乙酸乙酯间歇反应釜课程设计.docx

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1、乙酸乙酯间歇反应釜工-H-设计说明书书目前言3摘要4一 .设计条件和任务4二 .工艺设计61 .原料的处理St62 .原料液起始浓度73 .反应时间74 .反应体枳8三 .热量核算81 .物料衡算82 .能最衡算93 .换热设计12四 .反陶釜釜体设计131 .反应器的直径和高度132 .简体的壁厚143 .釜体对头厚度15五 .反应釜夹套的设计151 .夹套DN、PN的确定152,夹套筒体的城里153 .夹套筒体的高度164 .央套的封头厚度16六.搅拌器的选型171 .搅拌桨的尺寸及安装位置172 .挽井功率的计算183 .携拌轴的的初步计算18结论19主要符号一览去20总结21参考书目2

2、2反应工程课程设计是化工设法机械基础和g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困难性，学习初次尝试反应釜机械设计。化工设计不同F平常的作业，在设计中须要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，依据老师给定的设计要求自己选择方案、杳取数据、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,经过反纪的比较分析，择优选定最志向的方案和合理的设计.反应工程是培仔学生设计实力的亟要实践教学环节。在老郎指导下，通过裸程设计，培育学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的学问,综合地分析和解决生产实际问题的实力。因此，当学生首次完成该课

3、程设计后，应达到一下几个目的：1、娴熟驾驭杳阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚须要自己通过试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，练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、平安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爱护的有效措施。3、精确而快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、清楚地图表来表达自己的设计思想和计算结果。化工设备机械基训课程设计是项很繁顼的设计工作，而I1.在设计中除要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题.除此之

4、外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐性，留意多专业、多学科的综合和相互协谢。摘要本选题为年产量为年产71()OT的间歇釜式反应器的设计,通过物料衡灯、热量衡免，反应器体积为31.81m换热比为1991.677Ag/人设备设计结果表明，反应罂的特征尺寸为高3380三,直径32000n,壁厚8mm,封头壁厚8mm：央套的特征尺寸为而2590m,内径为3400mm壁厚8mm,封头壁厚8mm.还对塔体等进行了协助设备设计，换热则是通过夹套完成。搅拌器的形式为圆盘式搅拌器，搅拌轴直径60m。在此基础上绘制了设备条件图。本设计为间歇釜式反应器的工业设计供应较为详尽的数据与图纸。一.设计条件

5、和任务一、设计目的和要求通过课程设计，要求更加熟识工程设计基本内容，驾驭化学反应器设计的主要程序及方法，熬炼和提高学生综合运用理论学问和技能的实力、独立工作和创新实力二、设计题目和内容设计题目：年产出为年产71(X)T的间歇釜式反应器的设计乙酸乙曲酯化反应的化学式为：CH(CooH+QHQH=CHCOOQH/HQABRS原料中反应组分的质量比为：A：B：S=I:2：1.35,反应液的密度为IO2OKgm并假定在反应过程中不变。仔批装料、卸料及清洗等协助操作时间为Ih,每天计24h每年3()Od每年生产720()h.反应在100C下等温操作,其反应速率方程如下=k1(CACB-CRCK)100C

6、时，k1.=4.7610-61.(mo1.min),平衡常数K=2.920乙酸的转化率。=0.4,反应器的填充系数f=08,为此反应设计一个反应器。二.工艺设计工艺流程图E1.O1.a：；：E1.O1.CVOIo1.VO)O2Vo1.o3Eioi6：.RQ211;：Z-f&R3,及*,：01E1.O1.a加热水旅气tar.aIVO102Vo1.O3R02011.原料的处理依据乙酸乙能的产量可计算出每小时的乙酸用量为7I(X)XIQ588300240.4=28.0154W/1.由于原料液反应组分的质量比为:A：B：S=I:2：1.35则单位时间的处理量28.015x60x(1+2+1.35)10

7、20=7.17m,2.原料液起始浓度28.015，Cm=3.9mo/1.m7.17乙醉和水的起始浓度电2:10.2，“，1.46391x60x1.35C1=-50181.6moI.揩速率方程变换成转化率的函数CS=cSQ+c)x将以上各式代入R=ki(CAC1.CrC(K)中得O=用以(IrA)(C做一cmx)-cmx(CSi)+cmx)K整理得,4(,+(,)其中：=/=2.613.91/,=T1+1+CM1.17.64102)=(1+3.913.91x2.92)=-5.15-=0.662.92b2-Aac=V(-5.15)2-47161x0.66=4.433.反应时间由人=答得ddxVII

8、dtdt即AHm+=c，。等整理得力=-1.,占CAI)+x+cr；积分得,二君有因为/一4ac=(-5.15)2-42.61X0.66=19.630故上式积分为/H20.660.4-5.15-4.43I-5.15-4.43In2x0.66x0.4-5.15+4.43-5.15+4.43=153nin4.反应体积Vr=+幻=7.17X曙+D=25.45m3反应器的实际体枳v=2=2545=3181wj3f0.8三.热量核算1 .物料衡算依据乙酸的每小时进料量为28.01%”),再依据它的转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量：Qn=(1-a)=28.015(1-0.4)=6.Hk

9、m1.h八28.O156O2_/VQ.1.f1.Q1.ixfi=73.08Am人46QM=Q“S-QaJ=73.08-(28.015-16.81)=61.88A28.O156O1.3518=126.07kmo1./hQz=Qns+(Q1.M-QwJ=126.07+(28.015-16.81)=137.28三Qx=Qm-=28.015-16.81=1.2hno1.h结果汇总如下表：物质进料hvftIh出料E乙酸28.01516.81乙醉73.0861.88乙酸乙酯011.21水126.07137.282 .能量衡算热量衡算总式：+0+Qs=e式中：。进入反应器无聊的能量，KJQ2:化学反应热，K

10、JQv供应或移走的热量，外界向系统供热为正，系统向外界移去热量为负,KJQi-.离开反应器物料的热量.KJ每摩尔各种物值在不同条件下的，外、值：对液相查得，cpf1.=A+BT+CT21,-*r各种液相物质的热容参数如卜.表液相物班的热容参数物质ABX10CI(T乙静100.92-111.839498.54乙酸155.48-326.595744.199乙酸乙酩162.99-201.054777.283由r乙醉，乙酸乙酯，乙酸的沸点分别为78.5C,77.3C和I18T：,所以:乙静的一.”值CWF=A+BT+CT=1(X).91-111.83910535105+498.54XKr6x351H=

11、123.2047w1.K,乙酸的丁,“值1f.mf,m)=+BT+CT=155.48-326.59510,373+744.1991(63732=I37.2(V口K乙酸乙事的C”值mrj5UJK1.=A+BT+CT=162.99-207.054103350.3+777.28310*350.32=185.8397w,f,查得，CwmM=75.954J，m/K对，相各种气粼物质的参数如下表气相物质的热容参数物质ABX1.OC!0rDIOiu乙醉6.296231.501-118.558222.183乙酸乙酩24.673328.226-98.4119-203.815乙静的J，.值&Msm*)=A+8r+

12、C2+O7;=6.296+231.50110,373-I1.8.558IOfX373:+222.18310373,=77.3047wo,X-1乙酸乙酩的Ci值=24.673+328.226IO1373-98.4H9IOft3732-203.81510,03733=32352JmoK每摩尔物质在100t下的始值(1)每摩尔水的培值JTOWgdr+=75.954IO,X(373-298)+40.656=46.352K./mo(2)每摩尔的乙醉的皓值ASIS373Ar“WK72W一。M.2C)J+1.p.+,H2OX,mH,O)+t,CH.OHX&,HWCH,CH2OHI=126.07IO46.352+73.0810346.976+28.01510*10.29=95M877.07K/ihQj1.勺计第CHyC(X)H+C,HyOH=CHyCOOC2Hi+H2OQ2=121x1()x(A,g+rna,af.a)occHirmCHtQ20H)-rm0xw)=11.21IOj(45.024+46.352-10.29-46.976)