连续式搅拌槽型结晶器的工艺设计

合集下载

连续结晶器原理

连续结晶器原理

连续结晶器原理连续结晶器原理是指一种用于生产结晶产品的设备,它通过一系列连续的工艺步骤,使溶液中的溶质逐渐结晶沉淀,最终得到纯净的结晶产品。

这种设备在化工、制药、食品等领域广泛应用,能有效提高生产效率,降低能耗,保证产品质量。

连续结晶器原理的第一步是溶液的饱和。

当溶质在溶剂中达到一定浓度时,溶液就会处于饱和状态,这时候溶质开始结晶。

为了加快结晶速度,通常会通过控制温度、搅拌速度等条件来提高饱和度。

接着,溶液会进入连续结晶器中的结晶槽,这里的结晶槽通常是一个长而窄的通道,可以让溶液在其中流动。

在结晶槽中,溶质会逐渐结晶沉淀,形成晶体。

这些晶体会随着溶液的流动逐渐向下移动。

随后,晶体会进入连续结晶器中的分离区。

在这里,晶体会被分离出来,而未结晶的溶液会继续向前流动。

通过这种连续的分离过程,可以不断提取出纯净的结晶产品,同时保持溶液的稳定。

分离出的晶体会经过干燥和包装等步骤,最终成为可以投入市场销售的成品。

通过连续结晶器原理,可以实现大规模、连续生产,并且保证产品的质量稳定。

连续结晶器原理的优点在于可以实现自动化生产,不需要人工干预太多。

同时,由于连续结晶过程中溶液的饱和度和流动速度可以进行精确控制,因此可以得到更纯净、更均匀的结晶产品。

此外,连续结晶器还可以有效减少废液和废料的产生,降低生产成本,对环境友好。

然而,连续结晶器也存在一些挑战和局限性。

比如,不同溶质的结晶条件可能有所不同,需要根据具体情况进行调整。

另外,连续结晶器的设备投资和运行成本也较高,需要在生产规模和产品要求之间进行权衡。

总的来说,连续结晶器原理是一种高效、稳定的结晶生产技术,对提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。

随着工业技术的不断发展,连续结晶器将会在更多领域得到广泛应用,为生产制造业的发展带来新的机遇和挑战。

第六章-结晶器设计

第六章-结晶器设计

• 在用方程(1)表示积 累产品晶体分布时, 颗粒的粒数密度(即 在一定的颗粒尺寸范 围内的晶体个数)为
dr dx
= - mx
m- 1 - x m
e
(2 )
因此,在此尺寸范围内的晶体质量为 dr w(x) = F'r Ck v x3L*3 ( dx ) (3)
= F'r Ck v L*mx m+ 2e- x
• 按道理讲,不同的m值,其P/ρCV、Bkv和Ld应遵 循不同的规律,可以完全做成另一个图,然而, 要是用一张图表示即存在的的信息总量较为简单。 • 在特征方程中,如果我们把P/ρCV考虑成一个常数, Bkv=k(m)1/Ld3
L Bk V k ( m) k 1 (m) (L ) • 这个方程表明,当P/ρCV不变时,Bkv与Ld3成反比, 如不同的m值,它们的关系只改变其系数但比例 关系不变,也就是说这条直线的位置有些变化, 但变化趋势是一样的。这样我们就可以用一个Ld 与Bkv之间的关系。
• 作一个表示Ld,P/ρCV,Bkv的关系图,m=1作出 特征线并确定Ld在Ld轴上的值, 当m=1时,I3可被计算为0.225 当P/ρCV=0.01,Bkv=1×108,Ld=7.631×10-4 P/ρCV=0.01,Bkv=1×109,Ld=3.542×10-4
• 图8 用纵坐标表示P/ρCV(对数值) 用一横坐标表示Bkv(对数值) 另一横坐标表示Ld轴(对数值) 在Bkv轴上找到1×108和P/ρCV=0.01 • 作一直线通过此点,但斜率等于1标此直线与Ld轴交点为 7.631×10-4与上相同做出,P/ρCV=0.01,Bkv=1×109不 同的m值做图。
0 e
x m
(11)

搅拌器工艺过程毕业设计

搅拌器工艺过程毕业设计

搅拌器工艺过程毕业设计第一章绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合;也可以加速传热和传质过程。

在工业生产中,搅拌操作时从化学工业开始的,围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等,作为的一部分而被广泛应用。

搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。

气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层,对液体产生搅拌作用,或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。

与机械搅拌相比,仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的,对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。

但气流搅拌无运动部件,所以在处理腐蚀性液体,高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。

在工业生产中,大多数的搅拌操作均系机械搅拌,以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。

搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。

其结构形式如下:(结构图)第一节搅拌设备在工业生产中的应用范围很广,尤其是化学工业中,很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。

搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。

例如在三大合成材料的生产中,搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99%。

搅拌设备的应用范围之所以这样广泛,还因搅拌设备操作条件(如浓度、温度、停留时间等)的可控范围较广,又能适应多样化的生产。

搅拌设备的作用如下:①使物料混合均匀;②使气体在液相中很好的分散;③使固体粒子(如催化剂)在液相中均匀的悬浮;④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化;⑤强化相间的传质(如吸收等);⑥强化传热。

搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。

例如石油工业中,异种原油的混合调整和精制,汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。

化工生产中,制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程,都装备着各种型式的搅拌设备。

第二节搅拌物料的种类及特性搅拌物料的种类主要是指流体。

在流体力学中,把流体分为牛顿型和非牛顿型。

搅拌槽搅拌器课程设计

搅拌槽搅拌器课程设计

搅拌槽搅拌器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解搅拌槽搅拌器的基本原理和分类。

2. 学生能掌握搅拌槽搅拌器的主要结构、工作原理及在工业中的应用。

3. 学生能了解搅拌槽搅拌器在化学、食品、医药等行业的实际运用。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决搅拌槽搅拌器在实际应用中出现的问题。

2. 学生能够根据具体需求,设计合适的搅拌槽搅拌器方案。

3. 学生能够通过实验和操作,熟练掌握搅拌槽搅拌器的使用方法。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到搅拌槽搅拌器在工业生产中的重要性,增强对科学技术的尊重和热爱。

2. 学生能够通过课程学习,培养团队协作、沟通表达的能力,形成积极向上的学习态度。

3. 学生能够关注搅拌槽搅拌器在环保、节能减排等方面的应用,增强社会责任感和使命感。

课程性质:本课程属于应用型课程,以实践操作和理论分析相结合的方式进行教学。

学生特点:初三学生,具有一定的物理、化学知识基础,对实际应用感兴趣,动手能力强。

教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生产和生活中。

在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 搅拌槽搅拌器的基本概念与分类- 搅拌槽的定义及作用- 搅拌器的分类及特点2. 搅拌槽搅拌器的工作原理与结构- 搅拌槽的组成部分- 搅拌器的工作原理- 常见搅拌器结构分析3. 搅拌槽搅拌器的应用领域- 化工行业中的应用- 食品行业中的应用- 医药行业中的应用4. 搅拌槽搅拌器的设计与选型- 设计原则与依据- 选型方法与步骤- 案例分析5. 搅拌槽搅拌器的操作与维护- 操作规程与注意事项- 常见故障分析与处理- 维护保养方法6. 搅拌槽搅拌器的实验与操作- 实验目的与要求- 实验步骤与方法- 实验结果与分析教学内容安排与进度:第一周:搅拌槽搅拌器的基本概念与分类第二周:搅拌槽搅拌器的工作原理与结构第三周:搅拌槽搅拌器的应用领域第四周:搅拌槽搅拌器的设计与选型第五周:搅拌槽搅拌器的操作与维护第六周:搅拌槽搅拌器的实验与操作教材章节关联:本教学内容与教材中“流体力学与流体机械”章节相关,涉及搅拌槽搅拌器的原理、结构、应用等方面内容。

连续搅拌釜式反应器课程设计

连续搅拌釜式反应器课程设计

摘要在工业过程中,温度是最常见的控制参数之一,反应器温度控制是典型的温度控制系统。

对温度的控制效果将影响生产的效率和产品的质量,如果控制不当,将损害工艺设备,甚至对人身安全造成威胁。

因此反应器温度的控制至关重要。

连续搅拌釜式反应器是化学生产的关键设备,是一个具有大时滞、非线性和时变特性、扰动变化激烈且幅值大的复杂控制对象。

结合控制要求,通过分析工艺流程,本论文设计了串级PID分程控制方案。

方案选定后,进行了硬件和软件的选择。

硬件上选用西门子公司的S7-200 PLC,并用相应的STEP7软件编程。

利用Matlab 7.0对系统进行了仿真。

关键词:温度反应器串级PID 西门子S7-200PLCAbstractIn the industrial process, temperature is one of the most common control parameters, reactor temperature control system is a typical temperature control system. The temperature control effect will influence the production efficiency and product quality, if it is not controlled properly, process equipment will be damaged, even personal safety will be threatened. Thus the reactor temperature control is essential.Continuous stirred tank reactor is the key equipment in chemical production, it is a complicated control object with a large time delay, nonlinearity,time-varying characteristics and drastic changes and large amplitude disturbance. Combined with the control requirements, in this paper I design the cascade PID control scheme after a careful analysis of the production process.The hardware and software selection are done following the selection of control scheme. As to hardware, the S7-200 PLC of Siemens is chosen, and the corresponding software STEP7 is chosen for programming.Matlab7.0 work for the simulation.Keywords:temperature cascade PID Siemens S7-200 PLC毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

连续搅拌釜式反应器(CSTR)控制系统设计 连续

连续搅拌釜式反应器(CSTR)控制系统设计 连续

连续连续搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器((CSTR )控制系统设计1. 前言连续搅拌釜式反应器(continuous stirred tank reactor ,简称为CSTR )是聚合化学反应中广泛使用的一种反应器,该对象是过程工业中典型的、高度非线性的化学反应系统。

在早期反应釜的自动控制中,将单元组合仪表组成位置式控制装置,但是化学反应过程一般都有很强的非线性和时滞性,采用这种简单控制很难达到理想的控制精度。

随着计算机技术和PLC 控制器的发展,越来越多的化学反应采用计算机控制系统,控制方法主要为数字PID 控制。

但PID 控制是一种基于对象有精确数学模型的线性过程,而CSTR 模型最主要的一个特征就是非线性,因此PID 控制在这一过程中的应用受到限制。

随着现代控制理论和智能控制的发展,更加先进有效的控制方法应用于CSTR 的控制,如广义预测控制,神经模糊逆模PID 复合控制,自抗扰控制,非线性最优控制,基于逆系统方法控制,基于补偿算子的模糊神经网络控制,CSTR 的非线性H ∞控制等。

但任何一种复杂的化工反应过程都不能用一种简单的控制方式达到理想的控制效果。

目前先进的反应釜智能控制技术就是将智能控制理论和传统的控制方法相结合,如钟国情、何应坚等于1998年对基于专家系统的CSTR 控制系统进行了研究[1],宫会丽、杨树勋等于2003年发表了关于PID 参数自适应控制的新方法[2],冯斌、须文波等于1999年阐述了利用遗传算法的寻优PID 参数的模型参考自适应控制方法等[3]。

但由于这些控制方法的算法比较复杂,在算法的工程实现、现场调试及通用型方面存在着局限性,因此研究一种相对简单实用的CSTR 控制方法,更易为工程技术人员所接受。

本文在对CSTR 过程及其数学模型进行详细分析的基础上,针对过程的滞后性,采用Smith 预估算法与PID 控制相结合的方法实现CSTR 过程的控制,该方法具有实用性强及控制方法简单等特点,基于西门子PCS7系统完成了CSTR 过程控制系统设计。

搅拌槽设计手册

搅拌槽设计手册

搅拌槽设计手册搅拌槽是一种用于混合、搅拌和储存物料的设备,广泛应用于化工、制药、食品、农药等行业。

搅拌槽的设计对于其性能和效果有着重要影响。

本手册将介绍搅拌槽设计的相关参考内容,帮助读者了解搅拌槽的基本设计原理和方法。

一、搅拌槽基本原理1. 搅拌方式:搅拌槽主要通过机械搅拌、气体搅拌或液体搅拌实现混合和搅拌作用。

机械搅拌可分为挂式搅拌和轴式搅拌,气体搅拌可分为压缩空气搅拌和气体喷射搅拌,液体搅拌可分为外循环搅拌和内循环搅拌。

2. 搅拌参数:搅拌槽设计需要考虑的重要参数包括搅拌速度、搅拌时间、槽体尺寸、槽体形状以及液体流动性等。

3. 搅拌效率:搅拌槽的设计应尽量提高搅拌效率,以降低能耗和提高生产效率。

搅拌效率可通过控制搅拌速度、搅拌时间和槽体形状等因素来实现。

二、搅拌槽设计方法1. 槽体尺寸:搅拌槽的尺寸应根据生产工艺和物料性质进行合理选择。

搅拌槽容量应满足生产需求,并考虑到搅拌效果和物料流动性。

槽体高度和直径的比值一般为1:2至1:3,底部圆弧半径不应小于直径的10%。

2. 搅拌速度:搅拌速度一般根据物料性质和搅拌效果要求选择。

一般情况下,搅拌速度应使槽内的物料形成完全混合,避免出现局部停滞区域。

搅拌速度可根据物料的粘度和密度进行调整,通常在20-200rpm范围内选取。

3. 搅拌时间:搅拌时间应根据物料的性质和混合效果来确定。

一般情况下,搅拌时间应保证物料的均匀混合,避免产生不均匀和沉降现象。

根据经验,搅拌时间一般在10-30分钟之间。

4. 液体流动性:搅拌槽的设计应充分考虑物料的流动性,避免槽内出现死角和积液现象。

槽内的液体流动性可以通过合理选择搅拌器形式和位置来改善,例如使用叶片搅拌器和设置引流管道等。

5. 材料选择:搅拌槽的制造材料应具备耐腐蚀、耐高温、耐磨损等性能。

常见的材料有不锈钢、碳钢、工程塑料等。

根据不同的工艺要求选择适合的材料,以保证设备的可靠性和使用寿命。

三、搅拌槽设计注意事项1. 搅拌槽的进、出料口位置应合理布置,以方便物料的充分混合和流动。

七水硫酸锌冷却搅拌结晶器设计蛇管冷却机械搅拌装置设计

七水硫酸锌冷却搅拌结晶器设计蛇管冷却机械搅拌装置设计

搅拌装置设计任务书一、设计题目七水硫酸锌冷却搅拌结晶器设计。

二、设计任务及操作条件(1)处理能力(1.9+0.01X)×105m3/a 均相ZnSO4液体。

〖注:X 代表学号最后两位数〗(2)设备型式机械搅拌蛇管冷却结晶装置。

(3)操作条件①饱和ZnSO4溶液温度80℃,密度:ρ=1.52 g/cm3比热容,C = 0.842Kcal /(kg /℃);溶液的初始浓度,0.876 kg (ZnSO4 )/kg(H2O);冷却至25℃时放入离心过滤机分离晶体,25℃溶解度0.580 kg(ZnSO4)/kg(H2O)②冷却时间4 小时。

③过程中有结晶析出, 结晶热 qc =14.94 Kcal / kg (ZnSO4.7H2O )④采用蛇管冷却,冷却水进口温度20℃,出水口温度30℃。

⑤忽略污垢及间壁热阻。

⑥每年按300 天,每天24 小时连续搅拌。

三、厂址:柳州地区。

四、设计项目(1)设计方案简介:对确定的工艺流程及设备进行简要论述。

(2)搅拌器工艺设计计算:确定搅拌功率及蛇管传热面积。

(3)搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、蛇管等主要结构尺寸设计计算。

(4)主要辅助设备选型:冷却水泵、搅拌电机等。

(5)绘制搅拌器工艺流程图及设备设计条件图(3#图纸)。

(6)对本设计评述。

目录搅拌装置设计任务书 (I)第一章设计方案简介....................................................................................................................................... 1第二章工艺流程图及说明............................................................................................................................. 3第三章工艺计算及主要设备的计算............................................................................................................... 43.1确定数据............................................................................................................................................ 43.2搅拌槽的计算.................................................................................................................................... 43.3搅拌器的选型:................................................................................................................................ 63.1.1 搅拌器的选型............................................................................................................................... 63.1.2.搅拌桨尺寸及安装位置............................................................................................................... 73.1.3. 搅拌器的附件及功率计算 ..................................................................................................... 73.1.4蛇管规格的选择............................................................................................................................ 93.2.1管外传热系数.............................................................................................................................103.2.3总传热面积:.............................................................................................................................113.3 泵的选型..................................................................................................................................123.3.4支座的选择.................................................................................................................................15第四章总热量的衡算..................................................................................................................................15第五章物料衡算..........................................................................................................................................16第六章计算结果列表..................................................................................................................................17第七章设计评论..........................................................................................................................................19第八章附图..................................................................................................................................................20第九章主要符号列表..................................................................................................................................20第十章.参考文献........................................................................................................................................21第一章设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产上应用范围很广,尤其在化工工业中,很多的化工生产或多或少的在应用着搅拌操作,化学工艺过程的种种物理过程和化学过程,往往要采用搅拌操作才能达到好的效果,搅拌设备在许多场合是用作反应器,而带搅拌的反应器则以液相物料为特征,有液-液、液-固、液-气等相反应。

  1. 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. 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. 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)。
相关文档
最新文档