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文檔簡介

1、學院：化工學院專業：化學工程與工藝- 1 -目 錄一、設計任務- 1 -二、確定反應器及各種條件- 1 -三、反應釜相關數據的計算- 1 -1.體積- 1 -2.內筒的高度和內徑- 2 -3.內筒的壁厚- 2 -四、夾套的計算- 3 -1.夾套的內徑和高度- 3 -2.夾套壁厚- 3 -五、換熱計算- 3 -1.所需的換熱面積- 3 -2.實際換熱面積- 4 -3.冷卻水流量- 4 -六、攪拌器的選擇- 4 -七、 設計結果一覽表- 5 -八、參考文獻- 5 -一、設計任務某工段需要每天生產8噸乙酸丁酯。以乙酸和丁醇為原料，要求乙酸的轉化率大于等于50%.其中原料中乙酸的濃度。設計一反應器以達

2、到要求。二、確定反應器及各種條件選用連續釜式反應器（CSTR），選用螺旋導流板夾套，取，查文獻資料得：可取反應溫度為100，反應動力學方程為（A為乙酸）攪拌釜內的操作壓力為；夾套內為冷卻水，入口溫度為30，出口溫度為40，工作壓力;反應方程為：三、反應釜相關數據的計算1.體積由于該反應為液相反應，物料的密度變化很小，故可近似認為是恒容過程。原料處理量：反應器出料口物料濃度：反應釜內的反應速率：空時：理論體積：取裝填系數為0.75，則反應釜的實際體積為：2.內筒的高度和內徑由于此反應為液液反應，故而取筒體內徑 圓整并查化工機械基礎附錄12，選取筒體直徑查得此時1m高的容積為 ，1m高的表面積為查

3、得當時，橢圓形封頭曲面高度，直邊高度，內表面積，容積筒體高度 圓整為2.1m因此 在11.3的范圍內，故而設計合理3.內筒的壁厚由于反應液有腐蝕性，故而選用Q235-A為筒體材料；內筒受外壓大于內壓，故為外壓容器；查得100時Q235-A材料的彈性模量取有效壁厚，負偏差，腐蝕浴度故名義厚度 外徑臨界長度 為短圓筒臨界壓力由于 故設計合理 四、夾套的計算1.夾套的內徑和高度由于，所以 由于查化工機械基礎附錄中無1700mm公稱直徑，故而取夾套高度 圓整為2.夾套壁厚夾套為內壓容器；同內筒一樣，選用Q235-A為夾套材料；查得在3070范圍內許用應力設計壓力 取所以：計算壁厚 圓整為設計壁厚名義壁

4、厚 即：夾套壁厚為3.45mm五、換熱計算1.所需的換熱面積查得此反應的反應熱所以熱負荷由于本次反應傳熱為一邊為恒溫的傳熱，故：依經驗取所以理論所需換熱面積考慮15%的面積浴度，2.實際換熱面積由此可見此反應釜的換熱面積足夠。3.冷卻水流量冷卻水的定性溫度 查得此時比熱容為因此冷卻水的流量為由此可見：反應放熱較少，所需的冷卻水的量也比較少。六、攪拌器的選擇由查化工設計相關反應釜的技術指標可得：選擇的攪拌器功率為5.5KW，攪拌軸的公稱直徑為95mm7、 設計結果一覽表反應器類型CSTR實際體積（m3）4.794內筒直徑（mm）1600內筒高度（m）2.1內壁材料Q235-A夾套直徑（mm）1800夾套高度（m）1.6內筒壁厚（mm）7.8夾套壁厚（mm）3.45所需

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