课程设计说明书 催化反应器设计.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 PAGE \* MERGEFORMAT3 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 5.3 3 氮气 71.5 71.5 4 苯酐 － 10.5 5 马来酸酐 － 0.6 6 CO2 － 6.6 7 水 － 5.5 8 杂质 － 0.1 9 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