环境工程原理和化工设备.doc

环境工程原理与化工设备设计说明书 题目：醋酸丁酯合成反应釜 学院：宜宾学院 年级：化工学院08级4班 学生姓名：朱洪来 张佳 学生学号： 指导教师: 徐慎颖 张燕 日期：2010年12月14日 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 第一部分：设计任务书 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 第二部分：工艺流程图 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 第三部分：设计方案的确定与说明 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 第四部分：设计计算与论证 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 一.反应釜的工艺计算 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc (1).物料衡算 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc （2）.热量衡算 PAGEREF _Toc \h 5 HYPERLINK \l _Toc 二.反应釜的主要工艺尺寸计算 PAGEREF _Toc \h 7 HYPERLINK \l _Toc （1）罐体几何尺寸计算 PAGEREF _Toc \h 7 HYPERLINK \l _Toc （2）夹套几何尺寸计算 PAGEREF _Toc \h 8 HYPERLINK \l _Toc 三、 夹套反应釜的强度计算 PAGEREF _Toc \h 10 HYPERLINK \l _Toc 四、 反应釜的搅拌装置 PAGEREF _Toc \h 10 HYPERLINK \l _Toc 五、 反应釜的传动装置 PAGEREF _Toc \h 11 HYPERLINK \l _Toc 六、反应釜的轴封装置 PAGEREF _Toc \h 12 HYPERLINK \l _Toc 七、反应釜的其他附件 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 参考文献 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 鸣谢 PAGEREF _Toc \h 14 第一部分：设计任务书 题目： 醋酸丁酯合成反应釜 原始数据： 1.原料：乙酸、丁醇、HZSM-5 2.产品：乙酸丁酯 3.生产能力：年产乙酸丁酯22000吨 4.热源条件：温度135℃ 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） 四、作业份量 1.设计计算说明书一份 2.反应釜的总装配图一张（A1号图） 第二部分：工艺流程图 第三部分：设计方案的确定与说明 1.反应釜的选择 根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为73333kg/d，由于产品黏度较小，流量较大，为减少造价，提高生产效率，选用带夹套的反应釜。 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。 2.操作压力 查表得在t=135℃时，饱和蒸汽压为0.31兆帕，所以反应釜设计压力p=1.1 (0.31+0.1)=0.45 MPa 3.加热方式 反应釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热。 4. 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。 第四部分：设计计算与论证 一.反应釜的工艺计算 (1).物料衡算 1.反应常数确定： 则 T=408.15K 计算得出k=0.156 2.反应时间： 由资料知道，要反映进行