间歇操作釜式反应器的设计-间歇操作釜式反应器体积和数量的计算_第1页
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间歇操作釜式反应器的体积和数量计算1三、间歇操作釜式反应器的体积和数量计算当设计一个车间或一套装置时，需要求算需用反应釜的容积与数量。为此首先要取得下列数据。1、每天处理物料总体积或每小时需处理的物料体积2、操作周期3、设备装料系数每天处理物料总体积根据规定的生产任务通过物料衡算可以计算出每一道工序每天所需处理的物料总重量GD,用它除以物料的密度ρ，即得每天所需处理物料的总体积VD，操作周期操作周期又称工时定额，是指生产每一批料的全部操作时间，即从准备投料到操作过程全部完成所需的总时间。例如萘磺化制取2—萘磺酸的操作周期计算如下：检查设备15分加萘15分加硫酸及升温25分反应160分压出料15分操作周期240分或4h操作周期达到规定转化率所需反应时间理论上可以用化学动力学方程式计算，但实际情况较为复杂，例如：不少强烈放热的快速反应，反应速率往往受传热速率的控制，不能简单地用动力学方程式来求算反应过程的时间。某些非均相反应，过程进行的速率受相间传质速率的影响，也不能单纯地从动力学方程式计算反应时间。某些反应速率较快的反应，在加料过程及升温过程中已开始反应。在保温阶段之前可能已达到相当高的转化率。有时需分段作动力学计算。在实际设计工作中操作周期的确定有时需考虑到生产组织管理上的方便。比如操作周期实际需7小时，可取作8小时，按每一个班（8小时制）投一批料来组织生产。间歇操作釜式反应器的体积和数量计算2三、间歇操作釜式反应器的体积和数量计算由物料衡算求出每小时需处理的物料体积V0后，即可进行反应釜的体积V和数量n的计算。计算时，在反应釜体积和数量这两个变量中必须先确定一个。由于数量一般不会很多，通常可以用几个不同的n值来算出相应的V值，然后再决定采用哪一组n和V值比较合适。⒈给定V，求n按设计任务每天需操作的批次为：设备中物料所占体积即反应器有效体积与设备实际体积即反应器体积V之比称为设备装料系数，以符号表示，具体数值根据实际情况而变化。VO每小时需处理的物料体积每天每只反应釜可操作的批次为：操作周期t又称工时定额，是指生产每一批物料的全部操作时间。由于间歇反应器是分批操作，其操作时间由两部分构成：一是反应时间，用表示；二是辅助时间，即装料、卸料、检查及清洗设备等所需时间，用表示。生产过程需用的反应釜数量可按下式计算：由上式计算得到的值通常不是整数n，需圆整成整数。这样反应釜的生产能力较计算要求提高了，其提高程度称为生产能力的后备系数，以表示，即：反应器有效体积按下式计算：⒉

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