间歇操作釜式反应器测试
间歇操作釜式反应器的设计—间歇操作釜式反应器直径和高度的计算
1、夹套的结构形式
二、夹套的结构与尺寸
• 在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形状的钢结Байду номын сангаас，使其与 容器外壁形成密闭的空间。
• 此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容器内的物料。
① 圆筒部分有夹套，用 于加热面积不大的场合 ②圆筒一部分和下封头包 有夹套 ③在圆筒部分的夹套中间 设置支撑或加强环 ④全包式夹套，传热面积 最大
间歇操作釜式反应器直径和高 度的计算
五、间歇操作釜式反应器直径和高度的计算
由工艺计算得到反应器体积后，即可按下式计 算其直径和高度：
V D 2 H " 0.131D3
4
作业
• 例题2 • 例题6 • 注意：题目可以简化，写明已知条件和问题，能看
懂，即可。
间歇操作釜式反应器的设计—反应器流动模型
1、返混及其对反应过程的影响
（2）返混对反应过程的影响
间歇釜式反应器存在剧烈的搅拌与混合，但不会导 致高浓度的消失。
间歇釜式反应器中彼此混合的物料是在同一时刻进入反 应器的，在反应器中同样条件下经历了相同的反应时间 ，具有相同的性质和浓度，这种浓度相同的物料之间的 混合，不会使原有的高浓度消失。
它造成了反应物高浓度的迅速消失，导致反应器的生产 能力下降。
流型
一、流型
流型与搅拌的关系
流型与搅拌效果、搅拌功率的关 系十分密切。搅拌器的改进和新 型搅拌器的开发往往从流型着手 。
搅拌机顶插式中心安装 立式圆筒的三种基本流型
流型决定因素
取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内 构件几何特征，以及流体性质、搅拌 器转速等因素。
图3 搅拌器与流型 (c) 切向流
(c)切向流
无挡板的容器内，流体绕 轴作旋转运动，流速高时 液体表面会形成漩涡，流 体从桨叶周围周向卷吸至 桨叶区的流量很小，混 合效果很差。
上述三种流型通常同时存在
轴向流与径向流对混合起主要作用
切向流应加以抑制
采用挡板可削弱切向流， 增强轴向流和径向流
除中心安装的搅拌机外，还有偏心式、底插式、侧插式、斜插式、卧式 等安装方式。
返混及其对反应过程的影响
1、返混及其对反应过程的影响
（1）返混
返混不是一般意义上的混合，它专指不同时刻进入反应器
的物料之间的混合，是逆向的混合，或者说是不同年龄质 点之间的混合。返混改变了反应器内的浓度分布，使器内 反应物的浓度下降，反应产物的浓度上升。 返混是连续化后才出现的一种混合现象。 间歇反应器中不存在返混，理想置换反应器是没有返混
间歇釜式反应器连续釜式反应器管式反应器
可常压操作也可加压操作，常用于对温度不 敏感的快速反应。常见型式有水平、立式、盘 管、U型管等
6
一、水平管式反应器
图6-1 水平管式反应器
7
二 、 立 管 式 反 应 器
图6-2几种立式管式反应器
8
三、盘管式反应器
将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省
(1)先规定流体的Re(>104)，据此确定管径d，再计
算管长L
由 Re
=
du
其中
u
=
4FV 0
d 2
所以 d
=
4FV 0 Re
;L
=
4VR
d 2
(2)先规定流体流速u，据此确定管径d，再计算 管长L，再检验Re是否>104
L=u
;d
=
( 4VR
1
)2
L
(3)根据标准管材规格确定管径d，再计算管长L，
解：反应物的体积流量FV0=FVA+FVB=0.56m3
密度ρ=(FVAρA+FVB ρB)/(FVA+FVB)=948.0kg/m3
反应器任意位置，CA=CA0(1-xA)
CB=CB0-2CA0xA，所以
rA=kCACB=CA0(1-xA)(CB0-2CA0xA)
∫ VR
FV C0 A0
xA 0
nA0(1 (xA dxA)) FV 0CA0(1- (xA dxA))
反应量：
rAdVR
于是
FV 0CA0 (1- xA ) FV 0CA0 (1- (xA dxA )) rAdVR
nA0 (1 xA) nA0 (1 (xA dxA) rAdVR
间歇釜式反应器设计操作与控制
一、产品的应用
PET主要用于纤维，少量用于薄膜和工程塑料。ＰＥ Ｔ纤维主要用于纺织工业。ＰＥＴ薄膜主要用于电器绝缘 材料，如电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材，电极槽 绝缘等。ＰＥＴ薄膜的另一个应用领域是片基和基带，如 电影胶片、Ｘ光片、录音磁带、电子计算机磁带等。
ＰＥＴ薄膜也应用于真空镀铝制成金属化薄膜，如金 银线、微型电容器薄膜等。ＰＥＴ的另一个用途就是吹塑 制品，用于包装的聚酯拉伸瓶。 玻璃纤维增强ＰＥＴ 适用于电子电气和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、 电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯 座、继电器、硒整流器等 PET除纤维之外主要用于薄膜 和片材、瓶类及工程塑料三大类
开旋涡泵出口阀，启动旋涡泵。开EG高位槽进口阀进料 至一定液位。 • 检查EG储罐出口阀EG高位槽进料阀出料阀打浆釜的进 料阀出料阀是否处于关闭状态。 • 2备PTA • 用磅秤称好PTA，启动电动葫芦，挂好PTA料袋。起吊并 将料袋移至打浆釜搅料，解开料袋口袋绳。 • 二、打浆 • 开启EG计量槽的出口阀和打浆釜的进料阀，将EG放入打 浆釜。当计量槽的液位达到设定目标后，关闭EG计量槽 的出口阀，开启打浆釜的搅拌，将计量好的PTA CAT 稳 定剂缓缓从投料口投入打浆釜，继续搅拌15min，打浆结 束，准备向酯化釜进料。
随着PET的生成，体系的粘度会急剧升高，要不停的移去产生的 EG，该反应必需在高真空中进行，一般真空度也由常压提高到 20~100Pa左右(机械真空泵的极限真空度)。 缩聚初期采用水循环泵 抽真空，缩聚后期采用蒸汽喷射泵抽真空。
材料选择：
项目
原料
酯化
缩聚
工作温度 工作压力 物料化学性质
内衬
常温
常压
指标与控制
间歇操作釜式反应器
06
安全与维护
安全操作规程
01
02
03
04
操作前检查
确保釜式反应器及其附件完好 无损，检查电源、气源等是否
正常。
严格控制工艺参数
如温度、压力、液位等，防止 超温、超压、溢锅等事故发生
。
操作中监护
操作人员应时刻关注釜式反应 器的运行状态，发现异常及时
处理。
操作后清理
对釜式反应器进行彻底清洗， 确保无残留物，保持设备清洁
。
定期维护保养
日常保养
每天对釜式反应器进行外观检查，确 保设备无异常；定期清理设备表面污 垢和残留物。
定期检查
根据设备使用情况，定期对釜式反应 器的关键部件进行检查，如传感器、 密封件、轴承等。
润滑保养
定期对釜式反应器的轴承、链条等运 动部件进行润滑保养，确保设备正常 运行。
维修保养
根据设备磨损情况，对釜式反应器进 行维修保养，更换磨损严重的部件， 确保设备性能稳定。
取样与分析
定期从反应器中取出样品 进行分析，以了解反应进 程和产物性质。
后处理阶段
冷却与出料
清洗与整理
待反应结束后，将反应器冷却至适宜 温度，然后打开反应器将产物取出。
对反应器进行彻底清洗，整理设备并 做好记录，为下一次操作做好准备。
分离与提纯
根据产物的性质和后续应用需求，进 行分离、提纯和精制操作，得到目标 产物。
间歇操作釜式反应器
• 简介 • 类型与结构 • 操作流程 • 影响因素 • 应用领域 • 安全与维护
01
简介
定义与特点
定义
间歇操作釜式反应器是一种在一定条 件下进行化学反应的设备，通常用于 小规模或中等规模的实验室或工业生 产。
间歇反应釜仿真实验报告
间歇反应釜仿真实验报告《间歇反应釜仿真实验报告》哎呀，今天我要给大家讲讲我做的那个超级有趣又有点难的间歇反应釜仿真实验呢！我刚看到这个实验名字的时候，心里就想，这是个啥呀？感觉好神秘哦。
不过呢，老师说这个实验可重要啦，能让我们了解好多化学工程里的东西。
我和我的小伙伴们就坐在电脑前，打开了那个仿真软件。
哇，一进去就看到那个反应釜的模型，就像一个大大的罐子，在屏幕上闪着光呢。
旁边还有好多小按钮和仪表盘，看起来就很复杂。
我就对我的同桌说：“你看这东西，咋这么多东西要弄呀？感觉像走进了一个超级复杂的机器世界。
”同桌也皱着眉头说：“是啊，这可咋整呢？”不过呢，我们可不能被这点困难就吓倒啦。
我们先得设置反应釜的初始条件。
这就像是给这个大罐子设定规则一样。
温度要多少呢？压力又该是多少呢？就好像是在照顾一个超级挑剔的小宠物，一点点不对都不行。
我一边看着那些数字，一边想，这就像在做一道超级难的数学题，每个数字都得小心翼翼地填进去。
然后我们开始往反应釜里加原料。
这原料啊，就像是做饭时放的食材一样。
可是呢，这个“做饭”可不像在家里那么简单。
放多了不行，放少了也不行。
我就问旁边的同学：“你说这原料放多少才是刚刚好呢？”同学挠挠头说：“我也不太清楚，只能慢慢试呗。
”加完原料后，就要启动反应啦。
这时候就像在等待一个魔法发生一样。
我们眼睛紧紧盯着屏幕，看着那些代表各种参数的线条开始动起来。
哎呀，我的心也跟着提起来了呢。
可是呢，没一会儿，就出问题了。
反应的速度怎么这么慢呀？这就像一辆本来应该跑得飞快的汽车，却在慢悠悠地爬。
我着急地说：“这是咋回事呀？是不是我们哪里弄错了？”小伙伴们也都围过来，七嘴八舌地讨论着。
有人说是不是温度不够，有人说是不是原料配比不对。
我们就像一群小侦探一样，开始重新检查我们之前的操作。
这感觉就像在找宝藏，要把每一个可能的地方都翻个遍。
最后发现，原来是温度设置得低了一点。
就像我们想让水快点烧开，火却开得太小了。
化工专业实验釜式反应器实验报告
化工专业实验釜式反应器实验报告实验名称：实验釜式反应器的使用和操作实验目的：通过对实验釜式反应器的使用和操作，掌握化工反应器的基本原理和操作技能。
实验仪器：实验釜式反应器、温度计、压力表、搅拌器、热水循环装置等。
实验原理：实验釜式反应器是一个封闭的容器，可以进行化学反应。
反应器通常由主体部分、传热传质的搅拌系统、传热系统、控制系统等组成。
在反应过程中，通过对温度、压力等参数的监控和调节，实现对反应的控制。
实验步骤：1.首先检查实验釜式反应器和相关设备的完整性和安全性，确保各项设备正常运行；2.将所需的反应物添加到实验釜式反应器中，并按照比例加入溶剂或催化剂等；3.根据实验要求设定反应温度、压力和搅拌速度等参数；4.打开搅拌器和传热系统，开始反应；5.在反应过程中，定期记录反应温度、压力和搅拌速度等参数的变化，并根据实际情况进行调整；6.当反应达到预定时间后，停止搅拌器和传热系统，并关闭反应器的出口阀门；7.等待反应结束后，将产物从反应器中取出，并进行相应的分析和检测。
实验结果与分析：通过对实验釜式反应器的使用和操作，我们成功完成了一系列化学反应。
根据反应过程中监测到的数据，我们可以得出以下结论：1.反应温度的控制对反应的进行起着关键作用。
在温度过高或过低的情况下，反应速率会受到影响，导致产物不纯或反应效果不达预期。
因此，在实验中需要对反应温度进行严格的控制和调节。
2.反应时间对反应结果也有着重要的影响。
在一些反应中，反应时间过长可能导致产物的分解或降解，从而影响反应的效果。
而反应时间过短则可能导致反应不完全，产物产率低。
因此，合理控制反应时间，可以得到理想的反应结果。
3.实验釜式反应器具有良好的密封性能，可以保证反应过程中的安全性。
在实验过程中，我们没有出现泄漏或其他安全问题，验证了实验釜式反应器的可靠性和稳定性。
结论：通过本次实验，我们成功掌握了化工专业实验釜式反应器的使用和操作。
我们深入了解了实验釜式反应器的基本原理和操作技巧，并能够根据实际需求进行合理的调节和控制。
间歇釜式反应器
计算方法
1、已知V0与 ，根据已有的设备容积V，求算需用设备个数n 按设计任务每天需要操作的总次数为： α =
24V0 24V0 = VR V
β= 每个设备每天能操作的批数为：
n' =
24 24 = t τ +τ '
则需用设备个数为：
α V0 (τ + τ ') = β V
VR = V = V0 (τ + τ ' ) / n '
物料衡算式 依 据：质量守衡定律。 基 准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和 单元时间作为空间基准和时间基准。 衡算式：对任一组分A在单元时间Δτ、单元体积ΔV内： [A的积累量]=[A的进入量] [A的离开量] [A的反应量] [A的积累量]=[A的进入量]-[A的离开量]-[A的反应量] 的积累量]=[A的进入量 的离开量 的反应量 目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时 间变化的函数关系。
热量衡算式 （1）依 据： 能量守衡定律。 （2）基 准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为 空间基准和时间基准。 （3）衡算式 在单元时间Δτ、单元体积ΔV内（以放热反应为例）： [积累的热量]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量]-[出料带走的热量]积累的热量]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量] 出料带走的热量] ]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量 [传给环境或热载体的热量] 传给环境或热载体的热量] （4）目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关系。
BR体积和数量求算 体积和数量求算
已知条件 每天处理物料总体积VD（或反应物料每小时体积流量V0）
Vρ
操作周期——指生产第一线一批料的全部操作时间，由反应时 间（生产时间）τ和非生产时间τ‘ 组成。 反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可根据实际情 况定。 设备装料系数——设备中物料所占体积与设备实际容积之比， 其具体数值根据实际情况而变化，参见表3-1。
《间歇釜式反应器》课件
间歇釜式反应器的结构
罐体
由高强度材料制成的容器，抗压能力强。
搅拌系统
通过搅拌使反应物充分混合，加快反应速度。
加热夹套
提供反应所需的温度条件，确保反应进行。
冷却系统
用于控制反应器的温度，防止过热。
间歇釜式反应器的工作原理
1
装填反应物
将反应物加入反应器中，并密封好。
加热反应
2
通过加热夹套提供反应所需的温度。
《间歇釜式反应器》PPT 课件
什么是间歇釜式反应器
间歇反应器与连续反应器的区别
1 时间
间歇反应器在一段时间内完成反应，而连续反应器是持续进行。
2 反应条件
间歇反应器可以容易地进行反应条件的调整，而连续反应器则需要更稳定的操作。
3 产品输出
间歇反应器一次性产出一定量的产品，而连续反应器可以持续输出。
3
搅拌反应物
使用搅拌系统使反应物充分混合。
冷却反应物
4
通过冷却系统控制反应器的温度，使反 应停止。
常见的间歇釜式反应器的应用领域
化工
用于合成化学物质，例如合 成聚合物。
制药
在药品加工
用于食品加工过程中的小批 量反应。
间歇釜式反应器的优缺点
1 优点
灵活性高，能适应不同的反应条件和物料。
2 缺点
生产效率相对较低，需要一定的操作时间。
总结
间歇釜式反应器在化工、制药和食品加工等领域有广泛的应用，其结构简单，工作原理清晰，灵活性高，是一 种重要的反应器类型。
典型反应器练习题2
典型反应器练习题21．在间歇操作的理想搅拌釜式反应器中，用醋酸和丁醇生产醋酸丁酯，反应方程式为：CH3COOH+C4H9OH CH3COOC4H9+H2O反应物配比为：n (醋酸) ：n(丁醇)=1 ：4.97。
假设反应前后物料密度不变，均为750 kg·m-3。
当反应在373 K下进行，醋酸转化率达50％时需800 s，而加料、卸料、清洗等辅助时间为1200 s。
现要求每天生产2400 kg醋酸丁酯，试计算反应釜的容积（装料系数=0.75）2．在全混流反应器中进行二级反应A—→R，反应速度方程为(-r A)=kc，转化率为50％。
若将反应器体积放大为原来的6倍，其它条件保持不变，试问转化率有何变化？3．某一均相液相反应A—→R，其动力学方程为：(-r A)=kc A k=0.20 min-1当该反应在一个间歇操作的理想搅拌釜式反应器中进行时，反应物A的起始浓度c A,0=4.0×103mol·m-3，最终转化率x A＝90％。
该反应器有效容积为1.0 m3，每天只能处理3釜料液。
（1）现拟将搅拌釜由间歇操作改为连续操作，并使之达到全混流，试问每天处理物料液量将可增大多少倍？（2）若改造后的全混流反应器，每天处理物料液量增大到36 m3，试问出口转化率将发生多大变化？A的出口浓度将会多大4．在体积为5×10-3 m3的连续操作理想搅拌釜中进行不可逆液相反应：A—→2R，反应物以c A,0=1×103 kmol·m-3的浓度加入。
此反应的反应速度方程为：(-r A)=0.0036c A，mol·s-1·m-3试求：（1）若进料的体积流量为2×10-6 m3·s-1，则出口处R的浓度为多少？（2）其它操作条件不变，反应改为在相同体积的活塞流管式反应器中进行，要求产物R的出口浓度为1.5×103mol·m-3，则进料的体积流量可达到多少？5．用全混流反应器进行拟一级不可逆反应—乙酸酐水解，其反应式为：(CH3CO)2O+H2O—→2CH3COOH在40 ℃时，反应速度常数k=6×10-3 s-1。
工作报告之间歇反应釜实验报告
间歇反应釜实验报告【篇一：间歇式反应釜设计说明书】反应工程课程设计反应釜设计任务书1、用间歇反应器进行乙酸和乙醇的酯化反应，年生产量为5000吨，2、反应式为ch3cooh?a??c2h5oh?b??ch3cooc2h5?r??h2o?s?3、原料中反应组分的质量比为：a:b:s?1:2:1.354、反应液的密度为1020kg/m3，并假设在反应过程中不变5、每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1小时678二、摘要关键字：间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计abstract:balance reactor volume, heat design show that the characteristic dimensions for high reactor is diameter is height is 3180mm , the key words36目录第一章反应釜物料衡算 ....................................................................................................... .. (1)1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定 (1)第二章反应釜公称直径、公称压力的确定 (2)2.1 反应釜公称直径的确定 (2)2.2 反应釜pn的确定 ....................................................................................................... . (2)第三章反应釜体设计 ....................................................................................................... (3)3.1 反应釜筒体壁厚的确定 (3)3.1.1 设计参数的确定 (3)3.2 筒体壁厚设计 ....................................................................................................... . (4)3.3 釜体封头设计 ....................................................................................................... . (4)3.3.1 封头的选型 .43.3.2 封头壁厚设计 .43.3 筒体长度h设计 .53.4 反应釜的压力校核 .63.4.1 釜体的水压试验 .63.4.2 液压试验的强度校核 .63.5 釜体的气压试验 .73.5.1 气压试验压力的确定 .7第四章反应釜夹套的设计 .84.1.84.1.1 夹套dn的确定84.1.2 夹套pn .84.2.84.2.1 84.2.2 84.3 9.9 (9).9 (9) (10)第五章........................................................................................................ .. (10)5.1 (10)5.2 外压封头壁厚设计 (11)第六章热量衡算 ....................................................................................................... (11)6.1 热量衡算基本数据 (11)6.2 原料带入的热量q1的计算 (12)6.3 反应热的计算 ....................................................................................................... .. (13)6.4 夹套给热量的计算 (14)6.5 内冷管移热量的计算 (14)第七章反应釜附件的选型及尺寸设计 (15)7.1 釜体法兰连接结构的设计 (15)7.2 密封面形式的选型 (15)7.3 工艺接管的设计 ....................................................................................................... . (15)7.3.1 原料液进口管 (15)7.3.2 物料出口管 ....................................................................................................... .. 167.3.3 催化剂进口设计 (16)7.3.4 温度计接口 ....................................................................................................... .. 167.3.5 视镜 ....................................................................................................... .. (17)第八章搅拌装置设计 ....................................................................................................... . (17) (17)8.2 临界转速的计算 ....................................................................................................... . (17)8.3 搅拌装置的选型与尺寸设计 (19)8.3.1 搅拌轴直径的初步计算 (19)8.3.2 搅拌轴临界转速校核计算 .208.4 搅拌轴的结构及尺寸设计 .208.4.1 搅拌轴长度的设计 .208.4.2 搅拌桨的尺寸设计 .21第九章支座 .21结论21设计结果一览表 .22参考文献23第一章反应釜物料衡算1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定原料处理量q0,根据乙酸乙酯的产量，每小时的一算用量为：5000?20.77kmol/h原料cc?b????1?bo?sok?aoao??c?1?得反应时间[1]【篇二：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．设计条件和任务 ....................................................................................................... . (4)二.工艺设计 ....................................................................................................... . (6)1. 原料的处理量 ....................................................................................................... (6)2. 原料液起始浓度 ....................................................................................................... .. (7)3. 反应时间 ....................................................................................................... .. (7)4. 反应体积 ....................................................................................................... .. (8)三. 热量核算 ....................................................................................................... .. (8)1. 物料衡算 ....................................................................................................... .. (8)2. 能量衡算 ....................................................................................................... .. (9)3. 换热设计 ....................................................................................................... (12)四. 反应釜釜体设计 ....................................................................................................... (13)1. 反应器的直径和高度 (13)2. 筒体的壁厚 ....................................................................................................... .. (14)3. 釜体封头厚度 ....................................................................................................... . (15)五. 反应釜夹套的设计 ....................................................................................................... .. (15)1. 夹套dn、pn的确定 (15)2. 夹套筒体的壁厚 ....................................................................................................... (15)3. 夹套筒体的高度 ....................................................................................................... (16)4. 夹套的封头厚度 ....................................................................................................... (16)六. 搅拌器的选型 ....................................................................................................... . (17)1. 搅拌桨的尺寸及安装位置 (17)2. 搅拌功率的计算 ....................................................................................................... (18)3. 搅拌轴的的初步计算 (18)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。
釜式反应器—理想间歇操作釜式反应器的计算
tr=3.18(h) tr=8.5(h) tr=19.0(h)
热量衡算：单位时间、整个体积、基准0℃ 进入反应器的物料带入的热量：0
非 离开反应器的物料带出的热量：0
恒 温
发生反应的热效应热量： (Hr )(rA )VRdt
过 程
反应器内的物料和外界交换的热量： KA(Tw T )
反应器内累积的热量： mt c pt dT
绝热操作：
(T
T0 )
(H r )nA0 mt c pt
(xA
xA0 )
简化： (T T0 ) (xA xA0 )
反应体积的计算
1.反应器的有效体积VR
VR V0 (t t)
V0 —— 每小时处理的物料体积，m3/h； t —— 达到要求的转化率所需要的反应时间，h; t′—— 辅助时间，h。
2. 反应器的体积V
V VR
m 若用多釜并联操作时，反应釜数： V
V
3. 反应釜结构尺寸：
V 0.785D 2 H
D —— 筒体的直径； H —— 筒体的高度。
理想间歇操作釜式反应器的计算
理想间歇操作釜式反应器简称为BR，是指一次 性加料、一次性出料、在反应进行过程中既不加 料也不出料的釜式反应器
温
过
B
程
1/(-RA）
面积 t
A
cA0
0
XA1
XA2
XA
• 已知：在间歇釜中己二酸和己二醇以等摩尔比反应生产醇酸
树脂。（-rA)＝kcA2kmol(A)/L.min) k=1.97L/(kmol.min)
• CA0=0.004kmol/L t´=1h =0.75若每天处理2400kg己二酸
• 求xA=0.5，0.6，0.8，0.9时，所需反应时间．
间歇搅拌釜式反应器气液流动特性实验
间歇搅拌釜式反应器气液流动特性实验一、 实验目的⒈ 观察气泡在反应器内的分散和上升过程，了解不同流动区域的特点； 2、掌握气液搅拌釜反应器总气含率的测定方法。
3、加深对搅拌釜反应器操作过程及流动特性的理解。
二、实验原理和内容1、实验原理：在搅拌桨的作用下，通过喷嘴进入反应器内的空气被破碎分散成许多气泡，随着搅拌转速或气流量的变化，这些气泡在搅拌釜反应器内的分散状态会发生明显改变。
根据流动状态的型式，可以分为充分分散、填冲式分散和液泛三种典型的流动状态，其中后两种状态是在实际应用中需要避免发生的。
本实验通过观察反应器内气泡分散状态的宏观特性以及测定搅拌转速、气流量与总气含率的关系，可以对搅拌式反应器的特性加深了解。
总气含率的测定原理：00()A H H H H AH Hα--==（1）其中α为气含率，A 为搅拌釜截面面积，H 为通气后的液面高度，H 0为未通气时液面的高度。
2、实验内容：1、观察气泡在反应器内的分散和上升过程，记录并分析实验现象。
2、测定气体在搅拌釜反应器内总持气量（或气含率）与气流量、搅拌转速的关系曲线。
三、实验仪器装置本实验使用的是搅拌槽；搅拌浆为直叶轴流桨。
装置流程见图1。
图1 搅拌实验装置流程图1—空压机；2—调节阀；3—流量计；4—气体分布器；5—搅拌浆；6—挡板；7—电机四、实验步骤1、打开总电源，各数字仪表显示“0”。
打开搅拌调速开关，慢慢转动调速旋纽，电机开始转动，记录初始液面高度。
2、开启空气压缩机，用气体流量计调节一定的空气流量输入到搅拌槽内，待流场稳定一定时间后，观察气泡分散过程并记录相应转速下的实验现象和液面高度。
3、改变搅拌转速，重复步骤1、2，4、改变气流量，重复步骤1、2。
五、实验注意事项1、改变转速和流量时保持电源开启，实验结束时一定把调速降为“0”，再关闭搅拌调速。
2、实验过程中转速不能调得太高，一般在约100~900（r/min）之间，低转速时搅拌器的转动要均匀；高转速时以流体不出现旋涡为宜。
间歇釜式反应器实训总结与反思
间歇釜式反应器实训总结与反思这次实训主要就是间歇釜式反应器工作，但我获益不浅，感慨良多。
我感受最深的，有如下几点：
其一，实训是个人综合本事的检验。
要想优秀完成工作，除了办公室基础知识功底深厚外，还需有必须的实践动手本事，操作本事，应付突发故障的本事。
作为一名工作人员，还要求有较强的表达本事，同时还要善于引导自我思考、调节与人相处的氛围等。
另外，还必须有较强的应变本事、组织管理本事和坚强的毅力。
其二，此次实训，我深深体会到了积累知识的重要性。
俗话说：要给学生一碗水，自我就得有一桶水。
我对此话深有感触。
此次间歇釜式反应器实训增强了我毕业就业的信心和勇气。
这次实训，我觉得我表现得还不错，许多同学都认为，自我以后进入企业都是能够胜任的。
由此看来，我们在大学里还是学到了不少东西，只是感觉不到而已。
所以，我们有就业危机感是应当的，但不能过于自卑和担忧，否则会妨碍自我的学习。
此刻，我们能做的就是多吸取知识，提高自身的综合素质
能够说这次间歇釜式反应器实训不仅仅使我学到了知识，丰富了经验。
也帮忙我缩小了实践和理论的差距。
这次实训将会有利于我更好的适应以后的工作。
我会把握和珍惜实训的机会，在未来的工作中我会把学到的理论知识和实践经验不断的应用到
实际工作中，为实现梦想而努力。
最终，我要感激学院组织的这次十分有意义的间歇釜式反应器实训，使我们学到了很多，也领悟了很多。
4 间歇釜式反应器(BR)
è计算方法
1 、 已知V0与 ，根据已有的设备容积V ，求算需用设备个数n 按设计任务每天需要操作的总次数为： 每个设备每天能操作的批数为：
则需用设备个数为：
n ’需取整数n ， n ＞ n ’ 。 因此实际设备总能力比设计要求
提高了，其提高的程度称为设备能力的后备系数 ， 以。表示 ，则：
2 、 已知每小时处理物料体积V0与操作周期 的总容积为：
¢ 热量衡算式
（1）依 据： 能量守衡定律。 （2） 基 准： 取温度 、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为 空间基准和时间基准。 （3） 衡算式
在单元时间Δτ 、单元体积ΔV内（以放热反应为例）：
[积累的热量]= [原料带入的热量]+[反应产生的热量]- [出料带走的热量][传给环境或热载体的热量]
间τ和辅助时间τ‘ (即装料 、缷料 、检、温度 、反应速度相同 ， 随时间而
变 ，生产周期存在反应时间（生产时间） τ和非生产时间τ
‘
。
➢ 其结构简单 、操作方便 、灵活性大 、应用广泛 。但是 设备生产效率低 、不易保持每批质量稳定 、高转化率下体 积较大 。一般用于液—液相 、气—液相等系统 ， 如染料、 医药 、农药等小批量多品种的行业。
如果改变反应过程的条件或改变反应器结构 ， 以改进反应器的设计， 或者进一步确定反应器的最优结构 、操作条件 ，经验计算法是不适用的 ， 这时应该用数学模型法计算 。根据小型实验建立的数学模型（ 一般需经 中试验证） ，结合一定的求解条件——边界条件和初始条件 ， 预计大型 设备的行为 ， 实现工程计算。
è反应器计算的内容和基本方程式
¢反应器计算的基本内容
➢ 选择合适的反应器型式 根据反应系统动力学特性 ， 如反应过程的浓度效应 、温度效
1-5-1间歇操作釜式反应器解析
工作任务
根据化工产品的生产条件和工艺要求
进行间歇操作釜式反应器、连续操作釜式
反应器、釜式反应器辅助设施、连续操作
管式反应器、固定床反应器、流化床反应
器、鼓泡塔反应器的工艺设计与选择。
间歇操作釜式反应器设计
根据化工产品的生产条件和工艺要求
进行间歇操作釜反应器的工艺设计。
一、反应器流动模型
流动模型：是对反应器中流体流动与返混状态的 描述，是针对连续过程而言的。研究反应器中的流体 流动模型是反应器选型、计算和优化的基础。 一般将流动模型分为两大类型，即理想流动模型 和非理想流动模型。非理想流动模型是关于实际工业 反应器中流体流动状况做 活化能。阿累尼乌斯指出 Ea,1和 Ea,-1 就是正、逆反应中的普通 分子变为活化分子所需吸收的能量，因而有如下的结果：
Ea，1 - Ea，-1 = ΔrUm
对于基元反应 2HI → H2 +2I， 由图可看出：反应物2HI 须先吸收180kJ· mol-1的活 化能，才能达到活化状态
素有哪些？
3.何谓基元反应？其反应级数如何确定？浓度对
反应速率有何影响？
2. 均相反应动力学
定义：研究化学反应本身的速率规律，也就是研究物料的浓度、 温度以及催化剂等因素对化学反应速率的影响。
⑴均相反应动力学方程式 在均相反应系统中只进行如下不可逆化学反应：
aA bB rR sS
aA bB rR sS
反应，各组分的变化量满足
下列关系：
n A0 n A n B 0 n B n R n R 0 n S n S 0 a b r s
各组分的反应速率满足下列关系:
(rA ) (rB ) rR rS a b r s
qk第三章-间歇釜式反应器研究报告
0.85～0.90
11
2、反应器的容积和个数的确定
• （1）已知VD或FV与t ’，根据已有的设备容积Va， 求算需用设备的个数m。
• 设备装料系数为 ，则每釜物料的体积为 Va，按
设计任务，每天需要操作的总批次为：
VD 24FV
•
Va Va
每个设备每天能操作的批数为：
20
• 例3-4萘磺化反应器体积的计算。萘磺化生 产2-萘磺酸，然后通过碱熔得2-萘酚。已知 2-萘酚的收率按萘计为75%，2-萘酚的纯度 为 99% ， 工 业 萘 纯 度 为 98.4% ， 密 度 为 963kg/m3 。磺化剂为98%硫酸，密度为1.84。 萘与硫酸的摩尔比为1：1.07。每批磺化操 作周期为3.67小时。萘磺化釜的装料系数为 0.7。年产2-萘酚4000t，年工作日330天。
生产每一批料的全部 的操作周期:
操作时间，即从准备 • 检查设备
投料到操作过程全部 完成所需的总时间t’ ， 操 作 时 间 t’ 包 括 反 应
• •
加萘 加硫酸及升温
时 间 t 和 辅 助 操 作 时 • 反应
15分 15分
25分 160分
间t0 两部分组成。
• 压出料
15分
• 即t’ = t + t0
• 1、特点*
反应物料一次加入，产物一次取出 •结构简单、加工方便，传质、传热效率高 •同一瞬时，反应器内各点温度、浓度分布均匀* •非稳态操作，反应过程中，温度、浓度、反应 速度随着反应时间而变
•操作灵活性大，便于控制和改变反应条件 •辅助时间占的比例大 ,劳动强度高，生产效率低.
4
3.2.1间歇釜式反应器的容积与数量
间歇操作釜式反应器测试
理论部分一、是非题1、釜式反应器可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。
2、釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口，除出料口外，一律都开在顶盖上。
3、对于低粘度液体，应选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
4、釜式反应器的夹套高度一般应高于料液的高度，以保证充分传热。
5、含有固体颗粒的物料及粘稠的物料，不宜采用蛇管式换热器。
6、当反应在沸腾温度下进行且反应热效应很大时，可采用回流冷凝法进行换热。
7、计算反应釜理论传热面积时应以反应开始阶段的放热速率为依据。
二、填空题1、釜式反应器的基本结构主要包括、____ 、、。
2、搅拌的根本目的是______________________________________________ _________。
3、搅拌器的选型主要根据___________、_____________及_________________的性能特征来进行。
4、轴封是指搅拌釜封头和间的密封。
分为_________密封和密封。
5、采用有机载热体作为高温热源的突出优点是_____________________________________。
三、选择题1、对于非均相液-液分散过程，应优先选择__ _搅拌器。
A 锚式B 涡轮式C 桨式D 推进式2、对低粘度均相液体混合，应优先选择__ __搅拌器。
A 螺带式B 涡轮式C 桨式D 推进式3、对于以传热为主的搅拌操作，可选用__ _搅拌器。
A 锚式B 涡轮式C 桨式D 推进式4、反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时，应选用__ __传热。
A 夹套 B列管式换热器 C 蛇管换热器 D插入式传热构件 E 回流冷凝器5、为维持200℃的反应温度，工业生产上常用__ _作载热体。
A 水 B导生油 C 熔盐 D 烟道气五、计算题1、对硝基氯苯经磺化、盐析制备1-氯-4硝基苯磺酸钠，磺化时物料总量为每天53m，生产周期为13h；盐析时物料总量为每天203m，生产周期为20h。
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理论部分
一、是非题
1、釜式反应器可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。
2、釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口，除出料口外，一律都开在顶盖上。
3、对于低粘度液体，应选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
4、釜式反应器的夹套高度一般应高于料液的高度，以保证充分传热。
5、含有固体颗粒的物料及粘稠的物料，不宜采用蛇管式换热器。
6、当反应在沸腾温度下进行且反应热效应很大时，可采用回流冷凝法进行换热。
7、计算反应釜理论传热面积时应以反应开始阶段的放热速率为依据。
二、填空题
1、釜式反应器的基本结构主要包括、____ 、、。
2、搅拌的根本目的是______________________________________________ _________。
3、搅拌器的选型主要根据___________、
_____________及_________________的性能特征来进
行。
4、轴封是指搅拌釜封头和间的密封。
分为_________密封和密封。
5、采用有机载热体作为高温热源的突出优点是
_____________________________________。
三、选择题
1、对于非均相液-液分散过程，应优先选择__ _搅拌器。
A 锚式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
2、对低粘度均相液体混合，应优先选择__ __
搅拌器。
A 螺带式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
3、对于以传热为主的搅拌操作，可选用__ _
搅拌器。
A 锚式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
4、反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时，应选用
__ __传热。
A 夹套 B列管式换热器 C 蛇管换热器 D
插入式传热构件 E 回流冷凝器
5、为维持200℃的反应温度，工业生产上常用__ _作载热体。
A 水 B导生油 C 熔盐 D 烟道气
五、计算题
1、对硝基氯苯经磺化、盐析制备1-氯-4硝基苯磺酸钠，磺化时物料总量为每天53m，生产周期为13h；盐析时物料总量为每天203m，生产周期为20h。
若每个磺化釜体积为23m，75.0=ϕ，求（1）磺化釜数量与后备系数；（2）盐析器数量、体积（8.0=
ϕ）及后备系数。
2、工艺计算求得间歇操作釜式反应器的有效体积为4m3，要求装料系数不大于0.8，计算釜的直径与高度。
操作部分
一、完成间歇反应釜单元仿真操作中的冷态开车操
作
二、完成间歇反应釜单元仿真操作中的正常停车操
作。