化工原理课程设计样本反应釜.docVIP

环境工程原理与化工设备课程设计 题 目 醋酸丁酯合成反应釜设计 班 级 化学与化工院 08级4班 设 计 者 王人生、毛鑫 学 号080704008、080704007 目 录 设计任务书………………………………………………………………3 设计方案…………………………………………………………………4 反应釜优化设计…………………………………………………………5 反应釜优化设计计算……………………………………………………5 设计计算结果总表………………………………………………………22 参考文献…………………………………………………………………24 课程设计心得……………………………………………………………25 醋酸丁酯合成反应釜设计任务书 一、设计题目 醋酸丁酯合成反应釜设计 二、设计条件 1．处理量： 26000（吨/年） 2．反应温度 135 （℃） 3. 操作条件：①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：0.27MPa（绝对压强）③进料状况：两管同时进料，一管为乙酸，另一管为正丁醇。均由泵从塔底输送至进料口。 设计任务 1.设计方案的确定：包括反应釜型的选择及操作条件的确定等； 2.画出带控制点的生产工艺流程图； 3.有关工艺计算：物料的衡算，能量衡算算、反应时间，加料所需的流体输送机械、管道的选择。 4.釜体的结构型式（釜体形状，上下封头形状，封头与釜体的连接形式）；釜体和封头的材料； 5.釜体的直径和高度； 6.釜体壁厚设计，封头壁厚设计，釜体压力试验校核； 7.反应釜夹套型式及和釜体的连接形式； 8.夹套尺寸设计； 9.夹套壁厚设计及压力试验校核； 10.夹套进气管的结构； 11.釜体容器及接管等法兰的设计，选型（材料、密封面的形式、垫片设计。螺栓螺母设计选型）； 12.进出料管口、工艺接管口与仪表接管口形式； 13.人孔设计； 14.开孔补强设计； 15.搅拌器的选型及搅拌轴材料选择，搅拌轴轴径设计、刚度校核，长度设计； 16.反应釜电机及减速器的选型，联轴器的选用，支架和底座的选用； 17.反应釜的轴封选用。 18.画出釜的装配图（A1号图） 设计方案 反应釜选择不锈钢0Cr13材料（GB4237），因为反应物有轻微腐蚀性；反应釜为带有搅拌轴的夹套式反应釜，搅拌装置为闭式弯叶涡轮式，夹套采用整体式夹套。 操作条件：①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：：0.27MPa（绝对压强） ③进料状况：两管同时进料，一管为乙酸，另一管为正丁醇。均由泵从塔底输送至进料口。 工艺流程图 反应釜优化设计计算 一 流程的确定 正丁醇和乙酸溶液在常温下用泵送入反应釜。反应釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。工艺流程图见图 二 物料衡算 1.查阅文献，整理有关物性数据 乙酸：理化性质 相对密度（水为1.00）：1.049 凝固点(℃):16.7 　　 沸点（℃）：１１８．３ 粘度(Pa.s)：１．２２ 　　20℃时蒸气压（KPa）：1.5 　　 外观及气味：无色液体，有刺鼻的醋味。 　　 溶解性：能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。 　　 材料：稀释后对金属有强烈腐蚀性，316＃和318＃不锈钢及铝可作良好的结构材料。 　 正丁醇分子量: 74.12 　　熔 点: -88.9℃ 　　沸点：117.25 　　 相对密度: d(20,4)=0.8098； 　　 蒸汽压: 35℃(蒸汽压：0.82kPa/25℃) 　　 溶解性: 微溶于水，溶于乙醇 、醚多数有机溶剂 　　稳定性: 稳定 　　 外观与性状: 无色透明液体，具有特殊气味 　　危险标记: 7(易燃液体) 　　 用 途: 用于制取酯类、塑料增塑剂、医药、喷漆，以及用作溶剂 　　无色液体，有酒味. 　　燃烧热(kJ/mol): 2673.2 　　 临界温度(℃): 287 　　临界压力(MPa): 4.90 　　 饱和蒸气压: 0.82(25℃) 　　 　　 闪点:35℃(闭口)，40℃(开口) 　　　 粘度:2.95mPa.s(20℃) 乙酸正丁酯： 分子量：116.16 。 　　FEMA：2174 。 　　CAS：123-86-4 。 　　 密度：0.8764 　　 熔点（℃）：-77.9 　　 沸点（℃）：126.1 　　 闪点（℃）：22（闭杯） 　　折射率：1.3907（19℃） 　　色状：无色液体。 　　 溶解情况： 溶于醇、醚、醛等有机溶剂，溶于180份水。 2.反应常数确定： 所以 T=408.1