制药反应工程课程设计

1、武昌理工学院 生命科学学院课程设计说明书所属课程： 制药反应工程 设计题目： 年产 t乙酸乙酯反应器的设计 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 课题工作时间： 设计任务书一、设计项目年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计 二、设计条件1、 生产规模：50吨/年2、 生产时间：连续生产8000小时/年，间隙生产6000小时/年3、 物料损耗：按5%计算4、乙酸的转化率：53%三、反应条件反应在等温下进行，反应温度为80，以少量浓硫酸为催化剂，硫酸量为总物料量的1%，当乙醇过量时，其动力学方程为： rA=kCA2。A为乙酸，采用配比为乙酸：乙醇=1：5（摩尔比），反应物料密度为0.85/

2、l，反应速度常数k为15.00L/（kmolmin）四、设计要求1、 设计方案比较 对所有的设计方案进行比较，最后确定本次设计的设计方案。 2、 反应部分的流程设计（画出反应部分的流程图）（需根据计算结果进行比较做改 动）3、反应器的工艺设计计算生产线数，反应器个数，单个反应器体积。 4、搅拌器的设计对搅拌器进行选型和设计计算。 5、设计计算说明书内容 设计任务书； 目录； 前言（对设计产品的理化性能，国内外发展概况，应用价值及其前景等方面进行介绍）设计方案比较；(合成工艺介绍，通过分析各种工艺优缺点，得到本设计选用的合成工艺流程)工艺流程图设计； 反应器的设计；车间设备布置设计；（主要设备的

3、布置） 指导老师：薛永萍，刘阳2013年12月23日摘 要本设计通过对乙酸乙酯相关特性的分析，乙酸乙酯各种合成法的比较，以及对不同反应器的对比，最终采用了夹套式间歇反应釜，并且进行了反应釜的物料衡算、热量衡算以及设备尺寸计算等工作。本选题为年产5023吨的乙酸乙酯间歇釜式反应器设计。通过物料衡算、热量衡算确定其设计方案为串联间歇釜式反应器、反应器的体积为4.5m3、换热量为447.8kg/h。设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高1930mm，直径1600mm，筒体和封头的厚度均为 6 mm；夹套的特征尺寸为高1400mm，内径 1700mm，筒体和封头的厚度均为8mm。还对反应釜的辅助设备进

4、行了设计，换热是通过夹套和内冷管共同作用完成的。搅拌器的形式是圆盘式搅拌器，搅拌轴的直径是60mm。根据这些画了设备装配图和工艺流程图。关键词：间歇釜式反应器；物料衡算；热量衡算；厚度设计AbstractIn this curriculum, through the analysis of the relevant properties of ethyl acetate, the comparison of various approaches to the synthesis ofethylacetate, and the comparison of different reactors,

5、finally the jacketed batch reactorhasbeendesigned. Atthe same time, the material, aheatedbalance and calculation ofitsgeometrical dimension has been worked in this curriculum. The batch reactor for annual production capacity of 5023T is to be the designed. Determined by the material balance and heat

6、 balance, the design scheme for the tandem intermittent reactor volume of reactor is 4.5m3 in the heat is 447.8 kg/h. Equipment design results show that the size of the reactor characteristics for high is 1930mm, diameter is 1600mm, the thickness of the cylinder and head are 6 mm .The characteristic

7、s of clip size for high is 1400mm, diameter is 1700mm ,the thickness of the cylinder and head are 8mm .Also auxiliary equipment on the tower as designed, heat is finished through the clip with the common cold tube inside. The mixer for disc-type mixer, stirring shaft of diameter is 60mm .Based on th

8、e condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings.Key words: batch reactor; material; heat balance; thick wall design前 言此次课程设计，是结合制药反应工程这门课程的内容及特点所进行的一次模拟设计。它结合实际进行计算，对我们理解理论知识有很大的帮助。同时，通过做课程设计，我们不仅熟练了所给课题的设计计算，而且通过分析课题、查阅资料、方案比较等

9、一系列相关运作，让我们对工艺设计有了初步的设计基础。在设计过程中解决所遇难题，对我们养成独立思考、态度严整的工作作风有极大的帮助，并为我们以后从事这个行业做好铺垫。酯化反应是有机工业中较成熟的一个工艺。尽管现在研制出不同的催化剂合成新工艺，但设计以硫酸作为催化剂的传统工艺是很有必要的。酯化反应器设计的基本要求是满足传质和传热要求。因此需要设计搅拌器。另外，反应器要有足够的机械强度，抗腐蚀能力；结构要合理，便于制造、安装和检修；经济上要合理，设备全寿命期的总投资要少。产品乙酸乙酯简介： 无色澄清液体，有强烈的醚似的气味，清灵、微带果香的酒香，易扩散，不持久。 分子量 88.11，沸点：77.2

10、，微溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂.通过给定设计的主要工艺参数和条件，综合系统地应用化工理论及化工计算知识，完成对反应釜的工艺设计和设备设计。因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。因此课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备

11、的工艺设计计算及选型。4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。目 录摘 要IAbstractII前 言III第1章 物料计算及方案选择11.1 间歇釜进料11.1.1 流量的计算11.1.2 反应体积及反应时间计算21.2 连续性进料的计算21.2.1 流量的计算21.2.2 反应体积及反应时间计算31.3 设计方案的选择4第2章 热量衡算62.1每摩尔各种物质在不同条件下的Cp,m值62.1.1每摩尔各种物质在液相条件下的Cp,m值62.1.2每摩尔各种物质在气相条件下的值82.2每摩尔物质在80下的焓值82.3总能量衡算92.4换热设计102.5水蒸气的用量

12、10第3章 反应釜釜体的设计113.1釜体筒体直径和高度113.2釜体筒体壁厚123.3釜体封头的厚度13第4章 反应釜夹套的设计144.1夹套DN、PN的确定144.1.1夹套的DN144.1.2夹套的PN144.2夹套筒体的高度144.3夹套筒体的壁厚和封头的厚度144.5传热面积校核15第5章 反应釜釜体及夹套的压力试验165.1釜体的水压试验165.2夹套的液压试验16第6章 搅拌器的设计186.1搅拌桨的尺寸及安装位置186.2搅拌功率的计算186.3搅拌轴的的初步计算196.3.1搅拌轴直径的设计196.3.2搅拌抽临界转速校核计算19第7章 反应釜附件的选型及尺寸设计207.1

13、工艺接管207.1.1 进料管207.1.2出料管217.1.3夹套水进出口接管217.1.4温度计管口217.2垫片尺寸及材质12217.3 开孔与补强227.3.1开孔227.3.2 补强227.4 支座选型及设计23第8章 环境保护248.1污染来源248.2主要污染物258.3 设计依据258.4设计方案258.4.1 工厂绿化258.4.2 排渣258.4.3 给排水258.4.4 通风及空气调节26参考文献27总 结28致谢29附录一 设备设计一览表30附录二 主要符号31第1章 物料计算及方案选择1.1 间歇釜进料1.1.1 流量的计算（1）乙酸乙酯的产量化学反应方程式： 乙酸乙

14、酯的相对分子质量为88，所以要求的生产流量为（2）乙酸的流量乙酸采用工业二级品（含量98%），乙酸与乙酸乙酯的物质的量比为1:1，乙酸的转化率X=53%,物料损失以5%计， 则乙酸的进料量 （3）乙醇的流量乙醇与乙酸的摩尔配比为5：1，则乙醇的进料量为F乙醇=519.27=96.35kmol/h（4）总物料量流量：F= F+F乙醇=19.27+ 96.35=115.62 kmol/h（5） 硫酸的流量：总物料的质量流量如下计算，因硫酸为总流量的1%，则W硫酸=5644.75 0.01=56.448kg/h，即可算其物质的量流量F硫酸=564.48/98=0.576表1.1 物料进料量表 .名称

15、乙酸乙醇浓硫酸流量kmol/h19.2796.350.5761.1.2 反应体积及反应时间计算当乙醇过量时，可视为对乙酸浓度为二级的反应，其反应速率方程当反应温度为80，催化剂为硫酸时，反应速率常数:k=15.00=0.9m3/(kmol.h)因为乙醇大大过量，反应混合物密度视为恒定，等于0.85kg/L当乙酸转化率X=53% , 由间歇釜反应有： 根据经验取非生产时间，则反应体积 因装料系数为0.75，故实际体积 要求每釜体积小于5m3 则间歇釜需2个，每釜体积V=4.08 m3圆整，取实际体积。1.2 连续性进料的计算1.2.1 流量的计算（1）乙酸乙酯的产量化学反应方程式: 乙酸乙酯的相

16、对分子质量为88，所以要求的生产流量为（2） 乙酸的流量乙酸采用工业二级品（含量98%），乙酸与乙酸丁酯的物质的量比为1:1，乙酸的转化率%,物料损失以5%计， 则乙酸的进料量 （3） 乙醇的流量乙醇与乙酸的摩尔配比为5：1，则丁醇的进料量为 （4）总物料量流量：（5）硫酸的流量：总物料的质量流量如下计算，因硫酸为总流量的1%，则W=3737.780.01=37.38kg/h，即可算其物质的量流量F=37.38/98=0.38 kg/h1.2.2 反应体积及反应时间计算当乙醇过量时，可视为对乙酸浓度为二级的反应，其反应速率方程当反应温度为80，催化剂为硫酸时，反应速率常数:k=15=0.9m3

17、/(kmol.h)因为乙醇大大过量，反应混合物密度视为恒定，等于0.85。因硫酸少量，忽略其影响， 对于连续式生产，若采用两釜串联，系统为定态流动，且对恒容系统，不变，不变 若采用两釜等温操作，则代数解得 所以 装料系数为0.75，故实际体积V=1.35/0.75=1.8。故采用一条的生产线生产即可，即两釜串联，反应器的体积V5，反应时间：连续性反应时间 1.3 设计方案的选择经上述计算可知,间歇釜进料需要4.5m3反应釜2个,而连续性进料需2个2m3反应釜。根据间歇性和连续性反应特征比较，间歇进料需2条生产线，连续性需1条生产线。虽然，间歇生产的检测控制等装备就比连续性生产成本高，所耗费的人

18、力物力大于连续生产，但该课题年产量少，选择间歇生产比连续生产要优越许多。故而，本次设计将根据两釜串联的的间歇性生产线进行，并以此设计其设备和工艺流程图。图1.1工艺流程图第2章 热量衡算根据转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量，具体结果如下表：表2.1 进料出料组成物质进料出料乙酸19.279.06乙醇96.3586.14乙酸乙酯09.51水09.51表2.2 物料物性参数2名称密度（80oC）熔点/oC沸点/oC黏度/mPa.s百分含量乙酸1.04516.71180.4598%乙醇0.810-114.178.50.5298%乙酸乙酯0.894-83.677.20.2598%热

19、量衡算公式： 式中：进入反应器物料的能量， ：化学反应热，：供给或移走的热量，有外界向系统供热为正，有系统向外界移去热量为负，：离开反应器物料的热量，2.1每摩尔各种物质在不同条件下的Cp,m值2.1.1每摩尔各种物质在液相条件下的Cp,m值对于液象物质，它的液相热容与温度的函数由下面这个公式计算： 表2.3液相物质的热容参数3物质ABCD乙醇-67.444218.4252-7.297261.05224乙酸65.981.4690.15 乙酸乙酯155.942.3697-1.99760.4592水50.81112.12938-0.0.由于乙醇和乙酸乙酯的沸点为78.5和77.2，所以：(1) 乙

20、醇的值 同理：(2) 乙酸乙酯的值 (3) 水的值 (4) 乙酸的值 2.1.2每摩尔各种物质在气相条件下的值对于气象物质，它的气相热容与温度的函数由下面这个公式计算：表2.4气相物质的热容参数3物质AB10C105D108乙醇6.2.-12.116262.乙酸乙酯24.542753.-9.1.（1）乙醇的值 (2)乙酸乙酯的值2.2每摩尔物质在80下的焓值(1) 每摩尔水的焓值同理:(2) 每摩尔的乙醇的焓值(3) 每摩尔乙酸的焓值(4)每摩尔乙酸乙酯的焓值 2.3总能量衡算（1）的计算 （2）的计算 （3）的计算 因为： 即：=0，故应是系统向外界放热。2.4换热设计换热采用夹套冷却，设夹

21、套内的冷水由25升到45，温差为20。2.5水蒸气的用量忽略热损失，则水的用量为 第3章 反应釜釜体的设计3.1釜体筒体直径和高度图3.1 釜体几何尺寸在已知搅拌器的操作容积后，首先要选择罐体适宜的高径比（H/Di），以确定罐体的直径和高度。选择罐体高径比主要考虑以下两方面因数：（1）高径比对搅拌功率的影响：在转速不变的情况下，（其中D搅拌器直径，P搅拌功率），P随釜体直径的增大，而增加很多，减小高径比只能无谓地消耗一些搅拌功率。因此一般情况下，高径比应选择大一些。（2）高径比对传热的影响：当容积一定时，H/Di越高，越有利于传热。表3.1 高径比的确定通常采用经验值表7种类罐体物料类型H/D

22、i一般搅拌釜液固或液液相物料1-1.3气液相物料1-2发酵罐类气液相物料1.7-2.5假定高径比为H/Di=1.3，先忽略罐底容积Di= =取标准表3.2标准椭球型封头参数6公称直径（mm）曲面高度（mm）直边高度（mm）内表面积（m2）容积（m3）1600400402.974.61查得椭圆形封头的容积为 V封 =0.617 m 筒体的高度釜体高径比的复核 满足要求3.2釜体筒体壁厚（1）设计参数的确定表3.3反应器内各物质的饱和蒸汽压8物质水乙酸乙醇乙酸乙酯饱和蒸汽压（MPa）0.1430.080.3160.272该反应釜的操作压力必须满足乙醇的饱和蒸汽压所以取操作压力P=0.4MPa，该反

23、应器的设计压力Pc=1.1P=1.10.4MPa=0.44MPa该反应釜的操作温度为80，设计温度为100。由此选用16MnR卷制16MnR材料在100是的许用应力t=170MPa焊缝系数的确定取焊缝系数=1.0（双面对接焊，100无损探伤）腐蚀裕量C2=2mm（2）筒体的壁厚计算厚度钢板负偏差设计厚度名义厚度 圆整：按钢制容器的制造取壁厚3.3釜体封头的厚度计算厚度钢板负偏差设计厚度名义厚度 圆整取按钢制容器的制造取壁厚考虑到封头的大端与筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取筒体壁厚与封头的壁厚一致，即S筒=第4章 反应釜夹套的设计4.1夹套DN、PN的确定4.1.1夹套的DN表4.1夹套直径

24、与筒体直径的关系10Di（mm）500-600700-18002000-3003000-4004000-500Dj（mm）Di+50Di+100Di+200Di+300Di+400由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：4.1.2夹套的PN4.2夹套筒体的高度 圆整取由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取。4.3夹套筒体的壁厚和封头的厚度（1）夹套筒体的壁厚计算厚度钢板负偏差设计厚度名义厚度 圆整取按钢制容中DN=1800mm的壁厚最小不的小于6mm所以取（2）封头的厚度夹套的下封头选标准椭球封头，内径与筒体（）相同。夹套的上封头选带折边形的封头，且半锥角。计算厚度钢板负偏差

25、设计厚度名义厚度按钢制容中DN=1700mm的壁厚最小不的小于8mm所以取（3）厚度的确定带折边锥形封头的壁厚考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取夹套筒体壁厚与封头的壁厚一致，即S筒=表4.2夹套反应釜的相关参数9项目釜 体夹 套公称直径DN/mm16001700公称压力PN/MPa0.20.25高度/mm19301400筒体壁厚/mm68封头壁厚/mm684.5传热面积校核由于反应釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不短进行，且会引起反应釜内的温度升高。为防止反应釜内温度过高，在反应釜的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。如果反应釜

26、内进行的是吸热反应，则需进行传热面积的校核。第5章 反应釜釜体及夹套的压力试验5.1釜体的水压试验(1)水压试验压力的确定(2)水压试验的强度校核16MnR的屈服极限由所以水压强度足够(3)压力表的量程、水温压力表的最大量程：P表=2=20.55=1.1或1.5PT P表4PT 即0.825MPa P表2.2水温5(4)水压试验的操作过程操作过程：在保持釜体表面干燥的条件下，首先用水将釜体内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.55Mpa，保压不低于30min，然后将压力缓慢降至0.44Mpa，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，

27、用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。5.2夹套的液压试验(1)水压试验压力的确定且不的小于（p+0.1）=0.35MPa所以取(2)水压试验的强度校核Q235B的屈服极限由所以水压强度足够(3)压力表的量程、水温压力表的最大量程：P表=2PT=20.35=0.7Mpa或1.5PT P表4PT 即0.525MPa P表1.4Mpa水温5 (4)水压试验的操作过程操作过程：在保持釜体表面干燥的条件下，首先用水将釜体内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.35，保压不低于30，然后将压力缓慢降至0.275，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无

28、泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。第6章 搅拌器的设计同一搅拌操作可以用多种不同构型的搅拌设备来完成，但不同的实施方案所需的设备投资和功率消耗是不同的，甚至会由成倍的差别。为了经济高效地达到搅拌的目的，必须对搅拌设备作合理的选择。根据介质黏度由小到大，各种搅拌器的选用顺序是推进式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式。根据搅拌目的选择搅拌器的类型：均相液体的混合宜选推进式，器循环量大、耗能低。制乳浊液、悬浮液或固体溶解宜选涡轮式，其循环量大和剪切强。气体吸收用圆盘涡轮式最适宜，其流量大、剪

29、切强、气体平稳分散。对结晶过程，小晶粒选涡轮式，大晶粒选桨叶式为宜。根据以上本反应釜选用圆盘式搅拌器。6.1搅拌桨的尺寸及安装位置叶轮直径与反应釜的直径比一般为0.2 0.5，一般取0.33，所以叶轮的直径 ：， 叶轮据槽底的安装高度；叶轮的叶片宽度， 叶轮的叶长度， 液体的深度；挡板的数目为4，垂直安装在槽壁上并从槽壁地延伸液面上，挡板宽度桨叶数为6，根据放大规则，叶端速度设为4.3m/s,则搅拌转速为：， 取 6.2搅拌功率的计算采用永田进治公式进行计算：计算需要知到临界雷诺数，用代替进行搅拌功率计算。可以查表上湍流一层流大的转折点得出。查表知：所以功率： 取146.3搅拌轴的的初步计算6

30、.3.1搅拌轴直径的设计（1）电机的功率P14KW ，搅拌轴的转速90，根据文献取用材料为1Cr18Ni9Ti ， 40，剪切弹性模量8.1104，许用单位扭转角1/m。得：利用截面法得： =（）由 得：=搅拌轴为实心轴，则：= 57.05mm 取60mm（2）搅拌轴刚度的校核：由 刚度校核必须满足： ，即：所以搅拌轴的直径取60mm满足条件。6.3.2搅拌抽临界转速校核计算由于反应釜的搅拌轴转速=90200，故不作临界转速校核计算。第7章 反应釜附件的选型及尺寸设计7.1 工艺接管反应釜上工艺接管包括进料接管、出料接管、水出口接管、温度计管口等。7.1.1 进料管反应釜的进料口从顶盖引入，进

31、料口下端的开口截成45度角，开口方向朝向釜的中心，以防止冲击釜壁。本设计采用内伸式进料管，管口浸没于料液中，可减少冲击页面而产生泡沫，有利于稳定液面，液面以上部分开有直径为5mm的小孔，以防止虹吸现象。乙醇醇进料管 : 管径 根据管子规格圆整选用的无缝钢管，L=200mm法兰：PN0.25 DN50 HG 20592-97乙酸进料管 : 管径根据管子规格圆整选用的无缝钢管，L=150mm法兰：PN0.25 DN25 HG 20592-97浓硫酸进料管 管径根据管子规格圆整选用的无缝钢管，L=100mm法兰：PN0.25 DN10 HG 20592-977.1.2出料管反应釜出料有上出料和下出料

32、两种方式。上出料方式用于当反应釜液体物料需要输送到位置比反应釜高或并列的设备，通过压出管实现。下出料方式用云物料需放入另一个位置较低的设备、对于粘稠物料或含有固体颗粒的物料，在反应釜地步装设出料口。本设计采用下出口出料。 出料总质量流量:因密度，则体积流量为 由表1-14得，因进料黏度低，选取管道中流速则管径根据规格选取573.5的无缝钢管。 法兰：PN0.6 DN50 HG 20592-977.1.3夹套水进出口接管夹套水进出口接管采用无缝钢管，罐内的接管与下封头内表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法兰，法兰标记为：HG20593-97 法兰 PL100-0.6 RF 。7.1.4温度计管口温

33、度计接管：452.5，L=100mm，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN40 HG 20592-977.2垫片尺寸及材质5根据，工艺接管配用的突面板式平焊管法兰的垫片，材料为耐油石棉橡胶板。垫片标记为：乙醇进料管：垫片PL50-0.6 JB4704-2000.乙酸进料管：垫片PL80-0.6 JB4704-2000.出料口接管：垫片PL120-0.6 JB4704-2000.夹套水进出口接管：垫片PL100-0.6 JB4704-2000.温度管口：垫片PL100-0.6 JB4704-2000.7.3 开孔与补强7.3.1开孔由于D=2600mm，因此需要在釜体的封头上设置人孔。人孔标准按公

34、称压力为0.6MPa的等级选取。该反应釜在最高工作压力小于或等于0.6MPa的条件下工作，从人孔类型系列标准可知，公称压力为0.6MPa的人孔类型很多。本设计采用旋柄快开人孔DG450。该人孔标记为：HG 人孔（R.A2707）450 HG 2151595.如前计算所示（具体开孔情况，见精馏塔工艺条件图）；各接管开孔面积的总和均等于1.31.5倍的管截面积，乙醇进料管、乙酸进料管、出料口接管、夹套水进出口接管、温度管口开孔面积均取1.3倍管的截面积。7.3.2 补强为了降低峰值应力，需要对结构开孔部位进行补强，以保证容器安全运行。开孔应立集中的程度和开孔的形状有关，圆孔的应力集中程度最低，因此

35、本设计均采用圆孔。由于人孔的筒节不是采用无缝钢管，故不能直接选用补强圈标准。本设计所选用的人孔筒节内径，壁厚。故补强圈内径，外径，补强圈的厚度按下式估算：取整后，人孔处的补强圈取25mm厚。当壳体开孔满足全部满足条件时可不另行补强：设计压力小于或等于2.5MPa：两相邻开孔中心的间距应不小于两开孔直径之和的两倍：接管公称外径小于或等于89mm。乙醇进料管,乙酸进料管，均满足可不另行补强的条件，不进行补强。出料管，夹套水进出口接管，温度计管口，开孔较大，需对其进行开孔补强。根据规定，采用补强圈结构补强时应遵循：钢材的标准抗拉强度下限值；补强圈厚度小于或等于；壳体名义厚度。根据已知条件，可判断出符

36、合补强圈补强的条件。则此处采用补强圈补强。出料管补强圈标记为： dN 1336mm-D- JB/T 4736。夹套水进出口接管、温度计管口补强圈标记为： dN 1084mm-D- JB/T 4736。7.4 支座选型及设计支座用来支承和固定设备。常用的有耳式支座和鞍式支座。本设计采用耳式支座。耳式支座又有A、AN和B、BN型四种，本设计选用耳式B型支座，支座数量为4个。反应釜总质量的估算：式中：釜体的质量（kg）；夹套的质量（kg）；搅拌装置的质量（kg）；附件的质量（kg）。其中： ，则 反应釜内的物料质量约为（以水装满釜体计算），夹套中水的质量。故物料总质量。装置的总质量：每个支座承受的重

37、力约为：。选择B型带垫板，8号耳式支座，支座材料为Q235-A.F，垫板材料为，垫板厚度为16mm，其规定标记为；JB/T4725-92 耳座B8，。B型耳式支座的尺寸11H底板筋板垫板地脚螺栓规格H600480360261455103801872060016723630第8章 环境保护环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。其方法和手段有宣传教育、工程技术的、行政管理的，也有法律的、经济的等。环境保护又是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏；对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理，

38、以创造出适合于人类生活、工作的环境。城市环保产业是当今世界的朝阳产业，20世纪90年代以来，世界各国越来越重视环境问题，大力推广清洁生产技术，环保产品和服务的市场规模越来越大。截至2011年底，在全球环保市场份额中，美国占据36%，位居第一;欧洲排名第二;日本排名第三。自20世纪70年代开始，经过几十年的发展，中国的环保产业已初具规模。工业化与城市化率快速发展的同时促进了中国居民环保意识的增强以及环保产业的发展。特别是“十五”以来，国家加大了对电力、水泥、钢铁、化工、轻工等重污染行业的治理力度，加强了对城镇污水、垃圾和危险废物集中处置等环境保护基础设施的建设投资，有力地拉动了环保产业的市场需求

39、，产业总体规模迅速扩大，领域不断拓展，结构逐步调整，整体水平有较大提升，运行质量和效益进一步提高，已经从初期的以“三废治理”为主，发展为包括环保产品、环境服务、洁净产品、废物循环利用，跨行业、跨地区，产业门类基本齐全的产业体系。未来中国环保产业结构将进一步调整，资源节约型产品、洁净产品的生产和资源综合利用技术将继续迅速发展;环境服务业的规模将逐步扩大。城市污水处理、污泥处理、脱硫脱硝等重点领域环保投资将作为未来环境保护的重点对象。与此同时，每个公民也应当做到自己的义务，做好每一件小事。特别是培养环境保护的意识，让环境保护这一观念深入到我们的脑海里。因此在做这个课程设计的时候，我们也不要忘了其环

40、境的影响。应当首要考虑其环境保护的方面及其具体的做法。具体做法如下：8.1污染来源交通运输活动产生的有害气体、液体、噪声工厂排放的烟尘、污水和垃圾8.2主要污染物废水、废气、废渣、噪声8.3 设计依据根据中华人民共和国环境保护法的规定，本着“消除污染、保护环境、综合利用、化害为利”的方针，对经营过程中排出污染物质采取必要处理措施，使其达到规定排放标准，以实现净化环境的目的。本项目涉及的环境治理工程与生产线设备安臵及配套实施建设同时设计、同时施工、同时建成投入使用。8.4设计方案8.4.1 工厂绿化本项目根据当地自然条件，工厂生产特点并结合全厂总平面布置进行绿化设计，厂区绿化面积约为13。厂前区

41、为重点绿化、美化区，设置花坛，种植花卉，辅以草坪。沿工厂围墙四周、道路两侧及厂内适当的地点种植乔木、灌木、绿篱，为职工生产和生活创造良好的环境条件，以达到净化空气，保护环境，有益于人体健康的目的。绿化既要保护环境，防止污染，美化厂容，又不应妨碍生产操作，物料运输及防火要求。8.4.2 排渣工厂排出的废渣主要为锅炉煤渣和更换的失活催化剂，煤渣可作为原料出售给当地水泥厂，失活催化剂由专门厂家进行处理。废水自行处理排放，主要污染物为乙酸乙酯（24ppm）、乙醇（0.89%）、甘油（痕量）。8.4.3 给排水水源和给水系统及其相应的排水系统和污水处理装置无需自建。相应的排水系统及污水处理系统需自建，给

42、水方案以节约用水为原则，合理利用水资源。生产冷却水全部使用循环水，以尽量减少新鲜水。排水系统的划分以清污分流为原则。（1)工厂给水本项目装置用水设置2个供水系统。即独立的生产、生活供水系统，消防水系统以及循环水系统。 生产、生活供水系统 本项目装置用水量主要用于生活用水和各生产装置工艺水、地坪冲洗、循环水补充水、消防水池补水等。循环冷却水系统 确定项目装置循环水用量（2）工厂排水本着清污分流的划分原则，结合厂外排水条件和满足环保要求。厂区排水系统划分为： 生产污水排水系统 各装置的生产污水收集后排入污水处理站。 生活污水排水系统 全厂生活污水汇集后经化粪池处理后排入厂内污水处理站处理。生产净下

43、水及雨水排水系统 厂内雨水、生产净下水及处理后的污水经W10管线收集重力排至工业园区现有管线。（3）污水处理本项目需处理的污水主要来精馏塔废水及厂区生活污水和化验室污水，拟采用活性污泥法进行生化处理。处理流程采用活性污泥法进行生化处理。8.4.4 通风及空气调节（1）通风及空调设置的原则本项目工艺生产装置介质易燃、易爆、有毒，在有害介质有可能泄漏的房间拟设置通风机械进行强制通风，预防事故的发生。生产厂房内亦设置通风机械进行强制通风，以改善操作环境。控制室、化验室等处有精密仪器的房间，为保证仪表、精密仪器的可靠运行，室内需恒温恒湿，因此上述房间设置空调。现场休息小屋由于比较分散，故考虑设置空调。

44、（2）采暖、通风及空调方案本项目采暖热源采用0.2MPa（G）的蒸汽，冷凝水不回收直接排到下水道。化验分析室采用通风柜排风，每个通风柜单独设置一台风机，风机集中设置在楼顶上。控制室、车间分析用色谱仪室需恒温恒湿，故设置冷暖两制式空调进行空气调节，现场巡回工休息室设冷暖两制式空调，用于夏季供冷风，冬季供热风，保持室内在适应的温度。参考文献1 谭蔚. 化工设备设计基础M.天津:天津大学出版社,2008.42 柴诚. 化工原理上册M.北京:高等教育出版社,2008.93吴元欣,丁一刚.化学反应工程M.北京:化学工业出版社,20104王志魁. 化工原理M. 北京: 化学工业出版社,20065陈志平,

45、曹志锡. 过程设备设计与选型基础M. 浙江: 浙江大学出版社,20076金克新, 马沛生. 化工热力学M. 北京: 化学工业出版社,20037涂伟萍, 陈佩珍, 程达芳.化工过程及设备设计M. 北京: 化学工业出版社,20008刘俊吉.物理化学M. 北京: 高等教育出版社, 20009朱有庭, 曲文海. 化工设备设计手册M. 化学工业出版社, 200410丁伯民, 黄正林. 化工容器M. 化学工业出版社, 200311蔡建国,周永专.轻化工设备及设计.北京:化学工业出版社,2006总 结在为期两周的设计里，在此课程设计过程中首先要感谢老师，在这次课程设计中给予我们的指导，由于是初次做反应工程课程设计，所以，再设计整个过程中难免遇到这样那样的