【正文】 料、合成纖維、合成吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化肥、染料、涂料、食品、冶金、廢水處理等行業(yè)。流化床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是：反應(yīng)器內(nèi)物料返混大，粒子磨損嚴(yán)重；通常要有回收和集塵裝置；內(nèi)構(gòu)件比較復(fù)雜； 操作要求高等。 流化床反應(yīng)器 (1) 液體以較高的流速通過床層，帶動(dòng)床內(nèi)的固體顆粒運(yùn)動(dòng)，使之懸浮在流動(dòng)的主體流中進(jìn)行反應(yīng)，并具有類似流體流動(dòng)的一些特性的裝置稱為流化床反應(yīng)器。 固定床反應(yīng)器 (1) 氣體流動(dòng)經(jīng)固定不動(dòng)的催化劑床層進(jìn)行催化反應(yīng)的裝置稱為固定床反應(yīng)器?；旌虾玫臍庀嗷蛞合喾磻?yīng)物從管道一端進(jìn)入，連續(xù)流動(dòng)，連續(xù)反應(yīng)，最后從管道另一端排出，根據(jù)不同的反應(yīng)，管徑和管長(zhǎng)可根據(jù)需要設(shè)計(jì)。機(jī)械攪拌反應(yīng)器靈活性大，根據(jù)生產(chǎn)需要，可以生產(chǎn)不同規(guī)格、不同品種的產(chǎn)品，生產(chǎn) 的時(shí)間可長(zhǎng)可短?？梢?，反應(yīng)設(shè)備是過程工業(yè)的核心設(shè)備。前者是指在其中實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)，并使反應(yīng)物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)產(chǎn)物的設(shè)備；后者是指為細(xì)胞或酶提供適宜的反應(yīng)環(huán)境以達(dá)到細(xì)胞生長(zhǎng)代謝和進(jìn)行反應(yīng)的設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷經(jīng)四個(gè)月，確定課題、選擇材料、文獻(xiàn)查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制CAD 圖紙、完成說明書等等按照導(dǎo)師的要求獨(dú)立、按時(shí)完成，順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度校核。通過對(duì)比，更進(jìn)一步的了解到反應(yīng)器在化學(xué)工藝中所起到的不同作用。 20 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的軸徑 18 攪拌器設(shè)計(jì)功率 15 選取攪拌器 13 筒體與封頭的計(jì)算和選用 12 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 7 攪拌功率計(jì)算 6 攪拌器設(shè)計(jì) 6 第 節(jié) 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算說明 2 第 節(jié) 反應(yīng)設(shè)備的基本類型 反應(yīng)結(jié)束后出料容易，反應(yīng)器的清洗方便，機(jī)械設(shè)計(jì)十分成熟。 2． 設(shè)計(jì)（論文）的 基本要求和 內(nèi)容 (1) 反應(yīng)器總裝配圖 （ 0號(hào)圖 1張 ） ； (2) 反應(yīng)器零部件圖（ 1號(hào)圖 6張） ； (3) 計(jì)算說明書 1份（不少于 30頁 A4） ； (4) 原文至少有 20200 印刷符號(hào) ； (5) 文獻(xiàn)綜述不少于 1000 字，查閱文獻(xiàn) 20篇，其中外文文獻(xiàn)不少于 5篇 。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 本人簽名： 日期： 2020 年 5 月 6 日 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文）題目： 立方米反應(yīng)器 學(xué)院： 吉林化工學(xué)院 專業(yè)： 過程裝備與控制工程 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 1． 設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo) (1) 通過 立方米反應(yīng)器設(shè)計(jì)的全過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握過程裝備工程設(shè)計(jì)的一般程序； (2) 熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 ； (3) 提高專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能 力，為今后工作打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)?？稍诔?、加壓、真空下生產(chǎn)操作，可控范圍大。 1 第 1 章 緒論 2 機(jī)械攪拌式反應(yīng)器 2 管式反應(yīng)器 2 固定床反應(yīng)器 3 第 節(jié) 機(jī)械攪拌反應(yīng)器 3 基本結(jié)構(gòu) 10 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 11 其它零部件設(shè)計(jì) 13 第 節(jié) 筒體 設(shè)計(jì) 15 攪拌器尺寸 16 攪拌功率 21 根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速核算攪拌軸軸徑 29 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VI 第 4 章 壓力試驗(yàn)校核 33 第 5 章 制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收 內(nèi)容簡(jiǎn)介： 1． 第一章對(duì)各類反應(yīng)器的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行了比較。此 工藝條件下的設(shè)備、零部件以及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中沒有相應(yīng)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件按照 GB1501998 等規(guī)范設(shè)計(jì)。 5．在本文的最后，對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了總結(jié)。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 緒論 第 節(jié) 反應(yīng)設(shè)備的基本類型 反應(yīng)設(shè)備可分為化學(xué)反應(yīng)設(shè)備和生物反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)產(chǎn)物同樣需要經(jīng)過分離、提純等后處理，以獲得符合質(zhì)量要的產(chǎn)品。連續(xù)操作時(shí)，幾個(gè)釜串 聯(lián)起來，通用性很大，停留時(shí)間可以得到有效的控制。 管式反應(yīng)器 (1)管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。管式反應(yīng)器也可用于連續(xù)生產(chǎn)，也可用于間歇操作，反應(yīng)物不返混，也可在高溫、高壓下操作 。固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是床層的溫度分布不均勻，由于固相粒子不動(dòng)，床層導(dǎo)熱性較差，因此對(duì)放熱量大的反應(yīng) ，應(yīng)增大換熱面積，及時(shí)移走反應(yīng)熱，但這會(huì)減少有效空間 。流化床的進(jìn)料、出料、廢渣排放都可以用氣流輸送，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)和介質(zhì)及生產(chǎn)條件，選用機(jī)械攪拌反應(yīng)器 。 ① 攪拌反應(yīng)器由攪拌容器和攪拌機(jī)大部分組成。為滿足工藝的換熱要求，容器上裝有 夾套。 攪拌容器 (1) 攪拌容器的作用是為物料反應(yīng)提高合適的空間。上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌容器與機(jī)架的連接。如果物料在反應(yīng)過程中產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，取 ；如果物料在反應(yīng)中比較平穩(wěn)，可取 。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 換熱元件 (1) 有傳熱要求的攪拌反應(yīng)器，為維持反應(yīng)器的最佳溫度，需要設(shè)置換熱器元件。在此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。根據(jù)工藝需要，容器上裝有各種接管，以滿足進(jìn)料、出料、排氣等要求。裝配圖見圖 2攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械 能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍動(dòng)的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一般高速射流推動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。對(duì)于攪拌機(jī)頂插式中心安裝的立式圓筒，有三種基本流型。此時(shí)流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小，混合效果較差。 (3) 流動(dòng)特性 攪拌器從電動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能，推動(dòng)物料（流動(dòng)）運(yùn)動(dòng)。當(dāng)輸入液體的能量主要用于對(duì)流體的剪切作用時(shí)，則成為剪切型葉輪，如徑向渦輪式、鋸齒圓盤式等為剪切型葉輪。見圖 2 影響攪拌功率的因素很多，主要有以下四個(gè)方面。 (4) 重力加速度。 (1) 設(shè)計(jì)攪拌軸時(shí)，應(yīng)考慮四個(gè)因素： ① 扭轉(zhuǎn)變形 ②臨界轉(zhuǎn)速 ③轉(zhuǎn)矩和彎矩聯(lián)合作用下的強(qiáng)度 ④軸封處允許的徑向位移 徑向流 流體的 流動(dòng)方向垂直于攪拌軸，沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，不穿過葉片，形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)。 機(jī)械密封 用于機(jī)械攪拌反應(yīng)器的軸封主要有兩種：填料密封和機(jī)械密封。 此裝置選用單端面機(jī)械密封。3 機(jī)械密封 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器及機(jī)架。 (2) 減速機(jī)的選型 攪拌反應(yīng)器往往在載荷變化、有振動(dòng)的環(huán)境下連續(xù)工作，選擇減速機(jī)的形式時(shí)應(yīng)考慮這些特點(diǎn) 。無支點(diǎn)機(jī)架一般僅適用于傳遞小功率和小的軸向載荷的條件 。計(jì)算時(shí)，這種支座條件可看作是一個(gè)支點(diǎn)在減速 機(jī)出軸上的滾動(dòng)軸承，另一個(gè)支點(diǎn)為滑動(dòng)軸承的雙支點(diǎn)支撐懸臂式軸，減速機(jī)與攪拌軸的連接用剛性聯(lián)軸器。 ③當(dāng)減速機(jī)中的軸 不能承受液體攪拌所產(chǎn)生的軸向力時(shí)， 應(yīng)選用 雙支點(diǎn)機(jī)架，由機(jī)架上兩個(gè)支點(diǎn)的滾動(dòng)軸承承受全部軸向力。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 第 節(jié) 筒體 設(shè)計(jì) 筒體與封頭的計(jì)算和選用 最佳裝液高度為 ,對(duì)于帶橢圓形封頭的容器來說，為了便于計(jì)算所以先忽略封頭容積。3) 當(dāng) 時(shí) mm41 ?? 當(dāng) 時(shí) mm42 ?? ∴取 mm4?? mmCd 42 ??? ?? mmCCdn ??????? ?? mmex ???? mmCn in ???? ?? 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）