(完整word版)设备选型初稿

1、35.1 反应釜的选择由物料衡算求出每天需处理的物料体积后， 即可着手计算反应釜的容积与个数，令：V Vh每小时需处理的物料体积，m m3/h/h ；VR反应器的有效容积或反应体积，即物料所占有的体积，m m3；V VRS单台反应器的有效容积，m m3;VT反应器的总容积，m3m3;VTS每台反应器的容积，m3m3;V Vd每天所需处理的物料体积，m3/dm3/d ；装料系数，此系数一般为0.40.850.40.85,对于不起泡、不沸腾的物料可取0.70.85,0.70.85,对于起泡或沸腾的物料可取 0.40.60.40.6;达到规定转化率所需要的反应时间，h h ；一辅助操作时间，h h；

2、生产能力后备系数，11.85%12.56%11.85%12.56%5.1.15.1.1 成盐反应釜容积的计算与选择成盐反应过程反应时间.=2h，辅助操作时间=3h，则总的反应时间为5h。在常温下，投入的原料量及其密度如下：二甲苯：m = 12900kg，二0.86g/cm3二860kg /m3333每天处理的总原料量体积为:129003346.21264.786015322044二17.8m2 2, 5-5-二氯苯酚：m = 1352kg， =1.532g/cm = 1532kg/m氢氧化钾：m =1264.7kg，- 2.04增/cm3= 204kg/m317 8每小时处理的原料体积为：Vh

3、0.742m324反应器的有效容积为：VR=Vh(.3.708m3V 3 708反应器的总容积为：亠扇131取 N=2N=2,VTS二Vh（）= 3.566m3在 N=2N=2, VTS=4m=4m3时:PN - NP生产能力后备系数：NP:的数值在 11.85%-12.56%11.85%-12.56%之间较为合适，所以设计合理。则选取容积为 4000L4000L 的开式搪玻璃釜式脱水反应器 2 2 台，其规格见下表表 5-1 开式搪玻璃釜式脱水反应器的主要技术参数15公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LDg/mm（L）VJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa4000160

4、043480.9211.71介质温度釜搅拌轴公称直径电动机功率/kW电动机型式搅拌轴公称转速 /(r/mi n)4 卄壬曰. 参考质量体材质dg/mm/kg0200CQ235-A954.0Y 型或 YB型浆式 1254580（取：=0.52=0.52）每天需要操作的总批次数位:17.8VTs4 0.528.558每天每台反应器可操作的批次数:一季冬4.8賀一賀23完成人任务所需要的反应器的台数:Np鬻83312.17%1.7835.1.25.1.2 羧基化反应釜容积的计算与选择表 5-1 不锈钢釜式高压反应器的主要技术参数15羧基化反应过程反应时间.=7h，辅助操作时间=4h，则总的反应时间

5、为 11h11h。羧基化反应过程的原料是上一步成盐反应产物再加上部分物质组成，估算其每天投入原料体积：V Vd=18m=18m3,贝183每小时处理的原料体积为：Vh0.75m24反应器的有效容积为：VR二Vh ）=8.25m3在 N=2N=2, VTS=8m=8m3时:的数值在 1.11.151.11.15 之间，所以设计合理。由于在高温高压环境下反应，则选取容积为 8000L8000L 的闭式搪玻璃釜式高压反应器 2 2 台，其规格见下表：反应器的总容积为：VR8.253卄:VT=058二1422m（取=0.58=0.58）825 1-11-17.828.18m30.58 2每天需要操作的

6、总批次数位:VdVTS183.8798 0.58每天每台反应器可操作的批次数:24=24- 2.18211完成人任务所需要的反应器的台数:NP生产能力后备系数：二NNP1.77825取 N=2N=2,川（）公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LDg/mm(L)VJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa8000200090600.8818.3810介质温度釜搅拌轴公称直径电动机功率/kW电动机型式搅拌轴公称转速 /(r/mi n)4 卄壬曰. 参考质量体材质dg/mm/kg0200CQ235-A9511Y 型或 YB型叶轮式 12562805.1.205.1.20 烷基化反应釜容

7、积的计算与选择o-烷基化反应过程反应时间.=6h，辅助操作时间=6h，贝 U U 总的反应时间为 12h12h。投入的物料及其密度如下:2-2-羟基-3,6-3,6-二氯苯甲酸：m=2868.5kg,卜1.6g/cm 1600kg/m3硫酸二甲酯：m = 3666.7kg,= 1.33g/cm3= 1330kg/m3盐酸溶液：=1.1g/氢氧化钾溶液：m二5543kg,= 1.43g/cm3= 1430kg/ m3每天处理的原料量体积为:3666.75058.55543 2868.5= 13024.5L1.331.11.431.63由于是固体与液体混溶，则取Vd=13m每小时处理的原料体积为：

8、 必= =1313二0.542m324反应器的有效容积为：VR=%( ) = 6.504m3反应器的总容积为：山=60504=9.033m3(取，=0.72=0.72)在 N=2N=2, VTS=5m=5m3时:每天每台反应器可操作的批次数:的数值在 1.11.151.11.15 之间，所以设计合理。取 N=2,N=2,) )6.504伯.15二4685.194m30.72 2每天需要操作的总批次数位:Vd133.6115 0.72完成人任务所需要的反应器的台数:Np =-3.6112.182二1.806N生产能力后备系数：兀1.806=1.107选取容积为 5000L5000L 的开式搪玻璃

9、釜式蒸馏反应器2 2 台, 其规格见下表:表 5-1 开式搪玻璃釜式蒸馏反应器的主要技术参数15公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LDg/mm(L)VJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa5000175054350.9213.41介质温度釜体材质搅拌轴公称直径dg/mm电动机功率/kW电动机型式搅拌轴公称转速 /（r/mi n）4 卄壬曰. 参考质量/kg0200CQ235-A9511Y 型或 YB型浆式 805274釜直径与咼度的计算一般情况下釜式反应器的高度 H H 为直径 D D 的 1.21.2 倍左右，釜盖和釜底均采 用标准椭圆形封头，封头高度 比（不含直边）为直

10、径 D D 的 0.250.25 倍，则釜式反应 器的圆筒体高度 H H2（含封头直边）为：H2二H -2出=1.2D-2 0.25D-0.7D反应釜的有效容积 网VTS二上D2H20.262D34 4所计算出的直径及高度需要圆整，看是否符合装料系数。（1 1） 成盐反应釜计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是 4000L4000L 的搪玻璃釜式反应器，其工 艺规格已知，根据 D=1600mm,D=1600mm,可以计算出：H =1.2D =1.2 1600 = 1920mmHi二0.25D二0.25 1600二400mm H2=0.7D =0.7 1600 =1120mm（2 2） 羧基化

11、反应釜釜的计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是 8000L8000L 的搪玻璃釜式反应器，其工 艺规格已知，根据 D=2000mm,D=2000mm,可以计算出：H = 1.2D = 1.2 2000 = 2400mmH1=0.25D =0.25 200500mmH2=0.7D = 0.7 2000 = 1400mm（3 3） O O烷基化反应釜的计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是 5000L5000L 的搪玻璃釜式反应器，其工 艺规格已知，根据 D=1750mm,D=1750mm,可以计算出：H =1.2D =1.2仃50二2100mm比=0.25D =0.25 175 437.5

12、mmH2=0.7D=0.7 1600 =1225mm氟化过程选择耐高压的不锈钢反应釜，其公称容积是2000L,2000L,则由公式求出后并圆整可得：D=1400mm,H=1680mm,HD=1400mm,H=1680mm,H1=350mm,H=350mm,H2=980mm=980mm取直边高度为 25mm,25mm,查手册20得F封头=2.235m2，V封头二0.397m3：:.23D2H20.262D3则釜体容积为“汙厲-叭25 =2.227m,装料系数=1 . 5 4 / 2.202.7,在 0.70.850.70.85 之间，符合要求。5.3 反应釜材质与搅拌器型式的选择(1) 氯化过程

13、氯化反应是常温进料，在 8080C常压的条件下发生反应，根据工艺条件可知需 要加热和冷却，采用夹套加热冷却。考虑到所加原料的性质、用量及溶剂、催化 剂的性质及对设备的腐蚀程度选择 2 2 台 2000L2000L 的搪玻璃釜式反应器；由于传热 量较大，选择六叶直径圆盘涡轮式搅拌器，其搅拌轴公称直径为80mm80mm，搅拌轴公称转速为 125r/min125r/min。(2) 氟化过程由于氟化反应所加的原料有无水HFHF,而氟化氢具有腐蚀性，并且此反应是高温高压条件下的反应，综合考虑各方面的因素选择2000L2000L 的不锈钢高压釜式反应器，内衬聚四氟乙烯材料。由于反应过程中需要加热，采用夹套中通水蒸气 进行加热。考虑到反应釜中存在具有腐蚀性的氟化