（范）年产2500吨聚苯乙烯反应装置设计- 副本

??ln1k111?ln?4.027h 换成自己的转化率 1?xA0.441?0.83辅助时间设为t=1 h

操作周期?'?4.027?1?5.027h 圆整为6h

?物料衡算：热引发本体聚合制备年产2500吨聚苯乙烯，每年工作330天，苯乙烯单体聚合一般采用4到5级反应釜进行反应，要求聚苯乙烯转化率83%，以氮气为保护气，以甲苯为溶剂，甲苯在反应液中质量分数为12%，则苯乙烯的质量分数为88%。

下面都按自己的产量算 苯乙烯每天需投入量：GA?(2500?1000330)/0.83?9127.42kg

则物料每天的投入总量：GD?GA/0.88?9127.42/0.88?10372.07kg 甲苯每天投入的总量：GB?GD?GA?10372.07?9127.42?1244.65kg 反应总体积计算： 每天生产批次为n?2424?'?6?4 由密度与温度的关系图查得，反应温度为150℃下反应液的密度??833kg/m3，

VD?GD??10372.07833?12.45m3

每批处理体积量VVDR?n?12.454?3.1125m3 取填料系数为0.7

反应器所需容积为VT?VR??3.11250.7?4.45m3 假设用一只反应釜，即m=1，得mV?4.45?4.45m3T?1

求得： V3T?4.45m 因此本设计用一只反应釜计算。 取反应釜H/Di?1.3 V?3T?4Di(HD) i得Di?1.63m 圆整为2m=2000mm

确定封头尺寸

本设计选用椭圆形封头标准件，它的内径应该与筒体内径相同，即封头公称直径为（第二版）附录中有关筒体和封头数据，查得Di?2000mm，因此根据《化工机械基础》

封头公称直径为Di?2000 mm时，封头容积V封?1.126m3， 封头总高度h封?525mm。筒体高度H?VT?2V封0.785?Di2?0.7m 圆整为1.0m

釜体实际高度为：H'?H?2h封?2.05m

按圆整后的筒体高H'/Di?度修正实际的容积，则V实?实际长径比：H'/Di?2.05?2?1.025 反应器最高液位高度：hmax =h封??4Di2H?0.262Di3?5.24m3

VR?V封3.1125?1.126?0.525??1.16m 220.785?Di0.785?2苯乙烯体积收缩系数：???0.174 最低液位高度

hmin?h封?(1??)VR?V封(1?0.174)?3.1125?1.126?0.525??0.98m 220.785?Di0.785?2四、搅拌装置

1. 尺寸：本实验选择涡轮式，用圆盘涡轮式搅拌桨。

由于桨叶直径D与釜径Di的比值范围0.2~0.5，取0.5，故D=1m 叶轮距釜底高度h?(0.2~1)D 取0.2 故h=0.2m 叶片宽度b=（0.125~0.25）D 取0.25 故b=0.25m 2. 转速与功率：

转速：由于本设计选取圆盘涡轮式搅拌桨，u=4~10m/s，取u=6m/s 故N?u6??1.91r/s?114.65r/min ?D3.14?13??833kg/m?查资料得反应液的黏度=0.72 Pa.s，又反应液的密度

?ND2833?1.91?12NRe???2210

?0.72据几何条件，圆盘涡轮式搅拌桨，4块宽度为0.1的挡板，b/D=1/5 查得与Re值的对应的??3.2 NP???3.2

P?NP???N3?D5?3.2?833?1.913?15?1.86?104w?18.6kw

3. 电机功率

选用填料密封时PM=10%～15%PA，选PM=15%PA，?的范围为0.8～0.95，取0.85计算.

P电?PA?PM?传?18.6?0.15?18.6?25.2kw

0.85五、结论

本次设计主要是针对年产2500吨聚苯乙烯的反应装置设计。。本设计采用的是热引发本体聚合的生产工艺，四釜串联生产过程。反应釜釜体容积4.45m，釜体高度2.05m。搅拌装置采用圆盘涡轮式，转速114.65r/min，电机功率为25.2kw。

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看清楚，改仔细！！！