李乐乐均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计说明

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1、....化工原理课程设计设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计设计者班级：树达学院化学工程与工艺1班学习资料....设计者姓名：陈儒涛、李菁文、潘慧设计者学号：201321370101、201321370106、201321370110设计日期：2015-11-22指导老师：兰支利一、设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计带搅拌装置的夹套式反应器是有机化工的最常见反应器，是精细化工生产中常采用的间歇式反应釜，对其的设计具有重要的应用背景。二、设计任务及操作条件1.处理能力120000m3／a均相液体2.设备型式机械搅拌夹套冷

2、却装置学习资料....三、操作条件1.均相液体温度保持60℃。2.平均停留时间20min。3.需要移走热量120kW。4.采用夹套冷却，冷却水进口温度20℃，冷却水出口温度32℃。5.60℃下均相液体物性参数：比热容Cp=1050J／(kg·)℃，导热系数λ=0.65W／(m·)℃，平均密度ρ=950kg／m3，粘度μ＝2.735x10-2Pa·s。6.忽略污垢及间壁热阻四、设计项目1、设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述2、搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及夹套传热面积3、搅拌器、搅拌器附件、搅拌釜、夹套等主要结构尺寸的工

3、艺设计计算，完成结构设计4、主要辅助设备计算与选型：冷却水泵、搅拌电机及接管等5、设计结果汇总6、工艺流程图（PFD）及主体设备工艺条件图7、设计评述目录第一章设计方案简介41.1搅拌器的选型41.2搅拌器的安装选择51.3电动机的选型5学习资料....1.4减速机的选型61.5密封装置的选择61.6物料进口出口安置61.7夹套进出口安置61.8泵的选择71.9支座的选择71.10管子的选择71.11封头的选择7第二章工艺流程图及说明8第三章工艺计算及主要设备的计算93.1均相液体和冷却水的物性数据93.2搅拌槽的计算93.3搅拌器的功

4、率计算113.4总传热面积133.4.1被搅拌液体侧的对流传热系数..133.4.2夹套测冷却水对流传热系数133.4.3总传热系数143.4.4夹套传热面积.................................................................................................14第四章设备的选型154.1电动机的选型154.2支座的选择154.3泵的选型154.3.1输料泵的选型计算154.3.2冷水泵的选型计算15第五章设计结果一览表17第六章附图（另附搅拌器

5、工艺流程图及设备设计条件图）20第七章设计心得20学习资料....第八章主要符号说明21第九章参考文献21第一章设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产或多或少地应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物理过程与化学过程，往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的，而带搅拌的反应器则以液相物料为特征，有液-液、液-固、液-气等相反应。搅拌的目的是：1、使互不相溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液、强化传质过程；2、使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反

6、应；3、制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或发生液-固化学反应；4、强化传热，防止局部过热或过冷。所以根据搅拌的不同目的，搅拌效果有不同的表示方法，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，或使气泡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时比较弱的，所以在工业生产，大多数的搅拌操作均是机械搅拌。本设计实验要求的就是机械搅拌搅拌器设备的设计遵循以下三个过程：1、根据搅拌目的和物理性质进行搅拌设备的选型2、在选型的基础进行工艺设计与计算

7、3、进行搅拌设备的机械设计与费用评价。在工艺与计算中最重要的是搅拌功率的计算和传热计算。学习资料....1.1搅拌器的选型搅拌器主要类型有：桨式，开启涡轮式，圆盘涡轮式，推进式，框式，螺带式，三叶后掠式等。搅拌器的选用应满足下列要求：保证物料的混合均匀，功率消耗最少，所需费用最低，操作方便，易于制造和维修。由于本设计是低黏度的液体混合，是难度最小的一种搅拌过程，主要目的是在给定的时间内达到或接近均相混合的要求。其主要控制因素是容积循环速率。由于三叶推荐式的循环强且消耗动力少，循环容易，所以是最适用的。而涡轮式虽有高的剪切力，但对于这种混

8、合过程并没太大的必要，所以若用在大容量液体混合时就不合理。桨式的因其结构简单，在小量液体混合中广泛的应用，但用在大量液体混合时，其循环能力就不足。透平式是化工厂中运用最为广泛的搅拌器，能有效的完成几乎所有的