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m3 连续 搅拌 反应器 设计 CAD 开题 报告

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设计开题报告 题目8连续搅拌釜式反应器设计学生姓名班级学号专业1 选题的目的与意义连续搅拌釜式反应器（Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR ） 是一种复杂地非线性化学反应器，随着生产地发展，广泛应用于化工、发酵、石油生产、生物制药等工业生产过程中，成为发展国民经济地重要化工设备之一。 在制药企业，连续搅拌釜式反应器广泛地用于溶解、稀释、配料等多种传递过程或化学反应过程。对于用于制药的连续搅拌釜式反应器，要求做到绝对的没有泄露，而传统的连续搅拌釜式反应器不可避免的出现“跑、冒、滴、漏”的现象。目前的连续搅拌釜式反应器还停留在半经验的阶段，缺少在设计过程中的优化，从而降低其工作效率，造成大量资源和能源浪费。据统计，每年仅美国就有10-100万美元损失在搅拌釜式反应器的设计中。因此通过对连续搅拌釜式反应器的结构设计与研究为搅拌釜式反应器的设计优化提供理论依据成为一项非常紧迫的研究课题。本课题设计的连续搅拌釜式反应器,用于制药。续搅拌釜式反应器具有以下特点：（1）温度易于控制（2）反应物有很大热传面积（3）催化剂粒子能获得大量的接触面积（4）产品质量稳定连续搅拌釜式反应器也有一些不足之处，连续反应器中都存在程度不同的返混，这对大多数反应皆为不利因素，应通过反应器合理选型和结构设计加以抑制。给定设计参数如下：物料： 釜内 药物水溶液 夹套内 蒸汽设计压力： 釜内 0.3MPa 夹套内 0.2MPa设计温度： 釜内 90 夹套内 110 公称容积： 8搅拌转速： 85r/min电机功率： 11kW2 国内、外现状及发展趋势反应釜于1912年发明，从其被发明之后，一直以来都取得了迅猛的发展，现在，全世界依旧以每年3-5%的速度递增。而我国正处于快速发展当中，所以对其生产以及各类型的消费应用也保持在非常高的水平。但是由于科学技术的限制，我国研制的反应釜以及在应用上跟国外相比，还是有一定差距的。2.1 国内情况在制药企业内，反应釜是必不可少的反应设备，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，生产医药产品。近几年来，受益于反应釜企业发展良好的政策环境，我国医药化工行业规模不断扩大，产品销售收入、资产、企业数和从业人数大幅增长，行业总体呈现快速发展的良好态势。虽然我国反应釜设备行业起步较晚，但是依托于我国机械工业的迅猛发展，反应釜设备行业的市场需求量与日俱增。反应釜设备主要适用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等行业，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程，目前常用的反应釜设备，如钛反应釜、实验室反应釜、不锈钢反应釜、磁力反应釜等设备，我国均能生产满足市场供应。此外，我国反应釜设备在国内市场占有率颇高，但是竞争也相当激烈。我国目前的反应釜设备对国内来说供应充足，但是难以与国外抗衡，主要原因是核心技术掌握不足。由于我国反应釜设备的生产技术与国外相比有差距，国内企业规模比较小产业集中度不高，规模化应用尚未完全形成。2.2 国外情况国外所制造的反应釜，除了燃料行业20000-40000L，其他的均可达到120 m；国外的自动化水平高，在大工厂当中已经实现了电脑自动化生产；在反应釜的构成上，已经由单一搅拌器发展到双搅拌器或外加泵的强制循环，除了装有搅拌器外，还使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。2.3 釜式反应器的进展趋势从大的趋势上来看，未来反应釜的发展，将从节能，环保以及更高的工艺操作，材料等方面着手，以满足市场与发展潮流的变化。（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30m;国外在燃料行业有2000040000L，而其它行业可达120 m。（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。3 课题的主要工作3.1 准备相关工作在互联网或者图书馆等查阅相关文献资料，或者去相关工厂了解反应釜方面的知识。明确反应釜的过程、原理、性能及应用。还应该了解反应釜在国内外应用现状及发展趋势。掌握基本知识点，计算方法等，并安排设计进度。3.2 釜体设计、搅拌装置设计、传动装置及轴封装置选用 各零部件的材料选择，确定釜体的结构形式和尺寸，确定搅拌器的形式、搅拌附件和搅拌轴，选用合适的电动机、减速机、联轴器、机座和底座等，选择合理的密封装置。3.3 强度计算与校核 计算反应釜的各部件的应力大小，检验其强度是否在允许范围内，按照国家压力容器安全技术规定进行计算或者核算。3.4 加工工艺、装配程序、安全防腐选择加工工艺，及编写装配程序，考虑安全性能及采取防腐措施。3.5 绘制装配图及零部件图 利用AutoCAD绘图软件绘制出连续搅拌釜式反应器的装配图及各个零件图。3.6 翻译外文文献，编写说明书将外文文献进行翻译，并按要求编写说明书。4 课题的进度安排2月17日2月28日：寻找与课题相关的参考书及文献资料，撰写开题报告。 3月1日3月30日：毕业实习 4月1日4月5日：完成外文翻译 4月6日4月11日：查阅文献资料，确定设计方案，开始课题设计。4月12日4月25日：反应釜几何设计和总体设计，计算并校核。 4月26日5月1日：选择加工工艺，装配过程，考虑安全防腐等细节 。 5月2日5月15日：依据设计步骤绘制零件图，装配图。 5月16日5月21日：提交论文初稿，答辩前的准备，交论文正式稿。 5月22日5月26日：毕业答辩。 参考文献1 陈炳和，许宁.化学反应过程与设备.北京：化学工业出版社，20142 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册.北京：中国标准出版社，20023 朱有庭.化工设备设计手册.北京：化学工业出版社，20054 朱振华，邵泽波.过程装备制造技术.北京：化学工业出版社，20115 华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计.广州：华南理工大学出版社，19866 赵惠清，蔡纪宁.化工制图.北京：化学工业出版社，20157 谭蔚.化工设备设计基础.天津：天津大学出版社，20148 汤善甫，朱思明.化工设备机械基础.上海：华东理工大学出版社，19919 陈志平，章序文. 搅拌与混合设备设计选用手册. 北京：化学工业出版社，200410 李克永. 化工机械手册. 天津：天津大学出版社，199111 GB 1502011，压力容器S. 北京：中国标准出版社，201212 王凯， 虞军. 搅拌设备. 北京：化学工业出版社， 200313 蔡仁良， 顾伯勤，宋鹏云. 过程装备密封技术. 北京：化学工业出社，201014 机械工程手册编辑委员会电机工程手册编辑委员会编. 机械工程手册. 第2版.北京：机械工业出版社，199715 陈志平，章序文，林兴华. 搅拌与混合设备设计选用手册. 北京：化学工业出版社，200416 王凯，冯连芳. 混合设备设计. 北京：机械工业出版社，200017 郑津洋， 桑芝富. 过程设备设计. 北京：化学工业出版社，201518 喻健良. 化工设备机械基础.大连：大