第二章 工艺流程图及说明
流程的说明
首先，将冷水放入冷水储罐，在里面停留一定的时间，达到要求温度之后，通过离心泵将加热后的水抽入夹套，通过调节阀控制水的流量，流出的水进入流出水储罐。其次，均相料液由料液泵抽入搅拌槽，开动并调节搅拌器转速，通过料液进口的调节阀，控制料液进料的流量，使得料液在搅拌槽中停留一定时间，最后，流出的均相液体进入储罐。
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第三章 工艺计算及主要设备的计算
3.1均相液体和冷却水的物性数据
均相液体60℃下的物性参数 比热容1050J/(kg. ℃)； 导热系数0.65w/(m. ℃) 平均密度950kg/m3 粘度2.735?10?2 Pa·s；
冷却水定性温度选进出口的平均温度(20+32)/2=26℃；
查物性手册【化工原理 第二版】在26℃下水的物性参数如下： 比热容4178J/(kg·℃) 导热系数0.610w/(m·℃) 密度996.7kg/m3 粘度0.8825?10?3 Pa·s
查物性手册【化工原理 第二版】在20℃下水的物性参数如下： 密度998.2kg/m3 粘度1.004?10?3 Pa·s
查物性手册【化工原理 第二版】在32℃下水的物性参数如下： 密度955.0kg/m3 粘度0.7719?10?3Pa·s
3.2搅拌槽的计算
一、搅拌器选型
因为该搅拌器只要是为了实现物料的均相混合，所以，推进式、桨式、涡轮式、三叶后掠式等都可以选择，此处选择六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器。
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二、搅拌器设备设计计算
确定搅拌槽的结构与尺寸，明确搅拌桨及其附件的几何尺寸和安装位置，计算搅拌转速和功率，传热计算等，最终为机械色好几提供条件。 （一）搅拌槽的结构设计 1、搅拌器的容积、类型、高径比
对于连续操作，搅拌槽的有效体积有如下公式：
搅拌槽的有效体积=流入搅拌槽的液体处理量×物料平均停留时间 流入搅拌槽的液体处理量=120000m3/a 所以，搅拌槽的有效体积
V=120000/(300×24) ×(20/60)=5.556m3
一般取搅拌液体深度与搅拌槽内径相等以搅拌槽为平底近似估算直径。由搅拌槽的有效体积可计算出搅拌槽内径为1.9m，搅拌液体深度为1.9m，即
D＝H＝34V5.556?＝
34?3.14＝1.9m 由于罐体没有特殊要求，一般选取最常用的立式圆筒型容器，根据传热要求，罐体带夹套，胶套选用螺旋板夹套。夹套内设导流板，螺距P=0.05m,夹套环隙E=0.05m
一般实际搅拌槽的高径比为1.1—1.5，现取1.2. 搅拌槽筒体总高
H0=1.2×1.9＝2.28m
2、搅拌桨尺寸及其安装位置
搅拌器为六片平直叶圆盘涡轮式。由化工原理上册计算得： (1)叶轮为透平式，有6个平片，安装在直径S=0.5m的中心圆片上 (2)叶轮直径d＝0.33D＝0.33×1.9＝0.63m (3)叶轮距槽底的高度C=1.0d＝0.63m
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(4)叶片宽度b=d/5=0.63/5=0.13m (5)叶片长度L=d/4=0.63/4=0.16m (6)液体深度H=1.0D=1.0×1.9=1.9m
(7)挡板数=6，垂直安装在槽壁上并从槽底延伸到液面之上 (8)挡板宽度Wb=D/10=1.9/10=0.19m (9)搅拌器的转速： Ut=πdn
Ut----------叶片末梢速度，在此处取值为5.2 m·s-1（依据下表） n-----------搅拌器转速
表一、透平式叶轮的末梢速度范围 搅拌强度 Ut/m·s-1 低度搅拌 2.5～3.3 中度搅拌 3.3～4.1 高度搅拌 4.1～5.6 所以n=Ut/πd=5.2/(3.14×0.63)=2.63/s.取n=2.7/s 3、搅拌槽的附件
为了消除可能的打旋现象，强化传热和传质，安装6片宽度为(1/10)D即0.19m的挡板。全挡板的条件判断如下：
nb=(
WbD)1.2nb=(0.19/1.9)1.2×6=0.379 由于0.379＞0.35，因此，符合全挡板条件。
根据GB/T规定，材料选择是Q235-B,根据《化工设备机械基础》第六版选材的一般原则：（1）压力容器用钢材应符合GB150—1998《钢制压力容器》的要求，材料适用于设计压力不大于35Mpa的压力容器，选材应接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的减速。压力容器受压元件用钢应是由平炉、电炉或氧气顶吹转炉冶炼的镇静钢，钢材（板材、带材、管材、型材、锻件等）的质量与规格应符合现行国家标准、行业标准或者有关技术规定。
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压力容器承压构件使用普通低碳钢的适用范围见表，当操作温度在-20～3500C，壁厚不大，且无频繁温、压波动是，可采用半镇静钢代替镇静钢。
表二、压力容器用碳素钢镇静钢版的适用范围
钢版牌号 使用温度/0C 设计压力/MPa 壳板钢版厚度其他限制 /mm Q235-B 0～350 ≤1.6 ≤20 不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器 Q235-C 0～400 ≤2.5 ≤30 表三、容器按压力等级的分类 容器种类 代号 设计压力范围/Mpa 低压容器 L 0.1≤p＜1.6 中压容器 M 1.6≤p＜10 高压容器 H 10≤p＜100 超高压容器 U P≥100 所以在实际制造中应选择Q235-B来制造。设计压力为p=1.0Mpa 搅拌槽的壁厚计算：
??PcD2???t??P =1.0×1900/(2×113×0.8-1.0)=10.57mm cδn=δ+C+圆整=10.57+0.63+圆整=12mm 式中
δ——圆筒的技术厚度，mm；
PC=P=1.0Mpa——圆筒的计算压力，Mpa； D——搅拌槽的内径，mm；
φ——圆筒的焊接接头系数，设圆筒局部无损伤，取φ=0.80；
???t——圆筒材料在设计温度下的许用应力，Mpa，查《化工设备机械基础》
附九图得：???t=113Mpa 整合后取搅拌槽壁厚为12mm。
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均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计.成版.
