目录
一、设计任务书 (1)
二、概述 (4)
三、工艺设计计算 (5)
1．设计依据 (5)
2. 设计方案............................................. . (5)
3. 设计计算 (5)
3.1间歇反应釜的生产计算 (5)
3.2连续反应釜的生产计算 (6)
四、设备设计与选型 (10)
1.反应釜及夹套的设计计算 (10)
2.搅拌器的设计 (12)
3.夹套式反应釜附属装置的确定 (13)
五、参考文献 (16)
六、总结 (17)
七、致谢 (18)
八、附工程图纸 (19)
08级化学工程与工艺专业《化学反应工程》
课程设计任务书
一、设计项目
年产2000吨乙酸乙酯的反应器的设计
二、设计条件
1、生产规模：2000+学号×100吨/年
2、生产时间：连续生产8000小时/年，间隙生产6000小时/年
3、物料损耗：按5%计算
4、乙酸的转化率：60%
三、反应条件
反应在等温下进行，反应温度为80℃，以少量浓硫酸为催化剂，硫酸量为总物料量的1%，当乙醇过量时，其动力学方程为：- r A=kC A2。A为乙酸，建议采用配比为乙酸：丁醇=1：5（摩尔比），反应物料密度为0。85㎏/l，反应速度常数k 为15.00/（kmol.min）
四、设计要求
1、设计方案比较
对所有的设计方案进行比较，最后确定本次设计的设计方案。
2、反应部分的流程设计（画出反应部分的流程图）
3、反应器的工艺设计计算
生产线数，反应器个数，单个反应器体积。
4、搅拌器的设计
对搅拌器进行选型和设计计算。
5、画出反应器的装配图
图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。
6、设计计算说明书内容
设计任务书；
目录；
设计方案比较；
工艺流程图设计；
反应器的设计
搅拌器的设计；
设备装配图；
设计总结；
参考资料。
7、绘制主要设备的装配图。
用A
图纸绘制主要设备装配图（图面应包括设备主视图、局部视图等，并配备明细表、1
管口表、技术性能表、技术要求等），要求采用CAD制图。
指导老师：戴云信
2011年5月20日
概述
此次课程设计，是结合《化学反应工程》这门课程的内容及特点所进行的一次模拟设计。它结合实际进行计算，对我们理解理论知识有很大的帮助。同时，通过做课程设计，我们不仅熟练了所给课题的设计计算，而且通过分析课题、查阅资料、方案比较等一系列相关运作，让我们对工艺设计有了初步的设计基础。在设计过程中解决所遇难题，对我们养成独立思考、态度严整的工作作风有极大的帮助，并为我们以后从事这个行业做好铺垫。
酯化反应是有机工业中较成熟的一个工艺。尽管现在研制出不同的催化剂合成新工艺，但设计以硫酸作为催化剂的传统工艺是很有必要的。酯化反应器设计的基本要求是满足传质和传热要求。因此需要设计搅拌器。另外，反应器要有足够的机械强度，抗腐蚀能力；结构要合理，便于制造、安装和检修；经济上要合理，设备全寿命期的总投资要少。
夹套式反应釜具有以下特点：1、温度容易控制。2、浓度容易控制。3、传质和传热良好。4、设备使用寿命长。
产品乙酸乙酯简介：无色澄清液体，有强烈的醚似的气味，清灵、微带果香的酒香，易扩散，不持久。分子量 88.11，沸点：77.2℃，微溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂.通过给定设计的主要工艺参数和条件，综合系统地应用化工理论及化工计算知识，完成对反应釜的工艺设计和设备设计。
工艺设计计算
1. 设计依据
《乙酸乙酯生产设计任务书》
2. 设计方案
对于乙酸乙酯的生产既可以采用间歇式生产，也可以采用连续式生产。本次设计将根据自己的生产规模计算，对设计方案进行比较，得出合理的工艺设计流程。
3. 工艺计算及方案选择
3.1 间歇釜进料 3.1.1 流量的计算 3.1.1.1 乙酸乙酯的产量
化学反应方程式：
O H CH COOCH CH OH CH CH COOH CH 2323233+??→←+浓硫酸
乙酸乙酯的相对分子质量为88，所以要求的生产流量为
F 酯=
8.146000
881078003
=??h kmol / 3.1.1.2 乙酸的流量
乙酸采用工业二级品（含量98%），乙酸与乙酸乙酯的物质的量比为1:1，乙酸的转化率60=x %,物料损失以5%计， 则乙酸的进料量
F A0=4.2698.095.06.08
.14=??h kmol
/ 3.1.1.3 乙醇的流量
乙醇与乙酸的摩尔配比为5：1，则乙醇的进料量为 F 乙醇=5×26.4=132kmol/h
3.1.1.4 总物料量流量：F= F A0+F 乙醇=26.4+ 132=158.4 kmol/h 3.1.1.5 硫酸的流量：总物料的质量流量如下计算，
W 总=F A M A +F 乙M 乙+W 硫酸=
h kg /3.773399
.046
132604.26=?+? 因硫酸为总流量的1%，则
W 硫酸=7733.3?0.01=77.33h kg /，即可算其物质的量流量
F 硫酸=77.33/98=0.789h kmol
/
表1 物料进料量表 .
名称 乙酸 丁醇 浓硫酸 流量kmol/h
26.4
132
0.789
3.1.2 反应体积及反应时间计算
当乙醇过量时，可视为对乙酸浓度为二级的反应，其反应速率方程
2
A
A kc r =-（A 为乙酸） 当反应温度为80℃，催化剂为硫酸时，反应速率常数
k=15.00()min
/?kmol L =0.9m 3/(kmol.h) 因为乙醇大大过量，反应混合物密度视为恒定，等于0.85kg/L
93.260
4651000
85.00,=+??=A c
当乙酸转化率60=x %，由间歇釜反应有：
h 57.0)93.214.093.21(9.01)11(11)(02=-?=-=-=--=??A A cA cAo A A cA
cAo A
A c c k c dc k r dc t
根据经验取非生产时间h t 5.0='，则反应体积
3,0064.9)5.057.0(93
.24
.26)(m t t c F V A A R =+?=+=
因装料系数为0.75，故实际体积 385.1275.064.9m V R ==
要求每釜体积小于5m 3
则间歇釜需3个，每釜体积V=4.28 m 3圆整，取实际体积3m 5.4=V 。
3.2 连续性进料的计算 3.2.1 流量的计算 3.2.1.1 乙酸乙酯的产量
化学反应方程式：
乙酸乙酯的相对分子质量为88，所以要求的生产流量为
F 酯=h kmol /07.118000
881078003=??
3.2.1.2 乙酸的流量
乙酸采用工业二级品（含量98%），乙酸与乙酸丁酯的物质的量比为1:1，乙酸的转化率60=x %,物料损失以5%计， 则乙酸的进料量
F A0 =83.1998.095.06.007
.11=??h kmol
/ 3.2.1.3 乙醇的流量
乙醇与乙酸的摩尔配比为5：1，则丁醇的进料量为
h
k m o l F /17.99583.19=?=乙醇
3.2.1.4 总物料量流量：F=h kmol F F A /11917.9983.190=+=+乙醇 3.2.1.5 硫酸的流量：总物料的质量流量如下计算，
W 总=F A M A +F 乙M 乙+W 硫酸=h kg /9.580999
.046
17.996083.19=?+?
因硫酸为总流量的1%，则
W 硫酸=5809.9?0.01=58.09h kg /，即可算其物质的量流量
F 硫酸=58.09/98=0.59h kmol
/
表2 物料进料量表 .
名称 乙酸 乙醇 浓硫酸 流量kmol/h
19.83
99.17
0.59
3.2.2 反应体积及反应时间计算
当乙醇过量时，可视为对乙酸浓度为二级的反应，其反应速率方程
2
A
A kc r =-（A 为乙酸） 当反应温度为80℃，催化剂为硫酸时，反应速率常数k=15()min
/?kmol L 因为乙醇大大过量，反应混合物密度视为恒定，等于0.853/cm g 。因硫酸少量，忽略其影响，
93
.260
465100085.00
,=+??=A c 对于连续式生产，若采用两釜串联，系统为定态流动，且对恒容系统，
0ν
不变，
ντi
i V =
不变 2
2
121101)()(A A A A A A r c c V r c c V --=
=--=νν 2
2
22
121110A A A A A A c k c c c k c c -=- 若采用两釜等温操作，则21k k =
代数解得 31kmol/m 73.1=A c 所以 32
210100015.373
.19.093.2)73.193.2(83.19)(m kc c c c F V A A A A A =??-?=-=
装料系数为0.75，故实际体积V=3.015÷0.75=4.023m 。故采用一条的生产线生产即可，即两釜串联，反应器的体积V<53m ， 3.2.3 反应时间：连续性反应时间 h r c c v V A A A 45.073.19.073.193.2)(2
10=?-=--==τ 3.3 设计方案的选择
经上述计算可知,间歇釜进料需要4.5m 3反应釜3个,而连续性进料需2个4m 3反应釜。根据间歇性和连续性反应特征比较，间歇进料需2条生产线，连续性需1条生产线。虽然，间歇生产的检测控制等装备就比连续性生产成本高，所耗费的人力物力大于连续生产，但该课题年产量少，选择间歇生产比连续生产要优越许多。故而，本次设计将根据两釜串联的的间歇性生产线进行，并以此设计其设备和工艺流程图。
附：表3. 物料物性参数[1]
名称 密度3/m g （100o
C ） 熔点/o C 沸点/o C 黏度/mPa.s 百分含量 乙酸 1.045 16.7 118 0.45 98% 乙醇 0.810 -114.1 78.3 0.52 98% 乙酸乙酯 0.894
-83.6
77.2
0.25
98%
表4.乙酸规格质量[1]：GB1628-79
一级二级外观≤铂钴30号，透明液体无悬浮物KMnO4试验/min ≥ 5.0 ——乙酸含量/% 99.0 98.0
甲酸含量/% 0.15 0.35
乙醛含量/% 0.05 0.10
蒸发残渣/% 0.02 0.03 重金属(以Pb计)/% 0.0002 0.0005
铁含量/% 0.0002 0.0005
4、工艺流程图
根据设计方案由CAD作出其反应流程图如下
图为反应过程的工艺流程图
设备设计与选型
1．反应釜体及夹套的设计计算
1.1 筒体和封头的几何参数的确定
1.1.1 筒体和封头的型式 选择圆筒体，椭圆形封头。
1.1.2 筒体和封头的直径
反应物料为液夜相类型，由表H/D i =1.0︿1.4 考虑容器不是很大，故可取H/D i =1.1
由式
D i =
3
14.34D
H V
?
=33
6.11
.114.34
4m =??
反应釜内径的估算值应圆整到公称直径DN 系列，故可取1600 mm 。封头取
相同内径，其直边高度h o 由附表12[3]
初选h o =40 mm 。 1.1.3 确定筒体高度H
当 D g =1600 mm ，h o = 40 mm 时，
由附表12[3]
可查得椭圆形封头的容积为 V 封 =0.617 m 3 查得筒体1米高的容积V 1米=2.014 m 3 014
.2617
.00.41-=-=
米封V V V H ≈1.68m 取 H = 1680 mm 则 H/D i = 1680/1600≈1.1 选取椭圆封头，其公称直径为1600mm ，曲面高度为400mm ，直边高度为40mm ，容积为0.617 m 3
1.1.4 夹套直径、高度的确定
根据筒体的内径标准，经计算查取，选取DN=1800的夹套。夹套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径 。 夹套高度H 2：
2H ≥ 米
封
η1V V V - ,式中η为装料系数，η = 0.75 ，代入上式：
m 18.1014
.2617
.00.475.02=?=
－H
取：H 2 = 1200 mm 。
1.2釜体及夹套厚度的计算 1.
2.1设备材料
根据设备的工作条件，可选择Q235—A 作为釜体及夹套材料，由附表6[2]查得所选材料许用应力为：[σ]100 = 113 MPa 1.3 设备的壁厚计算 1.3.1 釜体筒体壁厚计算 1.3.2 内压设计计算
根据工作条件，可选取P=0.2MPa 为设计内压。 根据式（10-12）[2]筒体的设计厚度： 2t
i ][2C P PD d +-=υσδ22
.08.011321600
2.0+???=－≈
3.8mm 式中：
δd —— 圆筒设计厚度，mm ； D i —— 圆筒内径 ，mm ； P —— 内压设计压力，MPa ；
Φ —— 焊接接头系数，考虑到夹套的焊接取0.8（表10-9[2]）； C 2 —— 腐蚀裕量，取 2 mm ；
[σ]t ——材料许用应力：[σ]100 = 113 MPa 。
考虑到钢板负偏差，初选C 1 = 0.6 mm （表10-10[1]）。 所以，内压计算筒体壁厚：3.8 + 0.6 = 4.4mm 1.3.3 外压设计计算
按承受0.25MPa 的外压设计
设筒体的设计壁厚 δ = 7 mm ，并决定L/D o ；D o /δ 之值：
D o ——筒体外径，D o = D i + 2δd =1600 +2×7 =1614 mm ；
L ——筒体计算长度，L = H 2 +31h = 1400+3
1
×400 =1533 mm （h 为封头
的曲面高度），则：
L/D o = 16141533 ≈ 0.95，D o /δ = 7
1614
≈ 230，
由图10-15[2]查得A = 0.00045，由图10-17[2]差得 B = 65 MPa ，则许用外
压为：
[P] =
δ
O D B = 71614
65= 0.28 MPa ＞0.25 MPa 。 可见，δ = 7 mm 满足0.25 MPa 外压稳定要求，考虑壁厚附加量C = C 1 + C 2
= 0.6 + 2 = 2.6 mm 后，筒体壁厚 δn = δ + C = 7 +2.6 = 9.6 mm ，圆整到标准钢板规格，δn 取 10 mm 。
综合外压与内压的设计计算，釜体的筒体壁厚为10mm ，经计算校核，满足设备安全要求。 1.3.4 釜体封头壁厚计算
按内压计算：S 封 =
C
P
PD i +-5.0][2t υσ
P = 0.2MPa, D i = 1600mm, Φ = 0.8, [σ]t = 113Mpa, C = 0.6+2 = 2.6mm,
代入得 S 封= 4.4mm.
因为釜体的筒体S 筒釜= 10mm ，考虑到封头与筒体的焊接方便，取封头与筒体厚 S 封头= 10mm
经采用图解法外压校核，由于[P]﹥P T ，外压稳定安全，故用S 封筒= 10 mm 。 1.3.5 夹套筒体壁厚设计计算
根据式（10-12）[2] 筒体的设计厚度： δd =
P
PD -υσt
i ][2+ C 2 =25.08.011321800
25.0－???+ 2 ≈ 4.5 mm 考虑到钢板负偏差，初选C 1 = 0.6 mm
故夹套筒体的厚度为4.5+0.6 = 5.1mm ，圆整到标准系列取6 mm 。经校核，设备稳定安全。
1.3.6 夹套封头壁厚设计与选择
S 封夹=
C P
PD t
+-5.0][2υσ夹
S 封夹=25
.05.08.0113225
.01800?-???+2.6 ≈ 5.1 mm.
圆整到规格钢板厚度，S 封夹 = 6mm ，与夹套筒体的壁厚相同，这样便于焊接。经校核，设备稳定安全符合要求。 据附表12[2]可查取到夹套封头尺寸：
公称直径：1800mm ，曲面高度：450mm ，直边高度：40mm 1.3.7 反应釜设计参数
表4 夹套反应釜的相关参数
项目 釜 体 夹 套 公称直径DN/mm 1600 1800 公称压力PN/MPa
0.2 0.25 高度/mm 1680 1200 筒体壁厚/mm 10 6 封头壁厚/mm 10
6
2、搅拌器设计
2.1 搅拌器的形式选择
根据工作条件，由于物料的黏度不大，考虑到物料的流动、搅拌目的及转速要求，选择搅拌器的形式为：双叶螺旋桨式，桨叶直径为800 mm 。 2.1.1 搅拌器转速n ：根据相关的工艺经验数据，选择n = 100 rpm 2.1.2 传动功率P ：
搅拌的雷诺数Re 1000010245
.08.060100
850622
>?≈??
==u
nd
R e ρ 则：
KW W d n K P T 3.112898508.06010032.053
5
3
≈=????
? ???==ρ
（K T 可查取表3-9[1]） 2.1.3 电机功率
本设计中考虑传动效率为90%，则： P 电 = P/0.9 = 1.3/0.9 = 1.44KW 2.1.4 减速器的选择
根据以上计算，并查取文献，选用BLD1.5-2-29Q 型减速器，其出轴转速为100rpm ，适用。 2.1.5 电动机的选择
选用电动机的型号为：JO2-22-1 2.2搅拌轴直径的设计计算
2.2.1 搅拌轴材料：选用Q235-A ,选取其[τ]=16MPa （[τ]为轴材料的许用切应力，单位：MPa ,对于Q235-A ,取12～20MPa ） 2.2.2 搅拌轴强度计算
mm n P d 3416
1003
.1365][36533
≈?=≥τ 圆整，取d = 40 mm 2.2.3 搅拌轴刚度计算
[]mm Gn P d 6.3381000
7.01003
.11537153744
≈??=≥θ （式中[θ]为轴的许用扭转角(°/m)，对于一般的传动，可取0.5～1.0(°/m)，本设计中物料黏度不大，取为0.7）
经计算比较，轴径为40mm 满足强度、刚度要求，故选择搅拌轴径为40 mm 。
3.夹套式反应釜附属装置的确定
支座的选定：（以下参考书[3]）
3.1.1因发应釜需外加保温，故选B 型悬挂式支座 3.1.2 反应釜总重 Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4
式中：Q 1——筒体与夹套筒体总重
Q 2——封头与夹套封头总重
Q 3——料液重，按水压试验时充满水计
Q 4——附件重，人孔重900N ，其它接管和保温层按1000N 计
故：
Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 = 12357 + 4690 + 53057 + 1900 = 72004N 按两个支座承载计，每个支座承载36002N
由表11-6[2] 选：
支座B4 JB/T 4735-92
3.2 人孔C ：选用长圆型回转盖快开人孔 人孔PN0.6，400×300 JB 579-79-1 3.3 接管及其法兰选择
3.3.1 水蒸气进口管：υ108×4，L=200mm ，10号钢 法兰：PN0.6 DN100 HG 20592-97 3.3.2 冷却水出口管：υ57×3.5，L=150 mm ，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN50 HG 20592-97 3.3.3 进料管：
3.3.3 1乙酸进料管 0003
.03600
104060
09.20=??=v
管径
m
d 025.06.014.30003
.04=??=
根据管子规格圆整选用5.225?φ的无缝钢管，L=150mm 法兰：PN0.25 DN25 HG 20592-97
3.3.3.2乙醇醇进料管 s m v /016.03600
79046
45.1003=??=
管径
m
d 045.0114.30016
.04=??=
根据管子规格圆整选用418?φ的无缝钢管，L=200mm
法兰：PN0.25 DN50 HG 20592-97
3.3.3.3 浓硫酸进料管 s m v /00001.03600
183098
6.03=??=
管径
m
d 011.01.014.300001
.04=??=
根据管子规格圆整选用418?φ的无缝钢管，L=100mm 法兰：PN0.25 DN10 HG 20592-97
3.33.4 出料管：出料总质量流量
k
g /h 5809=++=硫酸乙醇乙醇W M F M F W A A 因密度3kg/m 850=ρ，则体积流量为
s /m 00189.03600
85095
.58093=?=
V
由表1-1[4]
得，因进料黏度低，选取管道中流速m/s 0.1=u
则管径m 049.00
.114.300189
.04=??=
d
根据规格选取υ57×3.5的无缝钢管。
法兰：PN0.6 DN50 HG 20592-97
3.3.35 温度计接管：υ45×2.5，L=100mm ，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN40 HG 20592-97 3.3.36 不凝气体排出管：υ32×3.5，L=100 mm ，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN25 HG 20592-97 3.33.7 压料管：υ57×3.5，L=200 mm ，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN50 HG 20592-97 3.3.38 压料管套管：υ108×4，L=200 mm ，10号钢 法兰：PN0.25 DN100 HG 20592-97
参考文献：
[1]陈甘棠主编．《化学反应工程》．第三版．化学工业出版社，2009
[2]陈国桓主编．《化工机械基础》．第二版. 化学工业出版社，2007
[3]周大军、揭嘉主编.《化工工艺制图》.化学工业出版社，2005
[4]《实用化学手册》．科学出版社
[5]姚玉英主编．《化工原理》．修订版.天津科学技术出版社，2006
[6]印永嘉等主编．《物理化学简明教程》.第四版．高等教育出版社，2007
总结
这次课程设计，经过三周时间，已经基本完成。在这次课程设计中遇到的难题，自己也通过各种学习途径有了解决。看到这份设计书能在预期内顺利完成，真的感到十分欣慰。同时，也享有付出就有收获的喜悦。我相信，只有努力过，才会拥有成功的机会。
乙酸乙酯的反应是一个成熟的有机工艺过程。在方案选择过程中，它很好的将间歇反应和连续性反应结合起来比较，这样掌握这部分知识就会更加容易，事实亦正是如此。通过这样与实际情况联系的学习，对以前许多比较抽象理论的理解会更加透彻。
此次课程设计前，我们也对其它学科进行过设计学习。将这次设计各部分都完成后，自己能体会到此次的差异。这次的课程设计有个最大的特点就是它的相对完整性。在以往课程设计中，我们接触的都是单个的单元，而此次的设计要求我们对整个工艺有完整的流程。这不仅与本门课程的特征相关，也让我们对一个工艺流程设计所需考虑的问题有比较全面的了解。对我们以后全面考虑问题有很好的帮助，可谓受益匪浅。
本次设计将工艺设计和设备设计结合，对二者有了全面的联系和掌握。这不仅使自己对各个单元操作有了了解，同时对我们今后工作中考虑问题很有益处。这次的课程设计相当一次模拟实践，帮助我们养成严整、务实的良好作风，提高了全面考虑问题的综合能力，各方面都有了较大程度的进步，达到了预期效果。
致谢
课程设计对于工科学生是一个十分重要的环节，作为化学工程专业的学生，特别感谢教研室的老师们能结合实际，对我们的课程有着精心合理的安排。让我们能够理论和实践及时结合学习，即提高了平日的学习兴趣，又与今后的工作接轨，做了很好的铺垫。
此次课程设计由戴云信老师担任我们的指导老师。在课程设计过程中，只要我们有难题，戴老师都会不辞辛劳，毫不犹豫的从另一校区赶过来为大家辅导。同时，戴老师还是一名严格的教师。对于我们设计过程中的一些不良习惯，他都直接指出来，并要求我们及时改正。正是老师这种严格而又认真负责的工作作风，才使本次设计能顺利完成。
此外，在这次设计中遇到了不少问题，都是和同学讨论、互相学习解决的。在此，对所有于自己有所帮助的同志一并表示感谢。
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
《土木工程施工课程设计》 课程设计报告 系别：城市建设学院 专业班级：工程管理0802 学生姓名：董小勇 指导教师：贺瑶瑶 （课程设计时间：2011年1月3日——2011年1月17 日）华中科技大学武昌分校
目录 一、课程设计目的 (2) 二、课程设计题目描述和要求 (2) 1、课程设计题目描述 (2) 2、课程设计要求 (2) 三、设计报告内容 (2) 1.工程概况 (2) 1.1建筑设计特点 (2) 1.2结构设计特点 (2) 1.3建筑地点特征 (2) 1.4施工条件 (3) 2.施工方案 (3) 2.1土石方工程 (3) 2.2基础工程 (3) 2.3砌筑工程 (4) 2.4钢筋混凝土工程 (4) 2.5垂直运输和水平运输 (7) 2.6屋面工程 (7) 2.7装饰工程 (7) 2.8板的吊装 (8) 3.施工进度计划 (8) 3.1施工进度计划的作用 (8) 3.2编制依据 (8) 4.施工准备工作计划 (9) 4.1技术资料准备 (9) 4.2物资准备 (9) 4.3劳动组织准备 (10) 4.4施工现场准备 (10) 4.5冬期、雨季施工的准备 (11) 5.劳动力、材料、机械等各项资源需要量计划 (12) 6.施工总平面图的设计步骤 (13) 6.1场外交通的引入 (13) 6.2仓库与材料堆场的布置 (13) 6.3加工厂布置 (13) 6.4布置内部运输道路 (13) 6.5临时水电管网及其他动力设施的布置 (14) 7.主要技术组织措施 (14) 7.1保证工程质量措施 (14) 7.2安全施工措施 (15) 7.3降低成本措施 (15) 7.4现场文明施工措施 (15) 四、小结 (15) 参考资料 (16)
中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍
（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短
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
土木工程施工课程设计 一、工程简介 1、工程概况 某厂金工车间，柱网尺寸为6米，建筑总厂108m，宽42m，设有一道伸缩缝，采用装配式钢筋混凝凝土排架结构，共两跨。低跨柱顶标高8.40m，跨度为18m，配有5T桁车，轻轨标高6m，高跨柱顶标高为11.10m，跨宽为24m，配有10T桁车，轻轨标高8.4m，高跨柱设有天窗架。 1)建筑平面图及剖面见任务书图1。 2)柱子采用预制混凝土工字型断面柱，混凝土为C30，见任务书图2。 3)采用T型断面钢筋混凝土吊车梁及预应力大型屋面板。 4)屋架采用预应力混凝土梯形屋架，混凝土为C40，见任务书图2。 5)采用普通钢筋混凝土地基梁和连续梁。 2、施工条件 1)施工现场已经“三通一平”，基础工程已完；施工现场土质为粘土，其 地基承载力为200kPa。 2)施工单位有两台起重设备使用，一台为W1-100。另一台为W2-200，其 起重性能见任务书附录1。 3)结构构件的制作：要求柱、屋架在现场预制，其余构件如吊车梁、连系 梁、大型屋面板及地基梁等可在距离现场5公里的构件厂制作，采用汽 车运至现场进行安装。 4)施工现场所需人力、材料及设备均可按设计需要给予满足。 5)工期：主体结构安装，其施工日期定为年，月至月，共个 月。施工期间最热月平均气温29.3℃，极端最高温度40℃。 6)结构安装定额见任务书附录2。 7)混凝土强度资料见附录3. 二、施工方案的选择以及施工顺序的设计 1、施工部署 本工程基础和预置工程计划采用分段流水施工。首先施工基础，基坑挖土选择一台0.25m3反铲挖土机挖土，基础，预置工程划分施工段（应自己划分）厂房结构安装选择一台w1-200型履带式起重机作为吊装机具。 根据本工程特点，施工划分为如下几个阶段： 【1】施工准备阶段 （1）技术准备 工程开工前，由技术负责人组织施工技术人员认真熟悉施工图纸，领会设计意图，对施工图进行图纸自审。在图纸自审的基础上，会同，监理进行专业图纸会审。编制各分部分项工程施工作业方案和关键过程作业技术。进行技术交底，制定本工程项目质量计划。配备本工程所需规，标准和资料表格。做好现场交接工作，包括测量控制点，施工用水，电解驳点。专业安装配合土建埋设铁件，埋管，接
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
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)
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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 土木工程施工课程设计 专业： 姓名： 班级： 学号： 导师： 时间： 目录 第一章工程概况 (1) 一、建筑、结构概况 (1) 二、施工条件概况 (1) 第二章工程量计算·················································· 一、土方工程量···················································· 二、基础工程工程量················································ 三、柱工程量······················································ 四、梁工程量······················································ 五、楼梯工程量···················································· 六、预制板工程量·················································· 七、工程量清单表··················································第三章施工方案···················································· 一、施工段划分···················································· 二、工期控制······················································ 三、施工顺序······················································ 四、施工工艺······················································ 五、施工方法····················································· 六、施工时间····················································· 七、模板方案·····················································第四章机械设备选择················································第五章主要技术措施················································第六章施工总平面图··············································第七章施工进度计划表··········································· 参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。 《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 过程控制系统课程课题：反应釜温度控制系统 系另I」：电气与控制工程学院 专业：自动化_____________ 姓名： ________ 彭俊峰_____________ 学号：__________________ 指导教师： _______ 李晓辉_____________ 河南城建学院 2016年6月15日 反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC 调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。 1系统工艺过程及被控对象特性选取 被控对象的工艺过程 本设计以工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）为过程系统被控对象。 反应器为标准3盆头釜，反应釜直径1000mm,釜底到上端盖法兰高度1376mm, 反应器总容积，耐压。为安全起见，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过。反应器压力报警上限组态值为。反应器的工艺流程如图1-1所示。 S8Q A a珑厲娜口 图1-1釜式反应器工艺流程图 该装置主要参数如表1-1所示。各个阀门的设备参数如表1-2所示，其中，D g为阀门公称直径、K v为国际标准流通能力。 表1-1主要测控参数表 化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料， 则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为 ____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应 A 2R ，3 0/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间 h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ， s l mol C r A A ?=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。 土建专业 钢结构 课程设计 钢结构课程设计 一、课程设计的性质和任务 《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下： 1、时间要求。一般不少于2周； 2、任务要求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。 3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分 析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。 三、课程设计的内容 《钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。 题目：钢屋架设计 采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容包括：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。 完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。 普通钢屋架设计 案例及设计指导 参考题目： 一、题目：普通梯形钢屋架设计 （一）设计资料 郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm，20mm 厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）24m （2）27m 2、屋面积灰荷载标准值（1）m2（2）m2土木工程施工课程设计-完整版
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