Yibin University
化学反应工程课程设计
题目 1.8×104t/y甲醛生产用固定床反应器设计专业应用化学
学生姓名
学号年级2010级
指导教师尚书勇职称博士后/副教授
化学与化工学院
二〇一三年六月
18000吨/年甲醛生产用固定床反应器设计
摘要：本文选用铁钼法，以甲醇、空气和水蒸气为原料，经预热、反应、换热后得甲醛产品。设计规模为18000万吨/年的工业级甲醛。根据反应特征，采用等温固定床列管式反应器，通过物料衡算，确定了反应器的工艺参数、类型及特征尺寸，容器内径1100 mm、列管根数为640根、三角形排列、管长6000mm。
关键词：甲醛；甲醇；设计；固定床反应器
Fixed-bed Reactor Design of 1.8×104t/y Formaldehyde
Abstract:Industrial grade formaldehyde of 18000 ton per year was designed via iron molybdenum process, methanol, air, and water vapor as raw material by preheating, the reaction, and heat transfer. According to the reaction characteristics, isothermal packed-bed reactor tube was chose, and at same time according to material balance, process parameters, type and feature size determine. The reactor diameter is 1, 000 mm, the number of tubes is 640, equilateral triangle arranged and the length of tube is 6000mm.
Key words: Formaldehyde; Methanol; Design; Fixed-bed reactor
摘要： (2)
Abstract:. (2)
一．概述 (5)
1.1 银法制甲醛生产工艺 (5)
1.2 铁钼催化氧化法 (6)
二．原料、辅助原料、产品的主要技术规格 (7)
2.1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标 (7)
2.2 原辅料规格及消耗配比 (8)
2.3 产品质量标准 (8)
三．反应工段工艺简介 (9)
四．反应工段工艺计算 (10)
4.1 催化反应过程的物料衡算 (10)
4.1.1 计算用原始数据 (10)
4.1.2 化学反应 (10)
4.1.3 物料衡算过程 (10)
4.2 合成甲醛过程的热量衡算 (12)
4.2.1 各物质比热容的计算 (12)
4.2.2 各物质焓值的计算 (14)
4.3 导热油用量的确定 (14)
五．反应器工艺尺寸计算 (15)
5.1 反应器型式的确定 (15)
5.2 合成甲醛反应器几何尺寸的确定 (15)
5.2.1 设计依据 (15)
5.2.2 催化剂容积的计算 (15)
5.2.3 列管根数的确定 (18)
5.2.4 列管式固定床反应器壳体内径的确定 (18)
5.3等温固定床壳体设计 (19)
5.3.1反应器的壁厚 (19)
5.4封头 (21)
5.5筒体长度H (22)
六．反应釜附件的选型及尺寸设计 (23)
6.1 工艺接管 (23)
6.1.1 进料管 (23)
6.1.2 出料接管 (23)
6.1.3导热油进出管 (24)
6.3 温度计管口 (24)
6.4垫片尺寸及材质 (24)
6.5开孔与补强 (24)
6.5.1开孔 (24)
6.5.2补强 (24)
6.6 釜体法兰联接结构的设计 (25)
6.7 支座选型及设计 (25)
七．等温固定床列管式反应器的设计计算结果 (27)
八．设计体会 (28)
参考文献 (29)
一．概述
甲醛是最简单的醛，结构简式为HCHO，通常把它归为饱和一元醛，但它又相当于二元醛。甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。它有凝固蛋白质的作用，其35%～40%的水溶液通称为福尔马林，常作为浸渍标本的溶液。甲醛是一种重要的有机原料，为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。
甲醛属用途广泛、生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品，是甲醇下游产品种中的主干。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外，合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛。人造板工业发达，对甲醛的需求量甚大。甲醛的用途非常广泛，可以说甲醛是化学工业中的多面手。
甲醛的生产方法有多种，目前工艺比较成熟的有甲醇空气氧化法(其中包括甲醇过量法和空气过量法) 、甲缩醛氧化法。其中利用甲醇空气氧化法生产甲醛主要有两类不同的工艺[1]，其一是采用银催化剂的“甲醇过量法”，也称“银催化法”（简称“银法”）；其二是采用铁钼氧化物催化剂的“空气过量法”，也称“铁钼催化法”（简称“铁钼法”）。
1.1 银法制甲醛生产工艺
银法制甲醛是早期生产甲醛的主要方法，是在过量甲醇(甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区上限，37％以上)条件下，甲醇汽、空气和水汽混合物在金属型催化剂上进行脱氢-氧化反应，通常采用Ag催化剂，故称为“Ag该方法是用银作催化剂（最好使用电解银催化剂，甲醛的收率可达87%），甲醇与空气的混合物为原料，在固定床反应器中进行催化氧化反应生成甲醛，反应温度在550～700℃之间。甲醇、空气在蒸发器汽化后再加入一定量的水蒸汽形成三元混合气，经过过热和过滤后在电解银催化剂作用下生成甲醛。甲醛反应气经过急冷段和冷却段，回收部分热量后用脱盐水吸收，得到37%～40%的甲醛产品。
1.2 铁钼催化氧化法
我国采用铁钼法生产甲醛，虽在60年代已经开始使用，但技术进展缓慢，由于催化剂性能和工艺控制问题，生产水平较低，直到90年代引进国外成套设备技术后，才改变了我国“铁钼法”甲醛生产水平不如“银法”的状况。
铁钼氧化物催化剂属甲醇单纯氧化制甲醛工艺，在空气过量的情况下进行，以体积计为94%左右，甲醛几乎全部被氧化，其触媒是一种铁和钼氧化物的混合物，以片状、球型或者颗粒形式装入管式氧化器列管中，开车时由管间的导热油循环加热到260℃，氧化反应发生后由导热油拆热;装置运行相当稳定，性能重现性非常好，抗氧化性优良，能在较低的温度下(300～380℃)进行反应，从而减少副反应的产生，具有较高的选择性，可不通过精馏直接获得低醇的55%左右的高浓度甲醛，由于催化剂装填在列管内，能够很好地把握床层的均匀度，不会出现裂缝、翻身等现象，固催化剂的寿命长达一年以上。
二．原料、辅助原料、产品的主要技术规格
2.1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标
表1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标对比项目银法铁钼法投资比 1.00 1.15～1.30 甲醇单耗，kg/t 445～470 4.20～4.37 项目银法铁钼法能耗节余，美元/t 6.2 11.9
生产成本比 1.0 1.0
反应温度>37 <7
甲醇质量分数600～700 280～350 催化剂寿命，月3～6 12～18 甲醛质量分数/% 37～40 55～60 产品醇含量/% 4～8 0.5～1.5 产品酸含量/% 100～200 200～300 收率/% 86～90 95～98 组分电解银或载体银Fe-Mo 对毒物敏感大小
失活原因烧结或中毒Mo升华综上可知，选择铁钼催化法生产甲醛。
2.2 原辅料规格及消耗配比
表2 原辅料规格及消耗配比
原辅料规格配比（摩尔比）原料甲醇99% 3.6
原料空气100% 1
催化剂MoO3和Fe2(MoO4)98.5% 2～3之间
2.3 产品质量标准
表3 铁钼法生产甲醛的产品组成
外观无色透明液体，无机械杂质，无游离水
甲醛含量
甲醇含量
酸含量（㎎/㎏）
37～55 0.05～1.5 200～300
三．反应工段工艺简介
本设计所采用的生产工艺流程[3]如下：将含量约为8.4％的甲醇在甲醇预热器中预热到沸点，然后再通过蒸发器在其沸点下将甲醇从液态变为气态，然后和经空气预热气预热的空气混合，其中空气中所含氧气的含量约为10％，再经过一个预热器将混合气体升温到℃165，进入反应器进行反应，最终获得纯度为37%的产品甲醛。其工艺流程图如图1所示。
图1 反应工段工艺流程图
蒸发器 加热器
预热器
反应器 废热锅 炉
冷 却器 吸 收塔
预热
器 空气
甲醇
产品
四．反应工段工艺计算
本工艺[4]是在压力为1个大气压，温度为350 ℃下，在铁钼催化剂上进行的等温气固相催化反应。
4.1 催化反应过程的物料衡算
4.1.1 计算用原始数据
此处所选的原始数据均为年产18000吨甲醛的中间试验数据。进入反应器时，甲醇含量约为8.4%，氧气含量约为10%（体积分数），进料空气和甲醇的摩尔比为3.6。
表4 原料气的组成(摩尔比%)
CH 3OH O 2 H 2O
N 2 10
8
52
29
4.1.2 化学反应
主反应[5]：O H HCHO O OH CH 223222+→+ 平行反应：23H HCHO OH CH +→其转化率为10%
O H CO O OH CH 22234232+→+其转化率为5% O H CO O OH CH 2232+→+其转化率为3%
O H CH H OH CH 2423+→+其转化率为1.8% O H H C O O H O OH CH 223+→+其转化率为0.2%
表5 反应中涉及到的物质的相对分子质量 CH 3OH
O 2 HCHO N 2 H 2
CO H 2O
32
32
30.03
28
2
28
18
4.1.3 物料衡算过程
催化合成甲醛过程是一个连续流动反应，在定态下，其物料衡算基本公式：
某组分反应消耗量某组分流出量某组分流入量+=。
本工艺计算[6]以生产18000吨甲醛，按300天计，工业级别的甲醛质量分数为37%。
则每小时生产工业级别的甲醛的量为h
kg / 25002430010180003=?? 其物质的量为
h kmol h kg /8.30/925%372500==?，并以其为基准。
4.1.4.1 反应器进口物料的计算
根据表3，表5中各组分的数据计算可得：甲醇的转化率为96% 纯甲醇的物质的量：
h
kmol /31.7501.096.08
.30=+
空气的物质的量：h kmol /11475.316.3=? 氧气的物质的量：h kmol /2411421.0=? 氮气的物质的量：h kmol /17.8911478.0=?
水蒸气的物质的量：
h kmol /129.33084
.052.0152
.075.31=+?
表6原料气的组成及含量
物质 摩尔分比(%)
物质的量（kmol/h ）
OH
CH 3
10
31.75 2
O
8
24 O H 2
52
129.33 2
N
29
89.17
4.1.4.2 反应器出口物料的计算
未反应的甲醇的物质的量[7]： h kmol /27.196.0175.31=-?）（ 生成甲醛的物质的量：
水蒸气的物质的量：
h kmol /75.1590002.00018.02003.02005.096.075.3133.129=++?+?+?+）（
未反应的氧气的物质的量：
h kmol /74.8)0002.0003.0005.05.196.05.0(75.3121.0114=++?+??-?
氮气的物质的量： 二氧化碳的物质的量：h kmol /159.0005.075.31=? 一氧化碳的物质的量：h koml /095.0003.075.31=? 甲烷的物质的量： h kmol /057.00018.075.31=? 氢气的物质的量： h kmol /175.31.075.31=? 甲酸的物质的量： h kmol /0635.0002.075.31=?
表7 反应器出口主要气体的组成及含量
物质
摩尔分数(%)
物质的量（kmol/h ）
OH
CH 3
4.3 1.27 HCHO
10.5 30.80 O H 2
54.6 159.75 2O 2.89 8.74 2N 30.4 89.17 2
H
1.08
3.18
4.2 合成甲醛过程的热量衡算
热量衡算[8]过程以℃350，常压下的气体为计算基准。反应气体于℃165，常压下进入反应器，在催化剂作用下进行℃350恒温反应。反应器出口气体以℃350，kPa 325.101离开反应器。总的热量衡算式为：Q Q Q =输出输入-。
4.2.1 各物质比热容的计算
每个组分的热容与温度的函数式，即Cp=a+bT+cT 2。
表8 各物质平均温度为℃335的物性
物质
11--??K mol J a
2
1310--??K m ol J b
3
1610--??K m ol J c
K
温度范围
2O 28.17 6.297 -0.7494 273~3800 2N
27.32 6.226 -0.9502 273~3800 O H 2
29.16 14.49 -2.022 273~3800 OH CH 3 18.40
101.56
-28.68
273~1000
Cp （2O ）=28.17+6.297×10-3T －0.7494×10-6T 2 Cp （2N ）=27.32+6.226×10-3T －0.9502×10-6T 2 Cp （O H 2）=29.16+14.49×10-3T －2.022×10-6T 2 Cp （OH CH 3）=18.40+101.56×10-3T －28.68×10-6T 2 把T=335+273.15=608.15K 带入上述公式得：
Cp （2O ）=28.17+6.297×10-3×(608.15) －0.7494×10-6 (573.15)2 =31.72)/(K kmol kJ ? ，
同理可计算其他物质的比热容[9]，其结果如下表：
表9 各物质在平均温度为℃335的)(1
1
--??K mol J C P
物质 2O 2N O H 2 OH CH 3
)(11--??K mol J C P 31.72 30.75 37.22 69.56
4.2.2 各物质焓值的计算
计算焓时的参考态：350℃，101.325Kpa ，各物质均为气态，故反应器出口各物质的焓为零。
h kJ t OH CH nCp H OH CH /101.4)350165(56.6975.31)(533?-=-??=?= h kJ t O nCp H O /1041.1)350165(72.3124)(522?-=-??=?= h kJ t O H nCp H O H /1091.8)350165(22.3733.129)(522?-=-??=?= h kJ t N nCp H N /1096.3)350165(75.3078.017.89)2(52?-=-???=?= 又甲醇的消耗量为：h kmol /48.3096.075.31=?
h kJ r
n A
AR /105.42
)
1093.2(48.3065?-=?-?=?H μ
由Q Q Q =输出输入-得，
）
（555561096.31091.8101.41101.4105.4?-?-?-?--?-=Q h /kJ 1066.2-6?=
即为了维持反应器内温度为350℃，应每小时从反应器移走kJ 61066.2?的热量。
4.3 导热油用量的确定
列管式固定床反应器的壳程走导热油，移走反应放出的热量，使导热油从200 ℃升温到320 ℃。
表10 导热油的物性数据
名称 平均分子量
m ol g /
密度
3/m kg
比热容
()℃?kg kJ /
汽化热
()kg kJ /
导热系数
()℃?m W /
导热油
252
1005
2.40
272
0.458
由t C W Q p c ?=得，
导热油用量 h kg t Cp Q W c / 1024.9)
200320(40.21066.236
?=-??=??=
五．反应器工艺尺寸计算
5.1 反应器型式的确定
选择并确定工业反应器的型式和结构，一要掌握工业反应器的要求，根据反应工程的理论，对反应过程作出合理的反应器类型选择。二要熟悉和掌握各种反应器的类型及其基本传递特征。
固定床反应器是用来进行气—固催化反应的典型设备，按操作及床层温度分布的不同可分为绝热式、等温式和非绝热非等温三种类型。常用的固定床反应器下部设有多孔板，板上放置固体催化剂颗粒。气体自反应器顶部通入，流经催化剂床层反应后自反应器底部引出。催化剂颗粒保持静止状态故称固定床反应器。当用于反应器热效应较小的场合时，反应器传热问题易于解决，其反应器直径较大，设备为简单的筒体式。
合成甲醛的反应器有很多类型，但是由于合成甲醛的反应是一个放热反应，反应热效应大，为使反应始终处于较高的速度进行，必须及时移走反应热量，因此，按照不同的移热方法，反应器可分为等温固定床列管式和绝热冷激型多段式两大类。由于等温固定床列管式反应器温度便于控制，目前采用较多。所以工艺采用等温固定床列管式反应器，这种反应器的优点是采用管束式合成塔，这种合成塔的温度几乎是恒定的，反应温度恒定的好处一是有效抑制了副反应；二是催化剂的使用寿命长。
5.2 合成甲醛反应器几何尺寸的确定
在工程上要确定反应器的几何尺寸，首先得确定一定生产能力下所需的催化剂容积，再根据工程实验所提供的反应器资料最后确定出反应器的几何尺寸。
5.2.1 设计依据
生产规模：18000 t/a （37%） 年生产时间：7200 h （即300 d ） 甲醛生产能力：W p =h kg / 2500
5.2.2 催化剂容积的计算
5.2.2.1 催化剂用量的计算
合成甲醛的反应是一个气固相催化反应，催化剂的用量需要根据反应工程上通过单位催化剂列物料衡算的动力学方程才能得出。
合成甲醛的动力学方程为：
15
.03.19
.045)/1088.4exp(1070.2-????-?=W
O M M y y y RT r
其中： M ——甲醇， O ——氧气 W ——水
式中：)/(315.8K mol J R ?=，K 5.1623350==℃T 各物质摩尔分数的计算：
合成甲醛的反应在转化率为96%时到达平衡，达平衡时总的物质的量为： 0
21002A O H B A n n n n n +++= A X 75.3133.1292475.3121?+++=
A X 88.1508.185+= 则各物质的摩尔数分别表示为：
n
X n y A A M )
1(0-=
， n
X n n y A
A B O 0021
-=
， n
X n n y A
A O H W 02+=
，
求解动力学方程： 由定义有：dW
dX F dW dF r A
A A A 0=-
= 查得15
.03.19
.045)/1088.4exp(1070.2-????-?=W
O M
M y y y RT r
15
.003
.102109
.00
2
)1(93.21-?
?
?
???+???
????-???
?
???-?=n X n n n X n n n X n A A O H A A B A A
15
.03
.19
.088.1508.18575.3133.12988.1508.18588.152488.1508.185)1(75.3193.21-??
????++???????+-??
??
???+-?=A A A A A A X X X X X X
令
()A M r r x f ==，即 ()x f dW
dX F A
A =0
， 则
()
01
A A F x f dX dW = 两边同时积分得：
()?
?=96
.00
A
A dX x f F W
其中，
15
.03.19
.088.1508.18575.3133.12988.1508.18588.152488.1508.185)1(75.3193.21)(-??
????++???????+-??
?
?
???+-?=A A A A A A X X X X X X x f 用辛普森数值积分法求解定积分
()?
?96
.00
1
dx x f ，
数值积分法[10]为：
()[]...)(2...)(43
1642531096
.00
+++++++++=?
f f f f f f f f h
dx x f n
其中
n x x h n 0
-=
，
实用于奇数个数据点，n 为偶数。f 的角标代表选取数据点的编号，且点与点之间等间距。
15
.03.19
.088.1508.18575.3133.12988.1508.18588.152488.1508.185)1(75.3193.21)(-??
????++???????+-??
?
?
???+-?=A A A A A A X X X X X X x f 00=X ， 96.0=Xn
表11 A X 与
()
x f 1
的关系 A X
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
0.72
0.84
0.96
()x f 1
3.006
3.852
5.067
6.897
9.829
14.974
25.397
53.281
245.295
则
()
dx x f ?
96
.00
1
()()[]397.25829.9067.52281.53974.14897.6852.34295.245006.33
12
.0++++++++=
=25.81
因此，催化剂所需质量 ()
?
=?=?=96
.00
106281.2575.31kg dX x f F W A A 反应采用的催化剂为铁钼催化剂：铁钼比在2.1—2.8间，最佳为2.5，催化剂成圆环状，粒度为5.0mm×2.0mm×3.5mm ，堆密度为3/914m kg ，比表面积为5.4g m /2。故反应所需的体积31.2914
1062
m W
V r ==
=
ρ
5.2.3 列管根数的确定
根据中间试验的结果，列管规格为：Φ25×2 .5mm ，管长为l=6 m 。
232)1020(64
14.34-????=??∏?
=n d l n V r 解方程得：n=640 (根)
5.2.4 列管式固定床反应器壳体内径的确定
由公式[11]：'2)1(b n t D c +-= 式中：D —壳体内径 ，mm t —管中心距 ，mm c n —横过管束中心线的管束
b'— 一般取0)5.1~1('d b = ，mm
3.312525.125.10=?==d t ， 3.312525.125.1'0=?==d b 管子采用正三角形排列 ，286401.11.1===n n c 故带入公式得：mm D 9103.312)128(3.31=?+-= ， 标准化后D=1000 mm 核算过程：
管长和壳径应相适应，一般取L/D 为4—6。 对该反应器：
61
6
==D L ，因此，所设计的反应器符合实际情况。 5.3等温固定床壳体设计
反应器的壁厚只有达到一定厚度之后才能保证反应的进行，因此在本节将进行反应器的壁厚相关的设计等。
5.3.1反应器的壁厚
本设计的压力为常压，因此设计压力为kpa p 325.101=，设计温度T ，T=350℃。根据设计温度以及压力，选择材料Q245R,许用应力[]MPa 98t
=σ。
焊缝系数Φ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）。
表3-1 焊接接头系数φ
无损检测的长度比例
焊接接头形式
全部
局部 双面焊对接接头或相当于双面焊的对接接头
1.0
0.85 单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）
0.9
0.8
表3-2 钢板负偏差C1
钢板厚度 2 2.2 2.5 2.8-3.0 2.2-3.5 3.8-4 4.5-5.5 负偏差 0.13 0.14 0.15 0.16 0.18 0.2 0.2 钢板厚度 6-7 8-25 26-30 32-34 36-40 42-50 52-60 负偏差
0.6
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
根据内压圆筒壁厚的计算公式：
[]?σδt
i
c D p 2=
带入以上数据计算厚度为：
[]198********
325.1012???==
?
σδt
i c D p =0.6mm 。 因当筒体的计算厚度小于3mm 时，mm 3=δ 腐蚀裕量
2
C ：2 2.0C mm =（双面腐蚀），钢板负偏差1C
：10.8C mm =，则设计厚度
为2d C +=δδ=5mm ，又因为1min C >-δδ名义厚度为
mm 81252d n =++=?++=C δδ。
因为Q245R 的屈服极限MPa s 245=δ，所以
MPa 9.22024519.09.0s =??=?δ，
()
2T e T e
P D δσδ+=
，
a 1267.0101325.025.125.1MP P p T =?==
代入得：
()a 48.171321311001267.0MP T =+?++?=
）
（δ
0.9T s σ?σ<
故水压试验满足强度要求。
夹套搅拌反应器设计(DOCX 30页)
夹套搅拌反应器设计 课程设计说明书设计题目夹套搅拌反应器设计 学生 学号 专业班级 指导老师耿绍辉 化工设备基础 Nefu.20121228
夹套搅拌反应器设计 目录 第一章设计方案简介 1.1反应釜的基本结构 1.2反应釜的机械设计依据 第二章反应釜机械设计的内容和步骤 第三章反应釜釜体的设计 3.1 罐体和夹套计算 3.2厚度的选择 3.3设备支座 3.4手孔 3.5选择接管、管法兰、设备法兰 第四章搅拌转动系统设计 4.1转动系统设计方案 4.2转动设计计算：定出带型、带轮相关计算 4.3选择轴承 4.4选择联轴器 4.5罐体搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计4.6电动机选择 第五章绘制装配图 第六章绘制大V带轮零件图 第七章本设计的评价及心得体会 第八章参考文献
夹套搅拌反应器设计 第一章设计方案简介 搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产或多或少地应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物理过程与化学过程，往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的，而带搅拌的反应器则以液相物料为特征，有液-液、液-固、液-气等相反应。 搅拌的目的是：1、使互不相溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液、强化传质过程；2、使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应；3、制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或发生液-固化学反应；4、强化传热，防止局部过热或过冷。所以根据搅拌的不同目的，搅拌效果有不同的表示方法。 搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌时比较弱的，所以在工业生产，大多数的搅拌操作均是机械搅拌。本设计实验要求的就是机械搅拌搅拌器设备的设计遵循以下三个过程：1根据搅拌目的和物理性质进行搅拌设备的选型。2在选型的基础进行工艺设计与计算。3进行搅拌设备的机械设计与费用评价。在工艺与计算中最重要的是搅拌功率的计算和传热计算。 1.1反应釜的基本结构
化学反应工程考试总结 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无 因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化 50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应 器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率； 15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一， 并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
工程设计招投标的主要内容和编制方案 工程设计招标文件的主要内容 工程设计招标文件由招标人组织编制，一般包括投标须知（或竞赛须知）、投标文件要求、工程设计任务书和工程设计服务合同四个部分，应载明以下几个主要内容：1）招标项目工程的项目与范围、对投标人的资质要求。 2）建设项目说明，包括建设项目的目的和任务、功能与使用要求、规划设计条件、建设投资限额（也可不提供）、建设周期等。 3）经过审定的可行性研究报告及有关行政批准的文件。 4）工程设计合同条件，包括主要合同条款、工程设计内容及范围的基本要求、工程设计大纲与工作大纲基本要求、主要技术要求等。 5）投标文件的要求，包括投标文件基本格式、设计方案及其说明、工程设计工作大纲、工程设计工作报价等。 6）招标与投标的事项说明及投标截止日期。 7）评标方法、评标标准和定标文件。 （2）工程设计投标文件的主要内容 1）建设项目的特点、技术问题和主要技术标准等分析，工程设计思路规划。 2）总体设计和主要单项工程设计方案、工艺与设备设计方案等说明。 3）工程施工规划与工期方案。 4）工程投资估算和经济分析。 5）主要设计方案的图纸与效果图（或建筑模型）。 6）工程设计工作大纲，包括初拟的工程设计大纲、工作进度与资源配置、质量保证等。 7）证明工程设计资质的文件，以及组成工程设计工作的主要人员资历文件。 8）建设项目工程设计工作报价。 （3）工程设计任务书的主要内容 在工程设计招标文件中，最重要的是对投标人提出明确的要求，由招标人组织编制形成工程设计任务书，指导投标人投标设计，并作为合同条件。一般包括以下几个方面内容：1）建设依据和项目规模。 2）工程设计目的和任务。 3）规划设计条件和要求。 4）工程主要功能和使用要求以及主要技术标准要求。 5）有关行政主管部门对规划方面的要求。 6）技术经济指标。 7）平面布局要求。 8）建筑形式的要求。 9）结构设计的要求。 10）工艺与设备设计的要求。 11）生态环境保护、城市规划、防震、防洪、文物保护、征地移民安置规划等要求。 12）特殊工程的要求。 13）工程设计阶段及完成设计的时间。 14）工程勘察设计文件编制内容、深度与成果要求。 15）工程工程设计大纲、工作大纲的编制要求。 例1 工程设计招标文件由招标人组织编制，一般包括（）四个部分P12 A.投标须知（或竞赛须知）
课程设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：
要求与说明 一、学生采用本报告完成课程设计总结。 二、要求文字（一律用计算机）填写，工整、清晰。所附设备安 装用计算机绘图画出。 三、本报告填写完成后，交指导老师批阅，并由学院统一存档。
目录 一、设计任务书 (5) 二、设计方案简介 (6) 1.1罐体几何尺寸计算 (7) 1.1.1确定筒体内径 (7) 1.1.2确定封头尺寸 (8) 1.1.3确定筒体高度 (9) 1.2夹套几何计算 (10) 1.2.1夹套内径 (10) 1.2.2夹套高度计算 (10) 1.2.3传热面积的计算 (10) 1.3夹套反应釜的强度计算 (11) 1.3.1强度计算的原则及依据 (11) 1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (12) 1.3.2.1压力计算 (12) 1.3.2.2罐体及夹套厚度计算 (12) 1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (14) 1.3.4水压试验校核 (16) （二）、搅拌传动系统 (16) 2.1进行传动系统方案设计 (17) 2.2作带传动设计计算 (17) 2.2.1计算设计功率Pc (17) 2.2.2选择V形带型号 (17) 2.2.3选取小带轮及大带轮 (17) 2.2.4验算带速V (18) 2.2.5确定中心距 (18) (18) 2.2.6 验算小带轮包角 1 2.2.7确定带的根数Z (18) 2.2.8确定初拉力Q (19) 2.3搅拌器设计 (19) 2.4搅拌轴的设计及强度校核 (19) 2.5选择轴承 (20) 2.6选择联轴器 (20) 2.7选择轴封型式 (21) （三）、设计机架结构 (21) （四）、凸缘法兰及安装底盖 (22) 4.1凸缘法兰 (22) 4.2安装底盖 (23) （五）、支座形式 (24) 5.1 支座的选型 (24) 5.2支座载荷的校核计算 (26)
化工原理课程设计管壳式换热器汇总 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
设计一台换热器 目录 化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 99000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。 4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 1.设计概述 热量传递的概念与意义 1.热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 2. 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为
目录 一.概述……………………………………………………………2-6页 1.1化学反应器的基本介绍………………………………… 2-3页 1.2夹套式反应器的控制要求…………………………………3 页 1.3夹套式反应器的扰动变量………………………………3-4页 1.4基本动态方程式…………………………………………4-6页二．控制系统方案的确定…………………………………………6-7页三．控制系统设计…………………………………………………7-18页 3.1被控变量和控制变量的选择………………………………7-8页 3.2主、副回路的设计…………………………………………8-9页 3.3现场仪表选型………………………………………………9-12页 3.4主、副控制器正反作用选择………………………………12-13页 3.5控制系统方框图……………………………………………13页 3.6分析被控对象特性及控制算法的选择……………………13-14页 3.7控制系统整定及参数整定…………………………………14-18页四．课程设计总结……………………………………………………18页五．结束语……………………………………………………………18页六．参考文献…………………………………………………………19页
一概述 1.1 化学反应器的基本介绍 反应器（或称反应釜）是化工生产中常用的典型设备，种类很多。化学反应器在结构、物料流程、反应机理、传热、传质等方面存在差异，使自控的难易程度相差很大，自控方案差别也比较大。 化学反应器可以按进出物料状况、流程的进行方式、结构形式、传热情况四 个方面分类： 一、按反应器进出物料状况可分为间歇式和连续式反应器 通常将半连续和间歇生产方式称为间歇生产过程。间歇式反应器是将反应物 料分次获一次加入反应器中，经过一定反应时间后取出反应中所有的物料，然后重新加料在进行反应。间歇式反应器通常适用于小批量、多品种、多功能、高附加值、技术密集型产品的生产，这类生产反应时间长活对反应过程的反应温度有严格程序要求。 连续反应器则是物料连续加入，化学反应连续不断地进行，产品不断的取出，是工业生产最常用的一种。一些大型的、基本化工产品的反应器都采用连续的形式。 二、从物料流程的进行方式可分为单程与循环两类 物料在通过反应器后不再进行循环的流程称为单程，当反应的转化率和产率都较高时，可采用单程的排列。如果反应速度较慢，祸首化学平衡的限制，物料一次通过反应器转化不完全，则必须在产品进行分离后，把没有反应的物料与新鲜物料混合后，再送送入反应器进行反应。这种流程称为循环流程。 三、从反应器结构形式可分为釜式、管式、塔式、固定床、流化床、移动床反应器等。 四、从传热情况可分为绝热式反应器和非绝热式反应器[1]。 绝热式反应器与外界不进行热量交换，非绝热式反应器与外界进行热量交换。一般当反应过程的热效应大时，必须对反应器进行换热，其换热方式有夹套式、蛇管式、列管式等。如今用的最广泛的是夹套传热方式，且采用最普通的夹套结构居多。随着化学工业的发展，单套生产装置的产量越来越大，促使了反应设备的大型化。也大大促进了夹套反应器的反展。 夹套式反应器是一类重要的化工生产设备，由于化学反应过程伴有许多化学和物理现象以及能量、物料平衡和物料、动量、热量和物质传递等过程，因此夹套反应器操作一般都比较复杂，夹套反应器的自动控制就尤为重要，他直接关系到产品的质量、产量和安全生产。
一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明(A ) A ．反应(1)对A 的反应级数大于反应(2) B ．反应(1) 对A 的反应级数小于反应 (2) C ．反应(1)的活化能小于反应(2) D ．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2θσ为( B ) A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．0 3．对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3()2()1(，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2
房屋建筑工程设计要点及设计方法研究 发表时间：2018-01-19T15:23:07.270Z 来源：《防护工程》2017年第26期作者：朱永良[导读] 随着社会经济的不断发展，人们的生活品质不断提升，在这个过程中，社会大众对建筑工程整体性能提出了更高的要求。 中方县建筑设计院 418000 摘要：随着社会经济的不断发展，人们的生活品质不断提升，在这个过程中，社会大众对建筑工程整体性能提出了更高的要求。为了适应现阶段建筑市场的发展步伐，必须优化房屋建筑工程设计方案，实现施工环节、建设环节等的协调。这需要引起相关人员的重视，根据市场的发展步伐，制定具体的房屋建筑设计策略，满足房屋建筑工程的发展要求。关键词：房屋建筑工程、设计要点及方法、发展方向 前言 房屋建筑工程体系具备复杂性的特点，为了提升房屋建筑效益，需要进行施工环节、设计环节等的协调，以满足建筑工程的发展要求。这需要从建筑功能要求、设计要求、建造可行性等方面展开分析，充分发挥建筑物工程设计的功能，遵循人性化的设计原则，为居住者创造更佳的居住环境。 一、房屋工程的设计基本原则 1、安全性原则 安全性原则是房屋工程建筑设计的重要原则，通过对房屋设计安全性问题的解决，有利于捍卫居住者的生命财产安全。为了达到这个目的，需要进行建筑物实际建设情况的分析，以建造结构合理性、安全性房屋为目的。在这个环节中，也需要进行材料质量、抗震水平、防水状况等因素的分析，充分考虑到房屋建造安全性问题，满足用户的多元化需求。 在建筑设计阶段，为了提升房屋设计的安全性、可靠性，必须优化建筑物设计排水系统，以满足人们的基本生活需求为目标，这需要合理权衡房屋的设计成本效益，实现房屋综合功能与建筑物设计效益的结合。 2、效益性原则 为了提升房屋建筑设计的整体效益，必须实现房屋设计资源的充分性利用，这需要遵循效益最大化原则，满足用户的多元化需求，提升房屋建筑的整体安全性及应用效益。为了达到这个目的，需要土地资源、材料资源、物力资源、人力资源等的有效性节约及应用，遵循资源利用最大化原则，充分利用所开发的房屋资源，确保建筑能源的可持续性利用。这对设计者的综合素质提出了更高的要求，需要进行房屋用途状况、结构状况、成本状况等的深入性分析，分析其与周边环境、社会发展等的联系，打造最大化效益的房屋建筑。 3、协调与美观性原则 随着社会经济的进步，人们的审美意识日益强烈，在这个过程中，人们对于建筑物的审美要求逐渐提升，房屋建筑的居住功能已经不能满足现代人的居住要求，为了适应社会大众的多元化需求，需要实现房屋居住功能与房屋外观美观的结合，这需要设计者具备良好的审美设计概念，在设计过程中，实现建筑物色彩、功能、结构、外观等模块的协调，遵循统一性的协调原则，实现建筑设计体系的健全。这需要设计者具备较高的建筑物色彩及形状设计的美学知识，进行用户设计需求的满足，实现用户居住需求、生活习惯、艺术美观等模块的结合。 4、需求为本的原则 在建筑物设计过程中，社会居住群体是房屋建筑的消费群体，在设计过程中，为了满足建筑市场的需求，设计者必须从消费群体的角度出发，进行房屋建筑的有效性设计。这需要遵循人性化的设计满足，切实满足客户的实际需求，针对其人文状况、地理状况等展开分析，实现建筑物整体居住性能的增强。 二、房屋建筑的设计要点 1、设计思路的特色 在房屋建筑设计过程中，需要遵循统一协调性原则，即根据房屋建筑的周边环境展开分析，实现其设计方案的独特性，突出建筑物的整体特色，这可以提升社会大众对房屋建筑的关注度。在这个环节中，需要开展特色性设计方案，在建筑结构、内部布局等环节中，需要遵循特色性设计方案，提升房屋建筑的整体设计效益，适应现阶段建筑市场的发展要求。 2、外观设计的灵活性 在建筑物外观设计中，比较常见的方法包括竖向线条突出法，这种方法可以突出房屋建筑的整体特色。在建筑物排列过程中，进行竖向线条法的灵活应用是必要的，在这个环节中，需要保障其与周边环境的相协调，这需要引起相关建筑师的重视，根据实际经验，进行建筑物设计模块的整体性分析，实现建筑物平整外形的设计，提升建筑物的整体应用性能，把握好建筑物线条及门窗设计的相关原则，增强建筑物的整体设计水平。 在高层建筑应用环境中，进行多棱柱型的优化设计是必要的，其应用模式一般为平顶棱柱型，这种模式分为很多的类型，有的在建筑物实体外表增加矩齿，有的在建筑物外部进行现代化处理，这有利于提升建筑物的整体观赏性。有些建筑物属于半球造型建筑，网络式圆形屋顶是其重要的应用模式，这种房屋结构，有利于减少建筑成本，其不需要承重墙及内部支撑结构，建筑物内部空间可以进行随意性划分，但要确保其空间的有效性，确保其拥有良好的光线。 3、建筑设计的功能性 每个人的审美观不同，其居住理念存在明显的差异性，这体现在其居住文化方面、审美观方面、价值观取向方面等，受到这些因素的影响，其对建筑物房屋功能的要求亦不相同。居住者处于不同的发展时期，其对建筑物的空间结构要求亦不同，这受到其家庭结构的影响。为了满足居住者的需求，在房屋建筑设计过程中，设计者需要保障空间结构设计的灵活性，确保房屋内部各个空间的相互独立性。 三、房屋建筑设计的发展趋势 1、理性化设计
乙酸乙酯间歇反应釜 工 艺 设 计 说 明 书
目录 前言 (3) 摘要 (4) 一．设计条件和任务 (4) 二.工艺设计 (6) 1. 原料的处理量 (6) 2. 原料液起始浓度 (7) 3. 反应时间 (7) 4. 反应体积 (8) 三. 热量核算 (8) 1. 物料衡算 (8) 2. 能量衡算 (9) 3. 换热设计 (12) 四. 反应釜釜体设计 (13) 1. 反应器的直径和高度 (13) 2. 筒体的壁厚 (14) 3. 釜体封头厚度 (15) 五. 反应釜夹套的设计 (15) 1. 夹套DN、PN的确定 (15) 2. 夹套筒体的壁厚 (15) 3. 夹套筒体的高度 (16) 4. 夹套的封头厚度 (16) 六. 搅拌器的选型 (17) 1. 搅拌桨的尺寸及安装位置 (17) 2. 搅拌功率的计算 (18) 3. 搅拌轴的的初步计算 (18) 结论 (19) 主要符号一览表 (20) 总结 (21) 参考书目 (22)
前言 反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。 反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的： 1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要 求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。 3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算 结果。 化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
中北大学 课程设计说明书 学生姓名:学号： 1404 学院: 环境与安全工程学院 专业: 安全工程 题目: 乙烯/空气混合气体管道波纹阻火器设计 指导教师：职称:讲师 2018年1 月14日
目录 1 概论 (1) 2 机械阻火器 (2) 2.1 阻火器的工作原理 (2) 2.2 阻火器的种类 (4) 2.3 阻火器主要应用场所 (4) 2.4 阻火器特点 (5) 3 波纹型阻火器（乙烯/空气）设计 (6) 3.1 GZW-1型波纹型阻火器 (6) 3.2波纹型阻火器结构 (8) 3.3阻火器结构设计 (9) 3.4阻火器性能测试 (15) 4课程设计总结 (16) 参考文献 (17)
1概论 爆炸阻隔是一种利用隔爆装置将设备内发生的燃烧或爆炸火焰实施阻隔，使之无法通过管道传播到其他设备中去的一种防爆技术措施。隔爆技术措施按作用机制不同，分为机械隔爆和化学隔爆两种类型，隔爆装置主要有工业阻火器、主动式隔爆装置和被动式隔爆装置等几种类型。工业阻火器又分为机械阻火器、液封阻火器和料封阻火器等类型，主要用于阻隔燃烧和爆炸初期火焰蔓延；主动式隔爆装置通过传感器探到的爆炸信号实施制动；被动式隔爆装置则依靠爆炸波本身引发制动。本次设计产品为波纹型阻火器（乙烯/空气），为机械阻火器的一种。阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃、易爆物料的设备、管道、容器内，或者阻止火焰在设备和管道闻蔓延。 乙烯极易发生氧化爆炸，当乙烯气体浓度达到爆炸极限，遇到点火源，便可发生氧化爆炸。乙烯在空气中爆炸浓度范围大约为2.74～36.95%（体积）。同时乙烯爆炸所需点火能很低，约0.096 mJ。此外乙烯具有分解爆炸特性，其分解过程不需要助燃剂氧气的参与。一旦局部气体过热使少量气体分解而波及剩余气体，短时间内气体急剧膨胀并且放出大量热量，最终导致爆炸发生[1]。故通过高效、经济的阻火器来阻止乙烯爆炸，或进行爆炸阻隔很有必要。 防火、灭火技术是防火防爆课程的主要研究内容之一，通过本设计，进一步学习防火、灭火的基本理论知识，掌握各类阻火器的工作原理、规格、用途、效能以及使用方法。
化学化工学院 化工专业课程设计 设计题目: 管式反应器设计 化工系
化工专业课程设计——设计文档质量评分表( 100分)
评委签名: 日期:
目录 绪论 (1) 1设计内容与方法介绍 (2) 1.1反应器设计概述 (2) 1.2设计内容 (3) 1.3生产方法介绍 (4) 1.4反应器类型特点 (6) 1.5反应器选择及操作条件说明 (7) 2工艺计算 (8) 2.1主要物性数据 (8) 2.2MATLAB 计算，确定管长，主副反应收率 (8) 2.3管数计算 (10) 3压降计算公式 (10) 4催化剂用量计算 (11) 5换热面积计算 (11) 6反应器外径计算 (12) 7壁厚计算 (13) 8筒体封头计算 (13) 9管板厚度计算 (14) 10设计结果汇总 (14) 11设计小结 (15)
绪论 管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器能够很长, 如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构能够是单管, 也能够是多管并联, 能够是空管, 如管式裂解炉, 也能够是在管内填充颗粒状催化剂的填充管, 以进行多相催化反应, 如列管式固定床反应器。一般, 反应物流处于湍流状态时, 空管的长径比大于50, 填充段长与粒径之比大于100(气体)或200( 液体) , 物料的流动可近似地视为平推流。管式反应器返混小, 因而容积效率( 单位容积生产能力) 高, 对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。另外, 管式反应器可实现分段温度控制。管式反应器在近40年里, 由于其体积小, 效率高的特点, 在化工中的应用与发展十分迅速。因此, 对管式反应器的研究具有深远的意义。 中国自20世纪80年代引进这一先进技术后, 由上海化工研究院、南华集团设计院和郑州工业大学在”七五”期间承担了管式反应器的国家攻关项目, 四川大学在”八五”、”九五”、”十五”期间也承担了管式反应器的国家攻关项目和有关基础研究工作。一些研究、设计院和高校大力协同, 积极开展基础研究工作和承担工程项目, 至今取得了很大的成绩, 填补了这一领域的空白。随着现代高科技的发展, 中国研制的新型管式反应器也必将赶上世界先进水平, 在化工界占有一席之地。
4?从反应器停留时间分布测定中 ，求得无因次方差「二 _ 0.98 ，反应器可视为 XXX 大学 化学反应工程 试题B （开）卷 （答案）2011 — 2012学年第一学 期 一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1.反应器中等温进行着 A T P （1）和A T R （2）两个反应，当降低 A 的浓度后，发现反 应生成P 的量显著降低，而 R 的生成量略降低，表明 （） A .反应（1）对A 的反应级数大于反应 （2） B .反应（1）对A 的反应级数小于反应 C .反应（1）的活化能小于反应 （2） D .反应（1）的反应速率常数大于反应 2 一为（） 2?四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值 A . 1.0 B. 0.25 C . 0.50 A （1） > A ⑶ > D . 0 P —-(2)， Q 3. 对一平行一连串反应 为了目的产物的收率最大， A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 4. 两个等体积的全混流反应器进行串联操作， 与第二釜的反应速率-広2之间的关系为（ A . -r Ai > -r A2 B . -r Ai 则最佳操作温度序列为（ ,P 为目的产物，若活化能次序为：E 2 电子技术课程设计报告设计课题：反应测试器的设计与开发 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名：陈旭亮 指导教师：于爱华、张震宇、郑玉珍、瞿晓设计时间：2013/7/3——2013/7/11 自动化与电气工程学院 反应测试器的设计与开发 一、设计任务与要求： 设计任务：设计一个反应能力测试电路，当被测对象看到第一个LED点亮后，即迅速按下按键，用LED发光二极管指示人的反应速度的快慢。 除了LED显示，还可以增加蜂鸣器电路，按键过程中可以让它鸣叫， 也可以超时后鸣叫。 设计内容： 1、数字电路部分设计：用555芯片和CD4017芯片，设计一个反应能力测 试电路，当被测对象看到第一个LED点亮后，即迅速按 下按键，用LED发光二极管指示人的反应速度的快慢。 除了LED显示，还有蜂鸣器，过程中可以让它鸣叫，也 可以超时后鸣叫。该部分还用到相关的与非门、或非门、 非门等芯片（如74HC00、74HC02、74HC04等）以及三 极管（如8050，用于放大驱动）等器件。 2、模拟电路部分设计：用7805芯片和相关外围电容，设计一个5V 稳压电 源。考虑到安全性，不做降压和整流部分，而是直接通入 DC，如9V DC适配器。5V电源用于给数字部分供电。 设计要求： 1、基本部分：实现反应能力LED显示，LED显示要能区分出人反应速度的 快慢。可以用单个点亮（不同的LED点亮代表不同的反应速度）、 或多个点亮（点亮的LED越少，代表反应能力越快）的方法，诸 如此类，具体不作规定。 2、发挥部分：在基本部分基础上加入声音功能，可以在测试过程中让其鸣叫， 也可以测试超时后让其鸣叫，具体不作规定。 二、方案设计与论证： 反应测试器总体方框图如图所示： 中北大学 中北大学 课 程 设 计 任 务 书 《反应工程》 课程设计说明书 院（部）名称化学与材料工程学院学生姓名 设计项目乙酸乙酯的反应器设计 指导教师 专业班级化学工程与工艺 前言 反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。 反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的： 1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要 求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。 3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算 结果。 化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。 《化学反应工程》试题 XXX大学化学反应工程试题B（开）卷 （答案）2011—2012学年第一学期 一、单项选择题：（每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A的反应级数小于反应(2) C．反应(1)的活化能小于反应(2) D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B ) A． 1.0 B. 0.25 C．0.50 D．0 3．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2 一选线 选线是公路设计的重要环节之一,选线的质量直接关系到公 路的造价及今后使用的适用性,安全性,可靠性和寿命.也是一个综合判断选择的过程,既要考虑地形,地质条件的变化,又要均衡路线本身平,纵,横三方面的相互影响和制约.自然条件对路线的影响因素也很多,主要考虑:地形,地质,气候,水文等.所以在平 面图上选择线路都要考虑上述的条件,因为是沿溪线,路线伴随 着一条季节性流水的河流,也要把这条因素考虑进去.选择好的 路线以确保公路的安全和自然环境良好,因此采用比选的原则进行路线的选择. 此路段是沿溪线和越岭线,其主要特点是由于沿溪线沿河流 布线,平纵线形较好,在河边一般都有台地可以利用,加之河床的纵坡一般比路线的纵坡小,所以路线的平纵线形均能满足设计要求,平面受纵面的制约较小,沿溪线海拔低,气候条件较好,对施工,养护,营运有利,而且沿溪线傍山临河,砂石等原材料比较丰富,施工用水容易解决.在路线布线时,要结合地形克服不利影响,发挥沿溪线的优势,使公路更好的为社会服务. 二.定线 公路定线根据公路等级,要求和条件在纸上定线.步骤如下: 1.拟定线路走向在1:5000的地形图上,根据路线的起终点 和中间控制点,仔细分析控制点间的地形,地质及地物情 况,选择地势平缓,山坡顺直,河谷开阔及有利于回头展线 的地点等,拟定路线各种可能的走向,完成路线的总体布 局. 2.放坡试线要考虑坡度,坡长及点的布控进行多次的试定 比较,最终选择出一条合适的路线. 三.平面设计 因为地形比较平缓,所以只设有圆曲线进行设计.根据<<规范>>规定选择半径. 平曲线要素表 四.纵断面设计 路线选定以后,量出平面图中路中心线穿过每一等高线的桩号及高程,绘制纵断面图,点绘地面线,进行纵坡设计. 五.横断面设计 三级公路设计车速为40km/h,路肩宽度为0.75m,路面宽度为 7.5m,则路基宽度为9.0m. 六.路面设计 (后有附书) 七.路基设计 (后有附书) 八.涵洞设计 (后有附书) 九.技术标准 按照规范要求（书中规范）来设计路线，采用技术标准如下： ①公路等级：三级公路； ②计算行车速度：40公里/小时 ③路基宽度：路基宽9.0米 ④路面宽度：路面宽度2*3.75米课程设计——反应测试器的设计与开发解析
水污染控制工程课程设计
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名： 学 专 题 院： 业：
郭凯旋
学 号： 化工与环境学院 环境工程
0804014209
目：流量为 8000 m3/h 的城市污水 A2/O 法 脱氮除磷工艺设计
指导教师： 指导教师：
晋日亚
职称: 职称:
副教授
2011 年 5 月 27 日
课程设计任务书
2010~2011 学年第 二 学期
学 专
院： 业：
化工与环境学院 环境工程 郭凯旋
3
学 生 姓 名：
学 号： 0804014209
2
课程设计题目：流量为 8000 m /h 的城市污水 A /O 法 脱氮除磷工艺设计 起 迄 日 期： 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 5 月 16 日～5 月 27 日 环境工程系 晋日亚 王海芳
下达任务书日期: 2011 年 5 月 16 日
1．设计目的：
通过课程设计，进一步强化水污染控制工程课程的相关知识的学习，初步掌握污水 处理中常见构筑物的设计方法、 设计步骤。 学会用 CAD 软件绘制构筑物的基本设计图纸。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
原始数据与基本参数： 原始数据与基本参数： 设计污水流量： 8000 m3/h； z： COD： mg/L， K 1.3， 300 BOD5： 200mg/L； 170mg/L； SS： TN：20mg/L；TP：6 mg/L，水温：10～25℃，处理后二级出水 BOD5：25mg/L；SS： 30mg/L；TN＜5mg/L,TP≤1 mg/L。其它参数查阅相关文献自定。 设计内容和要求： 设计内容和要求 ①计算 A2/O 法脱氮除磷的工艺参数； ②A2/O 法脱氮除磷的工艺构筑物的图纸详细设计。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 ：
（1）课程设计说明书一份； （2）说明书内容包括： ①A2/O 法脱氮除磷的工艺在水处理中的作用说明； ②根据给出参数对 A2/O 法脱氮除磷的工艺各部分尺寸的详细计算过程； ③设计图纸（CAD 绘图）规范，图纸包括整体图和局部图的设计，计算尺寸要在图 中相应的位置标明； ④单位要正确，参考文献必须在说明书中相应的位置标注，语言流畅、规范。 （3）工作量：两周乙酸乙酯反应器课程设计
化学反应工程期末考试试题及答案
道路工程设计方法
相关主题
文本预览