《連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計.》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計.（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
學(xué)院：化工學(xué)院
專業(yè)：化學(xué)工程與工藝
目 錄
一、設(shè)計任務(wù) - 1 -
二、確定反應(yīng)器及各種條件 - 1 -
三、反應(yīng)釜相關(guān)數(shù)據(jù)的計算 - 1 -
1.體積 - 1 -
2.內(nèi)筒的高度和內(nèi)徑 - 2 -
3.內(nèi)筒的壁厚 - 2 -
四、夾套的計算 - 3 -
1.夾套的內(nèi)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(shè)計結(jié)果一覽表 - 5 -
八、參考文獻 - 5 -
一、設(shè)
2、計任務(wù)
某工段需要每天生產(chǎn)8噸乙酸丁酯。以乙酸和丁醇為原料，要求乙酸的轉(zhuǎn)化率大于等于50%.其中原料中乙酸的濃度。設(shè)計一反應(yīng)器以達到要求。
二、確定反應(yīng)器及各種條件
選用連續(xù)釜式反應(yīng)器（CSTR），選用螺旋導(dǎo)流板夾套，取，查文獻資料得：可取反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)動力學(xué)方程為（A為乙酸）攪拌釜內(nèi)的操作壓力為；夾套內(nèi)為冷卻水，入口溫度為30℃，出口溫度為40℃，工作壓力;
反應(yīng)方程為：
三、反應(yīng)釜相關(guān)數(shù)據(jù)的計算
1.體積
由于該反應(yīng)為液相反應(yīng)，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(yīng)器出料口物料濃度：
反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)速率：
空時：
理論體積：
3、
取裝填系數(shù)為0.75，則反應(yīng)釜的實際體積為：
2.內(nèi)筒的高度和內(nèi)徑
由于此反應(yīng)為液—液反應(yīng)，故而取
筒體內(nèi)徑
圓整并查《化工機械基礎(chǔ)》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
查得當時，橢圓形封頭曲面高度，直邊高度，內(nèi)表面積，容積
筒體高度 圓整為2.1m
因此 在1~1.3的范圍內(nèi)，故而設(shè)計合理
3.內(nèi)筒的壁厚
由于反應(yīng)液有腐蝕性，故而選用Q235-A為筒體材料；
內(nèi)筒受外壓大于內(nèi)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
4、度 為短圓筒
臨界壓力
由于 故設(shè)計合理
四、夾套的計算
1.夾套的內(nèi)徑和高度
由于，所以 由于查《化工機械基礎(chǔ)》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(nèi)壓容器；同內(nèi)筒一樣，選用Q235-A為夾套材料；
查得在30℃~70℃范圍內(nèi)許用應(yīng)力
設(shè)計壓力 取
所以：
計算壁厚 圓整為
設(shè)計壁厚
名義壁厚 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(yīng)的反應(yīng)熱
所以熱負荷
由于本次反應(yīng)傳熱為一邊為恒溫的傳熱，故：
依經(jīng)驗取
所以理論所需換熱面積
5、
考慮15%的面積浴度，
2.實際換熱面積
由此可見此反應(yīng)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(yīng)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(shè)計》相關(guān)反應(yīng)釜的技術(shù)指標可得：
選擇的攪拌器功率為5.5KW，攪拌軸的公稱直徑為95mm
7、 設(shè)計結(jié)果一覽表
反應(yīng)器類型
CSTR
實際體積（m3）
4.794
內(nèi)筒直徑（mm）
1600
內(nèi)筒高度（m）
2.1
內(nèi)壁材料
Q235-A
夾套直徑（mm）
1800
夾套高度（m）
1.6
內(nèi)筒壁厚（mm）
7.8
夾套壁厚（mm）
3.45
所需換熱面積（m2）
1.71
實際換熱面積（m2）
11.01
冷卻水流量（L/s）
0.15
換熱系數(shù)（W/(m2℃）
50
連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計.
