邻苯二甲酸二辛酯毕业设计：年产一万吨DOP间歇式生产工艺设计

邻苯二甲酸二辛酯毕业设计：年产一万吨DOP间歇式生产工艺设计年产一万吨DOP间歇式生产工艺设计作者姓名刘飞专业化学工程与工艺指导教师姓名苑庆忠专业技术职务教授目录摘要 3ABSTRACT 2第一章总论 21.1概述 21.2文献综述 31.3设计任务的来源 31.4其他 3第二章生产流程方案的确定 4第三章生产流程简述 53.1生产过程需要以下几步: 53.2工艺流程说明及操作步骤: 53.3反应原理: 63.4产品的几个性质 7第四章工艺计算 74.1物料恒算 74.1.1酯化阶段 74.1.2中和水洗 94.1.3脱醇 94.1.4蒸馏(精制) 104.2能量恒算 104.2.1酯化阶段 104.2.2脱醇阶段: 154.2.3精馏阶段 17第五章主要设备的设计和设备选型 175.1搅拌式反应器的设计 185.1.1、筒体几何尺寸的计算 185.1.2反应釜壁厚的计算 215.1.3罐体法兰 245.1.4接管及其法兰选择 245.1.5开口补强 255.1.6支座选取 255.1.7搅拌轴、搅拌器及传动装置等的设计和选择 265.2设备选型 275.2.1中和器 275.2.2水洗塔 275.2.3脱醇塔 275.2.4精馏塔 285.2.5换热器选型 295.2.7储罐 33第六章原材料及动力消耗 34第七章成本估算 34第八章环境保护与安全措施 358.1化工环保 358.2生产人员的健康和安全 368.3防火 378.3.1厂房的耐火等级 378.3.2防火安全措施 378.4防爆 378.4.1防爆安全措施 378.4.2杜绝火源 38第九章设计体会 38致谢 38参考文献 38摘要增塑剂是一种加入到材料中以改变它们的加工性、可塑性、柔韧性、拉伸性的物质。邻苯二甲酸酯类增塑剂是目前使用最广、产量最大的主增塑剂,具有色泽浅、毒性低、电性能好、挥发性小、气味小等优点,其消耗量占增塑剂总消耗量的80%左右。本文主要介绍了邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的生产工艺流程及流程的选择,产品国内外的发展状况,生产过程中的物料和能量计算,主要设备的设计及部分设备的选型,产品的经济效益,部分设备选型。在整个的设计中,最主要是工艺条件的合理确定及设备的设计和选型。关键词:增塑剂邻苯二甲酸二辛酯DOPABSTRACTPlasticizerisajoinmaterialstochangetheirmachining,plasticity,flexibility,drawingmaterial.Phthalateplasticizersiscurrentlythemostwidelyused,theoutputoftheLord'scolour,plasticizer,lowtoxicity,electric,volatileodor,theadvantagesofsmall,itsconsumptionaccountsforabout80%ofthetotalconsumptionplasticizers.ThispapermainlyintroducesthephthalicacidesterDOPessientwooftheproductionprocessandprocessofchoice,productdevelopment,productionandmaterialandenergyintheprocessofcalculation,themainequipmentdesignselectionofequipment,theproductoftheeconomicbenefits,selectionofequipment.Inthedesign,themaintechnologicalconditionsaredetermined,andthereasonabledesignandselectionofequipment.Keywords:plasticizerdioctylphthalateDOP第一章总论产品性能:DOP(增塑剂)是一种加入到材料中以改变它们的加工性、可塑性、柔韧性、拉伸性的物质,加入增塑剂可以降低熔体粘度、玻璃化转变温度和产品的弹性模量而不会改变被增塑材料的基本化学性质,其作用主要是减弱树脂分子间的次价键(即范德华力),增加树脂分子键的移动性,降低树脂分子链的结晶性,增加树脂的可塑性。重要性:邻苯二甲酸酯类增塑剂是目前使用最广、产量最大的主增塑剂,具有色泽浅、毒性低、电性能好、挥发性小、气味小等优点,其消耗量占增塑剂总消耗量的80%左右,用各种醇与邻苯二甲酸酐反应,可得到品目繁多的邻苯二甲酸酯同系物。,DOP,即邻苯二甲酸二辛脂,是一种通用增塑剂。产品用途:本品是塑料加工中使用最广泛的增塑剂,除了醋酸纤维素、聚醋酸乙烯外,与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性。本品具有良好的相容性,混合性能好,增塑效率高,挥发性较低,耐水抽出,电气性能高,耐热及耐气候性良好。本品作为一种主增塑剂广泛应用于聚氯乙烯,各种软质制品的加工与食物接触的包装材料,但由于易被脂肪抽出,故不宜用于脂肪性食物的的包装材料。本品也可用作合成橡胶的软化剂,能够改善制品的回弹性,降低压缩永久变形,而且对橡胶的硫化无影响。国内外现状及趋势:我国的增塑剂(以DOP居多)工业生产开始于20世纪50年代,在当时只有少数几套硫酸催化的DOP、DBP间歇生产装置,随着PVC树脂产耗量的提高和软制品应用领域的拓宽,国内增塑剂的生产能力和品种数量迅速增加。特别是20世纪80年代以后,一批万吨级非酸催化的邻苯二甲酸酯增塑剂生产线相继投产,使我国增塑剂的生产能力和产量以年均10%左右的速度持续增长。据统计,到1999年,我国增塑剂生产能力已达到90万吨/年左右,产量月50万吨。我国增塑剂工业除了少数装置外,基本上都是依靠自己的力量研究、开发、设计和建设的。而且我国的邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产技术已经开始向国外输出。近年来我国增塑剂工业的生产能力有了很大提高,但是人不能满足塑料加工业的需求,每年都需要从国外进口大量的增塑剂来满足国内需求。我国增塑剂工业与发达国家相比存在很大差距。主要表现为:通用品种单产能力低;各类产品内在品质差,原材料消耗高,环境污染严重;产品结构不尽合理,尽管邻苯二甲酸酯类有较大幅度的发展,DOP/DBP的消费比例不断提高,但长碳链高碳醇酯、直链醇酯的产耗量十分有限,国外已大量使用的二元酸酯类、聚酯类增塑剂在我国才刚刚起步。我国增塑剂行业在今后要加快产品结构调整速度,在原材料和靠近市场的地区建设或扩建规模的生产装置,增强市场竞争力。为了提高塑料制品的特殊性能,磷酸酯类、环氧酯类、脂肪酸酯类、聚酯类、偏三酸酯类增塑剂的份额会快速增加,应尽快发展,建议建设万吨级规模的专用型增塑剂生产装置。由指导教师指定的课题环境污染:现在,增塑剂的生产与消费量很大,用途很广,这些返回到大自然的物质,也必然对环境造成不同成都的污染和危害。据报道,现在每年大约有增塑剂生产总量的1%-2%流入到大自然。其中,邻苯二甲酸酯约占60%-70%。毒性:由于增塑剂可以通过吸入、静脉注射、皮肤吸收和环境污染等多种途径进入人体,因此凡用作与食品接触的器具、薄膜及医用器械必须无毒,也不能对皮肤产生刺激反应。第二章生产流程方案的确定邻苯二甲酸二辛酯DOP的生产有以下几种方法:(1)间歇式生产工艺间歇式生产的优缺点:优点1投资少,建设快2产品切换容易,可生产多种增塑剂3工艺技术简单,人员素质易满足缺点1产品质量波动大,不太稳定2工艺落后,劳动强度大3能耗物耗高间歇式生产适合于小规模、多种增塑剂的生产,投资少见效快。(2)半连续化生产工艺半连续化生产较适合于规模适中、多品种增塑剂的生产。生产品种灵活是半连续式生产的一大优点。(3)连续化生产工艺连续式生产的优缺点:优点1产品质量好,且质量稳定2能耗、物耗低,经济效益好3工艺先进,劳动生产率高4自动化水平高,劳动强度小缺点1建设周期长,一次性投资大2主要设备制作加工比较困难3产品切换困难,不适合多品种增塑剂的生产4对工人的素质要求高连续式生产适合原料来源有保证,有较高生产管理水平和较高人员素质的大规模生产。由于间歇法是历史上比较成熟的生产方法,其优点在于设备简单、改变生产品种方便,操作条件改变灵活,对原料的质量要求不很苛刻,本设计采用间歇式生产方法。第三章生产流程简述3.1生产过程需要以下几步:1、酯化酯化是生产过程中的关键工序,是邻苯二甲酸酐与相应的醇在催化剂、负压、210℃左右下酯化反应生成邻苯二甲酸酯的过程2、中和水洗用碳酸钠水溶液,在中和釜中将粗酯中的单酯酸中和为单酯酸盐,然后再在水洗釜中用95℃左右的热水将中和生成的单酯酸盐等无机盐离子溶于水中使其与主物料分离。3、脱醇在真空条件下和用蒸汽提供的的热量,通过蒸发器将过量醇蒸发,通过脱醇,过量醇下降到1%左右。4、蒸馏在真空下,对物料进一步分离、精制。3.2工艺流程说明及操作步骤:将3875.73Kg苯酐、7751.46Kg2-乙基己醇(质量比约为1:2)和9.69Kg催化剂浓硫酸加入搅拌器的酯化釜中,其中2-乙基己醇过量,在反应中同时做水的共沸剂,在15Kpa(绝压)真空下加热酯化,温度在150℃左右,反应生成的水随2-乙基己醇一同馏出,冷凝分水后,2-乙基己醇返回酯化釜中,至水分出尽,酯化结束。将酯化液加入连续中和槽中,以5%的碳酸钠溶液进行中和,在进入水洗塔,用95℃左右的热水洗涤,以除去硫酸钠,碳酸钠,硫酸氢钠,硫酸单烷基酯钠和邻苯二甲酸单烷基酯钠盐,后进入脱醇塔,除去水和醇,醇水混合物经处理后,醇可以循环利用,物料再进入精馏塔,以除去少量的杂质,进一步精制,得DOP(邻苯二甲酸二辛脂)流程简图:图3-1流程简图3.3反应原理:主反应(总反应式):实际反应分两步进行:第一步:是苯酐与醇生成单酯酸的反应,此反应进行很快,不需催化剂,是放热反应第二步:是单酯酸与醇生成双酯的过程,此步反应很慢,需加催化剂,是吸热反应。副反应:由于使用的选择性很高的催化剂,副反应很少,约占总质量的1%左右。副反应主要是:①醇分子内脱水生成烯烃②醇分子间脱水生成醚③生成缩醛④生成异丙醇⑤生成正丁醇3.4产品的几个性质性质描述:无色透明液体,有特殊气味。熔点-55℃℃,222-230℃(0.53kPa),相对密度0.986(20/4℃),折射率1.4852,闪点217℃,着火点241℃,粘度81.4mPa?s,蒸气压(200℃)176Pa。25℃时该品在水中溶解度0.01%,水在该品中的溶解度0.2%。溶于大多数有机溶剂和烃类,微溶于甘油、乙二醇。与大多数工业用树脂有良好的相容性。与醋酸纤维素、聚醋酸乙烯酯部分相容。该品是使用最广、产量最大的增塑剂,是邻苯二甲酸酯类增塑剂中最重要的品种。其次是邻苯二甲酸二丁酯(DBP,[87-74-2])、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP,[19269-67-1])、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP,[27554-26-3])。在增塑剂领域内,如果不加说明,“辛酯”习惯上是指2-乙基己酯。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)习惯上称为邻苯二甲酸二辛酯,它的异构体除邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)外,邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)也是实际应用的增塑剂,另外还有邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)。第四章工艺计算4.1物料恒算工艺条件:纯度为99.3%的苯酐与纯度为99.7%的辛醇按1:2的质量比加入反应釜,苯酐转化率为99.6%,在15kpa(绝压),210℃条件下反应,过量的辛醇同时做水的共沸剂,质量为苯酐0.2%---0.5%的硫酸作为催化剂,酯化时间为4小时,C8H4O3+C8H18OC16H22O4分子量148130278C16H22O4+C8H18OC24H38O4分子量278130390年产1万吨DOP,每次需生产:10000000/330/310101.02?(全年有效生产天数按330天,每天生产按3次计算)设苯酐质量为m,则解得m3875.73?则辛醇的质量为2m7751.46?反应生成的水:反应结束后剩余的单酯质量:?酯化过程消耗的辛醇质量:?假设副反应中有1%的辛醇被消耗掉,则反应后剩余的辛醇质量为:7751.46?0.997-6747.53-7751.46?0.00997903.39?由上而得表4-1酯化阶段进料量种类 质量(?)表4-2酯化阶段出料量种类 质量(?)表4-3中和水洗进料量种类 质量(?)物料用泵打入处理容器,用5%的碳酸钠溶液中和,并用95℃左右的热水洗涤,以除去硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸单烷基酯钠和邻苯二甲酸甲烷基钠盐,同时中和水洗后又混入部分杂质,绝大部分为水,忽略主要产物的损失。表4-4中和水洗出料量种类 质量(?)DOP 1其他(主要为:水) 100中和水洗后的物料用泵打入脱醇塔(绝压5KPa),回收未反应的过量醇,使醇的含量下降到1%左右,回收的辛醇经过进一步精制后除去大部分水可以送入酯化阶段,循环利用。脱醇进料:中和水洗后的出料(见表4-4)表4-5脱醇出料量 种类 质量(?)塔顶 辛醇 700 水 95 辛醇 2004.1.4蒸馏(精制)蒸馏进料:脱醇塔塔底出料(见表4-5)表4-6蒸馏出料量 种类 质量(?)塔顶 DOP 10101.02 辛醇 200 其他 ――――图4-1酯化阶段状态变化¤计算Q1:Q1中包含苯酐固体升温至25℃吸收的热量,苯酐熔融热和辛醇升温至25℃吸收的热量。苯酐固体吸收的热量:苯酐结构式:分子式为C8H4O3,计算苯酐固体在常温下的热熔:式中,C为化合物的热容量,kJ/kg原子?℃表4-7部分原子热熔 C H O 1.8 2.3 4∴C苯酐(固体)C苯酐(固体)=cal/kg?℃=1.005kJ/kg?℃Q苯酐(固体)C?G?△×××104KJ苯酐的熔融热:Q熔=Δ××105kJ辛醇升温吸热:平均℃此温度下辛醇的比热为:C辛醇=2.166kJ/kg?℃所以Q辛醇=G?C?Δ×××104kJ体系中0.1%的催化剂吸热很少,可忽略不计。∴×××80×105kJ¤计算Q2Q2即为25℃时的标准反映热,反应式如下:图4-2反应式ΔH∑viH产物-∑(viH)反应物液态苯酐生成热:ΔH=-462.505kJ/mol液态DOP生成热:Δ液态水的生成热:Δ液态辛醇生成热:Δ所以生成DOP的标准反应热为:ΔH=∑[-1085.266+(-286.144)]-[-462.505+2×则每釜生成DOP的标准反应热:Q反=NDOP?ΔH==-1.099×106kJ×106kJ忽略催化剂的稀释热则Q2=Q反¤计算Q3:反应釜内物料反应的最终温度为210℃,求各部分物料升温过程吸收的热量:DOP在25℃~210℃的平均比热容℃∴DOP由25℃升温至210℃吸热近似为:QDOP=G?C?△t=10101.02×2.388×(210-25)=4.462×106kJ℃辛醇的比热可以用Missenard法计算已知,液态2-乙基己醇的结构式:表4-8部分基团的热熔 75℃ 100℃ -CH3 10.95 11.55 单位cal/mol?K-CH2 7.15 7.4 -CH 6.35 6.7 -OH 14.75 17.0 则75℃时:Cp=(CH3)×2+(CH2)×5+CH+OH=78.75cal/mol?K100℃时=83.8cal/mol?K=351.005J/mol?K115℃时的比热容:Cp=365.812J/mol?K故升温过程中2-乙基己醇吸收的热量为:Q辛醇=G?Cp?△t=×365.812×(210-25)=4.703×103kJ酯化反应水分离出系统的温度为40℃,则平均温度为:=℃℃时水的比热容为:Cp水=4.174kJ/kg?℃∴升温过程中水吸热:Q水=G?Cp水?△t=466.2×4.174×(40-25)=2.9×104kJ故整个升温过程中吸热:Q3=QDOP+Q辛醇+Q水=4.462×106+4.703×105+2.9×104=4.799×106kJ¤计算Q4此热量即为冷凝水带走的热量,由于实际生产过程中,辛醇和水的共沸温度为180℃,整个酯化反应过程沸腾回流带出水466.2kg共沸剂用量的计算:辛醇与水的质量比:0.88(查取)对辛醇(M)做物料恒算∴查取汽化热:ΔΔH水=2019kJ/kg查取比热:℃℃∴Q4=G汽?ΔH汽+G醇?ΔH醇+(G水?C水+G醇?C醇)×(t共沸-40)=(466.2×2019+3418.8×401.332)+(466.2×4.23+3418.8×2.767)×(180-40)=3.9×106kJ¤计算Q5Q5包括塔损和釜损。釜表面积F釜=30m2,F塔=23m2。生产周期取4小时。釜损计算:平均釜温取240℃,空气温度为20℃℃Q釜损=K?△t釜?F釜?t=6.701×220×30×4=1.769×105kJ塔损计算,平均塔温取160℃,空气温度为20℃℃Q塔损=K?△t塔?F塔?t=6.701×140×23×4=8.631×104kJ∴Q5=Q釜损+Q塔损=1.769×105+8.631×104=2.6321×105kJ¤酯化阶段所需总热量:Q总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=6.980×105+1.099×106+4.799×106+3.9×106+2.6321×105=1.06×107kJ约合蒸汽量:t(300℃过热蒸汽)4.2.2脱醇阶段:图4-2脱醇阶段状态变化¤计算Q1Q1为混合物料升温至104℃吸收的热量DOP吸收的热量:用Kopp定律估算DOP(C24H38O4)的比热容表4-9元素的热容(KJ/Kmol?K)C H O则DOP的热容为11.7×24+18×38+25.1×4=1065.2KJ/Kmol?K则DOP吸收的热量QDop==3.86×105KJ辛醇吸收的热量辛醇结构式:用基团贡献法计算辛醇比热容:基团值(KJ/Kmol?K)个数?CH336.842|?CH?18.421则辛醇的比热容:则辛醇吸收的热量:×104KJ水吸收的热量:Q水=100×××103KJ则Q1=QDop+Q辛醇+Q水=3.86×105+2.81×104+6.02×103=3.89×106KJ约合蒸汽量:t(300℃过热蒸汽)¤计算Q2Q2为塔顶换热器带走的热量辛醇与水汽化吸收的热:Q汽化G水?△H水+G醇?△H醇+(G水?C水+G醇?C醇)?(t-40)95×2019+700×401.332+(95×4.2+700×2.767)×(104-40)6.22×105KJ×105KJ约合蒸汽量:t(300℃过热蒸汽)进料温度取104℃,在绝压5Kpa压力下,辛醇沸点为104℃,Dop沸点为280℃。不计各物性随温度的变化。则DOP的升温过程吸热:Q1GDop?Cdop?t2-t14.86×106KJ塔顶换热器带走的热量:Q2G醇?△H醇+GDop?△Hdop+G醇?C醇?t1-t3+GDop?Cdop?t2-t31.13×107KJ精馏阶段需热量:QQ1+Q24.86×106+1.13×1071.616×107KJ约合蒸汽量:t(300℃过热蒸汽)经过能量计算,得蒸汽总用量约为11.6t(300℃过热蒸汽)第五章主要设备的设计和设备选型表5-1设计参数表设计参数 容器内 夹套内工作压力,MPa 0.015(绝压) 0.2(表压)设计压力,MPa 0(绝压) 0.22(表压)工作温度,℃ 210 250设计温度,℃ 250 300介质 有机溶剂 水蒸汽全容积,m3 13操作容积,m3 11设计压力按下表取值表5-2压力选取标准类型 设计压力 装有安全阀 不低于安全阀开启压力 装有爆破片 取爆破片设计爆破压力加制造范围上限真空容器 夹套内为内压的带夹套真空容器 容器(真空) 设计压力按无夹套真空容器规定选取 夹套(内压) 设计压力按内压容器选取外压容器 设计外压力取不小于在正常工作情况下可能产生的最大内外压力差5.1.1、筒体几何尺寸的计算①确定筒体内径m式中V…………工艺条件给定的容积i…………长径比,i=,按物料类型选取表5-3几种搅拌釜的长径比i值种类 设备内物料种类 i 气液相物料 1~2发酵罐类 ―――D1=(i取1.2)≈查《化工设备机械基础课程设计指导书》表5-4以内径为公称直径的椭圆封头的尺寸公称直径,mm 曲边高度h1mm 直边高度h2mm 内表面积A,m2 容积V,m3②确定筒体封头尺寸封头选取标准椭圆型封头,内径与筒体内径相同③确定筒体高度反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分之和计算,则筒体高度H1按下式计算,并进行圆整。查《化工设备机械基础课程设计指导书》表5-5筒体的容积、面积公称直径DN,mm 1米高的容积V,m3 1米高的内表面积FB,m2m式中…………封头容积,m3…………一米高筒体容积,m3/mH1/D1≈1.04(符合表中i的取值范围)按圆整后的筒体高度修正实际容积,则式中…………封头容积,m3…………一米高筒体容积,m3/mH1.圆整后的筒体高度,m④确定夹套内径夹套内径D2可根据筒体内径D1选取,见下表表5-6夹套与筒体内径关系D1 500~600 700~1800 2000~3000D2 D1+50 D1+100 D1+200∴D2=2400+200=2600mm⑤确定夹套高度m式中…………封头容积,m3…………一米高筒体容积,m3/m⑥夹套封头夹套下封头同样选取标准椭圆封头,其内径与夹套内径相同(2600mm)⑦夹套所包围的表面积式中F筒…筒体表面积,F筒=H2F1m,m2F封…封头表面积,m2F1m……同前,m2/m=22.287m25.1.2反应釜壁厚的计算制造材料选取Q235-A,焊接系数Ф①夹套计算厚度(内压计算)设计温度下=56MPa,忽略罐体内液柱的静压力,P2cP2以内压计算其厚度取厚度负偏差C1=0.25mm,腐蚀裕量C2=1mm圆整后取8mm水压实验取实验温度与设计温度相同,P=Pc,Se=Sn-C=8-1.25=6.75mm,=235MpaσФ所以水压试验足够②夹套封头厚度为了安装的方便,夹套封头厚度与夹套相同S28mm校核椭圆封头的最大允许工作压力按下式计算:标准椭圆封头中K值取1③筒体厚度(按外压计算筒体厚度)假设筒体名义厚度S1n=8mm则D1o=D1+2Sn=2400+2×8=2416计算长度L=H1+2(h2+h1/3)=2500+2×(25+600/3)=2950mm查《化工设备机械基础》图5-8,此点落在温度线左方,则用公式计算×105Mpa则[P]=≈0.05Mpa《0.32Mpa,需重设厚度假设筒体名义厚度S1n=14mm则D1o=D1+2Sn=2400+2×14=2428mm计算长度L=H1+2(h2+h1/3)=2500+2×(25+600/3)=2950mm查《化工设备机械基础》图5-8,此点落在温度线右侧,得B=63Mpa许用外压力用下式计算≈0.33Mpa0.32Mpa,比较接近,可以考虑采用厚度为16mm的钢板做筒体。④筒体封头厚度计算(按外压力计算)假设上封头名义厚度S1n14mm查资料《化工设备机械基础课程设计指导书》附表4-2,曲边高度h1600mm则D0D1+2Sn2400+2×142428mmh0h1+Sn600+14614mmD0/2h02828/2×614≈×≈230由式计算A值(查《化工设备机械基础》)则A≈查《化工设备机械基础》图5-8,此点落在温度现右方,且得B70Mpa则许用压力≈0.3Mpa〉0.2Mpa,比较接近,可考虑选取16mm钢板。因下封头外压力高于上封头,故假设下锋头名义厚度S2n16mm查资料《化工设备机械基础课程设计指导书》附表4-2,曲边高度h1600mm则D0D1+2Sn2400+2×h0h1+S2600+16616mm所以R0K由式计算A值则A≈查《化工设备机械基础》图5-8,此点落在温度现右方,且得B80Mpa则许用压力≈表5-7壁厚一览表筒体壁厚,mm 筒体上封头,mm 筒体下封头,mm 夹套壁厚,mm 夹套封头,mm16 16 16 8 8根据工艺温度、压力及釜径采用乙型平焊法兰,根据操作温度及压力,从《化工设备机械基础》表6-4中查的,若采用Q235-A板材,釜体上封头按PN0.25Mpa查取它的尺寸(《化工设备机械基础》附表33),由于压力不高,可采用榫槽密封面,从表6-3中查取垫片宽度为25mm。以下为个部分的尺寸:表5-8法兰尺寸(《化工设备机械基础》附表33)公称直径DN(mm) 法兰 螺栓2400 D D1 D2 D3 D4 b H δt a a1 d 规格 数量 2560 2515 2476 2456 2453 92 340 16 21 18 27 M24 68图5-1法兰简图接管均采用无缝钢管,接管法兰采用板式平焊法兰表5-8接管尺寸 钢管 法兰 PN(Mpa) DN(mm)加热蒸汽进出口 Φ25×3.5 1.0 32物料进出口 Φ40×4 1.0 65温度压力接管 Φ25×3.5 1.0 40最大开孔为人孔,选用回转盖快开人孔,DN600,PN1.0,带颈人孔接管:DN630×8校核计算:开孔直径:d600mm开孔补强宽度:B2d2×6001200mm开孔补强高度:h95mmSnt……………接管名义厚度需补强的面积A……………此处fr取1S……………计算厚度0.5×600×123600mm2可作为补强的面积A1B-d(Se-S)600×42400mm2Se-S……………接管厚度附加量A2=2h1(Set-St)……………fr取12×95×(13-6)1330mm2则AeA1+A22400+13303700mm2显然AeA,同样计算其他接管与壳体的焊接面积,开孔补强的强度足够5.1.6支座选取选用长臂、带垫板(A)的耳式支座,尺寸如下(《化工设备机械基础》表6-18):表5-9耳座尺寸支座载荷 适用公称直径 高度H 底板 筋板 垫板 地脚螺栓 支座质量 l1 b1 δ1 s1 l2 b2 δ2 l3 b3 δ3 e d 规格 A型5.1.7搅拌轴、搅拌器及传动装置等的设计和选择①搅拌轴轴材料选用45号钢×2400720mm,圆整取700mm×≈876w取1Kw,转数50r/min轴所传递的扭矩T则T191N?mm材料许用剪切应力35Mpa轴直径,系数A0112开两个键槽,直径扩大7%则d30.53mm,圆整取50mm②搅拌器选择直径700mm,轴径50mm的搅拌器,标记符号为搅拌器700-50,HG5-220-65③电机选择设整个系统的总效率为0.9,则电机功率为P1/0.951.1Kw,取电机功率为1.5KW。选用Y90L-4,V1型安装形式的电动机。④连轴器选择此反应釜为立式反应器,且搅拌器转速不是太高,故可选用JQ型夹克式连轴器,标记符号为JQ-40。⑤机座选择由于搅拌轴轴向力不大,连轴器为夹克式,选用J-A-40型机座。⑥轴封装置为了密封可靠,选用单端面小弹簧平衡型机械密封。中和器采用类似于夹套式反应釜类型的容器(无夹套