课程设计说明书催化反应器设计摘要.docxVIP

课 程 设 计 说 明 书武 汉 工 程 大 学 化工与制药学院课程设计说明书课题名称催化反应器设计专业班级学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工与制药学院课程设计任务书专业班级学生姓名发题时间：年月日课题名称1万吨/年产邻二甲苯催化氧化制邻苯二甲酸酐反应器的设计课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量）在过量空气存在情况下，以五氧化二钒为催化剂对邻二甲苯氧化制备邻苯二甲酸酐产品，反应气中的苯酐产品通过两级冷却得以回收，第一级得到液体产品，第二级得到固体产品，最后，对粗品采用精馏的方法进行精制。反应器为列管式固定床反应器，管内装球型催化剂，管外采用熔盐循环以移走放应热，并副产高压水蒸气。反应产物以气体的形式从反应器移出，进入气体冷却器，用高压水冷却，并副产中压蒸汽。粗品采用精馏的方法进行精制得到产品邻苯二甲酸酐。邻二甲苯的转化率为100％，转化为苯酐的选择性为79％.生产时间按每年8000h计算。设计任务（含实验、分析、计算、绘图、论述等内容）使用迭代方法来确定满足所有关于邻二甲苯转化率和温度分布要求的最优设计。由计算机模拟得到的设计参数包括：完全反应所需的管长，为有效控制温度所需的管径，能将温差减小到可接受程度的冷却剂流量以及为有效散热和防止反应器内出现热点所需的总传热系数。（设计参数包括：反应管直径长度、催化剂装填高度、壳程换热面积、压力降、冷却剂流量、沿管程温度分布、沿管程组成分布、传热速率、反应物及产物和冷却剂的流速。要求：编写邻苯二甲酸酐催化反应器模拟计算的FORTRAN程序，并在计算机上计算出上述各项设计参数；用CAD画出邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐的工艺流程图及催化反应器的外型图；设计说明书逻辑清楚，层次分明，书写工整，独立完成；附简短的中、英文摘要。设计所需技术参数序号名称反应器进料组成（％）反应器出口气体组成（％）1 邻二甲苯 9.5 －2 氧气 19.0 5.33 氮气 71.5 71.54 苯酐－ 10.55 马来酸酐－ 0.66 CO2－ 6.67 水－ 5.58 杂质－ 0.19 反应原料进口温度205℃反应温度307℃反应器出口温度307℃熔盐组成40％NaNO2,7%NaNO3 ,53%KNO3(Wt%)熔盐入口温度371℃熔盐出口温度385℃反应压力175kPa设计说明书内容设计任务书题目名称，目录及页码前言包括设计依据、主要内容、特点等按设计任务顺序说明结语包括设计体会、收获、评述、建议、致谢等参考文献主要技术符号说明进度计划设计动员，下达任务 0.5天收集资料，阅读教材，理顺设计思路 0.5—1.5天编程，调试，设计计算 3－5天整理设计资料，撰写设计说明书 2天指导教师审查，答辩 2天指导教师签名：教研室主任签名：年月日年月日化工与制药学院《课程设计》综合成绩评定表学生姓名学生班级设计题目邻二甲苯催化氧化制邻苯二甲酸酐反应器的设计指导教师评语指导教师签字：年月日答辩记录答辩组成员签字：记录人：年月日成绩综合评定栏设计情况答辩情况项目权重分值项目权重分值1、计算和绘图能力351、回答问题能力202、综合运用专业知识能力102、表述能力（逻辑性、条理性）103、运用计算机能力和外语能力104、查阅资料、运用工具书的能力55、独立完成设计能力56、书写情况（文字能力、整洁度）5综合成绩指导教师签名：学科部主任签名：年月日年月日摘要化学反应器是整个化工工艺流程的核心设备，是化工生产中实现化学物质转化的必要工序，被誉为化工厂的“心脏”。本次课程设计是综合运用已学课程知识，完成以一个单元设备反应器设计为主的一次实践性教学，是连接理论和实际的重要桥梁，在整个教学过程中起到培养学生实际能力的重要作用。使用迭代方法来确定满足所有关于邻二甲苯转化率和温度分布要求的最优设计。运用计算机模拟并计算得到管长、管径、压力降、冷却剂流量等设计参数。反应器设计要求学生更加熟悉化工工程设