《化学反应釜设计》PPT课件

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1、反应器的选择与设计有机化学目录反应器的分类反应器的选择反应器的设计反应器的分类反应器的分类反应器的选择反应器的分类反应器的选择反应器的分类反应器的设计反应器的选择反应器的分类反应器分类釜式反应器管式反应器固定床反应器流化床反应器高度与直径比约为2～3内设搅拌装置和档板均相、多相反应过程均可长度远大于管径，内部没有任何构件多用于均相反应过程底层内部装有不动的固体颗粒，固体颗粒可以是催化剂或是反应物用于多相反应系统反应器内部有固体颗粒的悬浮和循环运动，提高反应器内液体的混合性能多相反应体系，可以提高传热速率实验以二对

2、叔丁基苯酚和乙醛酸为原料，二氯乙烷为溶剂，在对甲苯磺酸的催化作用下缩合得到单边缩合产物。△H=20KJ/mol实验特点反应物、催化剂均溶于溶剂的均相反应反应过程需要搅拌，反应时间短产品不析出，蒸干溶剂，经重结晶得到产品搅拌釜式反应器常压反应，反应温度70℃-80℃搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器实验特点酚不能过量，过量会生成副产物缩醛对甲苯磺酸和乙醛酸有腐蚀性反应吸热保温夹层，双浆式搅拌器搅拌充分，混合均匀保温夹层，双浆式搅拌器保温夹层，双浆式搅拌器保温夹层，双浆式搅拌器上口加二对叔丁基苯酚，反应釜的材料钢材上口加二

3、对叔丁基苯酚，反应釜的材料钢材反应釜体设计年产量500吨→日产量1370kg→每次57kgH/D=1.3反应釜操作条件是：设计压力1MPa；设计温度70-80℃;抗腐蚀H/D=1.3装料系数η一般取0.6～0.8；物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，装料系数η取低值，约为0.6～0.7；物料反应平稳，η可取0.8～0.85，物料粘度较大可取大值。反应釜体设计--装料系数ηη=0.8η=0.8V0=ηVη取0.8设计釜体全容积为1500L的反应釜H/D（i）=1.3一次生产量为57kgVo=1200LD1=113

4、7mm取1200mmH1=1478mm取1500mm反应釜体设计--估算筒体内径D1Vo=1200LD1=1137mm取1200mmH1=1478mm取1500mm设计参数：根据设计压力p=0.1013MPa， 设计温度t=75℃根据设计压力和液柱静压力确定计算压力：釜体的厚度P=ƿghƿ=1.42g/mlP=0.0208mPa大于设计压力的5%即：P>0.00507MPa，故须记入计算压力中，则Pc=0.122MPaP=0.0208mPa大于设计压力的5%即：P>0.00507MPa，故须记入计算压力中，则Pc

5、=0.122MPaP=0.0208mPa釜体的厚度设计参数：根据压力Pc=0.122MPa，设计温度t=75℃，取材料16MnR，由文献可知[σ]t=150MPa，焊缝系数Φ=0.85（双面焊对接接头，局部无损检测），腐蚀裕量C2取1.0mm已知筒体厚度计算公式为：厚度为0.58mm,加上腐蚀裕量1mm，所以名义厚度δn=3mm.厚度为0.58mm,加上腐蚀裕量1mm，所以名义厚度δn=3mm.夹套选择采用U型夹套，它是一个薄壁筒体，套在搅拌釜外部。夹套所包围的筒体表面积即为传热面积。夹套的特点是结构简单，制造方

6、便，基本不需要检修。一般U型夹套可以使用于2.5MPa以下，压力高时可以采用蜂窝式夹套。夹套设计①夹套直径D2(mm)②夹套高度H2V封－下封头容积，V1m－1米高筒体的容积。D1500～600700～18002000～3000D2D1+50D1+100D1+200夹套直径D2(mm)D2=1300mmH2=1300mmD2=1300mmH2=1300mmD2=1300mmH2=1300mm加料管(a)型接管伸进设备内，端部成45°斜面朝向中心，可避免物料沿釜壁流动。(b)型加料管可抽出，用于易磨蚀、易堵塞的物料

7、，清洗、检修方便。(c)型加料管浸没在料液中，可减少因冲击液面而产生的泡沫。管上开小孔是为了防止虹吸现象。B型加料管B型加料管搅拌器的作用：加强介质的混合或分散，提供适宜的流动状态，加快反应速度，达到搅拌过程。搅拌器选择1.浆式搅拌器主要用于流体的循环，不能用于气液分散操作，且造价低，使用广泛。2.本实验液体均相反应，使上层液体与下层液体都混合均匀。搅拌器选择双桨式搅拌器双桨式搅拌器双桨式搅拌器反应器设计反应釜材料为钢材，上下封头采用标准椭圆封头。下封头与筒体焊接，上封头与筒体通过法兰连接，设计为可拆连接。采用双

8、桨式搅拌器，物料采用滴加形式。夹套采用U型夹套，底部出料。采用立式反应釜。ThankYou!