年产6000t乙酸乙酯间歇反应釜设计

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1、设计说明本选题为年产量为年产6×103T的间歇釜式反应器的设计。通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为、换热量为。设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3350mm，直径3000mm；夹套的特征尺寸为高2570mm，内径为3200mm。还对塔体等进行了辅助设备设计，换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。搅拌器的形式为圆盘式搅拌器，搅拌轴直径75mm。在此基础上绘制了间歇釜式反应器的设备图，和整体工艺的工艺流程图。关键字：间歇釜式反应器;物料衡算;热量衡算;壁厚设计;27前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综

2、合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课

3、程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。反应工程课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要

4、考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。27目录第1章设计任务及条件2第2章工艺设计22.1原料的处理量22.2原料液起始浓度22.3反应时间32.4反应体积3第3章热量核算43.1工艺流程43.2物料衡算43.3能量衡算43.3.1热量衡算总式43.3.2每摩尔各种物值在不同条件下的值53.3.3各种气象物质的参数如下表63.3.4每摩尔物质在100℃下的焓值63.3.5总能量衡算73.4换热设计8水蒸气的用量8第4章反应釜釜体设

5、计94.1反应器的直径和高度94.2筒体壁厚的设计104.2.1设计参数的确定104.2.2筒体的壁厚104.3釜体封头厚11第5章反应釜夹套的设计115.1夹套DN、PN的确定115.1.1夹套的DN115.1.2夹套的PN115.2夹套筒体的壁厚115.3夹套筒体的高度125.4夹套的封头125.5传热面积校核1227第6章反应釜釜体及夹套的压力试验136.1釜体的水压试验136.1.1水压试验压力的确定136.1.2水压试验的强度校核136.1.3压力表的量程、水温136.1.4水压试验的操作过程136.2夹套的液压试验146.

6、2.1水压试验压力的确定146.2.2水压试验的强度校核146.2.3压力表的量程、水温146.2.4水压试验的操作过程14第7章搅拌器的选型157.1搅拌桨的尺寸及安装位置157.2搅拌功率的计算157.3搅拌轴的的初步计算167.3.1搅拌轴直径的设计167.3.2搅拌抽临界转速校核计算177.4联轴器的型式及尺寸的设计17第八章夹套式反应釜附属装置的确定178.1人孔的选择178.2接管及其法兰选择178.3支座的选择19结论20总结21272727主要符号一览表V——反应釜的体积t——反应时间——反应物A的起始浓度——反应物的

7、B起始浓度——反应物S的起始浓度f——反应器的填充系数——反应釜的内径——反应器筒体的高度——封头的高度P——操作压力Pc——设计压力φ——取焊缝系数[σ]t——钢板的许用应力C1——钢板的负偏差C2——钢板的腐蚀裕量S——筒壁的计算厚度——筒壁的设计厚度——筒壁的名义厚度——反应器夹套筒体的高度V——封头的体积27——水压试验压力——夹套的内径——乙酸的用量——单位时间的处理量27第1章设计任务及条件乙酸乙酯酯化反应的化学式为：CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2OABRS原料中反应组分的质量比为：A：B

8、：S=1：2：1.35，反应液的密度为1020Kg/m3，并假定在反应过程中不变。每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h，每天计24h每年300d每年生产7200h。反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下rR=k