化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì)---年產(chǎn)量5043噸乙酸乙酯反應(yīng)器的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-30 15:37 本頁(yè)面
【正文】 武昌理工學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書所屬課程： 制藥反應(yīng)工程 設(shè)計(jì)題目： 年產(chǎn)量5043噸乙酸乙酯反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 薛永萍 課題工作時(shí)間：2013年12月22日至 2014年1月3日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)項(xiàng)目年產(chǎn)5044噸乙酸乙酯的反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)條件 生產(chǎn)規(guī)模：5044噸/年 生產(chǎn)時(shí)間：連續(xù)生產(chǎn)8000小時(shí)/年，間隙生產(chǎn)6000小時(shí)/年 物料損耗：按5%計(jì)算乙酸的轉(zhuǎn)化率：54%三、反應(yīng)條件反應(yīng)在等溫下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為80℃，以少量濃硫酸為催化劑，硫酸量為總物料量的1%，當(dāng)乙醇過(guò)量時(shí)，其動(dòng)力學(xué)方程為： 。A為乙酸，建議采用配比為乙酸：乙醇=1：5（摩爾比），㎏/l，（kmolmin）.四、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)方案比較 對(duì)所有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，最后確定本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案。 反應(yīng)部分的流程設(shè)計(jì)（畫出反應(yīng)部分的流程圖）（需根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行比較做改動(dòng)）反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算生產(chǎn)線數(shù)，反應(yīng)器個(gè)數(shù)，單個(gè)反應(yīng)器體積。 攪拌器的設(shè)計(jì)對(duì)攪拌器進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)計(jì)算。 畫出反應(yīng)器的裝配圖圖面應(yīng)包括設(shè)備的主要工藝尺寸，技術(shù)特性表和接管表。 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù)書； 目錄； 前言（對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的理化性能，國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況，應(yīng)用價(jià)值及其前景等方面進(jìn)行介紹）設(shè)計(jì)方案比較；(合成工藝介紹，通過(guò)分析各種工藝優(yōu)缺點(diǎn)，得到本設(shè)計(jì)選用的合成工藝流程)工藝流程圖設(shè)計(jì)； 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 攪拌器的設(shè)計(jì)；車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)；（主要設(shè)備的布置）環(huán)境保護(hù)；設(shè)備裝配圖；設(shè)計(jì)總結(jié)； 參考資料。繪制主要設(shè)備的裝配圖。 用A1圖紙繪制主要設(shè)備裝配圖（圖面應(yīng)包括設(shè)備主視圖、局部視圖等，并配備明細(xì)表、管口表、技術(shù)性能表、技術(shù)要求等），要求采用CAD制圖。 指導(dǎo)老師：薛永萍，劉陽(yáng)2013年12月23日 摘 要本設(shè)計(jì)對(duì)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查，市場(chǎng)需求量的分析以及各種乙酸乙酯合成法的比較進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜合考慮。分別對(duì)連續(xù)釜式反應(yīng)器和間歇式反應(yīng)器的體積計(jì)算，綜合其他因素，得出最佳的反應(yīng)器——間歇釜式反應(yīng)器。本選題為年產(chǎn)量5044噸的間歇釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為54%，通過(guò)物料衡算、熱量衡算，反應(yīng)器體積為、換熱量為。設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)果表明，反應(yīng)器的特征尺寸為高2260mm，直徑2000mm；夾套的特征尺寸為高1970mm，內(nèi)徑為2200mm。攪拌器的形式為圓盤式攪拌器，攪拌軸直徑40mm，電功率20KW。在此基礎(chǔ)上繪制了整體工藝的工藝流程圖。關(guān)鍵字：合成工藝；間歇釜式反應(yīng)器。 熱量衡算。 壁厚設(shè)計(jì) AbstractThis design investigation of the development status of the domestic and international market demand, parative analysis and a variety of ethyl acetate synthesis were considered briefly. The continuous stirred tank reactor and a batch reactor volume calculation, bined with other factors, the reaction stirred batch reactor best. The batch reactor for 5044 T a year is to be designed，the reaction conversion rate is 54%.Through the material, heat balance reactor volume, heat transfer. Equipment design results show that the characteristic dimensions for high reactor is 2260 mm, diameter is 2000mm. The mixer for disk paddle type mixer, feature size jacket for diameter and length of stirring shaft is 1970mm , diameter is stirring shaft diameter 40mm ,electric power 20 KW. Based on the condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings. Key words: synthesis process。batch reactor, Heat balance, Thick wall designI前 言此次課程設(shè)計(jì)，是結(jié)合《化學(xué)反應(yīng)工程》這門課程的內(nèi)容及特點(diǎn)所進(jìn)行的一次模擬設(shè)計(jì)。它結(jié)合實(shí)際進(jìn)行計(jì)算，對(duì)我們理解理論知識(shí)有很大的幫助。同時(shí)，通過(guò)做課程設(shè)計(jì)，我們不僅熟練了所給課題的設(shè)計(jì)計(jì)算，而且通過(guò)分析課題、查閱資料、方案比較等一系列相關(guān)運(yùn)作，讓我們對(duì)工藝設(shè)計(jì)有了初步的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。酯化反應(yīng)是有機(jī)工業(yè)中較成熟的一個(gè)工藝。盡管現(xiàn)在研制出不同的催化劑合成新工藝，但設(shè)計(jì)以硫酸作為催化劑的傳統(tǒng)工藝是很有必要的。酯化反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本要求是滿足傳質(zhì)和傳熱要求。因此需要設(shè)計(jì)攪拌器。另外，反應(yīng)器要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力；結(jié)構(gòu)要合理，便于制造、安裝和檢修；經(jīng)濟(jì)上要合理，設(shè)備全壽命期的總投資要少。夾套式反應(yīng)釜具有以下特點(diǎn)：溫度容易控制。濃度容易控制。傳質(zhì)和傳熱良好。設(shè)備使用壽命長(zhǎng)。乙酸乙酯簡(jiǎn)介：無(wú)色澄清液體，有強(qiáng)烈的醚似的氣味，清靈、微帶果香的酒香，易擴(kuò)散，不持久。，℃ ，微溶于水，溶于醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。通過(guò)給定設(shè)計(jì)的主要工藝參數(shù)和條件，綜合系統(tǒng)地應(yīng)用化工理論及化工計(jì)算知識(shí)，完成對(duì)反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很繁瑣的設(shè)計(jì)工作，而且在設(shè)計(jì)中除了要考慮經(jīng)濟(jì)因素外，環(huán)保也是一項(xiàng)不得不考慮的問(wèn)題。除此之外，還要考慮諸多的政策、法規(guī)，因此在課程設(shè)計(jì)中要有耐心，注意多專業(yè)、多學(xué)科的綜合和相互協(xié)調(diào)。II目 錄摘 要 IAbstract II第1章 背景介紹 1 乙酸乙酯的性質(zhì)與用途 1 理化特性 1 主要用途 1 國(guó)、內(nèi)外產(chǎn)業(yè)狀況 2 國(guó)外生產(chǎn)狀況 2 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況 2第2章 工藝設(shè)計(jì)方案 4 4 4 4 4 5 間歇進(jìn)料的計(jì)算 6 連續(xù)進(jìn)料的計(jì)算 7 設(shè)計(jì)方案的選擇 9 9
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