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1、学院：化工学院专业：化学工程与工艺浅红目 录一、设计任务- 1 -二、确定反应器及各种条件- 1 -三、反应釜相关数据的计算- 1 -1.体积- 1 -2.内筒的高度和内径- 2 -3.内筒的壁厚- 2 -四、夹套的计算- 3 -1.夹套的内径和高度- 3 -2.夹套壁厚- 3 -五、换热计算- 3 -1.所需的换热面积- 3 -2.实际换热面积- 4 -3.冷却水流量- 4 -六、搅拌器的选择- 4 -七、 设计结果一览表- 5 -八、参考文献- 5 -一、设计任务某工段需要每天生产8吨乙酸丁酯。以乙酸和丁醇为原料，要求乙酸的转化率大于等于50%.其中原料中乙酸的浓度。设计一反应器以达到要求
2、。二、确定反应器及各种条件选用连续釜式反应器（CSTR），选用螺旋导流板夹套，取，查文献资料得：可取反应温度为100，反应动力学方程为（A为乙酸）搅拌釜内的操作压力为；夹套内为冷却水，入口温度为30，出口温度为40，工作压力;反应方程为：三、反应釜相关数据的计算1.体积由于该反应为液相反应，物料的密度变化很小，故可近似认为是恒容过程。原料处理量：反应器出料口物料浓度：反应釜内的反应速率：空时：理论体积：取装填系数为0.75，则反应釜的实际体积为：2.内筒的高度和内径由于此反应为液液反应，故而取筒体内径 圆整并查化工机械基础附录12，选取筒体直径查得此时1m高的容积为 ，1m高的表面积为查得当时
3、，椭圆形封头曲面高度，直边高度，内表面积，容积筒体高度 圆整为2.1m因此 在11.3的范围内，故而设计合理3.内筒的壁厚由于反应液有腐蚀性，故而选用Q235-A为筒体材料；内筒受外压大于内压，故为外压容器；查得100时Q235-A材料的弹性模量取有效壁厚，负偏差，腐蚀浴度故名义厚度 外径临界长度 为短圆筒临界压力由于 故设计合理 四、夹套的计算1.夹套的内径和高度由于，所以 由于查化工机械基础附录中无1700mm公称直径，故而取夹套高度 圆整为2.夹套壁厚夹套为内压容器；同内筒一样，选用Q235-A为夹套材料；查得在3070范围内许用应力设计压力 取所以：计算壁厚 圆整为设计壁厚名义壁厚 即
4、：夹套壁厚为3.45mm五、换热计算1.所需的换热面积查得此反应的反应热所以热负荷由于本次反应传热为一边为恒温的传热，故：依经验取所以理论所需换热面积考虑15%的面积浴度，2.实际换热面积由此可见此反应釜的换热面积足够。3.冷却水流量冷却水的定性温度 查得此时比热容为因此冷却水的流量为由此可见：反应放热较少，所需的冷却水的量也比较少。六、搅拌器的选择由查化工设计相关反应釜的技术指标可得：选择的搅拌器功率为5.5KW，搅拌轴的公称直径为95mm7、 设计结果一览表反应器类型CSTR实际体积（m3）4.794内筒直径（mm）1600内筒高度（m）2.1内壁材料Q235-A夹套直径（mm）1800夹套高度（m）1.6内筒壁厚（mm）7.8夹套壁厚（mm）3.45所需换热面积（m2）1.71实际换热面积（m2）11.01冷却水流量（L/s）0.15换热系数（W/(m2）50浅红