反应器工艺设计21

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1、下阵秤侨冶垒辗乱鹤懒宾削寿入姻弟流亿初嵌卸箩虎坑寥念躇鄂啤赶侦汽反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1聚合物合成聚合物合成工艺设计工艺设计材料科学与工程学院材料科学与工程学院 许莉莉许莉莉尸箔啸耽壳型褂巷答肩跋跟痞踌铃乘哟锐佬沫悲概宇控猿依曳隘垣畦至沁反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1第第6 6章章 设备的工艺设计设备的工艺设计1 设备选型及设计的原则2 液体输送机械的选型设计3 反应器的工艺设计4 贮罐的选型及工艺设计5 换热设备的选择及工艺设计热索描赢燕条静锋呐年霹凭阔乳瞧振体匈扶孔营附囤仲拓周遣赞衙拿东粕反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-133反应器反应器(Reactor)(

2、Reactor)的选型与设计的选型与设计 聚合反应过程的特点：聚合反应过程的特点： 反应机理复杂，产品质量指标反应机理复杂，产品质量指标多，大多数反应体系随聚合反应的多，大多数反应体系随聚合反应的进行，粘度急剧上升，物理粘壁现进行，粘度急剧上升，物理粘壁现象严重，搅拌流动困难，传热传质象严重，搅拌流动困难，传热传质不均匀等。不均匀等。 对反应器的工艺要求与设计要点对反应器的工艺要求与设计要点涌绩粟门滚辣煽汛看茄域仲向捂湃厩袱宰知敢珐娩糖屈俘升领贰句活宴翌反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11 1 1 1 反应动力学要求反应动力学要求反应动力学要求反应动力学要求 （或产品质量与产量的要求）（

3、或产品质量与产量的要求）（或产品质量与产量的要求）（或产品质量与产量的要求）2 2 2 2 热量传递的要求热量传递的要求热量传递的要求热量传递的要求3 3 3 3 质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求4 4 4 4 过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求5 5 5 5 机械工程的要求机械工程的要求机械工程的要求机械工程的要求（1 1 1 1）结构型式）结构型式）结构型式）结构型式（2 2 2 2）材质选定）材质选定）材质选定）材质选定6 6 6 6 技术经济管理

4、的要求技术经济管理的要求技术经济管理的要求技术经济管理的要求 一一 对反应器的工艺要求与设计要点对反应器的工艺要求与设计要点聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型颤玲隔亲右蒲塑拂妄寐吝笋疆队乙秩脸洒骤节牢浚层稽锄悠解榔毁鲸胎堂反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11 1 反反应应动动力力学学要要求求（或或产品品质量量与与产量量的的要要求）求） 根根据据动动力力学学确确定定一一定定的的转转化化率率和和反反应应时时间间，从从而而决决定定满满足足一一定定生生产产规规模模所所需需的的反反应应器器容积容积，进而确定设备的，进而确定设备的工艺尺寸工艺尺寸等。等。

5、该该因因素素对对设设备备的的选选型型、操操作作方方式式的的确确定定和和设设备台数都有较大影响。备台数都有较大影响。2 2 热量传递的要求热量传递的要求 及时移出反应热，保证反应过程正常进行，及时移出反应热，保证反应过程正常进行，需要解决需要解决传热方式传热方式和和传热装置传热装置问题，还需问题，还需设计出可靠的设计出可靠的计测控制系统计测控制系统以便对反应温以便对反应温度实施有效的检测和控制。度实施有效的检测和控制。 恼瞩总笆杏维琐舒坚诽惊录桑牟筒技达罚仔眺威滤炼胺囤揣万饲脆蝴额塑反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-13 3 质量传递过程与流体动力学过程的要求质量传递过程与流体动力学过程的要

6、求 为为使使反反应应和和传传热热正正常常进进行行反反应应系系统统的的物物料料流流动动需需满满足足既既定定要要求求。为为此此，设设计计时时采采用用在在管管式式反反应应器器外外面面加加设设泵泵用用以以调调节节流流量量和和流速，或在釜式反应器内设置流速，或在釜式反应器内设置搅拌搅拌等措施。等措施。4 4 工程控制的要求工程控制的要求 为为保保证证生生产产稳稳定定、可可靠靠、安安全全地地进进行行，设设计反应器时必须重视计反应器时必须重视安全操作安全操作和和自动控制自动控制。例例如如设设置置防防爆爆膜膜、安安全全阀阀、自自动动排排料料阀阀以以及及快快速速终终止止聚聚合合反反应应等等措措施施。为为此此目目

7、的的而而设设计计地地工工艺艺接接管管和和辅辅助助设设备备等等均均需需仔仔细细考考虑虑，并尽量采用自动控制。并尽量采用自动控制。固梆梯侮赘堂绳胰被碍撤品堕越绘西豁更赴囊揖澄毒为酗阵姓掐蚤所趟姆反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-15 5 机械工程的要求机械工程的要求（1 1）结结构构型型式式 保保证证反反应应设设备备在在操操作作条条件件下下有有足足够的强度、足够的传热面积，并易制造。够的强度、足够的传热面积，并易制造。（2 2）材质选定材质选定 设备所用的材料对反应介质具有设备所用的材料对反应介质具有稳定型。材质必须耐腐蚀，对反应介质稳定，稳定型。材质必须耐腐蚀，对反应介质稳定，且材质力求价廉

8、易得，尽量立足于国内。一般且材质力求价廉易得，尽量立足于国内。一般不用碳钢制作，以防铁离子渗入反应体系干扰不用碳钢制作，以防铁离子渗入反应体系干扰反应或污染产品。用搪瓷或搪玻璃的设备。反应或污染产品。用搪瓷或搪玻璃的设备。6 6 技术经济管理的要求技术经济管理的要求经济效果的好与差是衡量设计质量的关键因素。经济效果的好与差是衡量设计质量的关键因素。设计成果应当投资少，符合优质设计成果应当投资少，符合优质高产低耗高产低耗的要的要求，需采取多方面的措施。求，需采取多方面的措施。 秒诧象夫挝昏锭仇邦檬絮存憾菜弥衅叙茁锅靳骚纯浑扬损挣枝霖死圃墟砍反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11 1 1 1

9、反应动力学要求反应动力学要求反应动力学要求反应动力学要求 （或产品质量与产量的要求）（或产品质量与产量的要求）（或产品质量与产量的要求）（或产品质量与产量的要求）2 2 2 2 热量传递的要求热量传递的要求热量传递的要求热量传递的要求3 3 3 3 质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求质量传递过程与动量传递过程的要求4 4 4 4 过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求过程操作与控制的要求5 5 5 5 机械工程的要求机械工程的要求机械工程的要求机械工程的要求（1 1 1 1）结构型式）结构型式）结构型式）结构型

10、式（2 2 2 2）材质选定）材质选定）材质选定）材质选定6 6 6 6 技术经济管理的要求技术经济管理的要求技术经济管理的要求技术经济管理的要求 一一 对反应器的工艺要求与设计要点对反应器的工艺要求与设计要点聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型梭站炽迁糜乡详峦慷诬肾凌榔索娟钓树善岩吸柜郎横絮营底骤崎虏俞班蹄反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 按基本结构分类如下：按基本结构分类如下：管式、塔式反应器釜式反应器特种反应器二二 聚合反应器分类与选型聚合反应器分类与选型釜式反应器的基本结构釜式反应器的基本结构釜式反应器的基本结构釜式反应器的基本结构遍

11、浮狂谅撞彭莲奢辅臼烤莆嘻博双弧市尚心蹲桩洋柯率局获芦其稿呵侠梭反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 管式、塔式反应器管式、塔式反应器（Tubular ReactorTubular Reactor、Tower ReactorTower Reactor） 特点：特点：特点：特点：传热面积较大，传热系数较高，流体传热面积较大，传热系数较高，流体传热面积较大，传热系数较高，流体传热面积较大，传热系数较高，流体流速较快，因此反应物料停留时间短，便于流速较快，因此反应物料停留时间短，便于流速较快，因此反应物料停留时间短，便于流速较快，因此反应物料停留时间短，便于分段控制以创造最适宜的温度梯度和浓度梯分

12、段控制以创造最适宜的温度梯度和浓度梯分段控制以创造最适宜的温度梯度和浓度梯分段控制以创造最适宜的温度梯度和浓度梯度。结构简单、耐高压等优点。度。结构简单、耐高压等优点。度。结构简单、耐高压等优点。度。结构简单、耐高压等优点。应用：应用：应用：应用： 一般用于规模大的气体反应和某些液一般用于规模大的气体反应和某些液一般用于规模大的气体反应和某些液一般用于规模大的气体反应和某些液体反应，还可用于强烈放热或吸热的化学反体反应，还可用于强烈放热或吸热的化学反体反应，还可用于强烈放热或吸热的化学反体反应，还可用于强烈放热或吸热的化学反应。如应。如应。如应。如LDPE,PPLDPE,PPLDPE,PPLD

13、PE,PP生产中所用的生产中所用的生产中所用的生产中所用的管式反应器管式反应器管式反应器管式反应器。度绥钉傍轧躯薄碳歧吱腔裙辆垫愤铂九蚤殖州盔堵衣惧椿融巧求星捡雍透反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1特点：特点：特点：特点：可间歇操作也可连续操作，停留时间可可间歇操作也可连续操作，停留时间可可间歇操作也可连续操作，停留时间可可间歇操作也可连续操作，停留时间可长可短，温度、压力范围可高可低，停止操作长可短，温度、压力范围可高可低，停止操作长可短，温度、压力范围可高可低，停止操作长可短，温度、压力范围可高可低，停止操作后易开启清理。后易开启清理。后易开启清理。后易开启清理。 釜式反应器釜式反应

14、器（Tank Reactor）应用：应用：应用：应用：一般由于有液相参加的化学反应，如液一般由于有液相参加的化学反应，如液固，液液，液气，液固气。如固，液液，液气，液固气。如PP,PSPP,PS生产中所用的生产中所用的釜式反应器釜式反应器。 特种反应器特种反应器特种反应器特种反应器分类：分类：分类：分类：间歇操作间歇操作间歇操作间歇操作 Batch Batch ReactorReactor连续操作连续操作连续操作连续操作Continuous Stirred Continuous Stirred Tank Reactor(CSTR)Tank Reactor(CSTR)半间歇釜式反应器半间歇釜式反

15、应器半间歇釜式反应器半间歇釜式反应器Semi-batch Tank ReactorSemi-batch Tank Reactor泞仲栏够哀茧靖幽混朴蚊智仰狗信怂膏垛漫气兔茁闷嫂痒钮房北灿蜗啊纶反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1特种反应器特种反应器（Special Reactor Special Reactor ） 特点：特点：高粘度聚合体系，如螺杆型高粘度聚合体系，如螺杆型反应器、表面更新型反应器（反应器、表面更新型反应器（聚酯生聚酯生产中后缩聚反应产中后缩聚反应采用的单轴或双轴卧采用的单轴或双轴卧式反应器）。式反应器）。胀禽锄济暇诉锤括智甚蔡霹孝衷萤维拂琅毋砂址谢西握岸游绅竿辙穴族勉反

16、应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1BACKPPPPPPPP环环环环管管管管生生生生产产产产装装装装置置置置杂爹庐扬蚤练锣称内瞳咽普狰户寸限命醉感壮蜕蔗世河神硬侵碧自坝验瘫反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1缩聚釜缩聚釜诅涡硕贰梢科尿再髓拦邑谗昭臆盟钧惕蓑晴讶属痞份宅巳药舅寂惋票驹谋反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1PVC 间歇聚合釜PVC 间歇聚合釜圃贸孝几咸枕筛肤浩呸泛美铁连以凡为檀磷妄赞瞬耘砚蔓炎诡募伯抿浅糠反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1三三 釜式反应器的基本结构釜式反应器的基本结构 1 1 釜体釜体 提供足够的反应体积保证反应物达提供足够的反应体积保证反应物达到规

17、定转化率所需的时间，并且有足够到规定转化率所需的时间，并且有足够的强度和耐腐蚀能力以保证运行可靠。的强度和耐腐蚀能力以保证运行可靠。 2 2 换热装置换热装置 有效地输入或移出热量，以保证反有效地输入或移出热量，以保证反应过程最适宜地温度。应过程最适宜地温度。釜式反应器设计程序及计算方法釜式反应器设计程序及计算方法釜式反应器设计程序及计算方法釜式反应器设计程序及计算方法NEXTNEXT框漆吵曰观衅控帐涵栗演忽升慎恭枣悦鬃漾败追凶妮咸染辊侵午冗勃啤卑反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-13 3 搅拌器搅拌器 加加加加强强强强反反反反应应应应物物物物料料料料与与与与催催催催化化化化剂剂剂剂均均均

18、均匀匀匀匀混混混混合合合合使使使使之之之之接接接接触触触触良良良良好好好好，使使使使各各各各类类类类助助助助剂剂剂剂均均均均匀匀匀匀分分分分散散散散，使使使使悬悬悬悬浮浮浮浮体体体体系系系系或或或或乳乳乳乳液液液液体体体体系系系系保保保保持持持持稳稳稳稳定定定定，强强强强化化化化釜釜釜釜内内内内传传传传热热热热与传质。与传质。与传质。与传质。作用：作用：作用：作用： 混合功能混合功能 搅动功能搅动功能 分散功能分散功能 悬浮功能悬浮功能 骗参焙蛀审争哼宪页瞒戎崇纬陕拦悦希蛮伸侦左翁瓮第袖寡顷妄部填哨颇反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-14 4 轴密封装置轴密封装置 用来防止釜体与搅拌轴之间

19、的泄漏用来防止釜体与搅拌轴之间的泄漏。5 5 上、下封头上、下封头6 6 工艺接管工艺接管 为为适适应应工工艺艺需需要要，设设备备上上必必须须有有各各种种加加料料口口、出出料料口口、视视镜镜、人人孔孔及及测测温温孔孔等等，其其大大小小和和安安装装位位置置均均由由工工艺艺条条件件确定。确定。 苔芒瓤瓤搓幼燕魁凡鉴癣独欠庄遇楚篙姨蛾一迢雾什扎花悦爽解园烂绞恋反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11 1 1 1 反应釜体积计算反应釜体积计算反应釜体积计算反应釜体积计算（1 1 1 1）间歇反应釜间歇反应釜间歇反应釜间歇反应釜 （2 2 2 2）连续反应釜连续反应釜连续反应釜连续反应釜2 2 2 2

20、 确定封头型式确定封头型式确定封头型式确定封头型式3 3 3 3 确定封头与筒体的连接方式确定封头与筒体的连接方式确定封头与筒体的连接方式确定封头与筒体的连接方式4 4 4 4 反应釜直径反应釜直径反应釜直径反应釜直径D D D D0 0 0 0与筒体高度与筒体高度与筒体高度与筒体高度H H H H的确定的确定的确定的确定5 5 5 5 计算并选择釜体内径。计算并选择釜体内径。计算并选择釜体内径。计算并选择釜体内径。 计算釜体直边高度。计算釜体直边高度。计算釜体直边高度。计算釜体直边高度。 计算最高液位、最低液位。计算最高液位、最低液位。计算最高液位、最低液位。计算最高液位、最低液位。 画出反

21、应器几何外型示意图。画出反应器几何外型示意图。画出反应器几何外型示意图。画出反应器几何外型示意图。6 6 6 6 应用举例应用举例应用举例应用举例 7 7 7 7 釜式反应器小结釜式反应器小结釜式反应器小结釜式反应器小结 我我 四四 釜式反应器设计程序及计算方法釜式反应器设计程序及计算方法缩静续讶剑锅沽是激屿颁缉急毗疚止谜撮墟德何编悠轮摹布欺更然役匡拆反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1a.a.根据年产量确定日产量根据年产量确定日产量根据年产量确定日产量根据年产量确定日产量WWd d ，kgdkgd-1-1b.b.确定生产周期或每天生产批数确定生产周期或每天生产批数确定生产周期或每天生产批

22、数确定生产周期或每天生产批数 T T T T= =R R+ + a a (6-1) (6-1)式中式中式中式中 T T一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，h h； R R反应达到预期转化率所需反应时间，反应达到预期转化率所需反应时间，反应达到预期转化率所需反应时间，反应达到预期转化率所需反应时间，h h； a a 辅助操作时间，辅助操作时间，辅助操作时间，辅助操作时间，h h。 则：每天生产批数则：每天生产批数则：每天生产批数则：每天生产批数 24 /24 /24 /24 /T T (6-2) (6-2) c.c.选择反应器装料系数选择反应器装料系数

23、选择反应器装料系数选择反应器装料系数 V V V VR R R R/V/V/V/VT T T T (6-3)(6-3) 式中式中式中式中 V VR R 反应物料所占体积，反应物料所占体积，反应物料所占体积，反应物料所占体积，mm3 3 V VT T 反应器实际体积，反应器实际体积，反应器实际体积，反应器实际体积，mm3 3。 搅拌釜反应器，搅拌釜反应器，搅拌釜反应器，搅拌釜反应器，取取取取0.70.70.80.8，有起泡或沸腾时，取，有起泡或沸腾时，取，有起泡或沸腾时，取，有起泡或沸腾时，取0.40.40.60.6。间歇釜式反应器容积计算方法间歇釜式反应器容积计算方法昏苍琵拎收陀羌量寸肾藤争巧

24、到瞅厘凰援交段寞脏滁剃贪皖盘泥蝎摘耶请反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1d.d.计算反应器体积及台数计算反应器体积及台数计算反应器体积及台数计算反应器体积及台数间歇釜式反应器容积计算方法间歇釜式反应器容积计算方法多台反应器并联使用多台反应器并联使用多台反应器并联使用多台反应器并联使用或WWd d 日产量日产量日产量日产量 ，kgdkgd-1-1T T一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，一个生产周期的时间，h h 每天生产批数每天生产批数每天生产批数每天生产批数 反应器装料系数反应器装料系数反应器装料系数反应器装料系数V VR R 反应物料所占体积，反应物料所占体积

25、，反应物料所占体积，反应物料所占体积，mm3 3 V VT T 反应器实际体积，反应器实际体积，反应器实际体积，反应器实际体积，mm3 3揖阵趴拒委戎伐周孰滑苟遗详蔡苞寐价遣咀打笛酵拍蝉援忠峻衍略宠乎伸反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1a.a.根据年产量确定每小时处理物料量根据年产量确定每小时处理物料量根据年产量确定每小时处理物料量根据年产量确定每小时处理物料量 d d , kgh, kgh-1-1；b.b.确定物料平均停留时间确定物料平均停留时间确定物料平均停留时间确定物料平均停留时间 ，( (无辅助操作时间无辅助操作时间无辅助操作时间无辅助操作时间) )，h h；c.c.确定装料系数

26、确定装料系数确定装料系数确定装料系数(同间歇操作同间歇操作同间歇操作同间歇操作); );d.d.计算反应器体积及台数。计算反应器体积及台数。计算反应器体积及台数。计算反应器体积及台数。连续操作反应液体积计算公式如下：连续操作反应液体积计算公式如下：连续操作反应液体积计算公式如下：连续操作反应液体积计算公式如下：连续釜式反应器容积计算方法连续釜式反应器容积计算方法耽含拷纂前恐屎役塘区醋讽斩嫉涧擅骗脓特壳扶鼓产霸嚎啃妻收阉矾骤男反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1a.a.a.a.标准椭圆封头标准椭圆封头标准椭圆封头标准椭圆封头(standard ellipse head)(standard e

27、llipse head)(standard ellipse head)(standard ellipse head) b.b.碟封头碟封头(dished head) (dished head) c.c.锥形封头（锥形封头（conical head) conical head) d.d.球面封头（球面封头（spherical head)spherical head) 封头封头(end plate)是化工设备的重要组成部是化工设备的重要组成部分，它与圆形直筒部分一起组成设备的外分，它与圆形直筒部分一起组成设备的外壳，如储罐、塔设备、换热器、反应器等壳，如储罐、塔设备、换热器、反应器等设备的釜体均是

28、由筒体与封头组成的。设备的釜体均是由筒体与封头组成的。 确定封头型式确定封头型式封头的设计参数及特点封头的设计参数及特点封头的设计参数及特点封头的设计参数及特点牛籽完原植未届忘戈症谁绪曼垢糠寥梨窑痔形扛泼蕴工痰粘形衅辅宠培豌反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1封头的设计参数及特点封头的设计参数及特点封头名称封头高度（h）封头侧面积(s)封头体积(V)特 点半球封头0.5D0.5D1.571D1.571D2 20.2618D0.2618D3 3标准椭圆封 头0.25D0.25D1.083D1.083D2 20.131D0.131D3 3应力分布均匀，封头与筒体的强度相等，应用最广碟封头0.2

29、25D0.225D1.063D1.063D2 20.122D0.122D3 3曲面连接处存在弯曲应力，强度不如标准椭圆封头球面封头0.134D0.134D0.842D0.842D2 20.0539D0.0539D3 3一般用于卧式容器的两端封头平封头0D0D0.785D0.785D2 20D0D3 3600锥封头0.866D0.866D1.571D1.571D2 20.2267D0.2267D3 3应力分布不均匀，加工简单，造价低，排料容易，可用于低压反应器。如间歇缩聚反应，产物粘度高，采用1200锥封头作为下封头便于出料。1200锥封头0.375D0.375D1.123D1.123D2 20

30、.1397D0.1397D3 3900锥封头0.5D0.5D1.111D1.111D2 20.1309D0.1309D3 3示意图示意图示意图示意图孽藻咽将匆撰盎灿搔芯臂躯俩议仲郸锌悬漏哲迢岗萍纳熏杨渐阴贱荤亲笛反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1各种封头的外形尺寸各种封头的外形尺寸卫胸浙扮滞仁撬啊痛疟挤洒蕴畜喀斟酿戎瘦场凡估夷需钵翱翟姥挑饰赢决反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1封头与筒体的连接形式有两种封头与筒体的连接形式有两种封头与筒体的连接形式有两种封头与筒体的连接形式有两种: :焊接连接和法兰连焊接连接和法兰连焊接连接和法兰连焊接连接和法兰连接接接接。法兰连接便于设备内部结构

31、的。法兰连接便于设备内部结构的。法兰连接便于设备内部结构的。法兰连接便于设备内部结构的安装与检修安装与检修安装与检修安装与检修，但，但，但，但造价较高，密封性能较差造价较高，密封性能较差造价较高，密封性能较差造价较高，密封性能较差; ;焊接连接设备焊接连接设备焊接连接设备焊接连接设备结构简单、结构简单、结构简单、结构简单、造价低、密封性能好，但不利于设备安装与检修造价低、密封性能好，但不利于设备安装与检修造价低、密封性能好，但不利于设备安装与检修造价低、密封性能好，但不利于设备安装与检修，为此常在釜体上封头上开设人孔。一般来说，对于为此常在釜体上封头上开设人孔。一般来说，对于为此常在釜体上封头

32、上开设人孔。一般来说，对于为此常在釜体上封头上开设人孔。一般来说，对于搅拌釜反应器，若反应器直径较大，对密封要求较搅拌釜反应器，若反应器直径较大，对密封要求较搅拌釜反应器，若反应器直径较大，对密封要求较搅拌釜反应器，若反应器直径较大，对密封要求较高时，应采用焊接连接。若直径较小，内部结构比高时，应采用焊接连接。若直径较小，内部结构比高时，应采用焊接连接。若直径较小，内部结构比高时，应采用焊接连接。若直径较小，内部结构比较复杂，对安装和检修要求较明确时，可采用法兰较复杂，对安装和检修要求较明确时，可采用法兰较复杂，对安装和检修要求较明确时，可采用法兰较复杂，对安装和检修要求较明确时，可采用法兰连

33、接。连接。连接。连接。容器法兰及垫片的设计标准参见附录容器法兰及垫片的设计标准参见附录容器法兰及垫片的设计标准参见附录容器法兰及垫片的设计标准参见附录。容器法兰的密封面型式有平面、凹凸面和榫槽面三容器法兰的密封面型式有平面、凹凸面和榫槽面三容器法兰的密封面型式有平面、凹凸面和榫槽面三容器法兰的密封面型式有平面、凹凸面和榫槽面三种种种种 ( (图图图图) )，其中榫槽面法兰密封性能最好，平面法兰，其中榫槽面法兰密封性能最好，平面法兰，其中榫槽面法兰密封性能最好，平面法兰，其中榫槽面法兰密封性能最好，平面法兰最差，但平面法兰造价低，因此可根据设备的性能最差，但平面法兰造价低，因此可根据设备的性能最

34、差，但平面法兰造价低，因此可根据设备的性能最差，但平面法兰造价低，因此可根据设备的性能要求进行选择。要求进行选择。要求进行选择。要求进行选择。确定封头与筒体的连接方式确定封头与筒体的连接方式 法兰的结构及密封面型式法兰的结构及密封面型式盔秽篓痴当黔傈慨迫震尉剃脉市媳碑吴篙帮昼奔睡洛美漂栋杉唯秆钢乐晰反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1法兰的结构及密封面型式法兰的结构及密封面型式邓句舞垫虏咸戎藉揽周棒耐窄廖扰酵沛薄娟庆笆怂媒螺废订犬辗挣羡嫁揣反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1H H 釜体总高度釜体总高度釜体总高度釜体总高度 ( (HeightHeight，包括封头高度，包括封头高度，包

35、括封头高度，包括封头高度) )，mm；D D 釜体直径釜体直径釜体直径釜体直径 ( (DiameterDiameter) )，mm。H/DH/D小小小小 ( (矮胖型矮胖型矮胖型矮胖型) )，釜内液体比表面积大，表面更新，釜内液体比表面积大，表面更新，釜内液体比表面积大，表面更新，釜内液体比表面积大，表面更新容易，小分子组分易汽化容易，小分子组分易汽化容易，小分子组分易汽化容易，小分子组分易汽化; ;搅拌轴相对较短，搅拌装搅拌轴相对较短，搅拌装搅拌轴相对较短，搅拌装搅拌轴相对较短，搅拌装置旋转稳定；搅拌桨直径大，需要搅拌功率高；对置旋转稳定；搅拌桨直径大，需要搅拌功率高；对置旋转稳定；搅拌桨直

36、径大，需要搅拌功率高；对置旋转稳定；搅拌桨直径大，需要搅拌功率高；对传热面积的增加不利传热面积的增加不利传热面积的增加不利传热面积的增加不利; ;传热距离较长，传热效果差。传热距离较长，传热效果差。传热距离较长，传热效果差。传热距离较长，传热效果差。H/DH/D大大大大 ( (瘦高型瘦高型瘦高型瘦高型) )，釜内液体比表面积小，有利于气，釜内液体比表面积小，有利于气，釜内液体比表面积小，有利于气，釜内液体比表面积小，有利于气体吸收体吸收体吸收体吸收; ;搅拌轴较长，加工困难，且旋转不稳定搅拌轴较长，加工困难，且旋转不稳定搅拌轴较长，加工困难，且旋转不稳定搅拌轴较长，加工困难，且旋转不稳定; ;

37、单单单单位反应器体积夹套传热面积较大，传热距离较短，位反应器体积夹套传热面积较大，传热距离较短，位反应器体积夹套传热面积较大，传热距离较短，位反应器体积夹套传热面积较大，传热距离较短，传热效果较好。传热效果较好。传热效果较好。传热效果较好。反应釜直径反应釜直径D D0 0与筒体高度与筒体高度H H的确定的确定矢褐码酣松揍优胰童篷柞熬消晚昧榷佑匣次镰殷养矮艇诉豹鹃袖郭舷菜橇反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1反应釜直径反应釜直径D D0 0与筒体高度与筒体高度H H的确定的确定需崖亲挤倘撰揣监高达夹耀通辈贴踩晃捶荒芦娟盔厢缺瑟浩界笨愉妊片砰反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1例例例例6-

38、16-1 有有有有一一一一变变变变容容容容反反反反应应应应体体体体系系系系，采采采采用用用用搅搅搅搅拌拌拌拌釜釜釜釜反反反反应应应应器器器器，日日日日产产产产量量量量W W W Wd d d d=26.6td=26.6td=26.6td=26.6td-1-1-1-1, , , ,间间间间歇歇歇歇操操操操作作作作。R R R R3h3h3h3h、a a a a=0.5h=0.5h=0.5h=0.5h、m m m m970kgm970kgm970kgm970kgm-3-3-3-3、体体体体积积积积收收收收缩缩缩缩系系系系数数数数-0.2-0.2-0.2-0.2、0.60.60.60.6、H/DH/

39、DH/DH/D1.51.51.51.52 2 2 2，上上上上下下下下封封封封头头头头均均均均用用用用标标标标准准准准椭椭椭椭圆圆圆圆封封封封头头头头，如如如如本本本本题题题题附附附附图所示，确定反应器几何外形尺寸。图所示，确定反应器几何外形尺寸。图所示，确定反应器几何外形尺寸。图所示，确定反应器几何外形尺寸。可可可可以以以以取取取取V V= =1212MM3 3嗣颇算蔬醛寺毕低配谬慕翔驼哑锚袜逊灭移岭炭趟厦信铂垃培似请森腋兑反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1解：解：解：解：查表查表查表查表6-16-1标准椭圆封头的体积为标准椭圆封头的体积为标准椭圆封头的体积为标准椭圆封头的体积为0.1

40、31D0.131D3 3、h h封封封封D/4D/4。令：令：令：令：h h为釜体直边高度、为釜体直边高度、为釜体直边高度、为釜体直边高度、H H为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则： H Hh h+ +2h2h封封封封h+D/2=1.5Dh+D/2=1.5D反应液体积：反应液体积：反应液体积：反应液体积：若取若取若取若取H/DH/D1.51.5，则有：，则有：，则有：，则有：h hD D反应器总体积应为：反应器总体积应为：反应器总体积应为：反应器总体积应为： 间歇操作周期：间歇操作周期：间歇操作周期：间歇操作周期：缠美塘琐疯粹拔恨漏噬

41、舅虚艰缎员础沈识奶斯审负资煽繁囤相稼点丙繁注反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 虽虽虽虽然然然然反反反反应应应应器器器器属属属属于于于于非非非非标标标标准准准准设设设设备备备备，但但但但用用用用于于于于制制制制造造造造反反反反应应应应器器器器的的的的上上上上下下下下封封封封头头头头仍仍仍仍应应应应该该该该选选选选用用用用标标标标准准准准封封封封头头头头（参参参参见见见见附附附附录录录录）。因因因因为为为为H/DH/D取取取取得得得得较较较较小小小小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为所以此处按公称尺寸选定釜体直径为所以此处按公称尺寸选定釜体直径为所以此处按公称尺寸选定釜体直径为1.8m1.

42、8m。 釜体的直边高度为：釜体的直边高度为：釜体的直边高度为：釜体的直边高度为： 釜体实际高度为：釜体实际高度为：釜体实际高度为：釜体实际高度为： 根据表6-2取封头直边高度为50mm,釜体圆形直筒部分高度:2.020-20.051.920m 反应器的实际体积为：剑烹凹乾横徊强茁退侥塑蛋譬酣尉账冻磋眩块募疡肯泄泄壳噪唁用锅毖钧反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1最低液位：最低液位： 反应器实际长径比为：反应器实际长径比为：反应器实际长径比为：反应器实际长径比为：H/D=2.92/1.8=1.622H/D=2.92/1.8=1.622。最高液位：最高液位：最高液位：最高液位： 局熊支筐发掠殆

43、饯埋期蔬秤玛菊晰品痕谴尹刚躺妇幌跟控测器瘁没侗田撤反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 小小 结结 定操作方式定操作方式 反应器体积计算反应器体积计算 确定封头型式及连接方式确定封头型式及连接方式 确定釜体高度和直径确定釜体高度和直径 确定反应器的实际体积确定反应器的实际体积 反应器的实际长径比反应器的实际长径比 计算最高液位、最低液位计算最高液位、最低液位 画出反应器几何外形示意图画出反应器几何外形示意图露幌粳断伞苑麻蝴瞧繁择死孽套肖洋近谣镐枪勒舱膀逛按蔷述截霹炙镭速反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1例例例例6-26-2 有有有有一一一一丙丙丙丙烯烯烯烯聚聚聚聚合合合合反反反反应应

44、应应体体体体系系系系，采采采采用用用用搅搅搅搅拌拌拌拌釜釜釜釜反反反反应应应应器器器器，年年年年产产产产量量量量W W W Wy y y y=4250ty=4250ty=4250ty=4250ty-1-1-1-1, , , ,间间间间歇歇歇歇操操操操作作作作, , , ,年年年年工工工工作作作作时时时时间间间间8000800080008000小小小小时时时时。R R R R3.5h3.5h3.5h3.5h、a a a a=1.5h=1.5h=1.5h=1.5h、m m m m500kgm500kgm500kgm500kgm-3-3-3-3、体体体体积积积积收收收收缩缩缩缩系系系系数数数数-0.

45、2-0.2-0.2-0.2、0.60.60.60.6、H/DH/DH/DH/D1.81.81.81.82.52.52.52.5，上上上上下下下下封封封封头头头头均均均均用用用用标标标标准准准准椭椭椭椭圆圆圆圆封封封封头头头头，如如如如本本本本题题题题附附附附图图图图所所所所示示示示，确确确确定定定定反反反反应应应应器器器器几几几几何何何何外形尺寸。外形尺寸。外形尺寸。外形尺寸。归偿矾嗽絮八糟饯湃塞普雀髓块戈克谩踢豹颧甘毅曲菱氰梁妆踞叼救西饯反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1则，则，D=4.380mD=4.380m解：间歇操作周期为：解：间歇操作周期为：T=R+a=3.5+1.5=5.00

46、hr；年批次：年批次：8000/5=1600反应液体积：反应液体积：VR=4250103/（1600500）=5.3125m3反应液总体积：反应液总体积：VT=VR/=5.3125/0.6=8.8542m3查表查表1得标准椭圆封头体积为得标准椭圆封头体积为0.131D3,h封封=0.25D令令h为釜体直边高度，为釜体直边高度，H为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则：Hh2h封封hD/2=1.8D(取取H/D1.8)，则，则h=1.3D D=1.9039m因为因为H/D取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为1.8000m釜体的直边高度为：釜

47、体的直边高度为：吏豺郸审秒块摸缅请惫捎征倔辙骚种碘澳腮晤煤幢娟凰税炊商搀寨墓袋骨反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1根据表根据表2取封头直边高度为取封头直边高度为50mm,釜体圆形直筒部分高度釜体圆形直筒部分高度:2.8805-20.052.7805m反应器实际体积：反应器实际体积：反应器实际高度为反应器实际高度为Hh2h封封hD/2=2.88051.8000/23.7805m反应器实际长径比：反应器实际长径比：H/D=3.7805/1.8=2.1003最高液位：最高液位：最低液位：最低液位：秧呻赚摧钡下凌胖窍痔皱蔗僧了佬绦扁皆滴抡彼非输敛腮售祖陋愈娥踢挂反应器工艺设计2-1反应器工艺设计

48、2-1解：间歇操作周期为：解：间歇操作周期为：T T=R R+a=3.5+1.5=5.00h+a=3.5+1.5=5.00h年批次：年批次：8000/5=16008000/5=1600反应液体积：反应液体积：V VR R=425010=4250103 3/ /（16005001600500）=5.3125m=5.3125m3 3反应液总体积：反应液总体积：V VT T=V=VR R/=5.3125/0.6=8.8542m/=5.3125/0.6=8.8542m3 3查表查表1 1得标准椭圆封头体积为得标准椭圆封头体积为0.131D0.131D3 3,h,h封封=0.25D=0.25D令令h h

49、为釜体直边高度，为釜体直边高度，H H为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则：H Hh h2h2h封封h hD/2=1.8D(D/2=1.8D(取取H/DH/D1.8)1.8)，则，则h=1.3Dh=1.3D则，则，D=4.380mD=4.380m解：间歇操作周期为：解：间歇操作周期为：T=R+a=3.5+1.5=5.00hr；年批次：年批次：8000/5=1600反应液体积：反应液体积：VR=4250103/（1600500）=5.3125m3反应液总体积：反应液总体积：VT=VR/=5.3125/0.6=8.8542m3查表查表1得标准椭圆封头体积为得标准椭圆封头体积为0.131D

50、3,h封封=0.25D令令h为釜体直边高度，为釜体直边高度，H为反应器釜体总高度，则：为反应器釜体总高度，则：Hh2h封封hD/2=1.8D(取取H/D1.8)，则，则h=1.3D则，则，D=4.380m因为因为H/D取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为1.8000m釜体的直边高度为：釜体的直边高度为：根据表根据表2取封头直边高度为取封头直边高度为50mm,釜体圆形直筒部分高度釜体圆形直筒部分高度:2.8805-20.052.7805m反应器实际体积：反应器实际体积：反应器实际高度反应器实际高度Hh2h封封5.3424/4=7.34m反应器实际高

51、度为反应器实际高度为Hh2h封封hD/2=2.88051.8000/23.7805m反应器实际长径比：反应器实际长径比：H/D=3.7805/1.8=2.1003最高液位：最高液位：最低液位：最低液位：2解：物料流程示意图：解：物料流程示意图： 幕芥俐垃扒列乓蚌谭淹雪母垢顺架颐惯云库馅挠秦晋坡展堤戌巳唯寞级信反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1因为H/D取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径为1.8000m釜体的直边高度为：根据表2取封头直边高度为50mm,釜体圆形直筒部分高度:2.8805-20.052.7805m反应器实际体积：反应器实际高度Hh2h封5.3424/4=7.34m反应

52、器实际高度为Hh2h封hD/2=2.88051.8000/23.7805m反应器实际长径比：H/D=3.7805/1.8=2.1003最高液位：最低液位：2解：物料流程示意图： 纽惑融拧路纸明约丝功闷磐姿山粉患痛奔枢屠态柏夏振返漫足盈撵赢椎蓄反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1C C液相本体法聚丙烯生产工艺的聚合釜属于液相本体法聚丙烯生产工艺的聚合釜属于液相本体法聚丙烯生产工艺的聚合釜属于液相本体法聚丙烯生产工艺的聚合釜属于中压容器，同时考虑挂胶问题，据此进行中压容器，同时考虑挂胶问题，据此进行中压容器，同时考虑挂胶问题，据此进行中压容器，同时考虑挂胶问题，据此进行主要设备的选择和工艺尺寸

53、的设计计算。主要设备的选择和工艺尺寸的设计计算。主要设备的选择和工艺尺寸的设计计算。主要设备的选择和工艺尺寸的设计计算。1 反应釜设计反应釜设计反应釜设计反应釜设计2 2 闪蒸釜设计闪蒸釜设计3 3 泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型 实例实例 PP PP间歇法间歇法 诊趁管干年硒尺稼甚喷巾吸僚碎伐吮预圈蔡券扑施癣腑温甚扫韩倡择帐核反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1国内国内国内国内间歇法间歇法间歇法间歇法本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合PPPPPPPP生产技术中，生产装置生产技术中，生产装置生产技术中，生产装置生产技术中，生产装置中所用的聚合

54、釜主要有中所用的聚合釜主要有中所用的聚合釜主要有中所用的聚合釜主要有4m4m4m4m3 3 3 3、12m12m12m12m3 3 3 3和和和和15m15m15m15m3 3 3 33 3 3 3种种种种 。开始反应时，釜内全是液相丙烯，随着反应时开始反应时，釜内全是液相丙烯，随着反应时开始反应时，釜内全是液相丙烯，随着反应时开始反应时，釜内全是液相丙烯，随着反应时间的延长，液相丙烯中悬浮的聚丙烯固体颗间的延长，液相丙烯中悬浮的聚丙烯固体颗间的延长，液相丙烯中悬浮的聚丙烯固体颗间的延长，液相丙烯中悬浮的聚丙烯固体颗粒逐渐增多，反应后期几乎全是粒逐渐增多，反应后期几乎全是粒逐渐增多，反应后期几

55、乎全是粒逐渐增多，反应后期几乎全是PPPPPPPP颗粒颗粒颗粒颗粒 。聚合釜采用聚合釜采用聚合釜采用聚合釜采用螺带式搅拌器螺带式搅拌器螺带式搅拌器螺带式搅拌器（单螺带搅拌或双螺（单螺带搅拌或双螺（单螺带搅拌或双螺（单螺带搅拌或双螺带搅拌）。为防止釜底下料管的堵塞，釜底带搅拌）。为防止釜底下料管的堵塞，釜底带搅拌）。为防止釜底下料管的堵塞，釜底带搅拌）。为防止釜底下料管的堵塞，釜底设计了设计了设计了设计了小搅拌小搅拌小搅拌小搅拌。聚合热以。聚合热以。聚合热以。聚合热以夹套散热夹套散热夹套散热夹套散热为主，辅为主，辅为主，辅为主，辅以釜内冷却管散热的方式。以釜内冷却管散热的方式。以釜内冷却管散热的

56、方式。以釜内冷却管散热的方式。一一 聚合釜设计容积的计算聚合釜设计容积的计算 匙哎备疟荒肤哆瞪氛绊狸棚涡柞砰斧反案隘逞型裙幽智治逝辽簿北挥贺裳反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1反应釜设计1.11.1聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定1.2 1.2 聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定1.3 1.3 聚合釜外形尺寸的设计聚合釜外形尺寸的设计聚合釜外形尺寸的设计聚合釜外形尺寸的设计1.4 1.4 内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 2 2 闪蒸釜设计闪蒸釜设计3 3 泵类等辅助设备

57、的选型泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型铰牵赠邻讲恬豁虫讼佣渔寝柑占真丰圃惨沽它畏纵漠营憋程侣县西烟碍速反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1C C1.11.1聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定聚合釜材质的选定C C 聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜生生生生产产产产的的的的操操操操作作作作压压压压力力力力为为为为3.50.1Mpa3.50.1Mpa3.50.1Mpa3.50.1Mpa，反反反反应应应应温温温温度度度度为为为为763763763763，同同同同时时时时催催催催化化化化剂剂剂剂有有有有腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀作作作作用用用用，聚聚聚聚合合合合有有有有挂挂挂

58、挂胶胶胶胶现现现现象象象象，故故故故其其其其材材材材质质质质选选选选用用用用不不不不锈钢，这样产品的清洁度也较高。锈钢，这样产品的清洁度也较高。锈钢，这样产品的清洁度也较高。锈钢，这样产品的清洁度也较高。定塌术粒挛左逗帜浦抓愁书夺奉以苟勋踌恕唯草扎连甸铬邹茸懒厉宵速恩反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1每釜每次产量：每釜每次产量：每釜每次产量：每釜每次产量：2658Kg2658Kg2658Kg2658Kg则则每釜年每釜年每釜年每釜年产产量：量：量：量：80002658/(51000)=4252.8t80002658/(51000)=4252.8t80002658/(51000)=4252.

59、8t80002658/(51000)=4252.8t 1.2 1.2 1.2 1.2 聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定聚合釜容积的确定 计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：可以取可以取可以取可以取V=12mV=12m3 3式中：式中：式中：式中：VVVV聚合釜设计容积，聚合釜设计容积，聚合釜设计容积，聚合釜设计容积，m m m m3 3 3 3； E E E E装置单线生产能力，装置单线生产能力，装置单线生产能力，装置单线生产能力，t/at/at/at/a； P P P P单釜操作周期，单釜操作周期，单釜操作周期，单釜操作周期，h h h h； T T T T年操作时数，年

60、操作时数，年操作时数，年操作时数，h/ah/ah/ah/a； C C C C丙烯转化率，丙烯转化率，丙烯转化率，丙烯转化率，% % % %； d d d d最高操作温度（最高操作温度（最高操作温度（最高操作温度（75757575）时液相丙烯的密度，）时液相丙烯的密度，）时液相丙烯的密度，）时液相丙烯的密度，t/mt/mt/mt/m3 3 3 3； 聚合釜最高操作温度条件下的设计装料系数，聚合釜最高操作温度条件下的设计装料系数，聚合釜最高操作温度条件下的设计装料系数，聚合釜最高操作温度条件下的设计装料系数，% % % %。钉油源婉削瘟犀睫省曝裂干珊幕彤翌姨奎骤徐骆腻洱先染掀蔼遁刑衍烫崔反应器工艺

61、设计2-1反应器工艺设计2-11.1.1.1.聚合釜高径比的选择聚合釜高径比的选择聚合釜高径比的选择聚合釜高径比的选择 聚合釜高径比的选取主要考虑三个方面的需要：聚合釜高径比的选取主要考虑三个方面的需要：聚合釜高径比的选取主要考虑三个方面的需要：聚合釜高径比的选取主要考虑三个方面的需要：有有有有利利利利于于于于聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜撤撤撤撤热热热热，所所所所以以以以要要要要保保保保证证证证较较较较大大大大的的的的高高高高径径径径比比比比才才才才能能能能保证足够的比热面；保证足够的比热面；保证足够的比热面；保证足够的比热面；有有有有利利利利于于于于氢氢氢氢调调调调，要要要要保保保保证证证证有有

62、有有足足足足够够够够的的的的比比比比界界界界面面面面（单单单单位位位位釜釜釜釜容容容容积积积积的界面面积），聚合釜的高径比不能选取过大；的界面面积），聚合釜的高径比不能选取过大；的界面面积），聚合釜的高径比不能选取过大；的界面面积），聚合釜的高径比不能选取过大；考考考考虑虑虑虑对对对对搅搅搅搅拌拌拌拌功功功功率率率率的的的的影影影影响响响响，高高高高径径径径比比比比越越越越大大大大，搅搅搅搅拌拌拌拌功功功功率率率率越越越越大，消耗的动力越大，因此高径比不宜过大。大，消耗的动力越大，因此高径比不宜过大。大，消耗的动力越大，因此高径比不宜过大。大，消耗的动力越大，因此高径比不宜过大。12m12m1

63、2m12m3 3 3 3聚合釜的高径比选取聚合釜的高径比选取聚合釜的高径比选取聚合釜的高径比选取2.152.152.152.15（即（即（即（即H=2.15DH=2.15DH=2.15DH=2.15D）1.3 1.3 聚合釜外形尺寸的设计聚合釜外形尺寸的设计皖迸复陪匙遗匣围湖盒砸琶九油纤汀阵醋律辟锑嚼账召前圣柜钡恨憋溅攒反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1聚合釜外形尺寸示意图如图所示聚合釜外形尺寸示意图如图所示聚合釜外形尺寸示意图如图所示聚合釜外形尺寸示意图如图所示 V V V V1 1 1 1=D=D=D=D2 2 2 2H H H H1 1 1 1/4/4/4/4因为因为因为因为H H

64、 H H1 1 1 1=H-0.6D=H-0.6D=H-0.6D=H-0.6D，H=2.15DH=2.15DH=2.15DH=2.15D故故故故V V V V1 1 1 1=D=D=D=D2 2 2 2（H-0.6DH-0.6DH-0.6DH-0.6D）/4/4/4/4 V V V V1 1 1 1=D=D=D=D2 2 2 2（2.15D-0.6D2.15D-0.6D2.15D-0.6D2.15D-0.6D）/4/4/4/4=1.217D=1.217D=1.217D=1.217D3 3 3 3 两封头容积：两封头容积：两封头容积：两封头容积： 2. 2.釜直径的求取釜直径的求取 茵迈凡瑞诌戏

65、返刘禄榆相唯阳检看哼毋茅祝狼祈匙察哎巩喀坊驯衬布屿络反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1聚合釜容积：聚合釜容积：聚合釜容积：聚合釜容积：V=VV=VV=VV=V1 1 1 1+V+V+V+V2 2 2 2 V=V V=V V=V V=V1 1 1 1+V+V+V+V2 2 2 2=1.217D=1.217D=1.217D=1.217D3 3 3 3+0.314D+0.314D+0.314D+0.314D3 3 3 3 得：得：得：得：V=1.531DV=1.531DV=1.531DV=1.531D3 3 3 3式中：式中：式中：式中： D= D= D= D= V V V V聚合釜容积，聚合

66、釜容积，聚合釜容积，聚合釜容积，m m m m3 3 3 3； D D D D聚合釜直径，聚合釜直径，聚合釜直径，聚合釜直径，m m m m； V V V V1 1 1 1筒体部分容积，筒体部分容积，筒体部分容积，筒体部分容积，m m m m3 3 3 3； V V V V2 2 2 2椭圆封头容积，椭圆封头容积，椭圆封头容积，椭圆封头容积，m m m m3 3 3 3； H H H H1 1 1 1筒体部分高度，筒体部分高度，筒体部分高度，筒体部分高度，m m m m； H H H H聚合釜高，聚合釜高，聚合釜高，聚合釜高，m m m m； d d d d椭圆封头短轴直径，椭圆封头短轴直径，

67、椭圆封头短轴直径，椭圆封头短轴直径，m m m m。当当当当V=12mV=12mV=12mV=12m3 3 3 3时：时：时：时： D= =1.986m D= =1.986m D= =1.986m D= =1.986m，取，取，取，取D=2.0mD=2.0mD=2.0mD=2.0m。 2. 2.釜直径的求取釜直径的求取 楷孟屠匀彝颤遣挨腋聘写猛医佰脂蔫玖氟家减果枫蛤酋劲淋勾詹伞仁蓟伶反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1釜高釜高釜高釜高H H H H 根根根根 据据据据 高高高高 径径径径 比比比比 H=2.15DH=2.15DH=2.15DH=2.15D， 可可可可 求求求求 得得得得 釜

68、釜釜釜 高高高高 。H=2.15DH=2.15DH=2.15DH=2.15D即即即即为为为为求求求求取取取取釜釜釜釜高高高高的的的的公公公公式式式式。则则则则，12m12m12m12m3 3 3 3聚聚聚聚合釜的釜高合釜的釜高合釜的釜高合釜的釜高H H H H为：为：为：为： H=2.15D=2.15 2.0m=4.30m H=2.15D=2.15 2.0m=4.30m H=2.15D=2.15 2.0m=4.30m H=2.15D=2.15 2.0m=4.30m 圆筒体高圆筒体高圆筒体高圆筒体高H H H H1 1 1 1为：为：为：为： H H H H1 1 1 1=H-0.6D=H-0.

69、6D=H-0.6D=H-0.6D=（2.15-0.62.15-0.62.15-0.62.15-0.6） D=1.55D=1.552.0m=3.10m D=1.55D=1.552.0m=3.10m D=1.55D=1.552.0m=3.10m D=1.55D=1.552.0m=3.10m 3. 3.其他外形尺寸的确定其他外形尺寸的确定志榷哀汤锗膀伴骸太胡唆暖俐季泽曲奶熙姑蛹吉苏乏扼哇痛毕抱纤孝吻困反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1椭圆封头直径椭圆封头直径椭圆封头直径椭圆封头直径d d d d的求取的求取的求取的求取 根根根根据据据据d=0.6Dd=0.6Dd=0.6Dd=0.6D，可可可可

70、求求求求得得得得12m12m12m12m3 3 3 3釜釜釜釜的的的的椭椭椭椭圆圆圆圆封封封封头头头头直直直直径为：径为：径为：径为： d=0.62.0=1.2md=0.62.0=1.2md=0.62.0=1.2md=0.62.0=1.2m 椭圆封头的高椭圆封头的高椭圆封头的高椭圆封头的高r=r=r=r=d/2=1.2/2d/2=1.2/2d/2=1.2/2d/2=1.2/2 =0.6m =0.6m =0.6m =0.6m根据以上数据复算釜的实际容积根据以上数据复算釜的实际容积根据以上数据复算釜的实际容积根据以上数据复算釜的实际容积 V=1.531D V=1.531D V=1.531D V=1

71、.531D3 3 3 3=1.5312.0=1.5312.0=1.5312.0=1.5312.03 3 3 3=12.25m=12.25m=12.25m=12.25m3 3 3 3夹套比传热面夹套比传热面夹套比传热面夹套比传热面 设设设设F F F F夹夹夹夹为夹套面积，则夹套比传热面为夹套面积，则夹套比传热面为夹套面积，则夹套比传热面为夹套面积，则夹套比传热面 3. 3.其他外形尺寸的确定其他外形尺寸的确定墨御孙眷昔支粟姑赴沁虾她犀完拧蓟帝恫掐幽旧砍区嘻朗班对付栗吨池洪反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1比界面比界面比界面比界面 3. 3.其他外形尺寸的确定其他外形尺寸的确定青咋娄系坏悸

72、有筐鹃惊棕地厉芜丫婚囤洒般穆申砾柜仅慕缚腐嘻爬视滑葵反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 拌拌器器设设计计主主要要是是保保证证良良好好的的搅搅拌拌效效果果，搅搅拌拌效效果果的的好好坏坏关关系系到到釜釜内内的的反反应应是是否否均均匀匀，反反映映热热能能否否顺顺利利撤撤除除，气气液液界界面面能能否否及及时时更新以保证更新以保证氢调效果氢调效果。1.4 1.4 内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 沼坊油艳骸麓覆皆邱队代啤演距阐惨朗般师挨抡驳陶兔转稚逐隐妆凉嘲冉反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 间间间间歇歇歇歇式式式式液液液液相相相相本本本本体体体体法法法法聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯

73、烯装装装装置置置置的的的的聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜内内内内物物物物料料料料的的的的相相相相态态态态是是是是随随随随时时时时间间间间而而而而变变变变化化化化的的的的固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒浓浓浓浓度度度度大大大大或或或或全全全全部部部部是是是是固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒情情情情况况况况下下下下，选选选选用用用用一一一一般般般般的的的的浆式、锚式、框式搅拌器浆式、锚式、框式搅拌器浆式、锚式、框式搅拌器浆式、锚式、框式搅拌器是不适宜的。是不适宜的。是不适宜的。是不适宜的。 经经经经过过过过大大大大量量量量的的的的试试试试验验验验研研研研究究究究和和和和生生生生产产产产实实实实践践践践的

74、的的的摸摸摸摸索索索索表表表表明明明明，螺螺螺螺带带带带式式式式搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器对对对对于于于于聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒物物物物料料料料的的的的搅搅搅搅拌拌拌拌效效效效果果果果较较较较好好好好，而而而而且且且且所所所所消消消消耗耗耗耗的的的的功功功功率率率率也也也也比比比比较小。较小。较小。较小。1.4 1.4 内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 肿斗凤哎哼这汹谆菠裴迸稀晃咏超赌九帽荐例滩壶薛妒饺呜豺阶习肘这之反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11. 1. 1. 1. 螺带螺带螺带螺带2. 2. 2. 2. 搅拌转速的选定搅拌转速的选定搅拌

75、转速的选定搅拌转速的选定3. 3. 3. 3. 搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计4. 4. 4. 4. 聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算5. 5. 5. 5. 聚合釜的传热设计聚合釜的传热设计聚合釜的传热设计聚合釜的传热设计6. 6. 6. 6. 指形内冷却管的设计指形内冷却管的设计指形内冷却管的设计指形内冷却管的设计 1.4 1.4 内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 厂秸懊瘟耕守伏致猩萍的寓棱措企捧僳卢疼夷夷拽阉翌檬防循凿道稻蝴狭反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11.1.1.1.螺带螺带螺带螺带 螺带外径螺带外

76、径螺带外径螺带外径D D D D1 1 1 1 考考考考虑虑虑虑搅搅搅搅拌拌拌拌效效效效果果果果、搅搅搅搅拌拌拌拌功功功功率率率率和和和和内内内内冷冷冷冷却却却却水水水水管管管管设设设设置置置置三三三三个个个个方方方方面面面面，选选选选螺螺螺螺带带带带外外外外径径径径D D D D1 1 1 1= = = =（0.70.70.70.70.80.80.80.8）D D D D，本本本本设设设设计计计计取取取取D D D D1 1 1 1=0.75D=0.75D=0.75D=0.75D，螺螺螺螺带带带带与与与与釜釜釜釜内内内内壁间隙为壁间隙为壁间隙为壁间隙为0.25m0.25m0.25m0.25m

77、。 1.4 1.4 内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 埃诲卧美婿螺析郸秋邯输复瓮慰牡踪婆氏询轿芥烧盈疡祥影易栈楔旨习匈反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-11.1.1.1.螺带螺带螺带螺带 螺带内径螺带内径螺带内径螺带内径D D D D2 2 2 2 由由由由螺螺螺螺带带带带外外外外径径径径和和和和螺螺螺螺带带带带叶叶叶叶片片片片宽宽宽宽度度度度（b b b b）决决决决定。定。定。定。 螺带叶片宽度影响搅拌效果。螺带叶片宽度影响搅拌效果。螺带叶片宽度影响搅拌效果。螺带叶片宽度影响搅拌效果。 对对对对于于于于12m12m12m12m3 3 3 3聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜搅搅搅搅拌

78、拌拌拌螺螺螺螺带带带带宽宽宽宽度度度度一一一一般般般般选选选选取取取取0.250.250.250.250.28m0.28m0.28m0.28m，本本本本设设设设计计计计聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜搅搅搅搅拌拌拌拌螺螺螺螺带带带带宽宽宽宽度为度为度为度为0.27m0.27m0.27m0.27m。 1.41.4内构件及搅拌轴封的设计内构件及搅拌轴封的设计 弥忌错桩日竹叼抖妓粥咀夹宾慨咒雹公梁玩佳邻孜游龙颁课突霄喉看琉隔反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1螺距设计螺距设计 螺螺距距对对搅搅拌拌效效果果和和搅搅拌拌功功率率都都有有一一定定影影响响，搅搅拌拌功功率率与与螺螺距距S S0.220.22成成

79、正正比比，12m12m3 3的的釜釜螺螺带带螺螺距距与与物物料料高高度度比比为为0.30.3，为为釜釜直直筒筒高高度度的的0.250.25倍倍，聚聚合合釜釜直直筒筒高高度度为为3.10m3.10m，物物料料高高度度为为2.34m2.34m，螺螺带带螺距螺距S=0.72mS=0.72m。1.1.螺螺 带带羚灾酿沙瞥篱狂尔谢极顺灿替酌谜歹禽嫂沤驾晓陷坍郊栋谬梳识四议夜獭反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1釜底小搅拌的设置釜底小搅拌的设置 聚聚合合釜釜釜釜底底下下料料管管上上球球阀阀不不管管安安装装的的与与聚聚合合釜釜如如何何接接近近，总总会会有有一一段段短短管管搅搅拌拌不不到到，形形成成死死角

80、角，故故而而要要设设计计小小搅搅拌拌，为为防防止止釜釜底底下下料料管管的的堵堵塞塞起起到到了了很很好好的效果。的效果。1.1.螺螺 带带搅拌转速的选定搅拌转速的选定搅拌转速的选定搅拌转速的选定柠娶吏弥邓圭请日律刀皆机接镑精池廓佐疑奴鬼净堡纪割廷它劈肃蓑抑福反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 2. 2.搅拌转速的选定搅拌转速的选定 搅搅拌拌转转速速是是影影响响搅搅拌拌效效果果最最重重要要的的因因素素之之一一，搅搅拌拌转转速速越越高高，传传热热传传质质效效果果越越好好，对对氢氢调调和和产产品品熔熔体体流流动动速速度度指指标标有有利利。但但是是，搅搅拌拌速速度度高高，消消耗耗的的功功率率大大，

81、对对搅搅拌拌器器的的要要求求也也高高。此此外外，还还对对聚聚丙丙烯烯物物料料有有粉粉碎碎作作用用。因因此此，在在选择搅拌速率时应综合考虑。选择搅拌速率时应综合考虑。搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计搅拌轴封的设计狰嘘份右勋苍永蓟浴所败浦脾臀如战珠魂晰妨股邱慰摧爷京棉唤痉赴耘冤反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 液液相相本本体体聚聚合合法法的的产产品品的的熔熔体体流流动动速速率率难难以以控控制制稳稳定定，轴轴封封泄泄露露是是一一个个重重要要原原因因，故故设设计计好好搅搅拌拌轴轴封封是是十十分分重重要要的。的。 聚聚合合釜釜的的轴轴封封有有两两种种形形式式，即即机机械械式式密密封封和

82、和填填料料式式密密封封。 机机械械式式密密封封的的密密封封性性好好，用用的的好好时时可可基基本本无无泄泄漏漏，但但由由于于间间歇歇式式液液相相本本体体法法聚聚丙丙烯烯生生产产的的某某些些特特点点，使使得得机机械械式式密密封封难难以以发发挥挥很很好好的的效效果果，且且生生产产中中，固固体体物物料料浓浓度度大大，干干锅锅回回收收丙丙烯烯后后聚聚合合釜釜内内是是固固体体颗颗粒粒，易易于于进进入入机机械械密密封封内内损损坏坏密密封封端端面面。另另外外，聚聚合合釜釜搅搅拌拌轴轴封封为为悬悬臂臂长长，下下部部设设支支撑撑点点，轴轴较较长长，运运转转时时摆摆动动大大，对对机机械械密密封封不不利利。还还有有，

83、聚聚合合搅搅拌拌为为间间歇歇操操作作，搅搅拌拌速速率率低低，这这些些对对机机械械密密封封不利，不利， 因此本设计搅拌轴封选用填料式密封。因此本设计搅拌轴封选用填料式密封。3.搅拌轴封的设计聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算堕谦惨涅欣套层细冤人筐屑命姥停溜奈塔威橇汕划浙哼龙侯咸丝旨嫂础戈反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 液液液液相相相相本本本本体体体体法法法法聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜内内内内搅搅搅搅拌拌拌拌功功功功率率率率随随随随时时时时间间间间而而而而变变变变化化化化。聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜内内内内物物物物料料料料已已已已

84、确确确确定定定定时时时时，搅搅搅搅拌拌拌拌功功功功率率率率主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于设设设设备备备备的的的的几几几几个个个个因因因因素素素素，如如如如聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜的的的的高高高高径径径径比比比比，搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器型型型型长长长长及及及及尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的比比比比例例例例，搅搅搅搅拌拌拌拌转速，床层高度等，以及转速，床层高度等，以及转速，床层高度等，以及转速，床层高度等，以及操作操作操作操作因素有关。因素有关。因素有关。因素有关。 搅拌功率计算公式：搅拌功率计算公式：搅拌功率计算公式：搅拌功率计算公式： P P P P轴轴轴轴=1.71g=1.71g=1.

85、71g=1.71g0.950.950.950.95HHHH1.341.341.341.34nnnn1.11.11.11.1DDDD1 1 1 12 2 2 2 本本本本设设设设计计计计取取取取n=55r/min n=55r/min n=55r/min n=55r/min 即即即即0.917r/s 0.917r/s 0.917r/s 0.917r/s 表表表表观观观观密度密度密度密度=0.42t/m=0.42t/m=0.42t/m=0.42t/m3 3 3 34.4.聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算泽舱膘啮墓旋凄鹃嚏畴羡播下笔疚管赶功舍奢晾佳摄秃镇久涨盎眩芜唯脾反应器工艺设计2-1反应器工艺

86、设计2-1物料高度（物料高度（物料高度（物料高度（H H H H）的计算）的计算）的计算）的计算 物料体积：物料体积：物料体积：物料体积： 4.4.聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算下封头容积：下封头容积：下封头容积：下封头容积：物料在直筒部分高度：物料在直筒部分高度：物料在直筒部分高度：物料在直筒部分高度：H=H1+d/2 =1.72+0.6=2.32 mH=H1+d/2 =1.72+0.6=2.32 m背熄良担瓷臼加括乳南打穗名冠渣勇霞盟者演土合仓谆肉昌痞员摸俏惨串反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1搅拌轴功率的计算搅拌轴功率的计算 P P轴轴= =1.710.42（9.81）0.9

87、6（2.32）1.34 （ 55/60）1.1（1.5）2=39.7 KW 故选用故选用55KW55KW电机即可。电机即可。电机的选用电机的选用 本本聚聚合合岗岗位位是是属属于于甲甲类类防防火火，级级防防爆爆单单位，所以选用防爆电机。位，所以选用防爆电机。 因因为为同同步步转转速速n n1 1=1500rpm=1500rpm，额额定定功功率率75KW75KW 所所以以选选用用电电机机型型号号：YB280S-4YB280S-4；额额定定电电流流139.7A139.7A；电压；电压380V380V。4.4.聚合釜搅拌功率计算聚合釜搅拌功率计算聚合釜的传热设计聚合釜的传热设计聚合釜的传热设计聚合釜的

88、传热设计拧省阐儿镇伍却亡佐状增襄烤著猜谴宫枝渣罐奴测画萍横默鹏篙给孺暗易反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1传热方式的选择传热方式的选择 根根据据间间歇歇式式液液相相本本体体法法聚聚丙丙烯烯的的生生产产工工艺艺特特点点，采采用夹套式散热为主，辅以指形内冷却管散热的方式。用夹套式散热为主，辅以指形内冷却管散热的方式。 反应放热计算反应放热计算 丙丙烯烯聚聚合合热热2172.95KJ/kgPP2172.95KJ/kgPP，反反应应高高峰峰期期每每小小时时丙丙烯烯转转化化率率为为40%40%，12m12m3 3聚聚合合釜釜参参加加反反应应的的丙丙烯烯为为4000070%=2800kg400007

89、0%=2800kg 则反应高峰期：则反应高峰期： Q Qmaxmax=(2172.95280040=(2172.95280040)/1.0)/1.0 =243370KJ/h=676.03 KW =243370KJ/h=676.03 KW （其中（其中1KW=1KW=3.63.6KJKJ）5. 聚合釜的传热设计徽盼亨住肆遂药粮瓦伺宜肆泳妖拘煽雇厘迁弊讼敛溉犀拿卓盼宛映蛆癣食反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 搅拌摩擦热搅拌摩擦热Q Qa a=P=P轴轴=55KW=55KW 聚合高峰期总发热量聚合高峰期总发热量Q QT T Q QT T=Q=Qmaxmax+Q+Qa a=676.03+55=

90、731.03KW=676.03+55=731.03KW 散散走走热热量量Q QT T的的计计算算 聚聚合合釜釜本本身身的的散散热热为为总总发发热热量量的的5%5% Q QT T=（1-0.051-0.05）731.03=694.48KW731.03=694.48KW 传热系数传热系数K K的计算的计算 K= K=0 0ee0.809c0.809c其其中中：0 0液液相相丙丙烯烯的的传传热热系系数数w/mw/m2 2kk（对对于于不不锈锈钢钢聚聚合合釜，釜，0 0=580=580698w/m698w/m2 2kk，取，取0 0=600w/m=600w/m2 2kk） C C转化转化10%10%时

91、为反应放热高峰期时为反应放热高峰期 K= K=0 0ee0.809c0.809c =600e =600e（-0.8090.1-0.8090.1）=553.37w/m=553.37w/m2 2kk5. 聚合釜的传热设计骋风辅裂诌尖廊颜泪妇铂辊着刊劣斡宏撇肿敞忘剥窥泻凭静鼻整患戊嘶呈反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1TTTT的求取的求取的求取的求取 反应温度：反应温度：反应温度：反应温度：7676767676767676 冷却水：冷却水：冷却水：冷却水：20302030203020305. 聚合釜的传热设计总传热面积总传热面积总传热面积总传热面积FTFT计算计算计算计算指形内冷却管的设计指形

92、内冷却管的设计指形内冷却管的设计指形内冷却管的设计 娱凛臆穷钱签捶膜乾痊蹲抿沿舆谢刻又蹿谋厉淘囚疡薛襄刚塌痪褐泻网捉反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1夹套传热面积夹套传热面积F F 直直筒筒部部分分高高为为3.1m3.1m，直直筒筒部部分分夹夹套高取套高取2.7m2.7m，下封头高为，下封头高为0.65m0.65m。 F=F F=F1 1+F+F2 2=Dh+4rR=Dh+4rR =21.038 =21.03824.705m24.705m2 2 需选用指形冷凝管。需选用指形冷凝管。 6. 指形内冷却管的设计 宛奋控期傍邮坦峨怠炳两阂询戊竣陵烹凭亮巩甭绒惶兆稿汞痴笆寝卸宴浮反应器工艺设计2

93、-1反应器工艺设计2-1指形冷却管长度计算指形冷却管长度计算 （24.705-21.038=3.66724.705-21.038=3.667） 取取=159mm=159mm时，时，L=3.667L=3.667（3.14*0.1593.14*0.159）=7.345m=7.345m L=7.345 L=7.3453=2.45m3=2.45m2.7m2.7m 取取=133mm=133mm时，时，L= 3.667L= 3.667（3.14*0.1333.14*0.133）=8.781m=8.781m L=8.781 L=8.7813=2.93m3=2.93m2.7m2.7m 指形内冷却管取三根长为指

94、形内冷却管取三根长为2.45m2.45m的的=159mm=159mm的管。的管。聚聚合合釜釜规规格格：螺螺带带式式搅搅拌拌20003658322000365832，N=55KWN=55KW，减减速机速机NGW-L92NGW-L92，转速，转速50rpm50rpm，V=12mV=12m3 3。换热面积：换热面积：指形管指形管5m5m2 2（3.667m3.667m2 2），夹套），夹套23m23m2 2（21.038m21.038m2 2）。）。材质：材质：16MnR16MnR 6.指形内冷却管的设计 维吩钓纳提磊鬃饼勿营筹嚣浑禁经蛾坪点始则戈妖胚竭彭孽滨锅礁沽窃藏反应器工艺设计2-1反应器工艺

95、设计2-1 聚聚聚聚合合合合釜釜釜釜向向向向闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸釜釜釜釜喷喷喷喷料料料料时时时时压压压压力力力力最最最最高高高高，闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸釜釜釜釜的的的的操操操操作作作作最最最最高高高高温温温温度度度度约约约约70707070，闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸时时时时聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯粉粉粉粉料料料料会会会会放放放放出出出出少少少少量量量量腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性气气气气体体体体HClHClHClHCl，对对对对设设设设备备备备有有有有一一一一定定定定的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。对对对对闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸釜釜釜釜的的的的设设设设计计计计压压压压力力力力要要要要稍稍稍稍高高高高于于于于操操操操作作作作压压

96、压压力力力力，取取取取0.8Mpa0.8Mpa0.8Mpa0.8Mpa，采用不锈钢。采用不锈钢。采用不锈钢。采用不锈钢。 容积容积容积容积 V= W/(d.f) V= W/(d.f) V= W/(d.f) V= W/(d.f) W=2.800t d=0.42t/m W=2.800t d=0.42t/m W=2.800t d=0.42t/m W=2.800t d=0.42t/m3 3 3 3 f=0.5 f=0.5 f=0.5 f=0.5 V=2.800/(0.420.5) =13.3m V=2.800/(0.420.5) =13.3m V=2.800/(0.420.5) =13.3m V=2.

97、800/(0.420.5) =13.3m3 3 3 3 取容积为取容积为取容积为取容积为15m15m15m15m3 3 3 3。 二二 闪蒸釜设计闪蒸釜设计嫩层驴剿裕咏诅寇逻猎群娃贝厩弊贿谈明熔反忙注谤赵役喻囱锥悠屎主览反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸釜釜釜釜规规规规格格格格：其其其其搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器一一一一般般般般采采采采用用用用耙耙耙耙式式式式搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器，转速为转速为转速为转速为5rpm,5rpm,5rpm,5rpm,减速机选用摆线针轮式。减速机选用摆线针轮式。减速机选用摆线针轮式。减速机选用摆线针轮式。型型型型号号号号：XLED7.5-117

98、-1/289XLED7.5-117-1/289XLED7.5-117-1/289XLED7.5-117-1/289，功功功功率率率率为为为为7.5KW7.5KW7.5KW7.5KW，输出轴转速为输出轴转速为输出轴转速为输出轴转速为5.2rpm5.2rpm5.2rpm5.2rpm。配配配配用用用用电电电电机机机机：7.5/0.9/0.9+1.5=108KW7.5/0.9/0.9+1.5=108KW7.5/0.9/0.9+1.5=108KW7.5/0.9/0.9+1.5=108KW，故故故故选选选选用用用用YB160M-4YB160M-4YB160M-4YB160M-4型，功率为型，功率为型，功率

99、为型，功率为11KW11KW11KW11KW。材质：材质：材质：材质：16MnR16MnR16MnR16MnR。 二二 闪蒸釜设计闪蒸釜设计哭较线耍婴耙服约乖逃睛由牛翰袜罐瓤阅隧擞典缔郑吾纹衫亦示析臻佬淮反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 1.1.1.1.操作条件操作条件操作条件操作条件 闪蒸去活操作的压力是不断变化的，闪蒸去活操作的压力是不断变化的，闪蒸去活操作的压力是不断变化的，闪蒸去活操作的压力是不断变化的，聚合釜向闪蒸去活釜喷料时的压力最高，聚合釜向闪蒸去活釜喷料时的压力最高，聚合釜向闪蒸去活釜喷料时的压力最高，聚合釜向闪蒸去活釜喷料时的压力最高，一般控制在一般控制在一般控制在一

100、般控制在0.5MPa0.5MPa0.5MPa0.5MPa以下。本设计中置换去以下。本设计中置换去以下。本设计中置换去以下。本设计中置换去活的压力约为活的压力约为活的压力约为活的压力约为0.2MPa0.2MPa0.2MPa0.2MPa0.3MPa0.3MPa0.3MPa0.3MPa，真空度约，真空度约，真空度约，真空度约为为为为65kPa65kPa65kPa65kPa80kPa80kPa80kPa80kPa，闪蒸去活时最高温度约，闪蒸去活时最高温度约，闪蒸去活时最高温度约，闪蒸去活时最高温度约60606060。 二二 闪蒸釜设计闪蒸釜设计投擎继帮露苍讳瑟侯派嗣糯环贝狰鹤瘦魂敬蛊钎留律织巫艾君陕四

101、篓理釉反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 2.2.2.2.设计条件设计条件设计条件设计条件 设设设设计计计计压压压压力力力力要要要要稍稍稍稍高高高高于于于于操操操操作作作作压压压压力力力力，闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸去去去去活活活活釜釜釜釜的的的的设设设设计计计计压压压压力力力力0.8MPa0.8MPa0.8MPa0.8MPa。材质最好采用不锈钢或碳钢内涂防腐层。材质最好采用不锈钢或碳钢内涂防腐层。材质最好采用不锈钢或碳钢内涂防腐层。材质最好采用不锈钢或碳钢内涂防腐层。 闪蒸去活釜的容积闪蒸去活釜的容积闪蒸去活釜的容积闪蒸去活釜的容积V V V V可按下式求取：可按下式求取：可按下式求取：可按下式

102、求取：V V V VW/(df)W/(df)W/(df)W/(df) 式中式中式中式中 V V V V闪蒸去活釜所需容积，闪蒸去活釜所需容积，闪蒸去活釜所需容积，闪蒸去活釜所需容积，m m m m3 3 3 3； W W W W聚合釜单釜聚丙烯产量，聚合釜单釜聚丙烯产量，聚合釜单釜聚丙烯产量，聚合釜单釜聚丙烯产量，t t t t d d d d聚丙烯粉料的表观密度，聚丙烯粉料的表观密度，聚丙烯粉料的表观密度，聚丙烯粉料的表观密度，t/mt/mt/mt/m3 3 3 3； f f f f装料系数。装料系数。装料系数。装料系数。 设设设设计计计计12m12m12m12m3 3 3 3的的的的聚聚聚

103、聚合合合合釜釜釜釜单单单单釜釜釜釜产产产产量量量量为为为为2.8t2.8t2.8t2.8t，聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯粉粉粉粉料料料料的的的的表表表表观观观观密度为密度为密度为密度为0.45t/m0.45t/m0.45t/m0.45t/m3 3 3 3，装料系数取，装料系数取，装料系数取，装料系数取0.60.60.60.6，则，则，则，则V V V V2.8/(0.450.6)2.8/(0.450.6)2.8/(0.450.6)2.8/(0.450.6)10.38m10.38m10.38m10.38m3 3 3 3应取应取应取应取11m11m11m11m3 3 3 3，一般取，一般取，一般取，一

104、般取14m14m14m14m3 3 3 3。 二二 闪蒸釜设计闪蒸釜设计姿虞榴艇券演蛰宛霍撩宅膏左除彤株鄂渣沤亡样亩丁沥哨嫌狙瑞欢尚舞继反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 3.3.3.3.闪蒸去活釜的搅拌闪蒸去活釜的搅拌闪蒸去活釜的搅拌闪蒸去活釜的搅拌 闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸去去去去活活活活釜釜釜釜采采采采用用用用耙耙耙耙式式式式搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器，耙耙耙耙式式式式搅搅搅搅拌拌拌拌叶叶叶叶可可可可多多多多层层层层分分分分布布布布。搅搅搅搅拌拌拌拌转转转转速速速速较较较较低低低低，一一一一般般般般只只只只有有有有5r/min5r/min5r/min5r/min，减减减减速速速速机机机机选选

105、用用用用摆摆线线针针轮轮式式式式。搅搅搅搅拌拌拌拌功率相应也较低，一般只有功率相应也较低，一般只有功率相应也较低，一般只有功率相应也较低，一般只有1010101011KW11KW11KW11KW。型型型型号号号号：XLED7.5-117-1/289XLED7.5-117-1/289XLED7.5-117-1/289XLED7.5-117-1/289，功功功功率率率率为为为为7.5KW7.5KW7.5KW7.5KW，输输输输出出出出轴轴轴轴转转转转速为速为速为速为5.2rpm5.2rpm5.2rpm5.2rpm。配配配配用用用用电电电电机机机机：7.5/0.9/0.9+1.5=108KW7.5/

106、0.9/0.9+1.5=108KW7.5/0.9/0.9+1.5=108KW7.5/0.9/0.9+1.5=108KW，故故故故选选选选用用用用YB160M-YB160M-YB160M-YB160M-4 4 4 4型，功率为型，功率为型，功率为型，功率为11KW11KW11KW11KW。材质：材质：材质：材质：16MnR16MnR16MnR16MnR。 二二 闪蒸釜设计闪蒸釜设计伐茫烷键队琵赛宁忙经缴垒沪私实锭圈豹那捡活匡棕菇剔扳啦寸娠瓦病践反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 1 1 1 1 精丙烯泵精丙烯泵精丙烯泵精丙烯泵 投料时间投料时间投料时间投料时间20min20min20min

107、20min，丙烯流量，丙烯流量，丙烯流量，丙烯流量8m8m8m8m3 3 3 3/20*60h/20*60h/20*60h/20*60h24m24m24m24m3 3 3 3/h/h/h/h 丙烯粘度丙烯粘度丙烯粘度丙烯粘度0.0875100.0875100.0875100.0875103 3 3 3Pa/SPa/SPa/SPa/S 选泵的型号：选泵的型号：选泵的型号：选泵的型号：100AY-120100AY-120100AY-120100AY-120 电机型号：电机型号：电机型号：电机型号：YB280S-2NYB280S-2NYB280S-2NYB280S-2N，轴功率为，轴功率为，轴功率为

108、，轴功率为75KW75KW75KW75KW， 流量：流量：流量：流量：Q=100mQ=100mQ=100mQ=100m3 3 3 3/h/h/h/h，扬程，扬程，扬程，扬程H=123mH=123mH=123mH=123m 主体材主体材主体材主体材质质：铸钢铸钢。2.2.2.2.水泵水泵水泵水泵 热热热热水水水水泵泵泵泵型型型型号号号号：IS125-100-315 IS125-100-315 IS125-100-315 IS125-100-315 N=15KW N=15KW N=15KW N=15KW Q=100mQ=100mQ=100mQ=100m3 3 3 3/h /h /h /h H=32

109、mH=32mH=32mH=32m 电机型号：电机型号：电机型号：电机型号：YB160L-425YB160L-425YB160L-425YB160L-425 主体材质：主体材质：主体材质：主体材质：铸铁。铸铁。铸铁。铸铁。三三 泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型刻居杖篓涡岩敝兽衅取杆噬占箩受匣氖卵恒净幅挣截帅法亦谰网嚣擒株阔反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1水循环型号：水循环型号：水循环型号：水循环型号：IS100-80-160 N=15KW IS100-80-160 N=15KW IS100-80-160 N=15KW IS100-80-160 N=15KW Q=100m Q=10

110、0m Q=100m Q=100m3 3 3 3/h H=32m/h H=32m/h H=32m/h H=32m 电机型号：电机型号：电机型号：电机型号：YB160MYB160MYB160MYB160M2 2 2 2-2-2-2-2 主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。循环回水泵型号：循环回水泵型号：循环回水泵型号：循环回水泵型号：250S-65A N=110KW 250S-65A N=110KW 250S-65A N=110KW 250S-65A N=110KW Q=462m Q=462m Q=462m Q=462m3 3 3 3/h H=53m/h H=53m/h

111、 H=53m/h H=53m 电机型号：电机型号：电机型号：电机型号：YB315S-4YB315S-4YB315S-4YB315S-4 主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。主体材质：铸铁。注油泵型号：注油泵型号：注油泵型号：注油泵型号：ZGB-8/160 N=0.75KW ZGB-8/160 N=0.75KW ZGB-8/160 N=0.75KW ZGB-8/160 N=0.75KW Q=0 Q=0 Q=0 Q=032ml/r H=1600m32ml/r H=1600m32ml/r H=1600m32ml/r H=1600m。三三 泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型陶摆串阔熬

112、泄蔫陈桥呢溪硬桃叹存狡蓬逢譬郑随施猛坤曳敝豁桔孙载俩盎反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1 3 3 3 3 高压回收冷凝器高压回收冷凝器高压回收冷凝器高压回收冷凝器 选择型号选择型号选择型号选择型号BJS700BJS700BJS700BJS700、4 4 4 4、0 0 0 0、160160160160、19191919、2 2 2 24 4 4 4 压缩机规格压缩机规格压缩机规格压缩机规格 名称：名称：名称：名称：石油气体压缩机；石油气体压缩机；石油气体压缩机；石油气体压缩机； 规格型号：规格型号：规格型号：规格型号：4L4L4L4L3/223/223/223/22； 排量：排量：排量：排量：3m3m3m3m3 3 3 3； 出口压力：出口压力：出口压力：出口压力：2.2MPa2.2MPa2.2MPa2.2MPa。三三 泵类等辅助设备的选型泵类等辅助设备的选型灼歪墙闲廖豫陵硕瘁麦惕翠谜存仿蓉兔厂湾琳乱措踊孵掂面拳嵌肌罚伐绩反应器工艺设计2-1反应器工艺设计2-1