化工创业大赛主要设备设计计算说明书-年产1000吨对苯二甲酸二辛酯项目主要设备设计计算说明书精选.doc

“龙沙杯”华南地区第三届大学生化工设计创业大赛 年产1000吨对苯二甲酸二辛酯项目 主要设备设计计算说明书 茂名学院 DOTP项目设计策划团队 指导老师：杨鑫莉 汤一文 二○○九年八月 一 搅拌反应釜 3 1 搅拌反应釜尺寸设计 3 1.1 反应釜体积 3 1.2 反应釜直径和高度 3 1.3 壁厚 4 1.4 夹套 4 2 搅拌器设计选型 5 2.1 叶轮尺寸确定 5 2.2 挡板 5 2.3 搅拌器的转速 6 2.4 搅拌器功率 6 3 搅拌轴设计 7 3.1 轴强度计算 7 3.2 轴刚度计算 8 4 传动装置 9 4.1 电机 9 4.2 减速器 9 5 反应釜传热计算 10 5.1 夹套内壁对釜液的传热系数 10 5.2 釜壁及垢层传热系数 10 5.3 夹套内联苯对釜壁给热系数 11 5.4 夹套总传热系数 12 6 夹套传热面积 12 6.1 所需夹套传热面积 12 6.2 夹套实际传热面积 12 7 附件及开孔设计 13 7.1 开孔及补强 13 7.2 轴封 13 7.3 底座 14 7.4 支座 15 二 水洗釜 16 1 水洗釜尺寸设计 16 1.1 水洗釜体积 16 1.2 水洗釜直径和高度 17 1.3 壁厚 17 2 搅拌器设计 17 2.1 液层高度 17 2.2 叶轮 18 2.3 搅拌器的转速 18 2.4 搅拌功率 18 3 搅拌轴设计 19 3.1 轴强度计算 20 3.2 轴刚度计算 20 4 传动装置 21 4.1 电机 21 4.2 减速器 21 5 附件及开孔设计 22 5.1 开孔 22 5.2 轴封 22 5.3 支座 23 三 乙二醇蒸发器 24 1 主要参数 24 2 蒸发器选型 24 3 蒸发量、加热蒸汽消耗量及传热面积的计算 24 3.1 蒸发量 25 3.2 加热蒸汽消耗量 25 3.3 蒸发器的传热面积 26 4 蒸发器主要结构尺寸的计算 26 4.1 加热管的选择和管数的初步估计 26 4.2 循环管的选择 26 4.3 加热室直径及加热管数目的确定 27 4.4 分离室直径与高度的确定 27 5 蒸发装置的辅助设备及开孔设计 28 5.1 接管尺寸的确定 28 5.2 气液分离器 28 5.3 蒸汽冷凝器 29 5.4 淋水板的设计 29 5.5 封头的选择 31 5.6 底座的选择 31 5.7 法兰的选择 32 6 计算结果汇总 32 四 过滤器 33 五 其它设备 33 1 容器储罐类 33 1.1 异辛醇原料储罐 33 1.2 异辛醇计量罐 33 1.3 搅拌配料罐 34 1.4 分液罐 34 2 换热类 34 2.1 混合气体（乙二醇、异辛醇）冷凝器 34 2.2 DOTP产品冷凝器 35 2.3 乙二醇产品冷凝器 35 3 机泵类 35 3.1 异辛醇进料泵 35 3.2 联苯输送泵 36 3.3 料液输送泵 36 一 搅拌反应釜 1 搅拌反应釜尺寸设计 1.1 反应釜体积 由物料衡算结果可知： 生产每釜成品需要废涤纶的质量为：584.53 kg；废涤纶密度，需要异辛醇的质量为：1187.32 kg；异辛醇密度 则废涤纶所占体积： 0.424 m3， 异辛醇所占体积： 1.427 m3 所以物料总体积为： 0.424 + 1.427 = 1.851 m3 由于还有催化剂的加入，故取 V = 1.860 m3 考虑到废涤纶较松散且呈沸腾状态及釜内安装的附件，参照《化工设备设计基础》，根据标准投料系数范围，取反应釜投料系数为0.7，则所需反应釜体积为： m3 1.2 反应釜直径和高度 参照《化工设备设计基础》，取反应釜的长径比H/Di＝1.2，反应釜的内径Di 由下式估算： 由1.1的所得数据及长径比，代入以上公式可求得内径为：1.353 m，取圆整值1400mm。 选取标准反应釜，具体参数如下： 釜体容积 2.689 m3，封头容积 = 0.421 m3，选取釜体壁厚s = 10 mm，封头直边高度40 mm，曲边高度350 mm，内表面积F=2.306 m2 。 则筒体高度为：m，取圆整值1.5 m。 所以釜的总高度：＝ m 1.3 壁厚 根据设计任务，反应釜工作时压力为0.3 MPa，内径＝1400 mm，取设计压力p为0.33 MPa。 原材料腐蚀不强，从经济方面考虑，反应釜采用通用材料0Cr18Ni9，查《化工设备机械基础》附表得知0Cr18Ni9材料在205℃、H/=1.2时，圆筒的壁厚选用10 mm，其许用压力为0.38MPa；椭圆封头厚度同釜壁，选