【正文】 表得鹽酸的常用流速v2= m/s，Q總=90/12=，d2=()1/2=42mm 取40mm，轉型所需時間為12小時，且在12個小時的總流量為，+==90m3，d=（Q/v）1/2 查表得NaOH的常用流速v3 =，Q總=90/12=，d3=()1/.2=36mm 取40mm，濾速表見標注2。 離子交換柱殼體壁厚設計計算 殼體的空間高度除交換樹脂層，壓脂層占有的高度，還應能滿足樹脂層所必需的反洗膨脹高度，此高度一般應為樹脂層于壓脂層高度的5060℅。殼體材料應滿足交換柱強度及耐柱內工作液腐蝕的要求。在本設計中，采用碳素鋼及低合金鋼。殼體的附件有，上進水管，下出水管，排氣管，視鏡等，視鏡的位置應能觀察樹脂下部動態(tài)及顏色變化，樹脂層面是否波動和樹脂層反洗膨脹后的層面等，故視鏡該采用2個。視鏡通常為耐腐蝕的材料作成，常用有機玻璃制成。 在本設計中，采用凸緣構成的視鏡，它結構簡單，不易粘料，有比較寬闊的視察范圍。標準視鏡的公稱直徑有50～100mm五種，考慮到筒體直徑為1800mm,故視鏡直100mm較為合適，分別設置在交換柱上布水系統(tǒng)下部和支承層上部。因容器處于常溫常壓下，采用公式δmin=2Di/1000mm，δmin=(21800)/1000= 考慮到鋼板被腐加上1mm的厚度附加量。 采用標準橢圓形封頭,封頭用碳素鋼材料制成。標準橢圓形封頭壁厚計算公式δ=PDi/(2[σ])+C1+C2已知 P=1MPa Di=1800mm [σ]t=170MPa φ=1(整體沖壓) Ci=(鋼板負偏差)C2=1mm（單向腐蝕）δ=（11800）/（21701－1）+1=6mm當碳素鋼封頭厚度在4～8mm,封頭直邊h高度取25mm。 采用支承式支座 用鋼板組焊接的支承式支座已經標準化，通過查表得Di=1800mm時，支座的支承面積為444cm2，101MPa，支座尺寸L=290mm H=350mm a=180mm b=215mm c=250mm e=90mm s=16mm=，地腳螺栓尺寸孔徑d=30mm 直徑M24， 采用三個支座。支座規(guī)格表見標注3，凸緣設計 當筒體內徑Di﹥1500mm時，開孔最大直徑d≦Di/3 且d≦1000mm,接入再生液進口管時，S封=4mm d排=40mm 查表得開孔規(guī)格,外徑D=160mm 內徑d=80mm，轉型液進口管和淋洗水進口管管徑均為40mm S封=6mm 查表得開孔規(guī)格,外徑D=160mm 內徑d=80mm，接入排氣管時 S封=6mm d排=90mm 查表得開孔規(guī)格，外徑D=180mm d=93mm，接入進水管時，S封=6mm d進=100mm， 查表得開孔規(guī)格外徑D=200mm ，內徑d=112mm開孔規(guī)格表見標注4 以上開孔后均采用凸緣代替接管，凸緣本身具有加強開孔的作用，不需要另行補強缺點是螺栓斷在螺栓孔中后，取出較困難。凸緣與管道法蘭配用，因此其連接尺寸應根據(jù)所選用的管法蘭確定。 法蘭聯(lián)接是由一對法蘭，若干螺栓螺母和一個墊片組成法蘭技術發(fā)展至今，已有一套法蘭標準規(guī)格。對于離子交換柱筒體其公稱直徑Di=1800mm，采用甲型平焊法蘭，平面型密封面，法蘭的各部分尺寸查表得知：法蘭尺寸表見標注5。 法蘭的標準號為JB1158—82，法蘭尺寸 D=1930㎜，D1=1890㎜，D2=1855㎜，D3=1841㎜，D4=1838㎜，δ=56㎜，d=23㎜，螺栓規(guī)格：M20 數(shù)量52，墊片材料選用石棉橡膠板，螺栓材料選用Q235A，螺母材料選用Q215A。法蘭尺寸示意圖規(guī)格如圖： 對于離子交換柱的管道法蘭，如下表： （ －88）㎜，再生液進水管，淋洗水進水管，轉型液進水管的管徑均為40㎜，排氣管管徑為90㎜，進水管管徑為100㎜，所以采取以上兩種法蘭。管法蘭尺寸示意圖規(guī)格如下：管法蘭尺寸見標注6 因本離子交換柱直徑為1800㎜，所以應開設人孔，人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種，圓形人孔的直徑一般為450—600㎜，本設計中取D=500㎜。人孔主要由簡節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成，本設計中采用回轉蓋人孔。人孔的規(guī)格為：人孔AⅣ JB580—79，人孔補強，本設計選用的人孔簡節(jié)內徑d=500㎜，厚δn=4㎜，補強圈尺寸確定如下：內徑D1=534㎜，外徑D2=840㎜，補強圈厚度按下式估算：δ補=dδe/（D2 D1）=500（）/（840534）=㎜，考慮離子交換柱體與人孔簡節(jié)都有一定的壁厚裕量，故補強圈取5㎜。人孔簡圖如下: 填料支承結構不但要有足夠的剛度和強度，而且必須要有足夠的自由截面，使在支承處不致首先發(fā)生液泛。在本設計中，采用的支承結構是柵板，因離子交換柱的直徑是1800㎜，故采用分塊式柵板。當塔徑為1800㎜時，根據(jù)經驗設計尺寸得：柵板分塊數(shù)：5，填料環(huán)直徑50㎜，D=1710㎜，hs=6010，t=50，柵板1：I1=418㎜，柵條數(shù)8，連接板長度418㎜，柵板2：I=418㎜，柵條數(shù)7，連接板長度368㎜，支持圈數(shù)量8，支持圈：b=60㎜，δ（碳鋼）=10尺寸示意圖如右圖： 上下布水系統(tǒng)的作用主要是保證布水均勻，并防止樹脂逸出。在本設計中，上下布水系統(tǒng)均采用多孔板排水帽式（如下圖），其優(yōu)點是易損壞，其尺寸規(guī)格如下：水帽隙縫長50mm，～,材料為聚苯乙烯或尼龍1010（耐熱，機械強度高）、重金屬回收槽、中和池的尺寸設計 廢酸收集槽的作用是收集再生后淋洗水,所以廢酸收集槽的容積=V再生洗脫液=，考慮水的流量變化 取V酸=72m3。池深取3m 長取6m 寬取4m，廢堿收集槽的作用是收集轉型廢液和轉型后淋洗水，V=V轉型劑用量+V轉型后淋洗水=+=，考慮水的流量變化 取V堿=90m3。池深取3m 長取6m 寬取5m。中和池是廢酸液和廢堿液進行中和的場所，其容積應為廢酸收集槽容積和廢堿收集槽的容積之和，即V中和=72+90=162m3，池深取3m 長取9m 寬取6m。重金屬回收槽的作用的收集再生洗脫液，所以重金屬回收槽的容積V重金屬回收槽=17m3，考慮水的流量變化 取V槽=20m3，池深取3m，,寬取2m。轉型液、再生液槽的容積通常為所需轉型液容積的3倍。所需轉型液的容積為17m3，所以V轉型取50m3，所需再生液容積為17m3，所以V再生取50m3兩個池深均取3m，長寬均取4m.4 主要設備5工程投資 投資估算為250W，其中設備購置費100萬元，安裝工程費30萬元，建筑工程費100萬元，設備調試等其它費用20萬元。人員配備14人，其中技術員4人，控制室人員2人，一般工作人員3人，維修工2人，工勤人員3人。31