年产7200t乙酸乙酯间歇反应釜设计

年产6××10 3T乙酸乙酯设计说明书

钢板负偏差 C1?0.6mm 设计厚度 名义厚度

Sd?S?C2?4.15?2?6.15mm Sn?Sd?C1?圆整?6.15?0.8?7mm

按钢制容器的制造取壁厚 Sn?8mm

第5章 反应釜夹套的设计

5.1夹套DN、PN的确定 5.1.1夹套的DN

由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知:

Dj?Di?200?3200?200?3400mm

5.1.2夹套的PN

由设备设计条件可知,夹套内介质的工作压力为常压,取PN=0.25MPa,由于压力不高所以夹套的材料选用Q235—B卷制

Q235—B材料在120℃是的许用应力[σ]t=113MPa 焊缝系数的确定

取焊缝系数φ=1.0(双面对接焊,100%无损探伤) 腐蚀裕量C2=2mm

5.2夹套筒体的壁厚

计算厚度

S?2?????PctPcDi?0.25?3400?3.77mm

2?113?1?0.25钢板负偏差 C1?0.8mm 设计厚度 名义厚度

Sd?S?C2?3.77?2?5.77mm Sn?Sd?C1?圆整?5.77?0.8?7mm

按钢制容中DN=3400mm的壁厚最小不的小于8mm所以取

Sn?8mm

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5.3夹套筒体的高度

Hj?fV?v?4?0.8?31.31?4.61Di2?4?2.55m

?3.225.4夹套的封头 5.4.1封头的厚度

夹套的下封头选标准椭球封头,内径与筒体(Dj?3400mm)相同。夹套的上封头选带折边形的封头,且半锥角??45?。 计算厚度

S?2?????0.5PctPcDi?0.25?3400?3.77mm

2?113?1?0.5?0.25钢板负偏差 C1?0.8mm 设计厚度 名义厚度

Sd?S?C2?3.77?2?5.77mm Sn?Sd?C1?圆整?5.77?0.8?7mm

按钢制容中DN=3400mm的壁厚最小不的小于8mm所以取

Sn?8mm

带折边锥形封头的壁厚

考虑到风头的大端与夹套筒体对焊,小端与釜体筒体角焊,因此取封头的壁厚与夹套筒体壁厚一致,即Sn?8mm

5.5传热面积校核

由于反应釜内进行的反应是放热反应,产生的热量不仅能够维持反应的不短进行,且会引起反应釜内的温度升高。为防止反应釜内温度过高,在反应釜的上方设置了冷凝器进行换热,因此不需要进行传热面积的校核。如果反应釜内进行的是吸热反应,则需进行传热面积的校核。

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第6章 反应釜釜体及夹套的压力试验

6.1釜体的水压试验 6.1.1水压试验压力的确定

PT?1.25Pc??????t?1.25?0.44?1?0.55MPa

6.1.2水压试验的强度校核

?T?PT(Di?Sn?C)0.55?(3200?8?2.8)??170MPa

2(Sn?C)2?(8?2.8)16MnR的屈服极限?s?345MPa

0.9?s??0.9?345?1?310.5MPa

由?T?170MPa?0.9?s??310.5MPa 所以水压强度足够

6.1.3压力表的量程、水温

压力表的最大量程:P表=2pT=2×0.55=1.1MPa 或1.5PT? P表?4PT 即0.825MPa? P表?2.2MPa

水温≥5℃

6.1.4水压试验的操作过程

操作过程:在保持釜体表面干燥的条件下,首先用水将釜体内的空气排空,再将水的压力缓慢升至0.55MPa,保压不低于30min,然后将压力缓慢降至0.44MPa,保压足够长时间,检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格,缓慢降压将釜体内的水排净,用压缩空气吹干釜体。若质量不合格,修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。

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6.2夹套的液压试验 6.2.1水压试验压力的确定

PT?1.25Pc??????t?1.25?0.25?1?0.3125MPa且不的小于(p+0.1)=0.35MPa

所以取PT?0.35MPa

6.2.2水压试验的强度校核

?T?PT(Di?Sn?C)0.35?(3400?8?2.8)??115MPa

2(Sn?C)2?(8?2.8)Q235—B的屈服极限?s?235MPa

0.9?s??0.9?235?1?211.5MPa

由?T?115MPa?0.9?s??211.5MPa 所以水压强度足够

6.2.3压力表的量程、水温

压力表的最大量程:P表=2pT=2×0.35=0.7MPa 或1.5PT? P表?4PT 即0.525MPa? P表?1.4MPa

水温≥5℃

6.2.4水压试验的操作过程

操作过程:在保持釜体表面干燥的条件下,首先用水将釜体内的空气排空,再将水的压力缓慢升至0.35MPa,保压不低于30min,然后将压力缓慢降至0.275MPa,保压足够长时间,检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格,缓慢降压将釜体内的水排净,用压缩空气吹干釜体。若质量不合格,修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。

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第7章 搅拌器的选型

搅拌设备规模、操作条件及液体性质覆盖面非常广泛,选型时考虑的因素很多,但主要考虑的因素是介质的黏度、搅拌过程的目的和搅拌器能造成的流动形态。

同一搅拌操作可以用多种不同构型的搅拌设备来完成,但不同的实施方案所需的设备投资和功率消耗是不同的,甚至会由成倍的差别。为了经济高效地达到搅拌的目的,必须对搅拌设备作合理的选择。根据介质黏度由小到大,各种搅拌器的选用顺序是推进式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式。

根据搅拌目的选择搅拌器的类型:均相液体的混合宜选推进式,器循环量大、耗能低。制乳浊液、悬浮液或固体溶解宜选涡轮式,其循环量大和剪切强。气体吸收用圆盘涡轮式最适宜,其流量大、剪切强、气体平稳分散。对结晶过程,小晶粒选涡轮式,大晶粒选桨叶式为宜。根据以上本反应釜选用圆盘式搅拌器。

7.1搅拌桨的尺寸及安装位置

叶轮直径与反应釜的直径比一般为0.2 ~0.5[12],一般取0.33,所以叶轮的直径

d?0.33Di?0.33?3200?1056mm,取d?1000mm;

叶轮据槽底的安装高度H1?1.0d?1.0?1000?1000mm;

叶轮的叶片宽度W?0.2d?0.2?1000?200mm,取W?200mm; 叶轮的叶长度l?0.25d?0.25?1000?225mm,取l?250mm; 液体的深度H1?1.0H?3200mm;

挡板的数目为4,垂直安装在槽壁上并从槽壁地延伸液面上,挡板宽度

Wb?0.1D?0.1?3200?320mm

桨叶数为6,根据放大规则,叶端速度设为4.3m/s,则搅拌转速为:

n?4.34.3??1.52r/s,取n?1.5r/s ?d3.14?1.07.2搅拌功率的计算

采用永田进治公式进行计算:??2.157?10Pa/s

?4Re?d2n??1.02?1.5?1020??7.09?106?300 ?42.157?10n2d1.52?1.0Fr???0.229[13]

g9.81 14

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