化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì)--年產(chǎn)5014噸乙酸乙酯的反應(yīng)器的設(shè)計(jì)(參考版)
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【正文】 法蘭： DN50 HG 2059297（6）溫度計(jì)接管：φ45，L=100mm，無(wú)縫鋼管 法蘭： DN40 HG 2059297（7） 不凝氣體排出管：φ32，L=100 mm，無(wú)縫鋼管 法蘭： DN25 HG 2059297（8） 壓料管：φ57，L=200 mm，無(wú)縫鋼管 法蘭： DN50 HG 2059297（9）壓料管套管：φ1084，L=200 mm，10號(hào)鋼 法蘭： DN100 HG 2059297第七章 結(jié)論與建議 參考文獻(xiàn)[1]陳甘棠主編．《化學(xué)反應(yīng)工程》．第三版．化學(xué)工業(yè)出版社，2009[2]陳國(guó)桓主編．《化工機(jī)械基礎(chǔ)》．第二版. 化學(xué)工業(yè)出版社，2007[3]周大軍、揭嘉主編.《化工工藝制圖》.化學(xué)工業(yè)出版社，2005[4]《實(shí)用化學(xué)手冊(cè)》．科學(xué)出版社[5]姚玉英主編．《化工原理》．，2006[6]印永嘉等主編．《物理化學(xué)簡(jiǎn)明教程》.第四版．高等教育出版社，2007致中間兩個(gè)字符 謝指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)課程設(shè)計(jì)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日共 38 頁(yè)，第 頁(yè)32 。/m)，本設(shè)計(jì)中物料黏度不大，）經(jīng)計(jì)算比較，軸徑為40mm 滿足強(qiáng)度、剛度要求，故選擇攪拌軸徑為40 mm 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：JO2221 攪拌軸材料：選用Q235A,選取其[τ]=16MPa （[τ]為軸材料的許用切應(yīng)力，單位：MPa,對(duì)于Q235A,取12～20MPa） 攪拌軸強(qiáng)度計(jì)算圓整，取d = 40 mm 攪拌軸剛度計(jì)算（式中[θ]為軸的許用扭轉(zhuǎn)角(176。據(jù)附表12[2]可查取到夾套封頭尺寸： 公稱直徑：1800mm，曲面高度：450mm，直邊高度：40mm 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)參數(shù)表4 夾套反應(yīng)釜的相關(guān)參數(shù)項(xiàng)目釜 體夾 套公稱直徑DN/mm16001800公稱壓力PN/MPa高度/mm16801200筒體壁厚/mm106封頭壁厚/mm106 攪拌器的形式選擇 根據(jù)工作條件，由于物料的黏度不大，考慮到物料的流動(dòng)、攪拌目的及轉(zhuǎn)速要求，選擇攪拌器的形式為：雙葉螺旋槳式，槳葉直徑為800 mm。 夾套封頭壁厚設(shè)計(jì)與選擇 圓整到規(guī)格鋼板厚度，S封夾 = 6mm，與夾套筒體的壁厚相同，這樣便于焊接。 夾套筒體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)式（1012）[2] 筒體的設(shè)計(jì)厚度： 考慮到鋼板負(fù)偏差，初選C1 = mm + = ，圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列取6 mm。綜合外壓與內(nèi)壓的設(shè)計(jì)計(jì)算，釜體的筒體壁厚為10mm，經(jīng)計(jì)算校核，滿足設(shè)備安全要求?？紤]到鋼板負(fù)偏差，初選C1 = mm （表1010[1]）。 根據(jù)設(shè)備的工作條件，可選擇Q235—A作為釜體及夾套材料，由附表6[2]查得所選材料許用應(yīng)力為： 設(shè)備的壁厚計(jì)算 釜體筒體壁厚計(jì)算 內(nèi)壓設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工作條件，可選取P=。夾套封頭也采用橢圓形并與夾套筒體取相同直徑 。封頭取相同內(nèi)徑，其直邊高度ho由附表12[3] 初選ho=40 mm 。 水蒸氣的用量忽略熱損失，則水的用量為這些公式最好采用左對(duì)齊[5] 第六章 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 筒體和封頭的幾何參數(shù)的確定設(shè)備圖 筒體和封頭的型式 選擇圓筒體，橢圓形封頭。這里將前面的圖過(guò)渡過(guò)來(lái) 第五章 熱量衡算 式中：進(jìn)入反應(yīng)器物料的能量， ：化學(xué)反應(yīng)熱， ：供給或移走的熱量，有外界向系統(tǒng)供熱為正，有系統(tǒng)向外界移去熱量為負(fù)， ：離開反應(yīng)器物料的熱量，對(duì)于氣象物質(zhì)，它的氣相熱容與溫度的函數(shù)由下面這個(gè)公式計(jì)算：各種液相物質(zhì)的熱容參數(shù)如下表[3]：表頭液相物質(zhì)的熱容參數(shù)同前物質(zhì)AB102C104D106乙醇乙酸乙酸乙酯水℃℃，所以：(1) 乙醇的值 同理可得：(2) 乙酸乙酯的值 (3) 水的值 (3) 乙酸的值 531 氣相物質(zhì)的熱容參數(shù)同前物質(zhì)AB103C105D108乙醇乙酸乙酯(1) 乙醇的值 (2) 乙酸乙酯的值 ℃下的焓值(1) 每摩爾水的焓值 同理：(3) 每摩爾的乙醇的焓值 (4) 每摩爾乙酸的焓值(5) 每摩爾乙酸乙酯的焓值 表551 2 各組分進(jìn)料量同前，所有表格都要統(tǒng)一修改好物質(zhì)進(jìn)料出料乙酸乙醇85乙酸乙酯0水0（1）的計(jì)算 （2）的計(jì)算（3）的計(jì)算因?yàn)椋? 所以：0，故應(yīng)是外界向系統(tǒng)供熱。雖然，間歇生產(chǎn)的檢測(cè)控制等裝備就比連續(xù)性生產(chǎn)成本高，所耗費(fèi)的人力物力大于連續(xù)生產(chǎn)，但該課題年產(chǎn)量少，選擇間歇生產(chǎn)比連續(xù)生產(chǎn)要優(yōu)越許多。故采用一條的生產(chǎn)線生產(chǎn)即可，即兩釜串聯(lián)，反應(yīng)器的體積V5，反應(yīng)時(shí)間：連續(xù)性反應(yīng)時(shí)間 經(jīng)上述計(jì)算可知,而連續(xù)性進(jìn)料需1個(gè)4m3反應(yīng)釜。出口物料的各種狀態(tài)與反應(yīng)釜中相應(yīng)的狀態(tài)相同 乙酸乙酯的相對(duì)分子質(zhì)量為88，所以要求的生產(chǎn)流量為2）乙酸的流量乙酸采用工業(yè)二級(jí)品（含量98%），乙酸與乙酸乙酯的物質(zhì)的量比為1:1，乙酸的轉(zhuǎn)化率x=,物料損失以5%計(jì)， 則乙酸的進(jìn)料量（即為） 3）乙醇的流量 乙醇與乙酸的摩爾配比為5：1，則乙醇的進(jìn)料量為 總物料量流量： 5） 硫酸的流量 總物料的質(zhì)量流量如下計(jì)算， 因硫酸為總流量的1%，則 即可算其物質(zhì)的量流量名稱乙酸乙醇濃硫酸流量 表461 物料進(jìn)料量表 同前 .當(dāng)乙醇過(guò)量時(shí)，可視為對(duì)乙酸濃度為二級(jí)的反應(yīng)，其反應(yīng)速率方程（A為乙酸）當(dāng)反應(yīng)溫度為80℃，催化劑為硫酸時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)k=15因?yàn)橐掖即蟠筮^(guò)量，反應(yīng)混合物密度視為恒定。 流量的計(jì)算1）乙酸乙酯的產(chǎn)量化學(xué)反應(yīng)方程式：同前乙酸乙酯的相對(duì)分子質(zhì)量為88，
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