年产6000吨乙酸乙酯间歇反应釜设计_毕业设计

年产6000t乙酸乙酯间歇反应釜设计

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、

m3、热量衡算，反应器体积为27.52换热量为5.7?106KJ/h。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;

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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。

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目 录

第1章 设计任务及条件 .............................................................................................. 2 第2章 工艺设计 ............................................................................................................................. 2

2.1原料的处理量 ..................................................................................................................... 2 2.2原料液起始浓度 ................................................................................................................. 2 2.3反应时间 ............................................................................................................................. 2 2.4反应体积 ............................................................................................................................. 2 第3章 热量核算 .............................................................................................. 3

3.1工艺流程 ............................................................................................................................. 3 3.2物料衡算 ............................................................................................................................. 3 3.3能量衡算 ............................................................................................................................. 3

3.3.1热量衡算总式 .......................................................................................................... 3

3.3.2每摩尔各种物值在不同条件下的

cp,m值 .............................................................. 4

3.3.3各种气象物质的参数如下表 .................................................................................. 5 3.3.4每摩尔物质在100℃下的焓值 ............................................................................... 5 3.3.5总能量衡算 .............................................................................................................. 6 3.4换热设计 ............................................................................................................................. 7

水蒸气的用量 ................................................................................................................... 7

第4章反应釜釜体设计 ................................................................................................................... 8

4.1反应器的直径和高度 ......................................................................................................... 8 4.2筒体壁厚的设计 ................................................................................................................. 9

4.2.1设计参数的确定 ...................................................................................................... 9 4.2.2筒体的壁厚 .............................................................................................................. 9 4.3釜体封头厚 ....................................................................................................................... 10 第5章 反应釜夹套的设计 ............................................................................................ 10

5.1夹套DN、PN的确定 ...................................................................................................... 10

5.1.1夹套的DN ............................................................................................................. 10 5.1.2夹套的PN .............................................................................................................. 10 5.2夹套筒体的壁厚 ............................................................................................................... 10 5.3夹套筒体的高度 ............................................................................................................... 11 5.4夹套的封头 ....................................................................................................................... 11 5.5传热面积校核 ................................................................................................................... 11 第6章反应釜釜体及夹套的压力试验 ......................................................................................... 12

6.1釜体的水压试验 ............................................................................................................... 12

6.1.1水压试验压力的确定 ............................................................................................ 12 6.1.2水压试验的强度校核 ............................................................................................ 12 6.1.3压力表的量程、水温 ............................................................................................ 12 6.1.4水压试验的操作过程 ............................................................................................ 12 6.2夹套的液压试验 ............................................................................................................... 13

6.2.1水压试验压力的确定 ............................................................................................ 13 6.2.2水压试验的强度校核 ............................................................................................ 13

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6.2.3压力表的量程、水温 ............................................................................................ 13 6.2.4水压试验的操作过程 ............................................................................................ 13

第7章 搅拌器的选型 ............................................................................................ 14

7.1搅拌桨的尺寸及安装位置 ............................................................................................... 14 7.2搅拌功率的计算 ............................................................................................................... 14 7.3搅拌轴的的初步计算 ....................................................................................................... 15

7.3.1搅拌轴直径的设计 ................................................................................................ 15 7.3.2搅拌抽临界转速校核计算 .................................................................................... 16 7.4联轴器的型式及尺寸的设计 ........................................................................................... 16 第八章 夹套式反应釜附属装置的确定 ....................................................................................... 16

8.1 人孔的选择 ...................................................................................................................... 16 8.2 接管及其法兰选择 ........................................................................................................ 16 8.3 支座的选择 ...................................................................................................................... 18 结论 ................................................................................................................................................ 19 总结 ................................................................................................................................................ 20

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