5主要设备的选型5.1反应釜的选择由物料衡算求出每天需处理的物料体积后，即可着手计算反应釜的容积与个数，令：Vh—每小时需处理的物料体积，m3/h；VR—反应器的有效容积或反应体积，即物料所占有的体积，m3；VRS—单台反应器的有效容积，m3;VT—反应器的总容积，m3；VTS—每台反应器的容积，m3；Vd—每天所需处理的物料体积，m3/d；申一装料系数，此系数一般为0.4〜0.85，对于不起泡、不沸腾的物料可取0.7~0.85，对于起泡或沸腾的物料可取0.4~0.6；T—达到规定转化率所需要的反应时间，h；T'—辅助操作时间，h；5—成产能力后备系数，1.1〜1.15成盐反应釜容积的计算与选择成盐反应过程反应时间T=2h，辅助操作时间工'=3h，则总的反应时间为5h在常温下，投入的原料量及其密度如下：二甲苯：m二12900kg，p=0.89g/cm3=890kg/m32，5-二氯苯酚：m=1352kg，p=1.532g/cm3=1352kg/m3氢氧化钾：m=1264.7kg，p=2.044g/cm3=2.044kg/m3每天处理的总原料量体积为：Vd二12900+334622+^2647二17-8m317.8每小时处理的原料体积为：V二二0.742m3h24反应器的有效容积为：V=V（t+t，）=3.708m3Rh“V3.7087131反应器的总容积为：VT二R二二7.13加3（取申=0.52）t申0.52取N=2，VTSV(t+t')5h3.708x1.1~1.150.52x2二3.26〜4.10m3在N=2，VTS=4m3时：V17.8每天需要操作的总批次数位：a-卩布-4x052一8.558TS每天每台反应器可操作的批次数:：卩二吕7二2^3二4'8t+t'2+3、z少_8.558完成人任务所需要的反应器的台数：Np-—-48-1.783N2生产能力后备系数：5-~n~-1783-1.12P5的数值在1.1〜1.15之间较为合适，所以设计合理。
则选取容积为4000L的开式搪玻璃釜式脱水反应器2台，其规格见下表表5-1开式搪玻璃釜式脱水反应器的主要技术参数[15]公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LD/mm(L)gVJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa4000160043480.9211.71介质温度釜搅拌轴公称直径电动机功电动机型式搅拌轴公称转参考质量体材质d/mmg率/kW速/(r/min)/kg0〜200°C954.0Y型或YB浆式1254580Q235-A型羧基化反应釜容积的计算与选择羧基化反应过程反应时间T二7h，辅助操作时间J=4h，则总的反应时间为11h羧基化反应过程的原料是上一步成盐反应产物再加上部分物质组成，估算其每天投入原料体积：Vd=18m3,贝U：18每小时处理的原料体积为：Vh=24=°.75m3h24反应器的有效容积为：V=V（t+t，）=8.25m3RhV8.25反应器的总容积为：VT=亠=0-58二14-22m3（取申=0.58）t申0.58取N=2，VTSV（t+t，）Sh8.25x1.1〜1.150.58x2=7.82〜8.18m3在N=2,Vts=8m3时：V18每天需要操作的总批次数位：a=V右=&x°58=3.879TS2424每天每台反应器可操作的批次数:：P=y+t7=it二2・182、_3.879778完成人任务所需要的反应器的台数：Np-p-2is?-1-778N2生产能力后备系数：5-n-1778-^125P5的数值在1.1〜1.15之间，所以设计合理。
由于在高温高压环境下反应，则选取容积为8000L的闭式搪玻璃釜式高压反应器2台，其规格见下表：公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LD/mm(L)gVJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa8000200090600.8818.3810介质温度釜搅拌轴公称直径电动机功电动机型式搅拌轴公称转参考质量体材质d/mmg率/kW速/(r/min)/kg0〜200°C9511Y型或YB叶轮式1256280Q235-A型－烷基化反应釜容积的计算与选择o—烷基化反应过程反应时间T二6h，辅助操作时间工'=6h，则总的反应时间为12h投入的物料及其密度如下：2-羟基-3，6-二氯苯甲酸：m=2868.5kg，p=1.6g/cm3=1600kg/m3硫酸二甲酯：m=3666.7kg,p=1.33g/cm3=1330kg/m3盐酸溶液：m=5058.5kg，p=1.1g/cm3=110k0g/m3氢氧化钾溶液：m=5543kg，p=1.43g/cm3=1430kg/m3每天处理的原料量体积为：V=3666.7*50585+竺+沁=13024.5Ld由于是固体与液体混溶，则取V=13m3d13每小时处理的原料体积为：Vh=24=0.542m3反应器的有效容积为：匕=匕卩+亡）=6.504m3Rh“V6.5049033反应器的总容积为：VT=-R=07牙=9.033m3（取申=0.72）取N=2，VTSV(t+t')5h6.504x1.1〜1.150.72x2二4.968〜5.194m3在N=2，VTS=5m3时：V13每天需要操作的总批次数位：a==5x072=3.611TS每天每台反应器可操作的批次数：：24t+t12“a3.6111—完成人任务所需要的反应器的台数：Np二2182二1.806N2生产能力后备系数：5=n=「806=1.107P5的数值在1.1〜1.15之间，所以设计合理。
选取容积为5000L的开式搪玻璃釜式蒸馏反应器2台，其规格见下表:表5-1开式搪玻璃釜式蒸馏反应器的主要技术参数[15]公称容积公称直径计算容积容积系数夹套换热面积公称压力VN/LD/mm(L)gVJ/LVN/VJ/m2Pg/MPa5000175054350.9213.41介质温度釜搅拌轴公称直径电动机功电动机型式搅拌轴公称转参考质量体材质d/mmg率/kW速/(r/min)/kg0〜200°C9511Y型或YB浆式805274Q235-A型釜直径与高度的计算一般情况下釜式反应器的高度H为直径D的1.2倍左右，釜盖和釜底均采用标准椭圆形封头，封头高度H1（不含直边）为直径D的0.25倍，则釜式反应器的圆筒体高度h2（含封头直边）为：H=H-2H=1.2D-2x0.25D=0.7D21兀反应釜的有效容积［14］Vts=-^D2H2+0.262D3所计算出的直径及高度需要圆整，看是否符合装料系数1）成盐反应釜计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是4000L的搪玻璃釜式反应器，其工艺规格已知，根据D=1600mm,可以计算出：H=1.2D=1.2x1600=1920mmH=0.25D=0.25x1600=400mm1H=0.7D=0.7x1600=1120mm2（2）羧基化反应釜釜的计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是8000L的搪玻璃釜式反应器，其工艺规格已知，根据D=2000mm,可以计算出：H=1.2D=1.2x2000=2400mmH=0.25D=0.25x2000=500mm1H=0.7D=0.7x2000=1400mm2（3）O—烷基化反应釜的计算由于成盐釜是根据计算选出的公称容积是5000L的搪玻璃釜式反应器，其工艺规格已知，根据D=1750mm,可以计算出：H=1.2D=1.2x1750=2100mmH=0.25D=0.25x1750=437.5mm1H=0.7D=0.7x1600=1225mm2氟化过程选择耐高压的不锈钢反应釜，其公称容积是2000L,则由公式兀V二—xD2H+0.262D3TS-2求出后并圆整可得：D=1400mm,H=1680mm,H1=350mm,H2=980mm取直边高度为25mm，查手册页］得F=2.235m2,V=0.3977m3封头封头—则釜体容积为V二4D2（h2-2h）+2xv封头二2.227m3,装料系数9二1.54/2MD27在0.7〜0.85之间，符合要求。
5.3反应釜材质与搅拌器型式的选择（1）氯化过程氯化反应是常温进料，在80°C常压的条件下发生反应，根据工艺条件可知需要加热和冷却，采用夹套加热冷却考虑到所加原料的性质、用量及溶剂、催化剂的性质及对设备的腐蚀程度选择2台2000L的搪玻璃釜式反应器；由于传热量较大，选择六叶直径圆盘涡轮式搅拌器，其搅拌轴公称直径为80mm，搅拌轴公称转速为125r/min2）氟化过程由于氟化反应所加的原料有无水HF,而氟化氢具有腐蚀性，并且此反应是高温高压条件下的反应，综合考虑各方面的因素选择2000L的不锈钢高压釜式反应器，内衬聚四氟乙烯材料由于反应过程中需要加热，采用夹套中通水蒸气进行加热考虑到反应釜中存在具有腐蚀性的氟化氢，采用涡轮式搅拌器，搅拌轴直径是80mm,搅拌速度80r/min5.4主要设备型式与规格表5-3主要设备规格[21]设备名称材质规格数量氯化釜搪玻璃2000L2蒸馏釜搪瓷2000L1结晶釜搪玻璃2000L1氟化釜不锈钢2000L1中和釜搪瓷2000L1萃取釜不锈钢2000L1干燥釜不锈钢2000L1过滤器不锈钢2000L1常压蒸馏釜不锈钢2000L1减压蒸馏釜不锈钢2000L1。