【正文】 ，常用橫梁加強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)就為框式。 來(lái)達(dá)到攪拌均勻。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌軸上的攪拌器以 一定的方向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使靜止的流體對(duì)流循環(huán)，并維持一定的湍流強(qiáng)度，從而達(dá)到加強(qiáng)混合、提高傳熱和傳質(zhì)速率的目的。進(jìn)口接管則因?yàn)閵A套與罐體間距離較小，應(yīng)采用側(cè)開(kāi)口或在夾套內(nèi)安裝擋板，如圖 所示： 圖 夾套的進(jìn)口接管結(jié)構(gòu) 進(jìn)口接管由 鐵制成，為了減少摩擦阻力，可在噴嘴內(nèi)搪瓷。 夾套封閉構(gòu)件的厚度確定 A 18 B C D 圖 夾套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 此四種類(lèi)型適用于上述的各種類(lèi)型夾套。 、 、 中大者。 17 (二 )夾套筒體高度 主要取決于傳熱面積，一般不低于反應(yīng)物料的高度，來(lái)保證充分傳熱。 本 設(shè)計(jì) 選取 b 型夾套結(jié)構(gòu)。 本 設(shè)計(jì) 選取 b 不可拆式連接結(jié)構(gòu)。 本 設(shè)計(jì) 選取 d 夾套類(lèi)型。底座焊接在釜體的頂蓋上，用以連接減速器和軸密封裝置。 H=950mm 圖 H/ 本 設(shè)計(jì) 的反應(yīng)器釜體選取不銹鋼材料的 。長(zhǎng)徑比的確定通常采用經(jīng)驗(yàn)值 。因此一般情況下，長(zhǎng)徑比（ H/ ）應(yīng)選擇大一些。S 反應(yīng)物質(zhì)量（每釜） m=400kg 由于反應(yīng)物料的黏度較大，所以裝料系數(shù) η為 — （取 ） =m/ρ=400kg/V= /η=372L/=465L=465*103ml 反應(yīng)器內(nèi)徑和高度的計(jì)算 在已知攪拌器的操 作容積后，首先要選擇罐體適宜的長(zhǎng)徑比（ H/ ）如圖，所示，以確定罐體直徑和高度。 4． 為了使得生產(chǎn)其他化妝品時(shí)也能滿(mǎn)足要求，各種參數(shù)在進(jìn)行些許調(diào)整后，就可以生產(chǎn)雪花膏、乳液、精華液等乳狀產(chǎn)品。車(chē)間采用無(wú)塵設(shè)計(jì)。 2． 由于反應(yīng)過(guò)程不產(chǎn)生熱量，最高只加熱到 70℃ — 75℃ ，所以要求的壓力應(yīng)為常壓。 圖 工藝流程圖 主要操作條件 1．溫度 :反應(yīng)溫度為 20℃ — 75℃ 2．壓力 :反應(yīng)壓力為常壓 3．無(wú)塵無(wú)毒；生產(chǎn)過(guò)程必須為無(wú)塵無(wú)毒 裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1． 由于原料的性質(zhì)，決定了裝 置屬于普通的加熱類(lèi)型，設(shè)備材料選用不銹鋼。在本工藝中全部加工過(guò)程由自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)完成，整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間為封閉式消 毒除塵設(shè)計(jì) [78]。而隨著人們生活水平的提高，對(duì)其保濕、營(yíng)養(yǎng)、殺菌、美白功能的要求也有所提高。要求該設(shè)計(jì)除可以滿(mǎn)足防曬乳的生產(chǎn)，經(jīng)適當(dāng)改造調(diào)整后亦可以生如乳液，精華霜，唇膏之類(lèi)的日用化妝品。S 比熱容 x kJ/kg操作為間歇操作。 綜上所述，可以通過(guò)對(duì)反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)生產(chǎn)防曬乳之類(lèi)的化妝品，以滿(mǎn)足大眾的需求。需要注意的是，在攪拌釜中攪拌器所做的功轉(zhuǎn)化為熱能， 1KW 合理的設(shè)計(jì)方法應(yīng)該是 :首先按照過(guò)程對(duì)攪拌的要求設(shè)計(jì)攪拌器，然后變更傳熱面積、傳熱溫度、或其他工藝條件，以滿(mǎn)足傳熱的要求。根據(jù)進(jìn)入反應(yīng)釜的主要干擾的不同情況，可以設(shè)計(jì)不同的串級(jí)控制系統(tǒng)。這種方案的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用儀表少，但由于反應(yīng)釜容 量大，溫度滯后嚴(yán)重，特別是當(dāng)反應(yīng)釜用來(lái)進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，釜內(nèi)物料粘 度大 ，熱傳遞較差，混合又不均勻，就很難使溫度控制達(dá)到嚴(yán)格的要求。 (2)改變傳熱量 :由于大多數(shù)反應(yīng)釜均有傳熱面，以引入 或移出反應(yīng)熱，所以 8 用改變引入傳熱量多少的方法就能實(shí)現(xiàn)溫度控制。 傳熱的基本方程式為 :Q= （ — ） （ 12） 式中 Q—— 傳熱速率； —— 總傳熱系數(shù)； —— 傳熱面積，意味著設(shè)備的投資費(fèi)用； —— 載熱體的溫度（外側(cè)）； —— 過(guò)程加工流體的溫度（內(nèi)側(cè)） ； 7 ( — )—— 溫差 則意味著操作過(guò)程中的能量消耗； 傳熱的速率同樣也決定于所加工流體與載體的溫度差（ — ）或（ — ） . 如果不考慮污垢層則 (13) 式中 —— 內(nèi)側(cè)傳熱系數(shù)； —— 外側(cè)傳熱系數(shù)； —— 釜壁熱導(dǎo)率； Δ r—— 釜壁厚度 ； —— 傳熱內(nèi)壁表面積； —— 釜壁面積對(duì)數(shù)平均數(shù)； —— 傳熱外壁表面積； 對(duì)總傳熱系數(shù)的影響，也就是對(duì)傳熱速率的影響，通常內(nèi)側(cè)薄膜傳熱系數(shù)起控制作用。夾套傳熱是攪拌釜傳熱的主要方式。 反應(yīng)器物料衡算和熱量衡算的基本原理是質(zhì)量守恒定律 [4]。能量計(jì)算的目的在于確定反應(yīng)過(guò)程所需要的或必須移出的熱量，從而確定傳熱方式和傳熱劑，計(jì)算傳熱面積和傳熱劑的用量。 5 聚合反應(yīng)過(guò)程對(duì)攪拌過(guò)程的要求 （混合、攪動(dòng)或懸?。? ↓ 掌握必要的物性數(shù)據(jù) （物料的密度、黏度、沉降速度等） ↓ 任務(wù)的尺寸 （攪拌物料的體積） ↓ 攪拌體系的尺寸 （釜徑 T、液位高度 Z） ↓ 確定攪拌器葉輪的直徑 D ↓ 根據(jù)攪拌任務(wù)的難度計(jì)算 攪拌器的轉(zhuǎn)速 N ↓ 計(jì)算攪拌器的軸功率 ↓ 選定電動(dòng)機(jī)的規(guī)格及減速裝置 圖 攪拌器設(shè)計(jì)步驟 6 攪拌釜式反應(yīng)器的熱量衡算 物料發(fā)生物理變化和化學(xué)變化時(shí)，總是伴隨著能量的變化，有些過(guò)程能量變化特別顯著，需要吸收或放出大量的能量。液位等的尺寸加以放大。 反應(yīng)釜的放大理論 :化學(xué)反應(yīng)器最簡(jiǎn)單、最基本的放大方法是按幾何相似的原則進(jìn)行放大。 攪拌釜式反應(yīng)器的放大 :攪拌釜式反應(yīng)器的放大，首先要考慮攪拌裝置的放大。對(duì)于不同的反應(yīng)，有著不同的混合和攪拌要求，為了滿(mǎn)足具體的反應(yīng)過(guò)程，我們需要對(duì)攪拌器進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。 攪拌器對(duì) 于釜內(nèi)流體作用 :旋轉(zhuǎn)的攪拌器槳葉的葉面對(duì)流體施加壓力，使流體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，由于槳葉的形狀不同，葉輪的尺寸和安裝位置（距釜底的距離，距液面的深度）以及轉(zhuǎn)速的不同，使流體產(chǎn)生各種方式的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到各種攪拌效果，使得反應(yīng)物混合均勻，釜內(nèi)物料各處溫度分布呈線(xiàn)性分布，以在穩(wěn)定的條件下得到較為純凈的產(chǎn)物。由于攪拌任務(wù)不同，槳葉設(shè)計(jì)成各種不同形式，主要有推進(jìn)器式，透平式，漿式，錨式，螺軸式，螺帶式，以及有刮擦作用 4 的攪拌器等。 攪拌 釜的組成 :攪拌釜主要由釜體、釜蓋、攪拌器、減速機(jī)、密封裝置等組成。攪拌還可以提高和化學(xué)反應(yīng)密切相關(guān)的傳質(zhì)和傳熱 速率，目前工業(yè)化學(xué)反應(yīng)器大多采用攪拌釜。許多物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程都需要攪拌?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中一般伴有強(qiáng)烈的 放熱效應(yīng)，并且反應(yīng)的放熱速率與溫度之間是一種正反饋?zhàn)约さ年P(guān)系 [2]。當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定的溫度時(shí)，保持一定時(shí)間的恒溫以使化學(xué)反應(yīng)正常進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，有時(shí)在恒溫后還要進(jìn)行二次升溫和恒溫。由于反應(yīng)放出的熱量會(huì)加劇反應(yīng) 進(jìn)行，所以應(yīng)及時(shí)關(guān)閉加熱系統(tǒng)，打開(kāi)循環(huán)冷卻水，使釜內(nèi)溫度恒定在某一值上。一般工藝過(guò)程描述如下 [11]:反應(yīng)物經(jīng)計(jì)量后一批或幾批投入反應(yīng)釜，并將活化劑、催化劑按一定比例和順序加入反應(yīng)釜。間歇式聚合反應(yīng)一般是一個(gè)間歇操作的放熱反應(yīng)，為使反應(yīng)均勻，及時(shí)傳遞熱量，聚合釜內(nèi)裝有攪拌裝置 。為了滿(mǎn)足工藝的需要，還可以外接附件裝置。罐頂和罐底分別裝有加料口和出料口，分別用于往罐中加 入物料和從罐中取走物料。傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、連軸器和機(jī)架。攪拌器有很多種類(lèi)型 。在此空間通入加熱或冷卻介質(zhì)，通過(guò)夾套內(nèi)壁傳熱，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料，介質(zhì)的每秒流量受電磁閥的控制。為了維持反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)溫度，需要設(shè)置換熱元件。攪拌器、攪拌軸及其密封裝置、傳動(dòng)裝置等統(tǒng)稱(chēng)為攪拌機(jī)。其結(jié)構(gòu)示意圖如 所示 :反應(yīng)釜由攪拌容器和攪拌機(jī)兩大部分組成。間歇反應(yīng)釜通常用于液相反應(yīng)，如多品種、小批量的制藥、燃料等反應(yīng)。但由于一般的間歇式化學(xué)反應(yīng)器是一個(gè)非線(xiàn)性大滯后的時(shí)變系統(tǒng)，其內(nèi)在機(jī)理的復(fù)雜性使間歇式化學(xué)反應(yīng)器的控制形成了一個(gè)挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。間歇式反應(yīng)器通常用于生產(chǎn)低產(chǎn)量、高價(jià)值的產(chǎn)品，在目前精細(xì)化工和生物制藥等間歇生產(chǎn)過(guò)程高速發(fā)展的今天，將作為高度技術(shù)密集和知識(shí)密集的新興產(chǎn)業(yè)而蓬勃發(fā)展。 關(guān)鍵詞 ： 乳化 反應(yīng)器、 工藝設(shè)計(jì) 、 熱 量衡算 II 400kg / kettle emulsion reactor design Abstract Cosmetics with sunscreen absorb ultraviolet liglt, reduce skin damage caused by the sun39。釜體選取橢圓形底、蓋可拆蓋型。 主要包括 間歇 反應(yīng)器的選型、尺寸、材料、熱量衡算、傳動(dòng)裝置、攪拌功率、電機(jī)效率 、溫控計(jì)算 等。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)對(duì)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及選取加以說(shuō)明。在這個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加以改造可以生產(chǎn)雪花膏、乳液、唇膏之類(lèi)的化妝品。因此可以用于生產(chǎn)防曬乳的反應(yīng)器也迅速崛起 ，成為精細(xì)化工行業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域 之一 。 I 400kg/釜乳化反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 摘 要 防曬化妝品具有吸收紫外線(xiàn)、減輕因日曬引起的皮膚損傷的功能。近幾年 發(fā)展很快，并風(fēng)靡 歐美，在我國(guó)也是一樣。 本設(shè)計(jì)是一個(gè)可以生產(chǎn) 400kg/釜防曬乳的工藝設(shè)計(jì)。主要對(duì)防曬乳生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié) 的工藝及設(shè)備進(jìn)行 設(shè)計(jì) ， 以 防曬乳生產(chǎn)過(guò)程 為例進(jìn)行反應(yīng)器 設(shè)計(jì) 。 間歇 反應(yīng)器是該工藝中重要的生產(chǎn)設(shè) 備，它的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量 ， 所以本文 重點(diǎn)是 對(duì) 間歇 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 :容積 ，筒體內(nèi)徑 790mm，高度 950mm。 在本工藝中全部加工過(guò)程由自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)完成，整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間為封閉式消毒除塵設(shè)計(jì)。s features. They have been developed rapidly in recent years, and are popular in Europe, in China as well. It can be used to produce sunscreen reactor is rapidly