù)脂分為凝膠型和大孔型。 如下圖2.2.2所示，國(guó)內(nèi)常用離子交換樹(shù)脂的性能 由上圖可知，其中最符合本次設(shè)計(jì)內(nèi)容的樹(shù)脂是7583大孔強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。所以本次設(shè)計(jì)采用這種樹(shù)脂。 3.2.3 離子交換反應(yīng)原理 離子交換反應(yīng)是指固相離子交換樹(shù)脂上的反離子和液相中的同性離子間發(fā)生離子互換反應(yīng)。 舉一個(gè)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的例子，陽(yáng)離子以RH表示，在水中能離解出H+，能與溶液中的陽(yáng)離子（如Na+）發(fā)生交換反應(yīng)。 其中，“ ”表示樹(shù)脂相。 由上式可以看出，離子交換反應(yīng)是等量進(jìn)行的離子互換反應(yīng)。并且該反應(yīng)是可逆的。實(shí)際過(guò)程中我們可以利用該反應(yīng)的可逆性達(dá)到樹(shù)脂樹(shù)脂回收再利用的目的。 3.2.4 離子交換操作過(guò)程 離子交換的操作方式可分為： 靜態(tài) 離子交換的操作方式 固定床 動(dòng)態(tài) 半連續(xù)式移動(dòng)床 活動(dòng)床 連續(xù)式流化床 把樹(shù)脂與料液一起放入某容器內(nèi)，使其在靜態(tài)或者攪拌的狀態(tài)下進(jìn)行離子交換并且兩相不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，這樣的方式稱(chēng)之為靜態(tài)交換。這是一種間歇式交換，方法簡(jiǎn)單，但是效率較低。適合小容量處理的場(chǎng)合。 樹(shù)脂或者料液在流動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行離子交換并且兩相進(jìn)行相對(duì)位移的方式稱(chēng)為動(dòng)態(tài)交換。這是一種半連續(xù)或者連續(xù)式作業(yè)。 綜合設(shè)計(jì)要求，考慮到容量等各方面因素，選用比較適合的靜態(tài)交換的方式作為此次設(shè)計(jì)的操作過(guò)程。 3.2.5離子交換設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn) 離子交換的設(shè)備有很多種，結(jié)構(gòu)不一，設(shè)計(jì)各異。按照主體結(jié)構(gòu)類(lèi)型可分為罐型、塔型以及槽型。 罐型離子交換設(shè)備一般是一種高徑比不大的柱形容器?？紤]到它的特性主要適用于中、 小規(guī)模的操作。 塔型離子交換設(shè)備的高徑比較大，一般裝有塔板并且將塔體內(nèi)部分為若干室。主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊。 槽型離子交換設(shè)備有方形和圓槽型，一般采用液流攪拌或者氣流攪拌。其特點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，主要適用于大規(guī)模生產(chǎn)的連續(xù)串聯(lián)操作。 考慮到污水處理器的容量為1m3，故采用罐型離子交換設(shè)備的方案。 3.2.6電鍍污水?dāng)?shù)據(jù) 設(shè)計(jì)一電鍍污水處理器，選用大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂116，去除廢水中的Ni2+離子。 設(shè)計(jì)條件假設(shè)為： 1) 含鎳廢水流量，Q 1m3/h 2) 廢水中Ni2+濃度，C0 200mg/L 3) 樹(shù)脂交換容量， 55g/L 4) 樹(shù)脂濕室密度， 0.65kg/L 5) 操作周期，T 48h 3.2.7樹(shù)脂用量計(jì)算 由物料平衡關(guān)系來(lái)確定樹(shù)脂體積： 其中，Cn為排出液中的Ni2+濃度，mg/L，Cn≈0 則，實(shí)際所需樹(shù)脂體積可取 故所需樹(shù)脂用量 所需樹(shù)脂量為 第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 如下表4.1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 備注 1 名稱(chēng) 1m3電鍍污水處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 最大工作壓力 0.48 MPa 3 工作溫度 40 ℃ 4 公稱(chēng)直徑 1000 mm 5 容積 1 m3 8 其他要求 100%無(wú)損檢測(cè) 4.2 材料及構(gòu)件的選擇 4.2.1 材料的選擇 考慮到本次設(shè)計(jì)的電鍍污水處理器其中的介質(zhì)是電鍍污水和樹(shù)脂，對(duì)溫度和壓力的要求不高，所以設(shè)計(jì)時(shí)采用常溫常壓容器。兼顧到該處理器的性能和成本，選用Q235B鋼板作為制造筒體和封頭的材料。 4.2.2 構(gòu)件的選擇 4.2.2.1 封頭的選擇 從受力與制造方面分析來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但缺點(diǎn)是深度大，沖壓較為困難；橢圓封頭濃度比半球形封頭小的多，易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。平板封頭因直徑厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難。從鋼材耗用量來(lái)看：球形封頭用材最少，比橢圓封頭節(jié)約，平板封頭用材最多。因此，從強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓封頭最為合理。 4.2.2 .2人孔的選擇 壓力容器人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件。人孔主要由筒節(jié)，法蘭，蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個(gè)手柄。選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱(chēng)壓力，公稱(chēng)直徑，工作溫度以及人，手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸多方面的因素。人孔的類(lèi)型很多，選擇使用上有很大的靈活性。在此，考慮到方便人員進(jìn)出，故選用水平吊蓋人孔，人孔筒節(jié)軸線水平安裝。 4.2.2 .3支座的選擇 容器支座有鞍式支座、裙座和支腿三種，用來(lái)支撐容器的重量。 鞍式支座是應(yīng)用較為廣泛的一種臥式支座。從應(yīng)力分析來(lái)看，理論上支座數(shù)目越多越好。但實(shí)際上，臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成雙支座，這是因?yàn)楫?dāng)支點(diǎn)過(guò)多時(shí)，各支撐平面的影響均會(huì)影響支座反力的分布，因而采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越性反而會(huì)造成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運(yùn)行安全帶來(lái)不利影響。所以一臺(tái)臥式容器支座一般情況不宜多于兩個(gè)。 圓座一般對(duì)于大直徑薄壁容器和真空操作的容器。 支腿式支座在于容器殼壁連接處會(huì)造成嚴(yán)重的巨臂應(yīng)力，故只適合用于小型容器（DN≤1600，L≤5000）。 綜上考慮在此選擇輕型的鞍式支座。 4.2.2.4 法蘭的選擇 法蘭連接的主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠，強(qiáng)度足夠及應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是不能快速拆卸，制造成本較高。壓力容器的法蘭分平焊法蘭和對(duì)焊法蘭。 法蘭設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則是：法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近許用應(yīng)力值，即結(jié)構(gòu)材料在各個(gè)方向的強(qiáng)度都得到充分的發(fā)揮。 設(shè)計(jì)法蘭時(shí)，須注意：鋼制管法蘭、墊片、緊固件設(shè)計(jì)要參照規(guī)定來(lái)選擇和設(shè)計(jì)。 4.2.2.5 壓力表的選擇 壓力表是顯示和控制壓力容器和管道壓力的儀表。選用時(shí)一定要考慮到量程、精度、介質(zhì)性質(zhì)和使用條件等因素。因此選用壓力表有以下幾點(diǎn)要求： （1） 所選用壓力表必須與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng)。 （2） 低壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于2.5級(jí)；中壓及高壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于2.5級(jí)；中壓及高壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于1.5級(jí)。 （3） 壓力表刻度極限值為最高工作壓力的1.5～3.0倍，最好選用2倍。表盤(pán)直徑不應(yīng)小于100mm。 4.2.2.6 進(jìn)出料接管的選擇 容器接管一般應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，所以液體進(jìn)出料口接管材料選擇無(wú)縫鋼管，采用無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)GB8163-87.材料為1Cr18Ni9Ti。 接管壁厚的要求：接管的壁厚除了要考慮上述的要求，還要考慮焊接的方法、焊接參數(shù)、加工條件、焊接位置等制造上的因素及運(yùn)輸、安裝中的剛度要求。一般情況下，壁厚不宜小于殼體壁厚的一半，否則，應(yīng)采用厚壁管或是整體鍛件，以保證接管與殼體相焊部分厚度的匹配。 不需另行補(bǔ)強(qiáng)的條件：當(dāng)殼體上的考空滿足下述全部要求時(shí)?？梢圆涣硇醒a(bǔ)強(qiáng)。 ①設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5 。 ②兩相鄰開(kāi)孔中心的距離應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。 ③接管公稱(chēng)外徑小于或等于89 ④接管的最小壁厚滿足以下要求。 管法蘭的選擇：根據(jù)平焊法蘭使用的壓力范圍（PN<4.0MPa）,選用突式平焊法蘭。 根據(jù)歐洲體系鋼制法蘭、墊片。密封面、緊固件選配表的選擇：墊片型式為石棉橡膠板墊片，密封面型式為突面，密封表面為密紋水線，緊固件型式為六角螺栓雙頭螺柱全螺紋螺栓。 4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 4.3.1 筒體的設(shè)計(jì) 計(jì)算壓力Pc=1.10.48=0.53MPa 該容器需100%探傷，所以取其焊接系數(shù)為Ф=0.85。 圓筒的厚度在6~16mm范圍內(nèi)，查GB150-1998，可得：溫度在40℃下，許用應(yīng)力 利用中徑公式，計(jì)算厚度：δ=PDi∕（2Φ[σ]t-Pc）=2.77mm 查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-1知，鋼板厚度負(fù)偏差0.25mm。 查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-5知,不銹鋼在輕微腐蝕情況下，腐蝕裕量C2大于等于1。本例取。 則筒體的設(shè)計(jì)厚度δn=δ+C1+C2=2.77+0.25+1.5=4.52mm 圓整后，取名義厚度δn=5mm 筒體的有效厚度δE=δn- C1-C2=3mm 4.3.2 封頭的設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭是中低壓容器中經(jīng)常采用的封頭形式,其最新的標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4746-2002.該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以?xún)?nèi)徑為公稱(chēng)直徑的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(代號(hào)EHA)的直邊高度只與公稱(chēng)直徑有關(guān)： DN≤2000mm時(shí),直邊高度為25mm；DN>2000mm時(shí),直邊高度為40mm。 由于所設(shè)計(jì)的筒體公稱(chēng)直徑DN=1000mm≤2000mm，所以直邊高度為h=25mm。 根據(jù)JB/T4746—2002《鋼制壓力容器用封頭》的規(guī)定，以?xún)?nèi)徑為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭形式代號(hào)為EHA，以外徑為基準(zhǔn)的橢圓形封頭形式代號(hào)為EHB，這兩種封頭的內(nèi)表面積、容積和質(zhì)量分別列于表4.3.1、表4.3.2中： 表4.3.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積（JB/T4746—2002） 序號(hào) 公稱(chēng)直徑 DN/mm 總深度 H/mm 內(nèi)表面積 A/m2 容積 V/m3 序號(hào) 公稱(chēng)直徑 DN/mm 總深度 H/mm 內(nèi)表面積 A/m2 容積 V/m3 1 300 100 0.1211 0.0053 34 2900 765 9.4807 3.4567 2 350 113 0.1603 0.0080 35 3000 790 10.1329 3.8170 3 400 125 0.2049 0.0115 36 3100 815 10.8067 4.2015 4 450 138 0.2548 0.0159 37 3200 840 11.5021 4.6110 5 500 150 0.3103 0.0213 38 3300 865 12.2193 5.0463 6 550 163 0.3711 0.0277 39 3400 890 12.9581 5.5080 7 600 175 0.4347 0.0353 40 3500 915 13.7186 5.9972 8 650 188 0.5090 0.0442 41 3600 940 14.5008 6.5144 9 700 200 0.5861 0.0545 42 3700 965 15.3047 7.0605 10 750 213 0.6686 0.0663 43 3800 990 16.1303 7.6364 11 800 225 0.7566 0.0796 44 3900 1015 16.9775 8.2427 12 850 238 0.8499 0.0946 45 4000 1040 17.8464 8.8802 13 900 250 0.9487 0.1113 46 4100 1065 18.7370 9.5498 14 950 263 1.0529 0.1300 47 4200 1090 19.6493 10.2523 15 1000 275 1.1625 0.1505 48 4300 1115 20.5832 10.9883 16 1100 300 1.3980 0.1980 49 4400 1140 21.5389 11.7588 17 1200 325 1.6552 0.2545 50 4500 1165 22.5162 12.5644 18 1300 350 1.9340 0.3208 51 4600 1190 23.5152 13.4060 19 1400 375 2.2346 0.3977 52 4700 1215 24.5359 14.2844 20 1500 400 2.5568 0.4860 53 4800 1240 25.5782 15.2003 21 1600 425 2.9007 0.5864 54 4900 1265 26.6422 16.1545 22 1700 450 3.2662 0.6999 55 5000 1290 27.7280 17.1479 23 1800 475 3.6535 0.8270 56 5100 1315 28.8353 18.1811 24 1900 500 4.0624 0.9687 57 5200 1340 29.9644 19.2550 25 2000 525 4.4930 1.1257 58 5300 1365 31.1152 20.3704 26 2100 565 5.0443 1.3508 59 5400 1390 32.2876 21.5281 27 2200 590 5.5229 1.5459 60 5500 1415 33.4817 22.7288 28 2300 615 6.0233 1.7588 61 5600 1440 34.6975 23.9733 29 2400 640 6.5453 1.9905 62 5700 1465 35.9350 25.2624 30 2500 665 7.0891 2.2417 63 5800 1490 37.1941 26.5969 31 2600 690 7.6545 2.5131 64 5900 1515 38.4750 27.9776 32 2700 715 8.2415 2.8055 65 6000 1540 39.7775 29.4053 33 2800 740 8.8503 3.1198 — — — — — 表4.3.2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量（JB/T4746—2002）/kg 序號(hào) 公稱(chēng)直徑 DN/mm 封頭名義壁厚δn/mm 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 1 300 1.9 2.8 3.8 4.8 5.8 7.8 2 350 2.5 3.7 5.0 6.3 7.6 10.3 3 400 4.8 6.4 8.0 9.7 13.1 16.5 20.0 23.6 4 450 5.9 7.9 10.0 12.0 16.2 20.4 24.8 29.2 5 500 7.2 9.6 12.1 14.6 19.6 24.7 30.0 35.3 40.7 46.2 51.8 6 550 8.6 11.5 14.4 17.4 23.4 29.5 35.7 41.9 48.3 54.8 61.4 7 600 10.1 13.5 17.0 20.4 27.5 34.6 41.8 49.2 56.7 64.2 71.9 8 650 11.7 15.7 19.7 23.8 31.9 40.2 48.5 57.0 65.6 74.4 83.2 9 700 13.5 18.1 22.7 27.3 36.6 46.1 55.7 65.4 75.3 85.2 95.3 10 750 15.4 20.6 25.8 31.1 41.7 52.5 63.4 74.4 85.6 96.8 108.3 11 800 23.3 29.2 35.1 47.1 59.3 71.5 83.9 96.5 109.2 122.0 135.0 148.2 161.4 174.9 12 850 26.1 32.8 39.4 52.9 66.5 80.2 94.1 108.1 122.3 136.6 151.1 165.8 180.6 195.5 13 900 29.2 36.5 44.0 58.9 74.1 89.3 104.8 120.4 136.1 152.0 168.1 184.4 200.8 217.3 14 950 32.3 40.5 48.8 65.3 82.1 99.0 116.1 133.3 150.7 168.3 186.0 203.9 222.0 240.3 15 1000 35.7 44.7 53.8 72.1 90.5 109.1 127.9 146.9 166.0 185.3 204.8 224.5 244.4 264.4 16 1100 53.7 64.6 86.5 108.6 130.9 153.3 176.0 198.9 221.9 245.2 268.6 292.2 316.1 340.1 364.3 17 1200 63.5 76.4 102.2 128.3 154.6 181.1 207.8 234.7 261.8 289.1 316.6 344.4 372.3 400.5 428.9 18 1300 89.2 119.3 149.7 180.3 211.1 242.2 273.4 304.9 336.7 368.6 400.8 433.2 465.9 498.7 19 1400 102.9 137.7 172.7 208.0 243.5 279.2 315.2 351.4 387.9 424.6 461.5 498.7 536.2 5 573.8 20 1500 117.7 157.4 197.4 237.6 278.1 318.9 359.9 401.1 442.7 484.4 526.5 568.8 611.4 654.2 21 1600 133.4 178.4 223.7 269.2 315.0 361.1 407.5 454.1 501.1 548.3 595.7 643.5 691.5 739.8 注：DN1700以上（至DN6000）的數(shù)據(jù)沒(méi)有摘引。 封頭計(jì)算厚度：δ=PDi∕（2Φ[σ]t-0.5Pc）=2.76mm 查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-1知，鋼板厚度負(fù)偏差0.25mm。 查標(biāo)準(zhǔn)HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表7-5知,不銹鋼在輕微腐蝕情況下，腐蝕裕量 大于等于1。本例取 =1.5mm。 封頭的設(shè)計(jì)厚度δn=δ+C1+C2=2.76+0.25+1.5=4.51mm 圓整后，取名義厚度δn=5mm 筒體的有效厚度δE=δn- C1-C2=3mm 又根據(jù)《EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積及容積》查得：DN=1000mm時(shí)，總深度H=275mm，內(nèi)表面積A=1.1625m2容積 。所以，封頭設(shè)計(jì)為EHA10005-Q235B JB/T 4746-2002。 4.3.3 壓力試驗(yàn) 所謂壓力試驗(yàn)，就是用液體或氣體作為工作介質(zhì)，在容器內(nèi)施加比它的設(shè)計(jì)壓力還要高的試驗(yàn)壓力，以檢查容器在試驗(yàn)壓力下是否有滲漏、明顯的塑性變形以及其他缺陷。壓力試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種，一般采用液壓試驗(yàn)，而且普遍采用水為液壓試驗(yàn)介質(zhì)，故本次設(shè)計(jì)采用水壓試驗(yàn)。 根據(jù)GB150標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗(yàn)時(shí) 取設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)溫度為，查表有 所以 而圓筒的應(yīng)力 所以 　 查表（課本附錄-壓力容器材料的許用應(yīng)力）得到 所以，厚度校核合格。 4.3.4 人孔的設(shè)計(jì) 4.3.4.1人孔位置和尺寸的設(shè)置 人孔即檢查孔。壓力容器開(kāi)設(shè)檢查孔目的是為了檢查壓力容器在使用過(guò)程中是否產(chǎn)生裂紋，變形，腐蝕等缺陷以及裝拆設(shè)備的內(nèi)部零部件，一般設(shè)備的公稱(chēng)直徑在900mm以下時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的手孔，超過(guò)900mm時(shí)應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。人孔有圓形和長(zhǎng)圓兩種。人孔大小的設(shè)置原則是方便人的進(jìn)出，因此，圓形人孔的公稱(chēng)直徑規(guī)定為400～600mm，所以 按照HG/T 21514中5.0.1的規(guī)定，公稱(chēng)壓力PN0.6、公稱(chēng)直徑DN450、H1=220、A行蓋軸耳、Ⅱ型材料、其中采用六角頭螺栓非金屬平墊（不帶內(nèi)包邊的XB350石棉橡膠板）的回轉(zhuǎn)蓋板式法蘭人孔，其標(biāo)記符號(hào)為： 人孔 Ⅱ b-8.8（NM-XB350）A 450-0.6H1=250 HG/T 21516-2005 表4.3.3 尺寸表 （mm） 4.3.4.2 人孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算： (1) 圓筒開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 式中：d-----開(kāi)孔直徑，480mm。 -----圓筒計(jì)算厚度，2.77mm。 -----接管有效厚度，3.25mm。 -----強(qiáng)制削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料的許用應(yīng)力與殼體材料的許用應(yīng)力之比，當(dāng)比值大于1時(shí)，取=1。 于是 (2) 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算 為殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 為接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 上式中： 外側(cè)高度 人孔實(shí)際外伸200mm 取 內(nèi)側(cè)高度 人孔內(nèi)伸0 取 所以： 由于，所以需要補(bǔ)強(qiáng)。 則補(bǔ)強(qiáng)面積。 查JB/T4736—2002補(bǔ)強(qiáng)圈厚度尺寸得： 補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑D=484mm，外徑D2=760mm，接管公稱(chēng)直徑 補(bǔ)強(qiáng)厚度 圓整后取得 補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)如圖（4）所示： 4.3.5容器載荷計(jì)算： 4.3.5.1容器自重： 容器自重包括筒體質(zhì)量、封頭質(zhì)量和以及各零部件的質(zhì)量 容器自重 4.3.5.2充液質(zhì)量： 儲(chǔ)罐的總體積 充滿電鍍污水時(shí)時(shí)： 由于電鍍污水中金屬離子含量較低，所以電鍍污水的密度取3.0kg/m3計(jì)算 充滿離子交換樹(shù)脂時(shí)： 大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂116的濕視密度為0.65kg/L 4.3.6支座的設(shè)計(jì) 4.3.6.1鞍座的位置的設(shè)置： 鞍式支座分為輕型(代號(hào)為A)和重型(代號(hào)為B)，對(duì)于一般直徑在1000 mm以上的容器，選用輕型鞍座就可滿足要求，鞍座與基礎(chǔ)的安裝形式有固定式（代號(hào)F）和滑動(dòng)式（代號(hào)S）兩種，一般為滿足容器的熱脹冷縮的位移要求，固定式和滑動(dòng)式應(yīng)配對(duì)使用。故設(shè)計(jì)中選用輕型鞍座，采用固定式和滑動(dòng)式。 在此選擇輕型的鞍式雙支座，一個(gè)S型，一個(gè)F型。具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)如下圖4.3.4以及表4.3.5 查表得時(shí)，允許載荷；而此設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐每個(gè)支座所需承受載荷為，符合條件，于是選取支座： JB/T4712.1-2007，支座A1000-F JB/T4712.1-2007，支座A1000-S 表4.3.5支座尺寸 （mm） 鞍座位置的選擇一方面要考慮到利用封頭的加強(qiáng)效應(yīng)，另一方面又要考慮到不使殼體中因荷重引起的彎曲應(yīng)力過(guò)大。由此，鞍座的位置按，并盡量使的條件來(lái)確定，其中a為鞍座中心線至圓筒端部的距離，L為圓筒長(zhǎng)度（兩封頭切線間距離），為筒體內(nèi)半徑。 取 q 示意圖如下： L B A a a 4.3.7焊接接頭設(shè)計(jì)： 容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫,熔合線和熱影響區(qū)的總稱(chēng)，焊縫是焊接接頭的主要部分。焊接接頭的型式直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全。焊接接頭的型式及焊接材料應(yīng)在化工設(shè)備的裝配圖及零部件圖中以適當(dāng)?shù)姆绞奖硎境鰜?lái)。 4.3.7.1回轉(zhuǎn)殼體的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 回轉(zhuǎn)殼體的拼接接頭必須采用對(duì)接