年产6000吨乙酸乙酯间歇反应釜设计_毕业设计

c??2.022?10?6J?mol?1?K?3 T?T1?T2413?383??398K 22cpo?29.16?14.49?10?3?398?2.022?10?6?3982

?29.16?5.767?0.3203

?34.6067J?mol?1?K?1

?1.923KJ?Kg?1?K?1 mo?Q3587310.46??10231.67?kg/h?

cpo?T1?T2?1.923??413?393?第4章反应釜釜体设计

4.1反应器的直径和高度

在已知搅拌器的操作容积后，首先要选择罐体适宜的高径比（H/Di），以确定罐体的直径和高度。选择罐体高径比主要考虑以下两方面因数：

1、高径比对搅拌功率的影响：在转速不变的情况下，p?Di3（其中D—搅拌器直径，P—搅拌功率），P随釜体直径的增大，而增加很多，减小高径比只能无谓地消耗一些搅拌功率。因此一般情况下，高径比应选择大一些。 2、高径比对传热的影响：当容积一定时，H/Di越高，越有利于传热。

高径比的确定通常才用经验值表[6] 种类 一般搅拌釜 发酵罐类 罐体物料类型 液—固或液—液相物料 气—液相物料 气—液相物料 H/Di 1~1.3 1~2 1.7~2.5 假定高径比为H/Di=1.2，先忽略罐底容积 V??4DiH???HDi3?4??Di?[7]

???Di?3.08m

取标准Di?3.00m?3000mm

标准椭球型封头参数见表[8] 公称直径（mm） 曲面高度（mm） 直边高度（mm） 内表面积（m2） 3000 750 40 10.15 容积（m3） 3.82 筒体的高度 H?V??427.52?3.824????3.35m?3350mm Di?3.02?釜体高径比的复核

HH?h23390???1.13 DiDi3000满足要求。

4.2筒体壁厚的设计

4.2.1设计参数的确定

物质 饱和蒸汽压（MPa） 反应器内各物质的饱和蒸汽压[9] 水 0.143 乙酸 0.08 乙醇 0.316 乙酸乙酯 0.272 该反应釜的操作压力必须满足乙醇的饱和蒸汽压所以去操作压力P=0.4MPa，该反应器的设计压力

Pc=1.1P=1.1×0.4MPa=0.44MPa

该反应釜的操作温度为100℃，设计温度为120℃。 由此选用16MnR卷制

16MnR材料在120℃是的许用应力[σ]t=170MPa 焊缝系数的确定

取焊缝系数φ=1.0（双面对接焊，100％无损探伤） 腐蚀裕量C2=2mm

4.2.2筒体的壁厚

S?PcDi0.44?3000??3.89mm[10] t2?????Pc2?170?1?0.44计算厚度

钢板负偏差 C1?0.3mm 设计厚度

Sd?S?C1?C2?3.89?0.3?2?6.19mm

圆整取7mm

按钢制容器的制造取壁厚

Sn?8mm

4.3釜体封头厚

PD0.44?3000计算厚度

S?ci2???t??0.5P?2?170?1?0.5?0.44?3.89mm c钢板负偏差 C1?0.3mm 设计厚度

Sd?S?C1?C2?3.89?0.3?2?6.19mm

圆整取7mm

按钢制容器的制造取壁厚

Sn?8mm

第5章 反应釜夹套的设计

5.1夹套DN、PN的确定

5.1.1夹套的DN

由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：

Dj?Di?200?3000?200?3000mm

5.1.2夹套的PN

由设备设计条件可知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN=0.25MPa，由于压力不高所以夹套的材料选用Q235—B卷制 Q235—B材料在120℃是的许用应力[σ]t=113MPa 焊缝系数的确定

取焊缝系数φ=1.0（双面对接焊，100％无损探伤） 腐蚀裕量C2=2mm

5.2夹套筒体的壁厚

计算厚度

S?PcDi0.2???t??P?25?3200?3.32mm c2?113?1?0.25钢板负偏差 C1?0.25mm

设计厚度

Sd?S?C1?C2?3.32?0.25?2?5.57mm

圆整取6mm

按钢制容中DN=3200mm的壁厚最小不的小8mm所以取

Sn?8mm

5.3夹套筒体的高度

Hj?fV?v?4?0.8?27.52?3.82Di2?4?2.57m

?3.025.4夹套的封头

夹套的下封头选标准椭球封头，内径与筒体（Dj?3200mm）相同。夹套的上封头选带折边形的封头，且半锥角??45?。 计算厚度

S?PcDi0.25?3200??3.54mm t2?????0.5Pc2?113?1?0.5?0.25钢板负偏差 C1?0.3mm 设计厚度

Sd?S?C1?C2?3.54?0.3?2?5.84mm

圆整取6mm

按钢制容中DN=3200mm的壁厚最小不的小于8mm所以取

Sn?8mm

带折边锥形封头的壁厚

考虑到风头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头的壁厚与夹套筒体壁厚一致，即Sn?8mm

5.5传热面积校核

由于反应釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不短进行，且会引起反应釜内的温度升高。为防止反应釜内温度过高，在反应釜的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。如果反应釜内进行的是吸热反应，则需进行传热面积的校核。