反应工程课程设计
化学反应工程第五版课程设计
化学反应工程第五版课程设计一、课程设计目的本次化学反应工程课程设计旨在帮助学生通过理论学习和实践操作，深入了解化学反应工程的基本理论、原理和技术，掌握化学反应工程的设计、操作、控制和优化等基本能力，为学生今后从事化工行业提供必要的理论和技术支持。
二、课程设计背景化学反应工程是化工专业中重要的核心课程之一，它是研究化学反应过程以及相关的工程应用和技术的学科。
它涉及的范围很广，包括反应原理、反应热和热力学计算、反应动力学、催化作用、反应装置设计和操作、反应控制与优化等多个方面。
因此，对化工专业的学生来说，掌握化学反应工程的理论和应用技术是非常重要的。
三、课程设计内容为了达到上述设计目的和背景，本次化学反应工程课程设计内容如下：1. 理论学习（1）反应原理和反应热学基础了解化学反应的定义、基本概念和反应分类；学习热力学第一法则；学习反应热和反应焓等基础热学知识。
（2）反应动力学了解反应物的摩尔浓度与反应速率之间的关系；分析反应速率常数的含义与计算；学习反应阶次与反应动力学方程的推导和应用等。
（3）催化作用了解催化作用的基本原理；学习氧化还原反应、加氢反应、加氧反应、加氢加氧反应等常见催化反应；了解反应速率与催化剂浓度、反应物浓度、反应温度等参数之间的关系等。
（4）反应装置的设计和操作了解化学反应的装置分类和工艺流程；学习反应器的选择、计算和设计；学习反应器内部流态特性的测量、模拟和优化控制等。
（5）反应条件的测定和优化学习反应条件的一般选择和调节原则；学习如何在实验中测定反应条件；学习如何优化反应条件以达到最佳反应效果。
2. 实践操作通过本次课程设计，学生将实践以下操作:（1）反应器的基本测量和控制将反应器与测量仪器进行连接，记录反应器的温度、压力、流速和流量等参数；利用实验室仪器和调控系统实现反应过程的控制。
（2）反应器内部流态特性测量观察反应器内部的流态，通过流态图等可视化工具，了解反应器内非均相特性的形成和演化过程。
化学反应工程课程设计1
0707020**
宜 宾 学 院
YIBIN UNIVERSITY
反应工程课程设计
—反应器的设计说明书
ห้องสมุดไป่ตู้
院 （系）
别 :
化 学 与 化 工 学 院 应 用 化 学 07 * 级 2 * 班
专 年 姓 级
业 : 班 : 名 :
设 计 题 目 : 3000t/yMSDS 间歇釜式反应器设计 指 导 老 师 : 设 计 日 期 * * * 年 7 月
simpledesignsomeguidance目录一绪论3反应釜体dnpn的确定31反应釜体dn的确定32反应釜体pn的确定42筒体壁厚的设计6筒体长度h的设计1夹套的dnpn的确定11夹套pn的确定12夹套pn的确定10四反应釜釜体及夹套的压力试验111反应釜体的压力试验1111水压试验压力的确定1112气压试验压力的确定112夹套的压力试验1221液压试验压力的确定1222气压试验压力的确定12五反应反应釜附件的选型及尺寸设计131反应釜体法兰联接结构的设计1311法兰的设计12法兰的结构和主要尺寸如下图如表51132密封面形式的选型1421垫片的设计1422螺栓螺母和垫圈的尺寸规格1523螺栓长度1524法兰垫片螺栓螺母垫圈的材料15六工艺接管及法兰设计161工业接管设计1611乙酸进口接管1612水进口接管1613乙醇进口接管1614温度计接管1715压力计接口1716放料管1717安全阀接管1818夹套蒸汽管1819视镜18110冷却管接管192管法兰尺寸的设计193垫片尺寸及材质204固体物料进口的设计205视镜的选型21七支座的选型及设计221支座的选型及尺寸的初步设计
2010
化学与化工学院 制
摘要
本文为 3000 吨 MSDS 间歇釜式搅拌反应器设计，通过热量和物料衡算大 致确定了，反应器的主体尺寸为，反应器体积 16.66 m ，反应器尺寸高 2.9m， 直径 2.8m，夹套尺寸直径 3.0m，高 1.4m，选用简单的生蒸汽加热和内热管进行 移热，采用电机带动搅拌。此次设计对反应釜的简单设计有着一定的指导作用。
反应工程教学设计
反应工程教学设计背景介绍反应工程是化学工程领域中重要的学科，涉及化学反应动力学、传热传质等多学科的知识。
在工业生产中，应用广泛，包括化学制品、石油和石化、精细化学品、食品、制药、环保等行业。
在化工专业中，反应工程是必修课程，也是学生们掌握化学工程实践能力的重要途径。
如何进行有效的反应工程教学设计，是化工专业教师和教育管理者们一直在关注的话题。
教学目标反应工程教学的目标是培养学生的实验操作技能和化工实践能力，使其能够理解和掌握化学反应原理和反应过程，包括反应动力学、反应机理、影响反应速率的因素等。
教学内容理论课程反应工程的理论课程包括以下内容：1.化学反应原理2.反应动力学3.反应机理4.热力学实验课程反应工程的实验课程包括以下内容：1.反应条件的选择和优化，包括反应温度、反应物浓度、反应容器的选择等；2.反应速率的测定方法，包括滴定法、分光光度法、流变法等；3.反应过程的控制方法，包括流量控制、温度控制、压力控制等；4.反应工程的设计方法，包括反应器的选择和设计、反应条件的优化等。
教学方法理论课程的教学方法在进行反应工程的理论课程教学时，可以采用以下教学方法：1.讲授课件。
结合图表和实例，讲解反应工程中的基本概念和原理。
2.案例分析。
通过分析实际生产中的反应过程，让学生了解反应工程的具体应用。
3.互动讨论。
引导学生思考，提高他们的思考能力和问题解决能力。
实验课程的教学方法在进行反应工程的实验课程教学时，可以采用以下教学方法：1.授课和演示。
通过教师的授课和实验演示，让学生了解实验操作步骤和实验数据处理方法。
2.学生自主实验。
在教师指导的情况下，学生独立完成实验操作，提高他们的实践能力和自主学习能力。
3.实验报告。
通过撰写实验报告，让学生对实验内容进行总结和归纳，提高他们的科学写作能力和表达能力。
教学评价反应工程教学的评价主要有学生学习能力和教学效果两方面。
学生学习能力的评价学生学习能力的评价包括以下方面：1.实验操作技能能力。
反应工程课程设计乙烯
反应工程课程设计乙烯一、教学目标本课程旨在通过学习乙烯的反应工程，使学生掌握乙烯的基本性质、制备方法和应用领域；理解乙烯的反应机理和动力学，掌握反应工程的基本原理和方法，能够运用所学的知识分析和解决实际问题。
1.掌握乙烯的结构和性质。
2.掌握乙烯的制备方法。
3.掌握乙烯的应用领域。
4.掌握乙烯的反应机理和动力学。
5.掌握反应工程的基本原理和方法。
6.能够运用乙烯的结构和性质解释实际问题。
7.能够运用乙烯的制备方法进行实验操作。
8.能够运用乙烯的应用领域进行实际应用。
9.能够运用乙烯的反应机理和动力学进行分析。
10.能够运用反应工程的基本原理和方法解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科学精神，提高学生的创新意识。
2.培养学生的团队合作意识，提高学生的实践能力。
3.培养学生的环保意识，提高学生的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括乙烯的基本性质、制备方法、应用领域、反应机理和动力学，以及反应工程的基本原理和方法。
1.乙烯的基本性质：介绍乙烯的结构、物理性质和化学性质。
2.乙烯的制备方法：介绍乙烯的工业制备方法和实验室制备方法。
3.乙烯的应用领域：介绍乙烯在化学工业、塑料工业和橡胶工业中的应用。
4.乙烯的反应机理和动力学：介绍乙烯的聚合反应、氧化反应和裂解反应等。
5.反应工程的基本原理和方法：介绍反应工程的定义、分类和基本方法。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握乙烯的基本性质、制备方法、应用领域、反应机理和动力学，以及反应工程的基本原理和方法。
2.讨论法：通过小组讨论，使学生深入理解乙烯的反应机理和动力学，提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解乙烯的应用领域和反应工程的方法。
4.实验法：通过实验操作，使学生掌握乙烯的制备方法和反应工程的基本原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
生物反应工程课程设计方案
生物反应工程课程设计方案一、课程概述生物反应工程是一门结合生物学、化学工程、生物化学等学科知识的交叉学科，旨在利用微生物、酶等生物体进行生物转化、生物合成、生物降解等反应过程，从而实现生物制药、生物能源、环境保护等方面的应用。
本课程旨在通过理论学习和实验操作，使学生掌握生物反应原理、工程设计方法、微生物培养、酶反应等基本技能，为学生以后的学术研究和工程实践打下坚实的基础。
二、教学目标1. 了解生物反应工程的基本概念和发展历史，掌握生物反应的分类和特点；2. 掌握微生物培养的基本原理和操作技能，了解酶反应的基本原理和应用；3. 理解生物转化、生物合成、生物降解等生物反应的工程原理和设计方法；4. 掌握生物反应过程的监测和分析方法，了解生物反应工程在环境保护、生物制药和生物能源等领域的应用。
三、教学内容1. 生物反应工程概论1.1 生物反应工程的基本概念和发展历史1.2 生物反应的分类和特点1.3 生物反应工程的应用领域和发展前景2. 微生物培养技术2.1 微生物的培养条件和培养基选择2.2 微生物的生长动力学和代谢调控2.3 微生物培养过程的监测和控制3. 酶反应工程3.1 酶的生产和纯化技术3.2 酶催化反应的动力学和热力学3.3 酶反应过程的工程设计4. 生物反应工程的应用4.1 生物转化反应的工程设计4.2 生物合成反应的工程设计4.3 生物降解反应的工程设计四、教学方法1. 理论教学：通过课堂讲授、案例分析等形式，讲解生物反应工程的基本概念、原理和设计方法；2. 实践操作：通过实验操作，让学生掌握微生物培养、酶反应等基本技能，并了解生物反应过程的监测和分析方法；3. 课程设计：组织学生参与生物反应工程的课程设计和实验项目，培养学生的工程设计能力和创新意识。
五、教学考核1. 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况等；2. 实验报告：对实验操作和结果进行总结和分析；3. 课程设计：参与生物反应工程的课程设计和实验项目，撰写课程设计报告；4. 期末考试：对学生的理论知识进行考核。
反应工程氯乙烯课程设计
反应工程氯乙烯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解氯乙烯的性质、制备方法和反应工程原理；2. 掌握氯乙烯生产过程中的关键参数及其影响；3. 了解氯乙烯行业的发展现状及趋势。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决氯乙烯生产过程中的实际问题；2. 能够设计简单的氯乙烯生产工艺流程；3. 能够运用实验技能进行氯乙烯相关实验操作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工业的兴趣，增强环保意识；2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握氯乙烯相关知识的基础上，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够将理论知识与实际生产相结合，为我国氯乙烯行业的发展做出贡献。
后续的教学设计和评估将围绕以上分解的具体学习成果展开。
二、教学内容1. 氯乙烯的性质与制备方法- 氯乙烯的结构、物理性质和化学性质- 氯乙烯的制备方法：乙炔法、乙烯法等- 相关化学反应原理及动力学研究2. 氯乙烯反应工程原理- 氯乙烯合成反应的热力学及动力学- 反应器类型及其在氯乙烯生产中的应用- 影响氯乙烯合成反应的主要因素：温度、压力、催化剂等3. 氯乙烯生产工艺流程及设备- 氯乙烯生产流程：原料处理、反应、分离、精制等- 主要设备及其功能：反应釜、压缩机、冷凝器等- 生产过程中的安全与环保措施4. 氯乙烯行业现状与发展趋势- 国内外氯乙烯行业现状分析- 氯乙烯行业发展趋势及前景- 环保要求对氯乙烯行业的影响5. 实践教学与案例分析- 氯乙烯合成实验操作及注意事项- 案例分析：氯乙烯生产过程中的常见问题及解决方案- 团队合作完成氯乙烯生产工艺流程的设计教学内容根据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，使学生在掌握理论知识的基础上，深入了解氯乙烯生产实际，为培养应用型人才奠定基础。
化学反应工程修订版课程设计
化学反应工程修订版课程设计一、设计背景随着化学工艺的不断发展，化学反应工程在工业中的重要性越来越凸显出来。
然而，学生在学习化学反应工程课程时，往往会感到枯燥、难以理解。
同时，由于原版课程设计中内容过于简单，无法满足工业发展的需要。
为此，需要对化学反应工程课程进行修订，更好地满足学生和工业的需求。
二、修订内容1. 课程目标原版课程设计中，课程目标过于宏大、笼统，无法让学生快速了解学习内容。
在修订版中，我们将课程目标进行了精确化，让学生能够更清晰地了解课程内容和目标。
具体包括以下几个方面：•了解化学反应工程的基本概念•掌握化学反应工程的基本数学知识•熟悉化学反应工程中的基本操作•能够运用学习的知识解决工业中的实际问题2. 课程内容原版课程设计中，课程内容过于简单，难以满足工业发展的需要。
在修订版中，我们增加了更多的内容，旨在让学生更好地掌握化学反应工程的知识。
具体增加的内容包括以下几个方面：•化学反应热力学•化学反应动力学•反应器设计与操作•油品加工过程中的化学反应工程•电化学反应工程•各领域中的化学反应工程3. 教学方法为了帮助学生更好地掌握化学反应工程的知识，我们在教学方法上做出了一些改进。
具体包括以下几个方面：•提供更多的实物和实际案例•采用问题驱动的教学方法•将课程内容分为若干个模块，让学生学习更为系统化•加强实践操作环节，让学生更好地掌握主要操作技能4. 教学评估为了能够更好地评估学生对于化学反应工程的掌握程度，我们增加了教学评估环节。
具体包括以下几个方面：•每个模块学习后进行小测试•每个模块之间设计复习测试，以帮助学生更好地复习•设计期末考试，检查学生对于整个课程的掌握程度三、教学效果经过修订后的化学反应工程课程，教学效果得到了显著提高。
学生能够更好地掌握化学反应工程的知识，并且在实践操作中能够更好地运用自己的知识。
同时，学生对于化学反应工程课程的兴趣也得到了明显提升。
通过多样化、实例化、问题驱动的教学方法，让学生更好地理解和应用化学反应工程知识，激发学生对于化学反应工程的学习兴趣。
反应工程课程设计致谢
反应工程课程设计致谢一、教学目标通过本章节的学习，学生将掌握反应工程的基本概念、原理和方法，了解反应工程在化工生产中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：–了解反应工程的定义、分类和基本原理。
–掌握反应器的类型、特点和选择依据。
–了解反应工程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒原理。
–掌握反应速率、反应平衡和反应优化等基本概念。
2.技能目标：–能够运用反应工程的原理和方法分析实际化工生产问题。
–能够计算和分析反应器的设计参数，如体积、压力和温度等。
–能够运用反应工程的知识进行反应过程的优化和控制。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神，提高解决实际问题的能力。
–增强学生对化工行业的认识和兴趣，培养对科学研究的热情。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.反应工程的定义、分类和基本原理。
2.反应器的类型、特点和选择依据。
3.反应工程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒原理。
4.反应速率、反应平衡和反应优化等基本概念。
5.反应器的设计参数计算和分析。
6.反应过程的优化和控制方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解反应工程的基本概念、原理和公式，使学生掌握反应工程的基础知识。
2.案例分析法：通过分析实际化工生产案例，使学生了解反应工程在实际中的应用和重要性。
3.实验法：学生进行反应工程相关实验，培养学生的实验操作能力和实验分析能力。
4.小组讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的反应工程教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的反应工程参考书籍，供学生深入学习和拓展知识。
3.多媒体资料：制作反应工程的PPT、动画等多媒体资料，帮助学生更直观地理解反应工程的概念和原理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反应工程课程设计 Prepared on 24 November 2020课程设计(论文)题目名称年产4500吨聚氯乙烯的反应器设计课程名称化学反应工程课程设计学生姓名李林学号05系、专业生化系2013级化学工程与工艺指导教师戴云信2016 年 6月 20 日目录化学反应工程2012级化学工程与工艺专业《化学反应工程》课程设计任务书一、设计项目年产4500吨聚氯乙烯的反应器的设计二、设计条件1、生产规模4500 吨/年2、生产时间：连续生产8000小时/年，间隙生产6000小时/年3、物料损耗：按5%计算4、乙炔的转化率：98%，其中副反应占1%。
三、反应条件反应在等温下进行，反应温度为180℃，以活性炭为载体的氯化高汞为催化剂，进行气固相催化反应，催化剂的生产能力为70kg氯乙烯/,催化剂使用寿命为一年。
四、设计要求1、反应器选型及方案设计对所有的设计方案进行比较，最后确定本次设计的设计方案。
2、反应部分的流程设计（画出反应部分的流程图）3、反应器的工艺设计计算生产线数，反应器个数，反应器体积。
反应器的物料和热量衡算4、搅拌器的设计对搅拌器进行选型和设计计算。
5、画出反应器的装配图图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表,设备管口方位图。
6、设计计算说明书内容设计任务书；目录；设计方案比较；工艺流程图设计；反应器的设计搅拌器的设计；设备装配图；设计总结；参考资料。
7、绘制主要设备的装配图。
用A3图纸绘制主要设备装配图（图面应包括设备主要视图、局部视图等，并配备明细表、管口表、技术特性表、技术要求,设备管口方位图等），要求采用CAD制图。
指导老师：戴云信2015年6月16日概述此次课程设计，是结合《化学反应工程》这门课程的内容及特点所进行的一次模拟设计。
它结合实际进行计算，对我们理解理论知识有很大的帮助。
同时，通过做课程设计，我们不仅熟练了所给课题的设计计算，而且通过分析课题、查阅资料、方案比较等一系列相关运作，让我们对工艺设计有了初步的设计基础。
在设计过程中解决所遇难题，对我们养成独立思考、态度严整的工作作风有极大的帮助，并为我们以后从事这个行业做好铺垫。
本次课程设计为年产4500吨聚氯乙烯的反应器的设计，是结合《化学反应工程》这门课程的内容及特点所进行的一次模拟设计。
它结合实际进行计算，对我们理解理论知识有很大的帮助。
同时，通过做课程设计，我们不仅熟练了所给课题的设计计算，而且通过分析课题、查阅资料、方案比较等一系列相关运作，让我们对工艺设计有了初步的设计基础。
在设计过程中解决所遇难题，对我们养成独立思考、态度严整的工作作风有极大的帮助，并为我们以后从事这个行业做好铺垫。
通过此次课程设计，相信同学们在个方面都会有很大的提高。
本设计包括：方案讨论、设备设计，工艺流程等内容，涵盖了《化学反应工程》的基本知识，对我们进一步掌握课本知识很有益处。
同时，对《机械基础设计》和CAD制图的掌握都有明显的帮助，因此，反应工程课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节聚氯乙烯的生产工艺是有机工业中较成熟的一个工艺。
尽管现在研制出不同的催化剂合成新工艺，但设计以硫酸作为催化剂的传统工艺是很有必要的。
酯化反应器设计的基本要求是满足传质和传热要求。
因此需要设计搅拌器。
另外，反应器要有足够的机械强度，抗腐蚀能力；结构要合理，便于制造、安装和检修；经济上要合理，设备全寿命期的总投资要少。
氯乙烯的主要生产方法乙烯直接氯化法(1)乙烯低温氯化：先向乙烯通氯，在三氯化铁存在下制取二氯乙烷，在碱的醇溶液中，二氯乙烷再脱氯化氢制取氯乙烯。
此法是最古老的方法，其缺点是：间歇生产，同时要消耗大量的碱和乙醇，副产氯化氢以氯化钠的形式消耗。
(2)乙烯高温氯化法：此法为法国开发的Cldoe法，于1970工业化。
此法以乙烯、氯气为原料经高温氯化生产氯乙烯，同时富产多种氯代烃溶剂。
整个过程没有二氯乙烷裂解程序。
据称，总收率按碳。
计为94．5％，辅助费用低，但耗氯量大。
2.1.2乙烯氧氯化法乙烯氧氯化法是目前世界上广泛采用生产氯乙烯的方法，是美国DoW化学公司于1958年实现工业化。
该法以三氯化铁为催化剂，将乙烯直接液相氯化合成二氯乙烷，二氧乙烷经精制后再裂解制得氯乙烯，副产氯化氢再与乙烯和空气，通过载于氧化铝上的氧化铜催化剂进行氧氯化反应得l，2一二氯乙烷，此时，乙烯的化率达99．7％，二氯乙烷的选择性为99．8％；二氯乙烷经精制后在500℃、压力下，于管式炉内裂解生成氯乙烯和氯化氢；二氯乙烷的转化率达57％，氯乙烯的选择性为99％；再经精制得产品氯乙烯。
2.1.3乙烷直接氧氯化制氯乙烯随着石油资源的日益减少和石油价格的上升，由石油加工而来的乙烯原料价格将会不断攀升，传统的乙烯氧氯化生产氯乙烯的成本也将不断升高。
从氯乙烯合成工艺上来说，传统的方法首先是乙烯氯化合成二氯乙烷，再由二氯乙烷裂解才能得到氯乙烯，工艺路线较长，设备投资较多，因此，世界各大化学公司如B．F．洲ch公司、盂山都公司及比利时的EvC公司等，都一直在研究开发乙烷一步法制氯乙烯的技术，以此来降低生产成本，但此技术的关键是必须开发出高稳定性及高活性的催化剂。
2.1.4乙炔法制氯乙烯乙炔法是目前我国生产氯乙烯的主要方法，在我国聚氯乙烯的生产中占据主导地位。
乙炔法氯乙烯工艺流程较短,技术较成熟。
本设计中采用的是乙炔法。
主反应：C2H2 + HCL→ CH2CHCl +mol副反应：C2H2 + 2 HCL→ CH2ClCH2Cl + KJ/mol1.工艺设计计算设计依据《聚氯乙烯生产设计任务书》设计方案对于聚氯乙烯的生产既可以采用流化床生产，也可以采用固定床生产。
由于聚氯乙烯的生产温度不是很高，而催化剂寿命要求较长，综合考虑选择选择固定床反应器进行生产。
工艺计算1.3.1 固定床进料(1) 流量的计算表物料物性参数[1]化学反应方程式：氯乙烯的相对分子质量为，所以要求的生产流量为F 氯乙烯=957.880005.621045003=⨯⨯h kmol /乙炔的流量乙炔采用工业二级品（含量98%），乙炔与氯乙烯的物质的量比为1:1，乙酸的转化率为98%,物料损失以5%计， 则乙炔的进料量F 乙炔=817.998.095.098.0957.8=⨯⨯h kmol /氯化氢的流量氯化氢与乙炔的摩尔配比为：1，则氯化氢的进料量为 F 氯化氢=× = kmol/h总物料量流量：F= F 氯化氢+F 乙炔 = + = kmol/h 则有原料气氯化氢含量：5238.0817.91079877987.10=+=+=乙炔氯化氢氯化氢氯化氢F F F y原料气中乙炔含量 ：4726.05238.0-1-1===氯化氢乙炔y y 产物中各组分的含量：总物料的质量流量如下计算，W 总=F A M A +F 乙M 乙 =h kg /64.102499.05.367987.2026817.9=⨯+⨯则有其体积流量为：表物料进料量表 .(2) 反应体积及反应时间计算乙炔与氯化氢反应制氯乙烯的动力学方程为程： 又因为催化剂的生产能力为70kg 氯乙烯/m 3h ，有h kmol dtdn A/817.9=，可有h kg dtdm A/242.25526817.9=⨯=催化剂的用量为：解得：3646.3m W =则催化剂用量为3.646m 3反应器基本尺寸及列管的根数1.4.1列管根数得确定根据工程经验管长一般选择3m 长的管束，管径查资料选得5.357⨯φ的管束，则有每根管子的体积为：一般的，管束中催化剂得装填量为管子体积的97%，则有管数为：圆整后得，管束为620=n 1.4.2筒体直径的计算1、管束采取胀接则管中心距t==mm m 7007.005.04.1==⨯，最外列管中心距筒壁0,2~5.1d b =，取mm m d b 1001.005.0220,==⨯==2、管子的排布采取正三角形排布，则中心线上布管数： 圆整后得28=c n3、筒体直径的计算： 圆整后取mm D 2000=反应器得规格为2000φ的反应器内由620根5.357⨯φ的列管。
压力降的校核由《化学反应工程》[12]可查得如下计算公式 式中：P ∆—床层压力降，Pa ；H —催化床层高度，m ； G —质量流量，kg/m 2s ；gρ—气体密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2； ε—固定床空隙率；pd —催化剂颗粒当量直径，m ；μ—气体粘度，Pa·s 和kg/m·s 。
（1）平均密度（2）质量流量G ： （3）当量直径d p本次设计所选用的催化剂为圆柱状，Φ3 mm×6 mm ，则其当量直径为： （4）平均黏度μm 及压降ΔP由附录一黏度系数表，运用内插法可得：表5-2 各组分的粘度系数 (μ/μPa·s )温度 组分 C 2H 2HC1H 2ON 2CH 2CHC1 C 2H 4C12CH 3CHO355则可计算出混合气体的平均黏度： 空隙率取，则可得热量衡算及传热面积的校核1、热量衡算反应温度180 ℃，进料温度80 ℃，转化后温度110 ℃；用热水做冷却介质，进口水温97 ℃，出口水温102 ℃，不计热损失，导出液对管壁的传热系数为：650 W/m 2·K。
设原料气带入的热量为1Q ，反应热2Q ，反应器出料带出的热量3Q ，反应器撤走的热量4Q [9]。
当忽略热损失时，有表4-6 各组分的比热容温度组分 C 2H 2HC1H 2OCH 2CHC1K K1.6.1热量衡算（1）原料气带入的热量1Q原料气的入口温度为 K ，以 K 为基准温度，则)(kJ/h)T (T C n Q 基入pi i 1-∑= (4-5) 计算结果列于表4-7中原料气中各组分的比热容的计算 组分 C 2H 2 HC1由上述公式可得（2）反应热2Q 在操作条件下，主副反应的热效应分别为 主反应副反应则主反应的放热量为： 则副反应的放热量为： 则可计算得到反应总热量：（3）转化后的气体带出的热量3Q表4-8 转化后各组分的比热容 组分 C 2H 2 HC1 H 2O C 2H 3C1转化后气体带出的温度为 K ，以 K 为基准温度，则由上述公式可得 （4) 反应器的撤热量4Q 可得反应器的撤热量：（5）换热介质用量的确定及换热面积的校核换热介质与物料采用逆流换热操作增强换热效率，用热水做冷却介质，进口水温90 ℃，出口水温105℃，不计热损失，导出液对管壁的传热系数为：650 W/m 2·K。
换热介质的用量可用以下公式计算： 上式中：m:冷却介质的用量，kg/h c p ：换热介质的比热容t ∆：换热器两端温差的对数平均值则有C t t t t t ︒=-=∆∆∆-∆=∆21.7510ln 510ln 1212 将数据带入上述方程： 解得：h kg m /2118.233=又由传热总速率方程式：t KA Q ∆=总则有233396.2721.765005.128127m t K Q A =⨯=∆=即有23396.27m A =需由管束规格及列管根数计算出实际换热面积A 实工艺流程图根据设计方案由CAD 作出其反应流程图如下图 反应过程的工艺流程图2.设备设计与选型筒体厚度根据筒体得标准规格选取102020⨯φ的标准筒体 椭圆形封头椭圆形封头与圆筒厚度相等，即10mm ，JB/T4737-2007 压力容器法兰(甲型) 根据操作压力选取甲型法兰 膨胀节由于C t T m m ︒〈-50,所以不需要设置膨胀节。