精细化工装备(机械搅拌反应器)

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理想混合连续搅拌釜式反应器(CSTR)

理想混合状态
物料在反应器内达到完全混合，不存在浓度和温度的梯度分布。
反应器内各点的物料性质（如浓度、温度等）完全相同，且随时间保持不变。
在理想混合状态下，反应器的性能达到最优，反应效率和产物质量得到保证。
03
CSTR反应器的数学模型
物料平衡方程
进入反应器的物料流量与离开反应器的物料流量相等，即输入等于输出。
用于连续加入反应物和排出产物，实现连续化生产。
工作流程
01
02
03
04
物料进入
反应物通过进料口连续加入反应器内。
充分混合
在搅拌装置的作用下，物料在反应器内充分混合，达到浓度和温度的均匀分布。
反应进行
在适宜的反应条件下，物料在反应器内进行化学反应。
产物排出
反应完成后，产物通过出料口连续排出反应器。
100%
平均停留时间
表示物料在反应器内的平均停留时间，影响反应器的生产能力和产品质量。
80%
停留时间分布曲线
通过实验测定，可直观反映反应器内物料的停留时间分布情况。
转化率与选择性
转化率
表示原料在反应器内转化为产品的程度，是衡量反应器性能的重要指标。
选择性
表示在给定转化率下，生成目标产物的能力，反映反应器的选择性能。
THANK YOU
感谢聆听
缺点与挑战
能耗较高
连续搅拌过程需要消耗大量能量，导致CSTR反应器的能耗相对较高。
设备复杂度高
CSTR反应器结构复杂，涉及搅拌、传热、传质等多个过程，设备设计、制造和维护难度较大。
放大效应
在将实验室规模的CSTR反应器放大至工业生产规模时，可能会遇到放大效应问题，影响反应器的性能和产物质量。

精细化工过程与设备期末复习题库

1．根据几何形式的不同可以把化工生产中用到的反应器分为：锅式、塔式、管式、固定床或流化床反应器等。

2．选择釜式反应器的搅拌器时，需要考虑的主要因素有：搅拌目的、化学反应要求和物料物性等。

3．根据传热过程方程式，欲强化搅拌反应釜的传热，可以采取提高传热面积，提高传热系数和增大传热温差等措施。

4．反应器中流体微元在流动方向（即轴向）上的混合，称做返混。

这种现象的存在会使反应物的浓度降低，造成反应速度也降低。

5．物料衡算的理论基础是：质量守衡定律。

6．要控制一定的反应温度，可采用间壁传热式、直接传热式、蒸发式传热、外循环传热或绝热式传热等传热形式对反应器进行换热。

7．液体从轴向流入叶轮，并从轴向流出的叶轮，称为轴向流叶轮；液体从轴向流入，径向流出的叶轮，称为径向流叶轮。

8．在理想置换反应器中，所有流体微元的停留时间相同，同一横截面上各处物料的组成和温度都是相同的，反应时间也相同。

9．确定搅拌反应器的搅拌功率时，反映物料的流动特性的准数为：Re，反映重力影响的准数为：Fr。

10．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。

11．确定搅拌反应器的搅拌功率时，准数Fr反映了重力对功率的影响，准数Re反映了物料的流动特性对功率的影响。

12．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处的物料组成和温度都是相同的，且等于出口处的组成和温度。

13．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。

14．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处和出口处的物料的组成和温度都是相同的。

15. 精细化学品的特点：多品种、化学反应复杂、反应物料相态多样化、反应介质腐蚀性强、高技术密集度。

16. 精细化率=精细化工总产值/化工总产值17.一般说来，对于互不相溶的非均相体系，通常采用涡轮式或推进式搅拌器作强烈的混合；对于不太强烈的混合，如固态或悬浮态物料，不要求剧烈的搅拌，大多采用桨式或锚式搅拌器。

精细化工反应器及车间工艺设计

云南化工Yunnan Chemical TechnologyApr.2018 Vol.45，No.42018年4月第45卷第4期近些年来，精细化工产业发展较为迅速。

化学产品种类极多，对应生成精细化工产品的各类化学反应也非常复杂。

在生产某些精细化工产品时，相应的生产车间中可能包含多个生产环节或类型不尽相同的化学反应。

针对不同类型的化学反应，都有与之对应的化学反应器，也就是说，化学反应器是进行化工生产的关键性因素。

化学反应器的选择是否合理将直接决定产品的收率和质量。

1　精细化工生产过程中涉及反应的反应特点1）化学反应复杂。

在精细化工产业中生产的化学产品多为有机物，则在化学反应器中进行的也多是复杂的有机反应，诸如平行反应、链反应等，反应机理及过程都较为繁杂。

在某些有机合成反应中，生成的不仅是所需产物，还伴随一些同分异构体及副产物的生成。

因此，在选定合适的反应路径及条件的同时，还需考虑使用的反应器是否适用于这种合成反应，以确保目标产物的最优化生产，并最大程度地减少副产物的生成。

2）反应物料的相态多样化。

在合成精细化工产品的过程中，涉及的化学反应大多都不是均相的，这就会形成各式各样的非均相系统诸如液液非均相、液固相、气固相等系统。

从非均相系统的角度出发，则要求我们要考虑到有关传质的问题，并将其的优化划入反应器设计的范畴中。

3）许多反应过程热效应大。

很多精细化工产品生产过程中涉及的化学反应在发生时都会放出大量的热，如在以邻二甲苯为化工原料制备苯酐的相关反应中，每摩尔邻二甲苯的转化会放出1271.53kJ的热。

所以在实际的生产过程中，为了将反应温度控制在一定范围内，反应器应具有良好的传热效果，否则大量的热聚集在反应器内容易引发安全事故。

2　化学反应器的相关操作1）间歇式操作（分批式操作）。

间歇式操作是指向反应器中进行一次加料，在经过一段时间的反应后再将反应器中的物质全部取出的相关操作。

适合用这种操作方法进行生产的相应产品的生产过程需具备反应速度较缓慢及放热少等特点，且这种操作方法不适用于大规模的生产，一般与搅拌锅式反应器搭配使用。

机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)课件

02 机械搅拌反应器的设计
设计原则
满足工艺要求
根据生产工艺要求，确定搅拌反应器的规格、材质和结构形
式。
优化操作性能
提高搅拌效果，降低能耗，保证物料混合均匀，提高生产效率。
考虑安全因素
确保设备安全可靠，防止泄漏、超压等事故发生。
便于维修保养
设计应便于设备的维修、清洗和更换部件。
结构设计
工作原理
通过搅拌桨在反应釜内快速旋转，使物料在釜内受到强烈的搅拌和混合作用，从而加速化学反应的进行。
类型与特点
类型
根据搅拌桨的结构和形状，机械搅拌反应器可分为多种类型，如锚式、推进式、涡轮式等。
特点
机械搅拌反应器具有结构简单、操作方便、适应性强等优点，适用于各种不同的化学反应和工艺过程。
应用领域
密封装置的选择与设计
根据工艺要求选择合适的密封形式（如填料密封、机械密封
等）。
根据密封形式选择合适的密封材料，以确保密封可靠、耐腐
蚀和寿命长。
足工艺要求和安全性能。
对密封装置进行强度和动力学分析，以确保其能够满足工艺要求和安全性能。
03 机械搅拌反应器的操作与维护
案例二：某制药企业的搅拌釜式反应器
总结词
高安全性、高可靠性
详细描述
该制药企业采用机械搅拌反应器进行药物合成和生物发酵过程。由于制药行业的特殊性，该反应器设计注重安全性和可靠性，采用先进的控制系统和材料，确保生产过程的安全和稳定。
案例三：某科研机构的搅拌釜式反应器
总结词
高精度、高灵敏度
详细描述
维护与保养
01
定期检查
定期对机械搅拌反应器的电机、减速机、搅拌桨等关键部件进行

精细化工反应设备作用原理

精细化工反应设备作用原理
精细化工反应设备作用原理
精细化工是方便、可靠、高效的化学制取工艺，已在精细化工行业中广泛应用。

它通过使用特殊的反应设备，以不同的反应物和反应条件，能够有效地将原料转化为目标产物。

因此，精细化工反应设备在现代经济生活中扮演着至关重要的角色。

精细化工反应设备的基本原理是对不同的物质进行化学反应，它主要包括反应炉、反应器和反应器组件等，都是为了进行反应而设计的。

反应炉分为两种，一种是恒温反应炉，用于控制反应温度的设备;另一种是压力反应炉，是利用压力加热
物质的设备。

反应器是将原料与药水存放在一起的设备。

一般来说，反应器组件主要包括真空罩、分子换热器、搅拌器、加温器等。

精细化工反应设备的操作原理主要是调节温度、压力和物料的组成比例，使不
同原料反应，从而得到所需的产物。

反应全部完成时，可以利用真空罩抽取该物质，并将其储存在其他容器中。

同时，反应器中的催化剂可以有效地加快反应的速度，提高反应性能，节省大量的能源。

精细化工反应设备的使用不仅可以极大地提高制取效率，还能保护环境和生命。

精细化工反应设备是不断发展和进步的，严格按照安全、环保要求使用，可以大幅度改善我们的工作和生活质量，作出贡献。

有机化学反应釜-概述说明以及解释

有机化学反应釜-概述说明以及解释1.引言1.1 概述有机化学反应釜是一种专门用于进行有机化学反应的设备。

它主要通过提供适当的反应条件，如温度、压力和搅拌速度等，来促进有机分子之间的化学反应。

有机化学反应釜在有机合成领域起着至关重要的作用，被广泛应用于医药、农药、染料、香料等行业。

有机化学反应釜的主要原理是在密封的容器中进行有机反应，以防止反应物与外界环境的接触，从而提高反应效率和产物纯度。

它通常由耐高温、耐腐蚀的材料制成，如不锈钢、玻璃钢等。

同时，有机化学反应釜还配备了温度控制系统、压力控制系统和搅拌系统等，以确保反应条件的稳定性和均匀性。

有机化学反应釜在许多有机合成反应中都发挥着关键的作用。

它可以用于有机合成中的各个阶段，如反应前期的混合、反应中的搅拌和加热、反应后期的析出和分离等。

通过有机化学反应釜，研究人员可以控制反应的温度、压力和时间等参数，从而实现特定的化学转化和选择性合成。

此外，有机化学反应釜还可以进行一些特殊的反应，如高压氢化、氢化还原等。

然而，有机化学反应釜也存在一定的局限性。

由于其密封性要求较高，反应釜内的压力和温度变化可能会对反应物产生一定的影响。

同时，一些重要的有机合成反应可能需要特殊的反应条件或催化剂，这可能限制了有机化学反应釜的应用范围。

总的来说，有机化学反应釜在有机合成领域具有重要的地位和广泛的应用。

通过对其优势和局限性的分析，我们可以更好地理解其在化学研究和工业生产中的作用，并展望其未来的发展趋势。

文章结构部分的内容可以包括以下几点：1.2文章结构本文将分为以下几个部分进行阐述：第一部分是引言部分，主要是对有机化学反应釜的概述和背景进行介绍。

首先会简要介绍有机化学反应釜的定义和原理，以便读者可以对该设备有一个初步的了解。

然后会详细介绍本文的结构和内容安排，以帮助读者更好地理解整个文章。

第二部分是正文部分，将分为两个小节进行叙述。

首先是有机化学反应釜的定义和原理，这一节将详细介绍有机化学反应釜的基本原理以及其在有机合成过程中的作用。

均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计.成版.

化工原理课程设计设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计设计者班级：树达学院化学工程与工艺1班设计者姓名：陈儒涛、李菁文、潘慧设计者学号：201321370101、201321370106、201321370110设计日期：2015-11-22指导老师：兰支利《化工原理》课程设计成绩评定栏。

设计任务书一、设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计带搅拌装置的夹套式反应器是有机化工的最常见反应器，是精细化工生产中常采用的间歇式反应釜，对其的设计具有重要的应用背景。

二、设计任务及操作条件1. 处理能力120000m3／a均相液体2. 设备型式机械搅拌夹套冷却装置三、操作条件①均相液体温度保持60℃②平均停留时间20min③需要移走热量120kW④采用夹套冷却，冷却水进口温度20℃，冷却水出口温度32℃⑤60℃下均相液体物性参数：比热容Cp=1 050J／(kg·)℃，导热系数λ=0.65W／(m·)℃，平均密度ρ=950kg／m3，粘度μ＝2.735x10-2Pa·s。

⑥忽略污垢及间壁热阻⑦年按300天，每天24小时连续搅拌四、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：确定搅拌功率及夹套传热面积。

3、搅拌器、搅拌器附件、搅拌釜、夹套等主要结构尺寸的工艺设计计算，完成结构设计。

4、主要辅助设备计算与选型：冷却水泵、搅拌电机及接管等。

5、设计结果汇总。

6、工艺流程图（PFD）及主体设备工艺条件图7、设计评述五、设计要求1、设备的工艺设计计算过程中所出现的各种设备（包括管线）均采用手工进行工艺设计计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）获得结果，并编制详细的计算说明书；2、工艺流程草图一张，用于设计说明书中工艺流程说明；3、附图两张，物料流程图（PFD）一张，要求对管道进行标注；主体设备工艺条件图一张。

4、设计说明书要求用MS-Word编辑，保存为DOC格式；所有的图纸均用AutoCAD绘制（A3）。

搅拌罐式反应器原理

搅拌罐式反应器原理搅拌罐式反应器是一种广泛应用于化学工程领域的反应器，其原理基于搅拌罐内的物质混合和化学反应。

本文将详细介绍搅拌罐式反应器的原理、结构和应用。

一、搅拌罐式反应器的原理搅拌罐式反应器是一种连续反应器，其反应原理基于物质在搅拌罐内的混合和化学反应。

在反应器中，搅拌器将反应物混合并保持均匀，从而促进化学反应的进行。

同时，反应器内的温度、压力和pH 值等参数也会对反应速率和反应产物的选择性产生影响。

搅拌罐式反应器的混合原理是通过搅拌器的旋转和液体的流动来实现的。

搅拌器的旋转可以使反应物之间产生剪切力和湍流，从而增加反应物之间的接触面积，促进反应物的反应。

液体的流动则可以使反应物在反应器内均匀分布，避免反应物在反应器中的局部堆积和形成死区，从而保证反应的均匀性。

除了混合原理外，搅拌罐式反应器的反应原理还与反应物的物理性质、化学反应的类型以及反应器的操作条件等因素有关。

例如，当反应物为液体时，反应器的操作条件可以调节温度、压力和pH值等参数来影响反应速率和反应选择性。

当反应物为气体时，反应器的操作条件可以调节反应器内的气体流速和压力等参数来影响反应速率和反应选择性。

二、搅拌罐式反应器的结构搅拌罐式反应器的结构一般包括反应器本体、搅拌器、加料装置、温度控制装置、压力控制装置、pH控制装置等组成。

下面将详细介绍每个部分的结构和功能。

1. 反应器本体：反应器本体一般由容器、进出口管道、排放装置等组成。

容器一般为圆柱形或球形，内壁光滑，表面光洁，以便于反应物的混合和流动。

进出口管道一般安装在反应器的顶部和底部，用于加入反应物和排放反应产物。

排放装置一般是一个阀门或泵，用于控制反应产物的排放。

2. 搅拌器：搅拌器是搅拌罐式反应器的核心部件，其作用是将反应物混合并保持均匀，从而促进化学反应的进行。

搅拌器的结构一般包括旋转轴、搅拌叶片、驱动装置等。

搅拌叶片的形状和数量可以根据不同的反应类型和反应条件进行设计。

化工搅拌器

化工搅拌器1绪论1.1搅拌器的概述1.1.1搅拌器的应用范围机械搅拌反应器适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成材料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处理等行业。

如实验室的搅拌反应器可小至数十毫升，而污水处理、湿法冶金、磷肥等工业大型反应器的容积可达数千立方米。

除用作化学反应器和生物反应器外，搅拌反应器还可大量用于混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。

搅拌反应器由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。

搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。

搅拌器、搅拌轴、及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。

1.1.2搅拌器的工作原理通常搅拌装置由作为原动机的马达(电动、风动或液压)，减速机与其输出轴相连的搅拌抽，和安装在搅拌轴上的叶轮组成减速机体通过一个支架或底板与搅拌容器相连。

当容器内部有压力时，搅拌轴穿过底板进入容器时应有一个密封装置，常用填料密封或机械密封。

通常马达与密封均外购，研究的重点是叶轮。

叶轮的搅拌作用表现为“泵送”和涡流”，即产生流体速度和流体剪切，前者导至全容器中的回流，介质易位，防止固体的沉淀并产生对换热热管束(如果有)的冲刷；剪切是一种大回流中的微混合，可以打碎气泡或不可溶的液滴，造成“均匀”。

1.1.3化工反应中的搅拌设备根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋式等}根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液搅拌器。

低粘度液搅拌器，如：三叶推进式、折叶桨叶，6直叶涡轮式、超级混合叶轮式HR 100，HV 100等；中高粘度液搅拌器如：锚式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，MR 205，305超混合搅拌器等等。

1.2化工搅拌器的适应条件和构造1.2.1化工搅拌器的适应条件搅拌加速传热和传质，在化工设备中广泛运用。

化工搅拌器的作用使化工生产中的液体充分混合，以满足化学反应能够最大程度的进行，该设备可以代替手动搅拌对人体有毒或对皮肤有伤害的化工原料减少对人体的危害，同时通过电动机带动轴加速搅拌，提高生产率。

化工装备资料

• 用于实现化学反应、分离、加热、冷
• 直接关系到生产安全和环境保护
却等过程
• 对化工产品的质量和产量起着关键作
用
化工装备的多种类型与特点
化工装备的多种类型
• 按设备功能分：反应设备、分离设备、换热设备、过滤设备等
• 按设备结构分：塔设备、罐设备、管式设备、搅拌设备等
• 按设备材质分：碳钢设备、不锈钢设备、有色金属设备等
• 防腐技术：降低设备在腐蚀环境下的损耗和故障率
Байду номын сангаас
析
化工装备设计的创新思路与未来趋势
化工装备设计的创新思路
化工装备设计的未来趋势
• 采用新材料和新技术：提高设备的性能和寿命
• 节能环保：研发高效、低能耗的设备
• 设备集成化和智能化：实现设备的高效运行和节能减排
• 智能化生产：实现设备的远程监控和诊断
• 经济性：设备制造、安装和维护成本在可接受范围内
化工装备设计的流程
• 设计前准备：了解生产工艺、物料特性和设备要求
• 设备结构设计：根据工艺要求和物料特性设计设备结构
• 设备强度计算：根据设备结构和物料特性进行强度计算
• 设备制造与安装：按照设计图纸进行设备制造和安装
• 设备调试与验收：设备安装完成后进行调试和验收
• 隐患处理与改进：发现设备隐患及时处理，并优化维护保养制度
化工装备的维护保养实施
• 设备清洁与润滑：定期对设备进行清洁和润滑，保持设备正常运行
• 紧固与调整：检查设备紧固件是否松动，及时调整设备间隙
• 更换与修复：对磨损严重的部件进行更换或修复，保证设备正常运行
05
化工装备在环保与节能方面的应用
• 可持续发展：实现设备环保与节能的可持续发展，提高设备的

一种精细化工用混合反应器

的通用反应器相比，应周期至少缩短３，应温度至少降低２，应滤后物透光率提高反０反０反
３，０未反应残渣减少８，０延长了反应物沉降罐的使用时间。
关键词：反应器；多项混合均化；搅拌；添加剂
因一级密封排气腔压力过高连锁停机，分析发现，原因是催化裂化装置操作不稳定导致大量气体被排到
火炬系统，而一级密封排气是连接到火炬系统的，测控系统监测到压力高误认为是密封泄漏排气压力高
连锁停机。由于催化裂化装置设备刚进行过改造，
中图分类号：ＴＱ０１７５．
文献标识码：Ａ
对于精细化工生产装置而言，反应器的精细化设计创新可对减少反应副产物、短反应周期、善缩改
化、碳酸化和羰基化过程中的应用、估情况。评
１混合反应器简介
静环就会干摩擦，可能给密封带来严重的损坏。这
氢压缩机误停机，一级密封排气压力高高连锁停将机改为排气流量高高连锁停机，避免了火炬系统压
力高而导致的误停机。这一措施也应用在随后的富气压缩机控制系统上，产实践证明效果很好。生
注意压缩机工艺参数变化对密封的影响，能保证不密封气供给时要及时投用辅助密封气。（）繁的非计划停工（时间停电、作不稳５频短操等）致压缩机的多次起、导停对于气密封性能有一定影响，应尽量避免。（）６注意迷宫密封的材质，防止工艺气进入到干

精细化工单元操作过程与设备(共36张PPT)

蒸发设备标准蒸发器
蒸发器是蒸发操作单元的主要设备。生产中使用的蒸发器的类型很多，按溶液的流动方式主要分为单程型和循环多程型两大类。
蒸发器分类
单程型蒸发器( 薄膜蒸发器 )
循环多程型蒸发器
长管型升膜蒸发器
圆筒型
降膜蒸发器
刮膜板型式刮板蒸发器离心型
中央循环管式蒸发器
悬框式蒸发器外加热式蒸发器
鼓泡塔
圆柱形塔体内设挡板及鼓泡器构成鼓泡塔式反响器，液体物料从塔顶参加，从底部流出；气体物料从塔底部通入，分散成气泡沿液层上升，从塔顶排出。
适用于气一液相反响及气一固三相反响，是生产中应用较广泛的气液反响设备。
结构简单、造价低、易控制和维修；不同的选材可以适用于腐蚀性的反响物料；用于高压操作也很方便。
决定设备构造的因素主要有：物料的聚集状态和混合物的稠度、混合的强度、操作温度和压力、热效应和传热强度以及物料的化学性质等。
最主要的影响因素: 传热强度和混合强度。
釜式反响器
大量用于气-液、液-液和液固相反响过程。常为圆筒形，容积可大可小，多带有夹套、蛇管或列管等外表传热构件；附有长温度计或热电偶；能承受3×105～ 4×105Pa压力;反响罐内常装有搅拌器。
结晶的过程主要分为难点：如何进行生产生产设备的选择。
●按几何结构形式的不同，反响器可分为釜式、管式和塔式等类型。
两个阶段，即晶核的 ●按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。
塔体内部有塔板结构，可采用筛板或泡罩板，在每块塔板上，气体分散于液体中，故气体为分散相，液体为连续相。 ●化学去湿法——用石灰、硫酸、无水氯化钙等吸湿性物料除去湿(水)分，但这种方法费用高、操作麻烦，只适用于小批量固体物料去湿或除

釜式反应器课程设计样例1

夹套搅拌反应器设计任务书一、设计内容设计一台夹套搅拌反应器。

二、设计参数和技术特性指标见附表1。

三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.选择轴封形式；7.绘制装配图（1#）；8.大V带轮零件图（3#）；9.编制技术要求；10.编写设计说明书。

（1）封面；（2）目录；（3）任务书；（4）设计计算：要有详细的设计步骤及演算过程；（5）对本设计的评价及心得体会；（6）用B5大小纸书写。

表 1夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力， Mpa<2.2 <2.3 设计压力， MPa2.2 2.3 工作温度， ℃<150 <200 设计温度， ℃150 200 介质有机溶剂蒸汽或水全容积，m 操作容积， 3 3.83.04 m传热面积， 3 ≥6 m2 腐蚀情况推荐材料微弱Q235-A推进式搅拌器型式搅拌轴转 210 3.4 速，r/min轴功率，kW接管表公称尺寸符号连接面形式用途 DN25 2580 65 25 40 25 ab cdef突面突面蒸汽入口加料口视镜凹凸面突面温度计口空气口放料口水出口突面突面 g突面 h 100 突面手孔目录1.夹套反应釜的结构 (5)1.1夹套反应釜的功能和用途...................................1.2夹套反应釜的反应条件.....................................2.设计标准 (6)3.设计方案的分析和拟定 (6)4.各部分结构尺寸的确定和设计计算.............................. - 8 -4.1罐体和夹套的结构设计.....................................4.1.1罐体几何尺寸计算.................................. - 9 -4.1.2夹套几何尺寸计算................................. - 10 -4.2夹套反应釜的强度计算.....................................4.2.1强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2稳定性校核(按外压校核厚度) (14)4.2.3水压试验校核 (17)4.3反应釜的搅拌器...........................................4.3.1搅拌装置的搅拌器 (18)4.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (19)4.3.3搅拌装置的搅拌轴设计 (19)4．4反应釜的传动装置设计....................................4.4.1常用电机及其连接尺寸 (21)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (22)4.4.3 V带减速机 (22)4.4.4凸缘法兰 (24)4.4.5安装底盖 (25)4.4.6机架 (25)4.4.7联轴器 (27)4.5反应釜的轴封装置设计.....................................4.5.1填料密封 (27)4.5.2机械密封 (28)4.6反应釜的其他附件设计 (29)4.6.1支座 (29)4.6.2手孔和人孔 (30)4.6.3设备接口 (30)5.设计小结................................................... - 31 -6.参考文献 (36)设计说明书1.夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。

釜式反应器的结构、分类以及选型

釜式反应器的结构、分类以及选型釜式反应器在有机化工生产和精细化工生产中应用十分广泛。

不但用于酯化反应、皂化反应这样的均相反应，而且也广泛用于除气相反应以外的几乎所有的反应，如液相、液液相、液固相、气液固相反应等。

01 釜式反应器结构釜式反应器也称反应釜，它主要由搅拌器、罐体、夹套、压出管、人孔、轴封、传动装置和支座等部分构成。

1—搅拌器、2—罐体、3—夹套、4—搅拌轴、5—压出管、6—支座、7—人孔、8—轴封、9—传动装置02 装填系数1）装填系数一般取0.6-0.85；2）如物料在反应过程中呈泡沫或沸腾状态，取0.6-0.7；3）如物料在反应过程中比较平稳，取0.8-0.85。

03 搅拌器的作用和分类1）混合：体系中的不同物质混合均匀。

2）搅动：物料强烈流动，提高传热、传质速率。

3）悬浮：细小颗粒在液体中均匀悬浮，防止沉降、加速溶解等。

4）分散：气体或液体充分分散成细小气泡或液滴，促进传质和反应，控制粒度。

反应釜搅拌类型根据不同的搅拌方式和搅拌结构可以分为多种类型。

以下是一些常见的反应釜搅拌类型：按搅拌方式分：1）锚式搅拌：通过在反应釜内壁上固定锚形或刮板形的搅拌器，使反应物料在反应釜内壁上形成循环流动，从而实现搅拌效果。

2）桨叶式搅拌：通过安装在反应釜顶部或底部的桨叶形搅拌器，使反应物料在釜内形成强烈的涡流和对流，从而实现搅拌混合效果。

3）框架式搅拌：通过安装在反应釜壁上的框架形搅拌器，使反应物料在框架内形成循环流动，从而实现搅拌效果。

4）螺带式搅拌：螺旋叶片通过旋转将物料向上提升，然后再自由落下，从而实现了充分混合和均匀分布。

5）螺旋式搅拌：通过在反应釜内部安装螺旋形搅拌器，使反应物料在螺旋叶片的推动下实现循环流动和搅拌混合。

按加热/冷却方式分类1）水加热反应釜当对温度要求不高时，可采用这种加热方式。

其加热系统有敞开式和密闭式两种。

敞开式较简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器组成。

精细化工单元操作过程与设备

精细化工单元操作过程与设备一、引言精细化工指的是那些在纳米或微米等级上进行生产和操作的化工产品，它们被广泛应用于电子、医疗、航空航天、生物工程、新材料等领域。

在生产精细化工产品的过程中，需要使用精细化工设备，这些设备可以对反应介质、反应温度、反应时间和反应压力进行精确控制，并保证反应物料的纯度和产品的输出量。

为了实现高效和可控制性的生产，需要对精细化工单元的操作过程和设备进行深入了解。

二、精细化工单元操作过程2.1 反应过程精细化工反应过程是一个复杂和精密的化学反应系统。

它可以由多个阶段的反应组成，包括在恒温下进行的批量式反应、连续式反应以及生长反应等。

在这个过程中需要精确控制反应物的比例、混合速率、温度和pH等参数，设置合适的反应时间，以及实现过程中的气体、液体和固体等物料的输送和分离。

2.2 分离过程在化学反应过程中，需要对产生的产物和反应物进行分离。

这个过程是通过一系列的物理、化学反应和分离实现的，包括蒸发、结晶、沉淀、冷凝、过滤、离心、萃取和干燥等等。

在这个过程中需要使用一系列的设备，包括蒸发器、结晶器、冷凝器、离心机和干燥器等。

2.3 储存过程储存是化学过程中非常重要的一步，它直接影响下一步的操作和产品的质量。

化学物质的储存方式取决于其特性和用途，通常包括使用气体容器和液体容器等。

在储存过程中，需要将化学材料储存在密闭的环境中，防止与空气中的氧气、水和灰尘等发生反应。

三、精细化工设备3.1 反应器反应器是精细化工反应过程的核心部件，它有很多种不同类型的型号和体积，包括批量式反应器、连续式反应器和生产线反应器等。

反应器可以根据反应介质热平衡、搅拌、控制温度和压力等多种功能进行设置和操作。

3.2 蒸发器蒸发器是精细化工分离过程中的重要设备，可用于将溶解液或混合液中的少量固体物质蒸发掉，同时保留其他液态物质进行分离。

蒸发器包括单效蒸发器、多效蒸发器和薄膜蒸发器。

3.3 相整流塔相整流塔是精细化工分离过程中的另一个重要设备，可以对气体、液体和固体进行分离。

精细化工过程及设备

观察各参数，基本因次有三个，取N， D，ρ为基本因次变量，那么，P， μ，g可用基本因次表示。以P为例：
P M L2 T 3 N T 1 D L M L3 M L1 T 1
g L T 1
P
N xDyz
T 0M 0 L0
M L2 T 3 T x Ly M z L 3z
第一章釜式反应器
釜式反应器简介
▪ 反应体系：气－液、液－液、液－固 ▪ 结构：圆筒形，半球形盖和底，加料口，出
料口，人孔，测温、测压装置，防爆装置，密封装置，搅拌装置，换热装置 ▪ 设计原则：出料口卸料15－30分钟，加料管流速0.75-1.5m/s，压力通常承受3－4大气压，其它性能符合工艺要求。
第二章搅拌设备
▪ 基本概念：搅拌（Agitation）：混匀（Blending）：混合（Mixing）：
搅拌的目的：混合和混匀
搅拌在化工中的应用：
叶轮的种类：
圆盘叶轮涡轮式
开启叶轮
桨式
推进式
平直叶锚式
折叶螺带式
框式
流体在叶轮周围的流动：
Froude number
反应器的计算
二. 工艺计算
优点：易实现自动控制，非生产时间短，生产能力高、成本下降，适合大规模生产
连续操作可将几个反应釜串连操作，有最佳操作点，如图所示。
（
）
优点：操作灵活，适合小批量生产。缺点：非生产时间长。
额定
Va
Vs
1
m
教材错误！
d 4f
教材错误！
Re 4 w r
4.简述挡板的作用以及在不同物系中的安装方式。
精细化工过程及设备
主讲：杨绪壮
主要内容

机械自动化在化工生产中的应用

机械自动化在化工生产中的应用随着科技的不断进步和社会的不断发展，机械自动化在各个领域中得到了广泛的应用，其中包括化工生产。

机械自动化可以为化工生产提供高效、精准和安全的解决方案，降低人工管理和操作的难度和准确性，提高生产质量和效率，节约资源和成本。

下面将从机械自动化的定义、特点、应用及未来发展等方面介绍机械自动化在化工生产中的应用。

一、机械自动化的定义及特点机械自动化是一种利用机器和自动控制技术实现自动化生产的方法，包括自动化装置（如传感器、执行器、信号传输器、计算机等）和相应的自动化系统（如PLC、DCS等）。

与传统的手动生产相比，机械自动化具有以下特点：1.高效性：机械自动化可以实现连续、高速、精准地生产操作，大幅度提高生产效率和产量。

2.稳定性：机械自动化能够实现恒定的生产过程，稳定的质量和性能，提高产品的稳定性和一致性。

3.安全性：机械自动化可以替代高危、低效、高成本的人工操作，降低了生产过程中的人身安全风险，减少对环境的污染。

4.可靠性：机械自动化能够实现准确的监控和控制，及时发现和修复设备故障，提高设备的可靠性和稳定性。

化工生产具有繁琐、危险、高成本的特点，而机械自动化可以在化工生产中发挥巨大作用，降低人工损耗和生产成本，提升产品质量和生产效率，减少事故和环境污染。

1. 化工反应器自动化控制化工反应器是化工生产生产过程中的核心设备，在化学反应中起着关键作用。

机械自动化可以实现反应温度、压力、搅拌速度、料液比例、进料流量的自动化控制，保证化学反应的精准控制，避免过度反应或未反应的现象，降低人工操作的风险。

在化工生产过程中，压力容器的管理和控制非常重要，过高或过低的压力可能会导致物料泄漏或容器爆炸等严重的后果。

机械自动化可以实现灵活的压力控制，根据需要自动增减压力，保持压力稳定和安全，减少人员操作和维护。

液体储罐是化工生产过程中必不可少的设备，存储各种石油化工产品。

机械自动化能够精确地监测储罐的液位、温度、压力等参数，合理调整泵的流量、阀门的开关等设备，保障各种化工产品供应的质量、量、价值可靠性。

精细化工过程与设备教案第二章釜式反应器

第二章釜式反应器§2.1 概述精细化工生产中经常遇到气－液、液－液和液－固相反应，应用最为广泛的一类反应设备是釜式反应器。

它们被用于进行许多不同的反应过程，例如：硝化、还原、磺化、碱熔、氯化和缩合等，以及各种辅助过程，例如：溶解、稀释、中和、酸化、混合等。

图2.1是一种标准的釜式反应器。

它由钢板卷焊制成圆筒体，再焊接上由钢板压制的标准釜底，并配上釜盖、夹套、搅拌器等部件。

左图是一种典型的釜式反应器，由图可见其结构主要由以下几部分组成：壳体结构、搅拌器、密封装置和换热装置。

釜式反应器具有各种各样的搅拌装置、不同形式的传热装置，并且同时又装配着许多零件，这些零件和结构往往也可能以不同的组合形式出现在其它形式的反应设备中，因此我们仔细研究这类设备的结构之后，对于其他形式的反应器的结构也就不难理解和掌握了。

釜式反应器一般在常压之下操作，也可以在加压之下操作。

但即使是在常压之下操作的反应釜，一般也将它设计到能耐三个大气压，因为工业上常利用压缩气体从设备内压出液体物料。

而压料用的压缩气体的压力一般在三个大气压以下。

既然有在加压之下使用的可能性，那么就必须具有能保证内部空间密闭性的结构。

这种密闭结构对于那些能放出具有危险性（易燃、易爆、有毒）的蒸汽或气体的物料也是必须的。

因此按照3－4个大气压设计的反应釜是应用得非常广泛的一类设备。

§2.2釜式反应器的壳体结构（1）罐体碟形球形锥形平面形图2.3 釜式反应器的壳体结构釜式反应器容积和结构尺寸，有国家标准。

在选型和设计时可以参考。

釜式反应器的壳体结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。

釜式反应器的筒体皆制成圆筒形。

釜底和釜盖常用的形状有平面形、碟形、椭圆形和球形，釜底也有锥形，见图。

图2.4 罐体及罐体的焊接罐体是将钢板卷成圆筒形，沿着直线进行V形加强焊而制成的。

罐体的高度，除了应符合生产过程的要求外，通常尽可能使罐体的高度接近罐体的直径，或尽可能按钢板的规格考虑。

干货化工厂常见的十四种设备结构及原理动态图解

干货化工厂常见的十四种设备结构及原理动态图解小7：本次为大家简单介绍一下化工企业常用的各种设备，动态图解结构及工作原理等信息。

本次整理了十四种，以后进行分类全面讲解！特别鸣谢：中山大学动态图制作一、泵设备泵是输送液体或使液体增压的机械。

它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。

泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。

应用领域在化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。

在矿业和冶金工业中，泵也是使用最多的设备。

矿井需要用泵排水，在选矿、冶炼和轧制过程中，需用泵来供水等。

在电力部门，核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。

选型原则1．使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2．必须满足介质特性的要求。

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料。

对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3．机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4．经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5．离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

二、除尘设备除尘设备，是指把粉尘从烟气中分离出来的设备，也叫除尘器。

大家都有戴口罩的经历，口罩就是一种简易的过滤除尘设备。

除尘设备的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机理一样，是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。

但除此之外，先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层（一般称为滤饼或滤床），它又起到了很好的过滤作用，特别是用编制布做滤袋的除尘设备，这层滤床起到了主要的过滤作用。

搅拌器分类机架机封及简介,石油化工搅拌器,橡胶专用搅拌器,沥青搅拌,山东搅拌器,脱硫搅拌器,污水处理

各类搅拌器简介定义搅拌器：使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。

搅拌器的类型、尺寸及转速，对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。

一般说来，涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利，而旋桨式搅拌器对总体流动有利。

对于同一类型的搅拌器来说，在功率消耗相同的条件下，大直径、低转速的搅拌器，功率主要消耗于总体流动，有利于宏观混合。

小直径、高转速的搅拌器，功率主要消耗于湍流脉动，有利于微观混合。

搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题，至今只能通过逐级经验放大，根据取得的放大判据，外推至工业规模。

搅拌器可分为：一、两叶桨式搅拌器二、三叶桨式搅拌器三、螺旋式搅拌器四、框式搅拌器五、开启涡轮式搅拌器六、圆盘涡轮式搅拌器七、螺杆螺带搅拌器八、特殊用途搅拌器九、搪瓷搅拌器十、防腐搅拌器1. 两叶桨式搅拌器的特点：两叶桨式搅拌器又分为：1）平叶桨式搅拌器2）对开平叶桨式搅拌器3）斜叶桨式搅拌器4）对开斜叶浆式搅拌器5）变截面折叶桨式搅拌器6）变截面双折叶桨式搅拌器7）变截面复合折叶桨式搅拌器此类搅拌器：一般在层流状态下工作，适用于低粘度匀质、调和、均相、溶解、结晶或高娘度的大直径多层低速搅拌。

2.三叶桨式搅拌器.三叶桨式搅拌器.三叶桨式搅拌器又分为：1）三直叶桨式搅拌器2）三斜叶桨式搅拌器3）三叶后弯式搅拌器4）三叶布尔玛金式搅拌器5）三叶后掠式搅拌器6）三叶螺旋式搅拌器此类搅拌器特点为：轴流型有一定的轴向循环能力，低速时径向分流和径向分流高速时有一定的分散能力。

适用于溶解、混合、分散传热操作。

3.螺旋式搅拌器此类搅拌器可以分为：1）变截面螺旋式搅拌器2）三叶推进式搅拌器3）三后叶螺旋式搅拌器4）四后叶螺旋式搅拌器5）四叶螺旋式搅拌器6）锯齿螺旋式搅拌器此类搅拌器特点是：此类搅拌器是一种应用范围广泛的轴流型高性能搅拌器，其排除性能好，剪切力低。

低速时呈对流循环状态，高速时呈湍流分散状态，较大的叶倾角和叶片扭曲度能使搅拌器在过渡流甚至湍流时也能达到较高的流动场，其排液能力你传统的推进式搅拌器提高30%。