【邻苯二甲酸二辛酯（DOP）主要生产设备设计计算案例3400字】

邻苯二甲酸二辛酯(DOP)主要生产设备设计计算案例 11.1反应釜的设计与选型 1 1 2 3 3 41.1.6夹套传热面积的计算与核算 61.2冷凝器的设计与选型 1.2.1选择换热器的类型 1.2.2流动空间及流速的确定 1.1反应釜的设计与选型3.要为了满足把反应尽量可以快速进行并有最大的生产能力必须确保生产中的气相液相为了便于表达，以下，将A用于邻苯二甲酸酐，将B用于异辛醇。反应过程中物料的体在稳态下，整个反应器的A物料衡算是在恒定T、V条件下进行的：反应釜容积计算如下：式中QA--苯酐体积流量cm³/sη--搅拌器的不用系数，一般取0.1-0.15,本文中取0.1t—-单位时间串联总釜中停留时间一共约7h,单级酯化反应釜中，物料的平均停留时间为1.4h。VR=Q₀×t×(1+η)=5683.654×1.4×3600×1.1装料系数φ根据实际生产条件或实验结果而定，通常取0.60.85。本设计物料搅拌状态较1.1.2反应釜高度与底面直径反应釜高度为H=1.3h=1.3×1.04=4.755m当D₁=3312mm查表得各参数如下表所示：曲面高度h直边高度h₂1.1.3反应釜温度与压力=0.265×1.527+0.735×0.817=1.得工作压力P₁=pgh+P=1.005×10³×9.81×3.658+0.1015×10⁶设规定为设计压力是工作压力的百分之110,则设计压力为：PC=1.1PT=0.152MPa设备材料选择：由于原材料和产品不腐蚀钢材，温度为150℃,压力为常压。因此，该设计是从满足生产过程的需要并确保酯化釜的使用寿命的角度出发的。酯化釜的材料选择用1.1.4厚度计算Pc=0.152MPa腐蚀裕量C₂=2m设计厚度Sa如下：Sa=S+C₂=2.545+2=4.545mm复验Sₙ×6%=0.3mm>C₁=0.25mm故最后取C₁=0.25mm因此，反应釜可以用5毫米的OCr18Ni₁₂M-O₂Ti高合金钢板制作。≤0.9do,=0.9×1.0×200=1801.1.5搅拌器的设计及选型式搅拌目的粘度P转速范围r/min量范液相反应传热结晶气体吸收固体悬浮溶解分撒高粘应低粘度混合剪切流湍流扩散00O000000式OOOOO00O折叶开启涡轮式000000000000000O0000000000涡轮式0OOOO0000O00表4-2叶轮相关数据叶轮直径d叶宽b叶轮转速n叶轮距槽低高度CD₁/3=3.312÷3=1.104m(2).搅拌功率的计算式中：d=0.9m,nn=1.2r/s,p=1.005g/cm³,μ=3.5×10⁴pa·s其中Np为搅拌功率特征数，因为其为湍流，所以Np数值上等于φ,而φ为功率因数。查当R。=2.79×10⁶时，φ=Np=6.1得N=6255W1.1.6夹套传热面积的计算与核算本设计选用螺旋板夹套：环隙E=100毫米、螺距P=50毫米。即冷却水进出夹套温度分别25℃、55℃,则其定性温度为40℃,在这个温度下的H₂O的相比热容C4.174kJ/(kg.℃)导热系数λ密度ρ由于反应物系统放出热量7.473×10⁶kJ/h=1416.853kW,搅拌功率6.255kW,所以搅拌槽有必要检查外套可能的传热面积是否满足传热要求。因为搅拌槽提供的最小传热面积为：πDH=3.14×3.312×1.755=49.450m²,备不应使用安全阀作为过压泄放装置，因此，泄放□直径为200毫米(厚度为3毫米的铅板)衬符号设计计算数据及选型搅拌叶轮直径d叶轮宽度b叶轮距釜底高度C器nZ6N搅拌附件6WV液面深度h符号设计计算数据及选型H工作压力螺旋板夹套P夹套环隙EuQαK所需夹套面积A进入换热器的温度为190℃、出口温度为70℃;冷流体的进口温度为25℃、出口温度60℃。1.2.2流动空间及流速的确定设计选用管内流速取0.5m/s、Φ=25×2.5的碳钢管，因为利用的1.2.3传热面积确定计算冷凝器的传热面积首先要计算温度表示的传质推动力(可逆时平均温度):热流体冷流体效正系数ψ可以表达成以下R、P两参数的函数，可以查图而得到ψ=(P、R)传热系数K=276.537W/(m².℃)根据Q=AK△tm=801.6291.2.4计算管程、壳程的对流系数和壳体厚度管数n₁=4ng=144根D=32×(14-1)+2×25=466mm,圆整取500mm度为4毫米、外径是696毫米、开孔直径为Φ25.80+0.41,材料为Q235-A钢；选用的拉杆Φ16、共6根，材料为Q235-AF钢。壳程热流体进接管内的流速为5m/s时：进接管内冷却水流速为3m/s时的接管内径为取标准值径为90mm式中：P一一计算压力，取P.为1×1.1=1.1MPa;取C₂=2mm;C₁=0.25mm,圆整后取S=4mm,复验4×6%=0.24>0.2,故