反应釜开题报告(1)

一选题意义

反应釜是广泛应用于石油化工，化学，制药，高分子合成，冶金，环保等领域的重要设备。因此在工业发展过程中研究反应釜的改进技术会使我们提高工作效率，节省资金和时间。通过反应釜的设计，有助于学生综合运用所学知识，培养学生的自学能力及查阅相关文献的能力，同时提高计算机绘图能力熟练掌握CAD，提高学生的就业能力。

二国内外相关研究现况与发展趋势

反应釜在日常生活或者化工生产等领域应用十分广泛。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视。生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同，反应釜的设计结构及参数不同，即反应釜的结构样式不同，属于非标的容器设备。

不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。

反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。

反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔）合金及其它复合材料。反应釜可采用SUS304、SUS316L等不锈钢材料制造。搅拌器有锚式、框式、桨式、涡轮式，刮板式，组合式，转动机构可采用无级变速减速机或变频调速等，可满足各种物料的特殊反应要求。密封装置可采用填料密封等密封结构。加热、冷却可采用夹套、半管、盘管等结构，加热方式有蒸汽、电加热、导热油，以满足耐酸、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等不同工作环境的工艺需要。可根据用户工艺要求进行设计、制造。

反应釜是指含铬大于12%的钢种。反应釜自1912年发明以来取得迅猛发展，至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界反应釜的消费总量达3500万。我国正处于反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国反应釜消费量为26万吨，1999年为153万吨，2000年为173万吨，2001年为225万吨，2004年反应釜消费量达到447万吨左右，居全世界第一位，预计2006年反应釜消费量将达到600万吨以上，其中铬镍奥氏体反应釜的消费量占反应釜总消费量的75%—80%。但是随着化工产业的发展化工生产对反应釜要求越来越高化工生产对反应釜的具体要求和发展趋势如下：

1、大容积化，这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有效途径和

发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m³；而其它行业可达120 m³。

2、反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装

有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。

3、以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，

提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。

4、合理地利用热能，选择最佳的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率，使热损失

降至最低限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后发展的方向。

三主要研究内容

本次设计的任务

设计一个中压反应釜，设计参数为：

容积:1.5立方米最高工作温度：100摄氏度最大工作压力：0.25兆帕

四拟采用思路

设计一个中压反应釜形式为夹套式搅拌器

4.1 工艺计算

4.1.1夹套反应釜的总体结构和设计的内容

根据工艺要求并考虑制造，安装和维护检修的方便，确定各部分结构形式，如封头型式，传热面积，搅拌类型，传动形式，轴封和各种附件的结构形式。

4.1.2容器的设计主要内容：

A 根据工艺参数确定各部分几何尺寸

B 考虑压力温度腐蚀因素，选择釜体和夹套材料

C 对罐体，夹套等进行强度和稳定性及计算，校核

4.1.3搅拌器设计

根据搅拌器类型确定相关位置和尺寸

（1）传动系统设计包括选择电动机、确定传动类型、选择减速机、联轴器、机座设计等。

（2）选择轴封选择并确定轴封及相关零部件。

4.1.4绘图

包括装配图、部件图和零件图。如标准零件、部件，写出标准号及标记，不必绘图4.2筒体和夹套的设计

1、筒体和夹套的设计

2、罐体几何尺寸计算

3、夹套反应釜的强度计算

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西南石油大学本科毕业设计

4、稳定性校核

5、水压校核

6、反应釜搅拌器

7、反应釜传动装置

8、反应釜的其他附件

4.3用autoCAD设计换热器的装配图及主要零件

4.4整理并编写计算说明书

五设计预期结果

1、设计出满足工艺参数的中压反应器。主要设计内容为：反应釜结构设计及强度计算；

筒体设计，强度计算；搅拌器设计及强度校核；夹套设计计算；开孔补强计算及传动装置的选择等。

2、用计算机绘出不少于2.5张零号图纸的设计图，包括反应釜的装配图和部分零部件图。六设计工作进度安排

七主要参考文献

【1】王志文，蔡仁良。化工容器设计。北京；化学工业出版社，2005

【2】丁伯民，黄正林。化工设备设计全书，北京；化学工业出版社，2003

【3】张红兵，何曙霓。化工工艺设计手册，北京；化学工业出版社，1994

【4】陈偕中，化工容器设计，上海，上海科学技术出版社，1987

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