苯硝化反应生产硝基苯间歇式反应釜地设计-1400吨

1/11 2、原料和生产方法：苯含量为98%的工业苯，利用非均相混酸硝化法进展硝化反响，反响过程中除了主产物硝基苯以外，还产生了少量的二硝基苯。要求反响完毕时硝基苯的收率达98%。夹套中水的进口温度为-10℃,出口温度为-5℃这样大的热量如不与时移出，势必会使反响温度迅速上升，不仅会引起多硝化、氧化等副反响，使产品质量变坏，同时还会发生硝酸分解，产生大量红棕色二氧化氮气体，污染周围环境，严重时甚至会发生爆炸事故。因采取有效的冷却方式与时移出反响热是维持一定硝化温度、保持反响正常进展的重要条件。此外,本实验产量较小.因此,选用夹套间歇反响釜。以昼夜生产能力为基准：化学反响式：CH+HNOCHNO+HO6636522纯苯投料量：4242.42=2690.32kg硝酸理论消耗量：2690.32=2172.95kg2745.22=633.51kg243243 1223.1反响釜体积的计算a3V10.52a=a==3.29pa3.29设备台数：m===0.82p43.2反响釜尺寸的计算反响釜取V=2.63长径i=HD=1.3ai.i4V43.29反响釜直径D===1.80miM1.3m2/113/11 HD封4.搅拌装置的设计4.1搅拌器的选择搅拌器的作用使釜物料混合均匀。搅拌器的类型很多，分为：推进式、桨式、涡轮式、锚式、框式、螺杆式、螺带式等，搅拌器选型时，主要考虑：(1)保证从反响器壁或侵入式热交换装置到反响混合物能有高的给热系数。搅拌效果，特别是对多相反响。(3)搅拌所消耗的能量应尽可能小搅拌器结构确实定按标准构型搅拌装置考虑。由于本设计中的混合液为不互溶的硝化反响器，常采用径向涡轮式搅拌器；当搅拌器置于容器中心时搅拌粘度不高的液体时，液体易形成漩涡，为了改善搅拌效果，消除打旋，如此在器挡板。4.2搅拌器尺寸的计算因为选用涡轮式搅拌器，查表可知：为了消除可能的打旋现象，强化传热和传质，安装6块宽度为〔1/10〕D，即0.15m的挡板，全挡板条件判断如下：件4/114.4电机的功率计算和减速机的选择S2目前我国已颁布的标准釜用立式减速机，有摆线齿行星减速机、两级齿轮减速机、三角皮带减速机和谐波釜用立式搅拌机减速机外形与尺寸可查标准HG5-745-747-785/11.1热量衡算QQQQQQ式中1234566/11Q—进料带入设备中的热量，KJ1Q—换热剂〔水〕传递的热量，KJ2Q—化学过程的反响热与伴随的溶解蒸发等物理化学过程放出或吸入的热量的总和，KJ3Q—产物从设备中带出的热量，KJ4Q—消耗向周围散失的热量，KJ5Q—设备向周围散失的热量，KJ6如此Q=GiCp(t1-t2)=GicCp(45-45)=01热量平衡式可写成Q=Q+15%QQQ=Q4Q3242320.85，查基团数值，计算其Cp如下：Cp=Cp+Cp=113+64.9=177.9KJ/(kmolºC)C6H5-NO2-用手册查得C=1.78KJ/(KGºC)PHNO3C=1.42KJ/(KGºC)PH2SO4C=4.19KJ/(KGºC)PH2O41233rQr=GC6H6qOMrC6H65.1.2.2Q的计算p按物料衡算数据进展计算 S，N，W分别表示硫酸，硝酸与水在混酸中的百分质量①A==201.84B==3.473所以,同理②A==164.98x==0.99p混混硝硝废废3计算2242320.85=7/11 每小时热负荷：q=2==一5.96人104KJJi夹套高m夹套高m圆整后，夹套高H=500mm2封5.3传热面积的校核n—d—ds苯混混苯8/11 e e山Dss2aD0.8Re>3600时，a=9300ed=m/se取井水Rz=0.0002入铸铁Ka锅a夹入铸铁926.55971.7862.99/1111 3.4校核传热面积因为F=7.64>A=2.56所以该反响釜可以满足条件项目与代号操作容积V,m31釜体形式封头形式长径比i=H/D11圆整筒体径D,mm1一米高的容积V,m31m釜体封头容积V，m31封釜体高度H=(V–V)/V,m11封1m实际容积V=V×H+V,m31m11封夹套筒体径D,mm2装料系数η=V/V或按η∽操夹套筒体高度H≥(ηV-V)/V,m21封1m圆整夹套筒体高度H,mm2罐体封头外表积F，m21封一米高筒体外表积F,m21m实际总传热面积F=F×H+F,m21m21封参数与结果椭圆行型直叶圆盘涡轮式搅拌器66螺旋板夹套，设导流板mmmWmmms器附件dbCnzNnbWPEu QαjαKFW㎡本次是氯苯硝化反响生产硝基苯间歇式反响釜的设计，首先要根据反响物的反响程度确定反响器类型，再根据其物性确定搅拌器的类型。反响时先把反响物预热到45°C，在热量衡算中就应注意起始温度，以免出错。反响釜和搅拌器，封头等规格要查化工手册得出。在最后的传热面积校核中，实际的传热面积应小于反响所需要传热面积，所以需要加上蛇管以加大传热面积。经过这次的设计，我们对精细化工反响工程与设备这门课程有了更深入的了解，对整个设计的思路有了整体的认识，课程设计主要锻炼的是我们的独立思路能力、开拓