乙酸乙酯间歇反应釜设计
乙酸乙酯的反应器设计流程
摘要乙酸乙酯是一类重要的有机溶剂和有机化工基本原料，其用途非常广泛，目前我国采用传统的方法制备即乙酸和乙醇为原料，浓硫酸为催化剂直接催化合成乙酸乙酯。
所以通过对乙酸乙酯的理化性质，社会用途与需求和国内外发展现状进行研究调查以及乙酸乙酯在实验室制法和工业生产各方面对比之后，为此对乙醇和乙酸的缩合进行了乙酸乙酯合成工艺的课程设计。
本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。
对工业生产中的物料衡算，热量衡算和合成工艺的设备等方面为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。
本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。
关键字：乙酸；乙醇；乙酸乙酯；合成工艺；间歇式反应器AbstractEthyl acetate is a kind of important organic solvents and basic organic chemical raw materials, its application is very broad, our country prepared using traditional methods that acetic acid and ethanol as raw material, concentrated sulfuric acid catalyzed direct synthesis of ethyl acetate. So through the social use of physical and chemical properties of ethyl status quo needs, and conduct research and development at home and abroad as well as various aspects of ethyl acetate after comparing laboratory and industrial production system of law, for the condensation of ethanol and acetic acid were synthesis of ethyl curriculum design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design. In industrial production of material balance, heat balance and synthesis process equipment to provide more detailed data and drawings for the batch tank reactor industrial design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design.Key words: Acetic acid; Ethanol; Ethyl acetate; Synthesis process; Batch reactor目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章前言 (8)1.1 乙酸乙酯概述 (8)1.1.1 乙酸乙酯的简介 (8)1.1.2 乙酸乙酯的用途 (8)1.1乙酸乙酯的产能和市场需求 (9)1.2.1 世界乙酸乙酯的产能与消费情况 (9)1.2.2 我国乙酸乙酯的产能与消费状况 (9)第二章工艺流程的比较 (12)2.1 本课题设计内容和要求 (12)2.1.1 设计要求 (12)2.1.2 具体设计内容 (12)2.2 设计方案的确定 (12)2.2.1反应原理 (12)第三章工艺设计方案 (14)3.1原料路线确定的原则和依据 (14)3.1.1乙醇乙酸酯化法 (14)3.1.2乙醛缩合法 (14)3.1.3乙烯加成法 (15)3.1.4乙醇脱氢法 (15)第四章工艺设计计算 (17)4.1 设计依据 (17)4.2设计方案 (17)4.3设计条件 (17)4.4反应条件 (17)4.5工艺计算及方案选择 (17)4.5.1反应器的的操作有间歇操作和连续操作 (17)4.5.2间歇反应釜进料 (18)4.5.3 流量的计算 (18)4.5.4 反应体积及反应时间计算 (19)4.6连续性反应釜进料的计算 (20)4.6.1流量的计算 ................................................................................................................... 20 4.6.2反应体积及反应时间计算 ............................................................................................. 21 4.6.3设备和工艺流程图 .. (23)第五章 热量衡算 ................................................................................................................................ 24 5.1热量衡算总式 (24)5.2每摩尔各种物值在不同条件下的m p C ,值 ................................................................................. 24 5.3各种气象物质的参数如下表 .................................................................................................... 25 5.4每摩尔物质在80℃下的焓值 ................................................................................................... 25 5.5总能量衡算 ............................................................................................................................. 26 5.6 换热设计 .............................................................................................................................. 27 5.7 水蒸气的用量 ....................................................................................................................... 27 第六章 设备设计与选型 (28)6.1反应釜体及夹套的设计计算 (28)6.1.1 筒体和封头的几何参数的确定 ..................................................................................... 28 6.1.2 筒体和封头的型式 ....................................................................................................... 28 6.1.3筒体和封头的直径 ........................................................................................................ 28 6.1.4 确定筒体高度H ........................................................................................................... 28 6.1.5 夹套直径、高度的确定 ................................................................................................ 29 6.2釜体及夹套厚度的计算 .. (29)6.2.1设备材料 ....................................................................................................................... 29 6.3 设备的壁厚计算 (29)6.3.1 釜体筒体壁厚计算 ....................................................................................................... 29 6.3.2 内压设计计算 .............................................................................................................. 29 6.3.3 外压设计计算 .............................................................................................................. 30 6.3.4 釜体封头壁厚计算 ....................................................................................................... 30 6.3.5 夹套筒体壁厚设计计算 ................................................................................................ 31 6.3.6 夹套封头壁厚设计与选择 ............................................................................................ 31 6.3.7 反应釜设计参数 ........................................................................................................... 31 6.4搅拌器设计 .. (32)6.4.1 搅拌器的形式选择 ....................................................................................................... 32 6.4.2 搅拌器转速n ： ........................................................................................................... 32 6.4.3 传动功率P ： ............................................................................................................... 32 6.4.4 电机功率 ...................................................................................................................... 32 6.4.5 减速器的选择 .............................................................................................................. 32 6.4.6 电动机的选择 .............................................................................................................. 32 6.5搅拌轴直径的设计计算 .. (33)6.5.1 搅拌轴材料： .............................................................................................................. 33 6.5.2 搅拌轴强度计算 ........................................................................................................... 33 6.5.3 搅拌轴刚度计算 ........................................................................................................... 33 6.6.夹套式反应釜附属装置的确定 (33)6.6.2 反应釜总重 ................................................................................................................ 33 6.7 人孔C .................................................................................................................................... 33 6.8接管及其法兰选择 (34)6.8.1 水蒸气进口管： ........................................................................................................... 34 6.8.2 冷却水出口管： ........................................................................................................... 34 6.8.3 进料管 . (34)第七章 总 结 ................................................................................................................................ 36 参考文献 . (37)致谢 (38)第一章前言1.1 乙酸乙酯概述1.1.1 乙酸乙酯的简介乙酸乙酯(EA)，又名醋酸乙酯，英文名称：Ethyl acetate。
乙酸乙酯反应器设计
乙酸乙酯反应器设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN青海大学《化工过程设备设计Ⅱ》设计说明书设计题目：年产×103t乙酸乙酯反应器设计班级：2013级化工2班姓名：邬天贵学号：30前言乙酸乙酯，又称醋酸乙酯，分子式C4H8O2。
它是一种无色透明易挥发的可燃性液体，呈强烈清凉菠萝香气和葡萄酒香味。
乙酸乙酯能很好的溶于乙醇、氯仿、乙醚、甘油、丙二醇和大多数非挥发性油等有机溶剂中，稍溶于水，25℃时，1ml乙酸乙酯可溶于10ml 水中，而且在碱性溶液中易分解成乙酸和乙醇。
水能使其缓慢分解而呈酸性。
乙酸乙酯与水和乙醇都能形成二元共沸混合物，与水形成的共沸物沸点为℃，其中含水量为%（质量分数）。
与乙醇形成的共沸物沸点为℃。
还与%的水和%的乙醇形成三元共沸物，其沸点为℃。
乙酸乙酯应用最广泛的脂肪酸酯之一，具有优良的溶解性能，是一种较好的工业溶剂，已经被广泛应用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙醛纤维树脂、合成橡胶等的生产，也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水，在纺织工业中用作清洗剂，在食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂，在香料工业中是最重要的香味添加剂，可作为调香剂的组分，乙酸乙酯也可用作黏合剂的溶剂，油漆的稀释剂以及作为制造药物、染料等的原料。
目前，国内外市场需求不断增加。
在人类不断注重环保的今天，在涂料油墨生产中采用高档溶剂是大势所趋。
作为高档溶剂，乙酸乙酯在国内外的应用在持续稳定的增长，在建筑、汽车等行业的迅速发展，也会带动对乙酸乙酯类溶剂的需求。
工业生产技术目前全球乙酸乙酯工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法等。
传统的醋酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰，而大规模生产装置主要采用后三种方法，其中新建装置多采用乙烯加成法。
本设计采用醋酸酯化法。
醋酸酯化法在硫酸催化剂作用下，醋酸和乙醇直接酯化生成乙酸乙酯。
该工艺方法技术成熟，投资少，操作简单，但缺点是生产成本高、硫酸对设备腐蚀性强、副反应多、产品处理困难、环境污染严重。
乙酸乙酯反应器课程设计
《反应工程》课程设计说明书院（部）名称化学与材料工程学院学生姓名设计项目乙酸乙酯的反应器设计指导教师专业班级化学工程与工艺前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
设计说明摘要：本选题为年产量为年产5000T的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为346.41m、换热量为481350.95/hKJ。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3910mm，直径3600mm；夹套的特征尺寸为高2700mm，内径为3800mm。
年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计
设计任务书一、设计项目年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计二、设计条件1、生产规模：50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、乙酸的转化率：53%三、反应条件反应在等温下进行，反应温度为80℃，以少量浓硫酸为催化剂，硫酸量为总物料量的1%，当乙醇过量时，其动力学方程为： rA =kCA2。
A为乙酸，采用配比为乙酸：乙醇=1：5（摩尔比），反应物料密度为0.85㎏/l，反应速度常数k为15.00L/（kmol min）四、设计要求1、设计方案比较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）（需根据计算结果进行比较做改动）3、反应器的工艺设计计算生产线数，反应器个数，单个反应器体积。
4、搅拌器的设计对搅拌器进行选型和设计计算。
5、设计计算说明书内容设计任务书；目录；前言（对设计产品的理化性能，国内外发展概况，应用价值及其前景等方面进行介绍）设计方案比较；(合成工艺介绍，通过分析各种工艺优缺点，得到本设计选用的合成工艺流程)工艺流程图设计；反应器的设计；车间设备布置设计；（主要设备的布置）指导老师：薛永萍，刘阳2013年12月23日摘要本设计通过对乙酸乙酯相关特性的分析，乙酸乙酯各种合成法的比较，以及对不同反应器的对比，最终采用了夹套式间歇反应釜，并且进行了反应釜的物料衡算、热量衡算以及设备尺寸计算等工作。
本选题为年产5023吨的乙酸乙酯间歇釜式反应器设计。
通过物料衡算、热量衡算确定其设计方案为串联间歇釜式反应器、反应器的体积为 4.5m3、换热量为447.8kg/h。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高1930mm，直径1600mm，筒体和封头的厚度均为 6 mm；夹套的特征尺寸为高1400mm，内径 1700mm，筒体和封头的厚度均为8mm。
还对反应釜的辅助设备进行了设计，换热是通过夹套和内冷管共同作用完成的。
最新年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计课程设计
年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计课程设计武昌理工学院课程设计说明书生命科学学院所属课程化学反应工程设计题目年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计专业班级学生姓名朱超设计组别指导教师薛永萍，刘阳武昌理工学院生命科学学院印制摘 要本选题为年产量为年产5005t 的反应器的设计。
通过分别对连续釜式反应器和间隙釜式反应器的体积计算，和综合其他因素，得出最佳的反应器------间隙釜式反应器。
由物料衡算、热量衡算，得出反应器体积为308.8m 、换热量为66.510/h KJ 。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3350mm ，直径3000mm ；夹套的特征尺寸为高2570mm ，内径为3200mm 。
还对塔体等进行了辅助设备设计，换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。
搅拌器的形式为圆盘式搅拌器，搅拌轴直径75mm 。
乙酸乙酯是重要的化工原料，可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂，也是制药工业和有机合成的重要原料。
它的产量，代表着一个国家生产水平的高低。
合成乙酸乙酯对合成其他物质起到抛砖引玉的作用。
对此次的程序设计，乙酸乙酯采用的是酯化反应。
酯化反应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。
由于反应器要有足够的机械强度，抗腐蚀能力，本课程设计采用的是夹套式反应釜。
通过给定设计的主要工艺参数和条件，综合系统地应用化工理论及化工计算知识，完成对反应釜的工艺设计和设备设计。
在此基础上绘制了间歇釜式反应器的设备图，和整体工艺的工艺流程图。
关键字：间歇釜式反应器; 工艺流程图；物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计AbstractThe design for the annual output of reactor with an annual output of 5005t this topic. Based on the continuous stirred tank reactor and gap reactor volume calculation, and other factors, the reactor - gap reactor best. From the material balance, heat balance, the reactor volume of 8.08 cubic meters, heat transfer for the 6.5×106 kJ per hour. The results showed that the characteristics of equipment design, size of the reactor for high 3350mm, diameter 3000mm; feature size jacket for high 2570mm, 3200mm diameter. Also on the tower body of the auxiliary equipment design, heat transfer is through the jacket and the inner cooling pipe joint action completed. A form for disc type stirrer, the stirring shaft diameter 75mm.Ethyl acetate is an important chemical raw material, extraction agent can be used as textile industrial cleaning agents and natural spices, but also an important raw material for pharmaceutical industry and organic synthesis. Its production, represents a country's production level. Synthesis of ethyl acetate to play the role of other synthetic materials. Program design of this, ethyl acetate is used in esterification reaction. Esterification is a relatively mature technology of organic industry. Although now developed a new catalyst for the synthesis of different processes, but the design with sulfuric acid as catalyst in the traditional process is very necessary. Because the reactor should have sufficient mechanical strength, corrosion resistance, the curriculum design is jacketed reactor. The main process parameters given design and conditions, comprehensive and systematic application of chemical theory and calculation of chemical engineering knowledge, to complete the process design and equipment for reactor.On the basis of drawing the batch reactor equipment diagram, process flow diagram and the overall process.Keywords: batch reactor; process flow diagram; material balance; heat balance; the design of wall thickness前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
年产5000t乙酸乙酯釜式反应器设计
前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
1 设计任务及条件1.1设计任务及条件乙酸乙酯酯化反应的化学式为：CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2OA B R S1、原料中反应组分的质量比为：A：B：S=1：2：1.35，反应液的密度为1020Kg/m3，并假定在反应过程中不变。
生产时间：连续生产8000小时/年，间隙生产6000小时/年。
乙酸乙酯釜式反应器设计
数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、 在兼顾技术先进性、可行性、经济合理得前提下,综合分析设计任务要
求 , 确 定 化 工 工 艺 流 程 ,进 行 设 备 选 型 ,并 提 出 保 证 过 程 正 常 、安 全 可 行 所 需得检测与计量参数,同时还要考虑改善劳动条件与环境保护得有效措 施、 3、 准确而迅速得进行过程计算及主要设备得工艺设计计算及选型。 4、 用精炼得语言、简洁得文字、清晰地图表来表达自己得设计思想与计算 结果。
CB０＝
=１０.09１mol/L
CＳ0＝
=1７、406 ｍol/Ｌ
将速率方程变成转化率得函数
ﻩﻩ
ﻩﻩﻩﻩ
ａ= =2。6１
b=-(1+ +
)= —５.1５
ｃ＝1—1/K=0、６５75
反应体积
Vr
＝
=５。6５8×10－3 ｍｏｌ/(Ｌ ｍｉn)3、
=0。3３9 ｋmol/(m3 ｈ)
Vr=
设计方案比较
０。39,反应器得填充系数 f=0。8,为此反应设计一个反应器。
2 工艺设计
2.1 原料得处理量
按间歇生产计算 根据乙酸乙酯得产量可计算出每小时得乙酸用量为(物料损耗 5%) Ｑ=4690Ｘ103/(８８X60０0X0。3９X０。95)=23.９75ｋmol/ｈ
乙酸乙酯间歇反应釜课程设计
乙酸乙酯间歇反应釜工艺设计说明书目录前言 (3)摘要 (4)一.设计条件与任务 (5)二、工艺设计 (6)1、原料得处理量 (7)2、原料液起始浓度 (7)3、反应时间 (8)4、反应体积 (8)三、热量核算 (9)1、物料衡算 (9)2、能量衡算 (9)3、换热设计 (12)四、反应釜釜体设计 (13)1、反应器得直径与高度 (13)2、筒体得壁厚 (14)3、釜体封头厚度 (15)五、反应釜夹套得设计 (15)1、夹套DN、PN得确定 (15)2、夹套筒体得壁厚 (16)3、夹套筒体得高度 (16)4、夹套得封头厚度 (16)六、搅拌器得选型 (17)1、搅拌桨得尺寸及安装位置 (18)2、搅拌功率得计算 (18)3、搅拌轴得得初步计算 (19)结论 (19)主要符号一览表 (20)总结 (21)参考书目 (22)前言反应工程课程设计就是《化工设备机械基础》与《反应工程》课程教学中综合性与实践性较强得教学环节,就是理论联系实际得桥梁,就是学生体察工程实际问题复杂性,学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时得作业,在设计中需要同学独立自主得解决所遇到得问题、自己做出决策,根据老师给定得设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程与设备得设计计算,并要对自己得选择做出论证与核算,经过反复得比较分析,择优选定最理想得方案与合理得设计。
反应工程就是培养学生设计能力得重要实践教学环节。
在教师指导下,通过裸程设计,培养学生独立地运用所学到得基本理论并结合生产实际得知识,综合地分析与解决生产实际问题得能力。
因此,当学生首次完成该课程设计后,应达到一下几个目得:1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式,当缺乏必要得数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理得前提下,综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全可行所需得检测与计量参数,同时还要考虑改善劳动条件与环境保护得有效措施。
乙酸乙酯间歇反应釜设计
前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
AbstractAbstract: The batch reactor for annual production capacity of 60,000 10T is to be the designed. Through the material, heat balance reactor volume, heat transfer and Equipment design results show that the size of the reactor characteristics for high is 3320mm, diameter is 3200mm, The characteristics of clip size for high is 2550mm, diameter is 3400mm. Also auxiliary equipment on the tower as designed, heat is finished through the clip with the common cold tube inside. The mixer for dise-type mixer, stirring shaft of diameter is 60mm . Based on the condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings.Key words: batch reactor, Material, Heat balance, Thick wall design 。
年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计
年产量6500吨乙酸乙酯的生产工艺设计专业：化学工程与工艺姓名：*******学号：**********指导教师：某某化学与材料学院2014年5月课程设计任务书一、设计时间及地点1、设计时间：2014年5月26日—— 6月6日具体安排：2014年5月26日上午教师组织学生分组，布置课程设计任务2014年5月26日下午学生开始查阅资料，整理资料，理出设计思路2014年5月27日开始学生在教师指导下开始进行课程设计计算2014年6月3日开始学生在教师指导下编写设计说明书并绘制图纸2014年6月6日上午分组进行答辩2、设计地点：5#楼402教室二、设计目的和要求通过课程设计，要求更加熟悉工程设计基本内容，掌握化学反应器设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、独立工作和创新能力。
三、设计题目和内容设计题目：年产量6500T乙酸乙酯酯，乙酸的转化率为45%的反应器的设计。
乙酸乙酯酯化反应的化学式为：CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2OA B R S原料中反应组分的质量比为：A：B：S=1：2：1.35反应液的密度为1020kg/m3，并假定在反应过程中不变。
每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h，每天计24h每年300d。
反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下r R=k1(C A C B－C R C S/K)100℃时，k1=4.76×10-4L/(mol·min)，平衡常数K=2.92。
反应器的填充系数f=0.8，为此反应设计一个反应器。
四、设计方法和步骤1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，初步确定工艺流程。
对选定的工艺流程、主要设备的型式以及数值积分计算等进行简要的论述。
2、主要设备的工艺设计计算①反应的物料衡算、热量衡算、动量衡算②催化剂床层高度计算③出口转化率计算3、典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定4、制图：①绘制带控制点的工艺流程图②绘制主体设备图③绘制温度、转化率、压力与床层高度L曲线5、编写设计说明书五、设计成果的编制本课程的设计任务要求学生做设计说明书1份、图纸3张。
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前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
AbstractAbstract: The batch reactor for annual production capacity of 60,000 10T is to be the designed. Through the material, heat balance reactor volume, heat transfer and Equipment design results show that the size of the reactor characteristics for high is 3320mm, diameter is 3200mm, The characteristics of clip size for high is 2550mm, diameter is 3400mm. Also auxiliary equipment on the tower as designed, heat is finished through the clip with the common cold tube inside. The mixer for dise-type mixer, stirring shaft of diameter is 60mm . Based on the condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings.Key words: batch reactor, Material, Heat balance, Thick wall design 。
摘要：本选题为年产量为年产8.4×103T 的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为381.37m 、换热量为71.210/h KJ 。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3549mm ，直径3400mm ；夹套的特征尺寸为高2720mm ，内径为3400mm 。
还对塔体等进行了辅助设备设计，换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。
搅拌器的形式为圆盘式搅拌器，搅拌轴直径75mm 。
在此基础上绘制了设备条件图。
本设计为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。
关键字：间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;主要符号一览表V——反应釜的体积t——反应时间c——反应物A的起始浓度Ac——反应物的B起始浓度Bc——反应物S的起始浓度Sf——反应器的填充系数D——反应釜的内径iH——反应器筒体的高度h——封头的高度2P——操作压力——设计压力Pcφ——取焊缝系数[σ]t——钢板的许用应力——钢板的负偏差C1C——钢板的腐蚀裕量2S——筒壁的计算厚度S——筒壁的设计厚度dS——筒壁的名义厚度nH——反应器夹套筒体的高度jv——封头的体积P——水压试验压力TD——夹套的内径jQ——乙酸的用量Q0——单位时间的处理量目 录第1章 设计任务及条件 .......................................................................................... 1 第2章 工艺设计 (2)2.1原料的处理量................................................................................................... 2 2.2原料液起始浓度............................................................................................... 2 2.3反应时间........................................................................................................... 3 2.4反应体积........................................................................................................... 3 第3章 热量核算 (4)3.1工艺流程........................................................................................................... 4 3.2物料衡算........................................................................................................... 4 3.3能量衡算.. (4)3.3.1热量衡算总式 (4)3.3.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p mc 值 (5)3.3.3各种气象物质的参数如下表................................................................. 6 3.3.4每摩尔物质在100℃下的焓值.............................................................. 6 3.3.5总能量衡算............................................................................................. 7 3.4换热设计.. (8)3.4.1水蒸气的用量 (8)第4章 反应釜釜体设计 (10)4.1反应器的直径和高度..................................................................................... 10 4.2筒体壁厚的设计 (11)4.2.1设计参数的确定................................................................................... 11 4.2.2筒体的壁厚........................................................................................... 11 4.3釜体封头厚..................................................................................................... 11 第5章 反应釜夹套的设计 (13)5.1夹套DN 、PN 的确定 (13)5.1.1夹套的DN ............................................................................................ 13 5.1.2夹套的PN ............................................................................................ 13 5.2夹套筒体的壁厚............................................................................................. 13 5.3夹套筒体的高度............................................................................................. 13 5.4夹套的封头.. (14)5.4.1封头的厚度........................................................................................... 14 5.5传热面积校核................................................................................................. 14 第6章 反应釜釜体及夹套的压力试验 . (15)6.1釜体的水压试验 (15)6.1.1水压试验压力的确定........................................................................... 15 6.1.2水压试验的强度校核........................................................................... 15 6.1.3压力表的量程、水温........................................................................... 15 6.1.4水压试验的操作过程 (15)6.2夹套的液压试验 (16)6.2.1水压试验压力的确定 (16)6.2.2水压试验的强度校核 (16)6.2.3压力表的量程、水温 (16)6.2.4水压试验的操作过程 (16)第7章搅拌器的选型 (17)7.1搅拌桨的尺寸及安装位置 (17)7.2搅拌功率的计算 (17)7.3搅拌轴的的初步计算 (18)7.3.1搅拌轴直径的设计 (18)7.3.2搅拌抽临界转速校核计算 (19)7.4联轴器的型式及尺寸的设计 (19)设计结论 ................ .. .............................................................................................. .19 参考书目.................................................................................................. . (20)总结................ ........... ... ........... ... ........... ... ........... ... ........... ... .................... ... . (21)第1章设计任务及条件1.1设计任务及条件乙酸乙酯酯化反应的化学式为：CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2OA B R S原料中反应组分的质量比为：A：B：S=1：2：1.35，反应液的密度为1020Kg/m3，并假定在反应过程中不变。