反应釜毕业设计开题报告

一 选题意义

反应釜是广泛应用于石油化工，化学，制药，高分子合成，冶金，环保等领域的重要设备。因此在工业发展过程中研究反应釜的改进技术会使我们提高工作效率，节省资金和时间。通过反应釜的设计，有助于学生综合运用所学知识，培养学生的自学能力及查阅相关文献的能力，同时提高计算机绘图能力熟练掌握CAD，提高学生的就业能力。

二 国内外相关研究现况与发展趋势

反应釜在日常生活或者化工生产等领域应用十分广泛。因此换热设备的研究备受世界各国及研究机构的高度重视。生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。不锈钢反应釜 根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同，反应釜的设计结构及参数不同，即反应釜的结构样式不同，属于非标的容器设备。

不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。

反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的。

反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔）合金及其它复合材料。反应釜可采用SUS304、SUS316L等不锈钢材料制造。搅拌器有锚式、框式、桨式、涡轮式，刮板式，组合式，转动机构可采用无级变速减速机或变频调速等，可满足各种物料的特殊反应要求。密封装置可采用填料密封等密封结构。加热、冷却可采用夹套、半管、盘管等结构，加热方式有蒸汽、电加热、导热油，以满足耐酸、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等不同工作环境的工艺需要。可根据用户工艺要求进行设计、制造。

反应釜是指含铬大于12%的钢种。反应釜自1912年发明以来取得迅猛发展，

至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界反应釜的消费总量达3500万。我国正处于反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用于石油、化工、轻工、

食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国反

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应釜消费量为26万吨，1999年为153万吨，2000年为173万吨，2001年为225万吨，2004年反应釜消费量达到447万吨左右，居全世界第一位，预计2006年反应釜消费量将达到600万吨以上，其中铬镍奥氏体反应釜的消费量占反应釜总消费量的75%—80%。但是随着化工产业的发展化工生产对反应釜要求越来越高化工生产对反应釜的具体要求和发展趋势如下：

1、大容积化，这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有效途径和发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m³；而其它行业可达120 m³。

2、反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。

3、以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。

4、合理地利用热能，选择最佳的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率，使热损失降至最低限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后发展的方向。

三 主要研究内容

本次设计的任务：

设计一个50m³聚合式反应釜，设计参数为： 容积：50m³

设计压力：釜内1.5MPa，夹套0.4MPa 工作温度：釜内80℃，夹套100℃ 翻译反应釜英文资料至少20000字符

3.1 确定工艺计算的物性数据，进行设备的工艺计算；

（1）确定设备各元件的基本尺寸，确定各元件强度设计参数；进行釜体的计算 （2）筒体容积的设计 （3）筒体长径比的设计

（4）确定筒体的直径和高度及夹套的高度设计 （5）同体容积的校核及夹套高度的确定 （6）筒体厚度的计算及校核 （7）封头厚度和夹套壁厚的计算

（8）釜体及夹套的水压试验及筒体稳定性校核

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3.2 进行接管的选择及开孔补强计算

（a）接管的选择（包括：进料管、温度计接管、压力表接管、空压管接管、压料口接管、蒸汽及冷却水进出口接管、排气口接管和安全阀接管的选择） （b）进行补强计算

3.3 对筒体的搅拌装置进行选型设计及计算 （1）搅拌器的的选型

（2) 搅拌器的参数确定和搅拌器功率的计算 （3）搅拌器的校核 3.4 传动装置的计算及选型 （a）电机功率的计算

（b）搅拌轴的设计及机械计算 （c）电动机的选择 （d）减速机的选择 3.5 零部件选择

选用零部件附件的结构在满足工艺要求的条件下由受力条件、制造、安装等因素决定其中包括（安装底盖选择、机架的选择、法兰选型、联轴器选型、搅拌轴底轴承选型、搅拌机轴封的选型、密封填料的选择、填料箱的选择） 3.6 支座的选型和底座的设计及选型 （1）支座的选型 （2）底座的设计及选型 3.7 绘图及说明书的编写

绘制装配图及各个零件图，并编写说明书。

四 设计预期结果

1、 设计出满足工艺参数的聚合式反应器。主要设计内容为：反应釜结构设计及强度计算；筒体设计，强度计算；搅拌器设计及强度校核；夹套设计计算；开孔补强计算及传动装置的选择等。

2、 用计算机绘出不少于2.5张零号图纸的设计图，包括反应釜的装配图和部分零部件图。

3、 完成至少20000字符的英文资料翻译。

五 主要参考文献

[1]《化工原理》余国棕主编 天津大学出版社。

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[2]《过程设备设计》郑津洋 董其伍主编 化学工业出版社2001年8月。 [3]《GB150—1998钢制压力容器》。

[4]《化工设备设计手册》（上下卷）朱有庭 曲文海 于浦义 主编 化学工业出版社2005年6月。 [5]《化工设备用钢》、《化工设备设计全书》编辑委员会 王非 林英 编 化学工业出版社2004年1月。

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