间歇式反应釜设计说明书

反应釜设计说明书已知：反应釜装料量体积 9434.0060L反应温度 25-80℃反应压力1MPa一、反应釜体积的确定装料体积 V。

=9434.0060L反应釜容积 V装料系数η取值范围 0.7-0.9根据公式 V=ηV。

取反应釜容积 V=12000L二、反应釜高经比的确定高经比确定因素1.高经比越大，夹套传热面积增大，导热率上升2.高经比越小，搅拌器功率相对增大（搅拌器功率与桨叶半径的5次方成正比）3.若反应为发酵反应，则反应速率与空气接触面积正相关考虑本反应为非发酵反应第三条不予考虑综合1，2条并参照标准反应釜选用表，取H=3650mm，D=2200mm三、搅拌功率的确定搅拌功率P=NpρN3d51.其中Np为雷诺系数，根据反应器类型查雷诺曲线图可得Np=5.032. N为反应釜转速，转速可取60-100r/min，即1-1.67r/s3.d为桨叶半径，根据经验，桨叶半径与釜内径之比在0.2至0.5之间，以0.33居多。

考虑制作方便，取桨叶半径为800mm。

4. ρ本反应为分步反应，可看出各阶段反应液密度大致为1000g/L 4. 带入以上数据，可得反应釜搅拌功率为1.6-2.6kW四、 电动机额定功率的确定公式PN=(P ′+Ps)/ η式中 PN 为电动机额定功率P ′为搅拌功率，1.6-2.6kWPs 为轴封装置的摩擦损失功率，本装置取0.5kW （最低0.386 kW ） η为传动装置的机械效率，本装置取0.9 根据以上数据可得电动机额定功率为3.4 4kW五、 釜壁厚的确定 1. 圆筒壳壁壁厚确定 最小壁厚计算公式P PD t i-=φδδ][2式中：t ][δ——钢材在设计温度下的许用应力。

设计时，计算圆筒壁厚使用。

本次计算取用材料抗拉强度下限值为110MPa ，即δb ＝110MPa 。

φ——焊缝系数，设计制造时为1。

Di ——设备圆筒内径，该设备2200mm 。

δ——圆筒最小壁厚。

反应釜设计说明书已知：反应釜装料量体积 9434.0060L反应温度 25-80℃反应压力1MPa一、反应釜体积的确定装料体积 V。

=9434.0060L反应釜容积 V装料系数η取值范围 0.7-0.9根据公式 V=ηV。

取反应釜容积 V=12000L二、反应釜高经比的确定高经比确定因素1.高经比越大，夹套传热面积增大，导热率上升2.高经比越小，搅拌器功率相对增大（搅拌器功率与桨叶半径的5次方成正比）3.若反应为发酵反应，则反应速率与空气接触面积正相关考虑本反应为非发酵反应第三条不予考虑综合1，2条并参照标准反应釜选用表，取H=3650mm，D=2200mm三、搅拌功率的确定搅拌功率P=NpρN3d51.其中Np为雷诺系数，根据反应器类型查雷诺曲线图可得Np=5.032. N为反应釜转速，转速可取60-100r/min，即1-1.67r/s3.d为桨叶半径，根据经验，桨叶半径与釜内径之比在0.2至0.5之间，以0.33居多。

考虑制作方便，取桨叶半径为800mm。

BT （溶剂）0.3127 0.79 395.8682投入 8.9004 - 9434.0060 废物 2.5895 - 3166.9455 累计产出 6.3109 - 6267.0605 本反应为分步反应，可看出各阶段反应液密度大致为1000g/L 4. 带入以上数据，可得反应釜搅拌功率为1.6-2.6kW四、 电动机额定功率的确定公式PN=(P ′+Ps)/ η 式中 PN 为电动机额定功率P ′为搅拌功率，1.6-2.6kWPs 为轴封装置的摩擦损失功率，本装置取0.5kW （最低0.386 kW ） η为传动装置的机械效率，本装置取0.9 根据以上数据可得电动机额定功率为3.4 4kW五、 釜壁厚的确定 1. 圆筒壳壁壁厚确定 最小壁厚计算公式P PD t i-=φδδ][2式中：t ][δ——钢材在设计温度下的许用应力。

设计时，计算圆筒壁厚使用。

摘要夹套反应釜分罐体和夹套两部分，主要有封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置有搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要有电动机、减速器、联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。

本课程设计题目是夹套反应釜，该设备是由筒体、夹套、搅拌轴、减速器和电动机等组成。

本设计详细的论证了筒体直径、筒体厚度、筒体的高度设计，材料的选择以及强度、稳定性校核。

本设计还涉及到夹套的选择，夹套厚度的计算；从多个角度分成十章分别对釜体厚度、釜体封头以及电机的选择，机架的设计，以及对应的凸缘、联轴器的选择方面做了详细的介绍。

本设计中还对法兰、管法兰的选取做了详尽的介绍。

本设计选用的是皮带传动，设计中对皮带的选择做了详尽的介绍。

设计中参数选取恰到好处，不仅满足了设备的设计要求，而且使设备的操作弹性变大，运行质量得到了保证。

关键词：夹套反应釜；搅拌轴；夹套；封头；皮带轮；联轴器；法兰压力容器；设计目录第一章反应釜设计的有关内容 (1)第二章罐体几何尺寸计算 (1)2.1 确定筒体内径 (1)2.2 确定封头尺寸 (1)2.3 确定筒体高度 (1)2.4 夹套的几何尺寸计算 (2)2.5 夹套反应釜的强度计算 (3)2.5.1 强度计算的原则及依据 (3)2.5.2 内筒及夹套的受力分析 (3)2.5.3 计算内筒筒体厚度 (4)2.5.4 确定内筒封头厚度 (5)2.5.5 带折边锥形封头壁厚的设计 (5)第三章反应釜釜体及夹套的压力试验 (6)3.1 釜体的水压试验 (6)3.1.1 水压试验压力的确定 (6)3.1.2 水压试验的强度校核 (6)3.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (6)3.2 夹套的水压试验 (6)3.2.1 水压试验压力的确定 (6)3.2.2 水压试验的强度校核 (6)3.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (7)第四章反应釜的搅拌装置 (1)4.1 桨式搅拌器的选取和安装 (1)4.2 搅拌轴设计 (1)4.2.1 搅拌轴的支承条件 (1)4.2.2 功率 (1)4.2.3 搅拌轴强度校核 (2)4.2.4 搅拌抽临界转速校核计算 (2)4.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (2)第五章反应釜的传动装置与轴封装置 (1)5.1 常用电机及其连接尺寸 (1)5.2 减速器的选型 (2)5.2.1 减速器的选型 (2)5.2.2 减速机的外形安装尺寸 (2)5.3 机架的设计 (3)5.4 反应釜的轴封装置设计 (3)第六章反应釜其他附件 (1)6.1 支座 (1)6.2 手孔和人孔 (2)6.3 设备接口 (3)6.3.1 接管与管法兰 (3)6.3.2 补强圈 (3)6.3.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (4)6.3.4 固体物料进口的设计 (4)6.4 视镜 (5)第七章焊缝结构的设计 (7)7.1 釜体上的主要焊缝结构 (7)7.2 夹套上的焊缝结构的设计 (8)鸣谢 (9)参考文献 (10)绪论反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。

反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.03m ；搅拌轴的转速为200/min r ,轴的功率为4kw;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有5个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口。

反应釜设计的内容主要有：（1） 釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2） 夹套的的强度、刚度计算和结构设计； （3） 设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰； （4） 人孔的选型及补强计算； （5） 支座选型及验算； （6） 视镜的选型；（7） 焊缝的结构与尺寸设计； （8） 电机、减速器的选型；（9） 搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）选择联轴器； （11）设计机架结构及尺寸； （12）设计底盖结构及尺寸； （13）选择轴封形式；（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。

第一章 反应釜釜体的设计1.1 釜体DN 、PN 的确定 1.1.1 釜体DN 的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.1 由V=(π/4)L D i 2，L=1.1i D 则=Di 31.140.1π⨯⨯，m Di 0.1=，圆整mm Di 1000= 由[]1314页表16-1查得釜体的mm DN 1000= 1.1.2釜体PN 的确定由设计说明书知釜体的设计压力PN ＝0.2MPa 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1设计参数的确定设计压力p1：p1＝0.2MPa ；液柱静压力 p1H=10^(-6)×1.0×10^3×10×1.1=0.011MPa 计算压力p1c ： p1c=p1+p1H=0.2+0.011=0.211MPa ； 设计温度t1： <100℃ ； 焊缝系数Φ： Φ＝0.85许用应力[]t σ：根据材料Q235-B 、设计温度<100℃，由参考文献知[]t σ＝113MPa ；钢板负偏差1C ：1C ＝0.6mm （GB6654-96）； 腐蚀裕量2C ：2C ＝3.0mm 。

间歇釜单元仿真培训系统操作说明书北京东方仿真控制技术有限公司二ＯＯ四年六月一、工艺流程简述间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。

本工艺过程的产品（2—巯基苯并噻唑）就是橡胶制品硫化促进剂DM（2,2’—二硫代苯并噻唑）的中间产品，它本身也是硫化促进剂，但活性不如DM。

全流程的缩合反应包括备料工序和缩合工序。

考虑到突出重点，将备料工序略去。

则缩合工序共有三种原料，多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（C6H4CLNO2）及二硫化碳（CS2）。

主反应如下：2C6H4NCLO2＋Na2Sn→C12H8N2S2O4+2NaCL+(n-2)S↓C12H8N2S2O4+2CS2+2H2O+3Na2Sn→2C7H4NS2Na+2H2S↑+3Na2S2O3+(3n+4)S↓副反应如下：C6H4NCLO2＋Na2Sn＋H2O→C6H6NCL+Na2S2O3+S↓工艺流程如下：来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中，经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中，釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制，设有分程控制TIC101（只控制冷却水），通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度，来获得较高的收率及确保反应过程安全。

在本工艺流程中，主反应的活化能要比副反应的活化能要高，因此升温后更利于反应收率。

在90℃的时候，主反应和副反应的速度比较接近，因此，要尽量延长反应温度在90℃以上时的时间，以获得更多的主反应产物。

本工艺流程主要包括以下设备：R01 间歇反应釜VX01 CS2计量罐VX02 邻硝基氯苯计量罐VX03 Na2Sn沉淀罐PUMP1 离心泵二、间歇反应器单元操作规程1.开车操作规程装置开工状态为各计量罐、反应釜、沉淀罐处于常温、常压状态，各种物料均已备好，大部阀门、机泵处于关停状态（除蒸汽联锁阀外）。

1.1备料过程(1)向沉淀罐VX03进料（Na2Sn）。

课程设计资料袋机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称指导教师职称学生专业班级班级学号题目酸洗反应釜设计成绩起止日期 2013 年 6 月 24 日～ 2013 年 6 月 30 日目录清单. . .过程设备设计设计说明书酸洗反应釜的设计起止日期： 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日学生班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2013年6月26日课程设计任务书2012—2013学年第二学期机械工程学院（系、部）专业班级课程名称：过程设备设计设计题目：酸洗反应釜设计完成期限：自 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日目录第一章绪论 (4)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)第二章反应釜设计 (2)第一节罐体几何尺寸计算 (2)2.1.1 确定筒体径 (2)2.1.2 确定封头尺寸 (2)2.1.3 确定筒体高度 (2)2.1.4 夹套的几何尺寸计算 (3)2.1.5 夹套反应釜的强度计算 (4)2.1.5.1 强度计算的原则及依据 (4)2.1.5.2 筒及夹套的受力分析 (4)2.1.5.3 计算反应釜厚度 (5)第二节反应釜釜体及夹套的压力试验 (6)2.2.1 釜体的水压试验 (6)2.2.1.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.1.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)2.2.2 夹套的水压试验 (6)2.2.2.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.2.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)第三节反应釜的搅拌装置 (1)2.3.1 桨式搅拌器的选取和安装 (1)2.3.2 搅拌轴设计 (1)2.3.2.1 搅拌轴的支承条件 (1)2.3.2.2 功率 (1)2.3.2.3 搅拌轴强度校核 (2)2.3.2.4 搅拌抽临界转速校核计算 (2)2.3.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (2)第四节反应釜的传动装置与轴封装置 (1)2.4.1 常用电机及其连接尺寸 (1)2.4.2 减速器的选型 (2)2.4.2.1 减速器的选型 (2)2.4.2.2 减速机的外形安装尺寸 (2)2.4.3 机架的设计 (3)2.4.4 反应釜的轴封装置设计 (3)第五节反应釜其他附件 (1)2.5.1 支座 (1)2.5.2 手孔和人孔 (2)2.5.3 设备接口 (3)2.5.3.1 接管与管法兰 (3)2.5.3.2 补强圈 (3)2.5.3.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (4)2.5.3.4 固体物料进口的设计 (4)第六节焊缝结构的设计 (7)2.6.1 釜体上的主要焊缝结构 (7)2.6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (8)第三章后言............................................................. 错误!未定义书签。

间歇釜单元仿真培训系统操作说明书北京东方仿真控制技术有限公司二ＯＯ四年六月一、工艺流程简述间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。

本工艺过程的产品（2—巯基苯并噻唑）就是橡胶制品硫化促进剂DM（2,2’—二硫代苯并噻唑）的中间产品，它本身也是硫化促进剂，但活性不如DM。

全流程的缩合反应包括备料工序和缩合工序。

考虑到突出重点，将备料工序略去。

则缩合工序共有三种原料，多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（C6H4CLNO2）及二硫化碳（CS2）。

主反应如下：2C6H4NCLO2＋Na2Sn→C12H8N2S2O4+2NaCL+(n-2)S↓C12H8N2S2O4+2CS2+2H2O+3Na2Sn→2C7H4NS2Na+2H2S↑+3Na2S2O3+(3n+4)S↓副反应如下：C6H4NCLO2＋Na2Sn＋H2O→C6H6NCL+Na2S2O3+S↓工艺流程如下：来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中，经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中，釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制，设有分程控制TIC101（只控制冷却水），通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度，来获得较高的收率及确保反应过程安全。

在本工艺流程中，主反应的活化能要比副反应的活化能要高，因此升温后更利于反应收率。

在90℃的时候，主反应和副反应的速度比较接近，因此，要尽量延长反应温度在90℃以上时的时间，以获得更多的主反应产物。

本工艺流程主要包括以下设备：R01 间歇反应釜VX01 CS2计量罐VX02 邻硝基氯苯计量罐VX03 Na2Sn沉淀罐PUMP1 离心泵二、间歇反应器单元操作规程1.开车操作规程装置开工状态为各计量罐、反应釜、沉淀罐处于常温、常压状态，各种物料均已备好，大部阀门、机泵处于关停状态（除蒸汽联锁阀外）。

1.1备料过程(1)向沉淀罐VX03进料（Na2Sn）。

一概述醋酸乙酯生产工艺的现状和特点醋酸乙酯分子式C4H8O2，又名：乙酸乙酯，英文名称：acetic ester；ethyl acetate，简称EA。

醋酸乙酯是醋酸工业重要的下游产品，也是一种重要的绿色有机溶剂，溶解能力及快干性能均属上乘，主要用做涂料(油漆和瓷漆)、油墨和粘合剂配方中的活性溶剂，也可用做制药和有机化学合成的工艺溶剂。

EA可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等，并在香料、油漆、医药、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业中广泛应用，还可用作萃取剂和脱水剂，亦可用于食品工业。

还可用于硝酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶和乙烯树脂、乙酸纤维素脂、纤维素乙酸丁酯和合成橡胶等的生产过程；也可用于复印机的液体硝基纤维墨水。

在纺织工业中用作清洗剂；在食品工业中作为特殊改性酒精的香味萃取剂；在香料工业中是重要的香料添加剂，可作为调香剂的组份。

同时醋酸乙酯本身也是制造染料、香料和药物的原料。

在高级油墨、油漆及制鞋用胶生产过程中，对醋酸乙酯的质量要求较高。

当前全球醋酸乙酯的市场状况是：欧美等发达国家醋酸乙酯的市场发展比较成熟，产量和消费量的增长都比较缓慢，亚洲尤其是中国成为醋酸乙酯生产和消费增长最为快速的国家和地区。

由于中国国内快速发展的市场，尤其是建筑、汽车等行业的强劲发展，推动国内醋酸乙酯的需求，但是同时，醋酸乙酯生产能力的增长也非常快速，市场未来发展充满了机遇与挑战。

醋酸乙酯消费持续增长的主要原因是它取代了污染空气环境的用于表面涂层和油墨配方的甲乙酮和甲基异丁基酮。

醋酸乙酯作为优良溶剂，正逐步替代一些低档溶剂，发展潜力较大。

受消费拉动，20世纪90年代以来，我国醋酸乙酯生产发展迅速。

“八五”期间，产量年均增长率为%；1995-2000年，年均增长率达到%；2000-2002年，年均增长率高达%。

目前我国有醋酸乙酯生产企业30多家，年产能力为万吨。

其中，万吨级以上规模的企业有14家，年产能力为47万吨。