搅拌反应釜的设计(2)

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1、一、设计（论文）题目1.2m3搅拌反应釜的设计二、设计（论文）参数及依据设计参数：技术特性工作压力釜内0.3Mpa夹套0.4Mpa工作温度釜内110℃夹套140℃介质釜内液体与液体均匀混合夹套饱和蒸汽腐蚀情况一般腐蚀搅拌型式圆盘涡轮式转速125r/min功率2.0Kw操作容积1.2m3夹套传热面积4.5m2推荐材料Q345管口表编号名称公称直径DN(㎜)a蒸汽进口32b进料50c视镜80d温度计接口65e蒸汽进口32f出料65g冷凝液出口25h手孔150i安全阀40设计依据：《钢制压力容器》（GB150-1998）、《压力容

2、器安全监察规程》、《化工机械基础课程设计》1.绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作是从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气体群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌是比较弱的，对于几千毫帕.秒以上的高黏度液体是难以适用的。但气流搅拌无运动部件，

3、所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌是很便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作是机械搅拌。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。从1-1图中可以看出，一台反应釜大致由：釜体部分、传热、搅拌、传动及密封等装置组成。釜体部分有包容物料反应的空间，由筒体及上下封头组成传热装置是为了送入或带走热量，图中的是夹套传热装置结构。搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成。为了给搅拌传动，就需要传动的装置，用电机经V带传动，蜗杆减速机减速后，在经过联轴器带动搅拌器转动。反应釜上的密封装置有两种类型：静密封是指管法兰，设备法兰

4、等处的密封；动密封是指转轴出口处的机械密封或填料密封等。反应釜上还根据工艺要求配有各种接管口、人孔、手孔、视镜及支座等部件。反应釜的机械设计是在工艺要求确定之后进行的。反应釜的工艺要求通常包括反应釜的容积，最大工作压力，工作温度，工作介质及腐蚀情况，传热面积，搅拌形式，转速及功率，配备哪些接管等几项内容。这些要求一般以表格及示意图形式反应在工艺人员提出的设备设计要求当中。搅拌设备在工业中的作用和地位:化工过程可分为传递过程(热量传递、质量传递的物理过程)和化学反应过程。通常，反应设备都是过程工业的核心设备。本课题之所以介绍搅

5、拌设备，这是因为搅拌设备是一种典型的在静态容器的基础上加入动态机械的特殊设备。搅拌设备在工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。化学工艺过程的种种变化，是以化学反应物质的充分混合为前提的。对于加热、冷却和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程，也往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。搅拌设备的作用如下：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好地分散；③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀地悬浮；④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间的传质（如吸收等）⑥强化传热。对于均相反应，主要

6、是①、⑥两点。混合的快慢、均匀程度和传热情况好坏，都会影响反应结果。搅拌设备在石油化工生产中被应用于物料混合、溶解、传热、制备悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺染料和油漆颜料等工艺过程，都装着各种型式的搅拌设备。搅拌设备大量应用于化学纤维生产中，如聚酯、尼龙等生产装置。搅拌也可以在管路中进行采用在管路中安装装置的办法对气-液系和液-液系进行混合。在石油精制中，也采用

7、使液体流过设置在管路中的锐孔板或挡板，以便使两种液体进行接触。还有在管道中放入搅拌器的，即所谓管道搅拌。2.釜体的选材与设计釜体的材料要满足生产工艺的要求，例如耐压、耐温、耐介质腐蚀，以及保证产品清洁等。由于材料的不同，搅拌容器的制造工艺、结构也有所不同，因此可分为钢制搅拌设备、搪玻璃搅拌设备和带衬里的搅拌设备等。这里釜体材料为Q345，其力学性能热处理状态是固溶，屈服强度，抗拉强度，符合所设计的搅拌工艺要求，所以选用Q345作釜体的材料。2.1确定筒体的型式从技术特性表上所得到的工作压力及温度以及该设备的工艺性质，可以看出

8、它是属于带搅拌的低压反应釜类型，一类低压容器，根据惯例选择圆柱形筒体。2.2确定筒体、封头和夹套的直径与高度反映物料为液-固相类型，从表3-1中，H/Di为1～1.3.设备容积要求为1.0m3,考虑到容器的体积不大，可取H/Di=1，这样可以使直径不致太小，从工艺上反应状态无泡沫或沸腾情况