7m3連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)開題報(bào)告

設(shè)計(jì)開題報(bào)告指導(dǎo)教師：題目7連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名班級學(xué)號專業(yè)1選題的目的與意義連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（ContinuousStirredTankReactor,CSTR）是一種復(fù)雜地非線性化學(xué)反應(yīng)器，隨著生產(chǎn)地發(fā)展，廣泛應(yīng)用于化工、發(fā)酵、石油生產(chǎn)、生物制藥等工業(yè)生產(chǎn)過程中，成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)地重要化工設(shè)備之一。在制藥企業(yè)，連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器廣泛地用于溶解、稀釋、配料等多種傳遞過程或化學(xué)反應(yīng)過程。對于用于制藥的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，要求做到絕對的沒有泄露，而傳統(tǒng)的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器不可避免的出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”的現(xiàn)象。目前的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器還停留在半經(jīng)驗(yàn)的階段，缺少在設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化，從而降低其工作效率，造成大量資源和能源浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年僅美國就有10-100萬美元損失在攪拌釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中。因此通過對連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究為攪拌釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論依據(jù)成為一項(xiàng)非常必要的研究課題。本課題設(shè)計(jì)的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器,用于制藥。連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器具有以下特點(diǎn)：（1）溫度易于控制（2）反應(yīng)物有很大熱傳面積（3）催化劑粒子能獲得大量的接觸面積（4）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器也有一些不足之處，連續(xù)反應(yīng)器中都存在程度不同的返混，這對大多數(shù)反應(yīng)皆為不利因素，應(yīng)通過反應(yīng)器合理選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以抑制。給定設(shè)計(jì)參數(shù)如下：物料：釜內(nèi)藥物水溶液夾套內(nèi)蒸汽設(shè)計(jì)壓力：釜內(nèi)0.35MPa夾套內(nèi)0.45MPa設(shè)計(jì)溫度：釜內(nèi)85℃夾套內(nèi)115℃公稱容積：7m3電機(jī)功率：11kw2國內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢反應(yīng)釜發(fā)明于1912年，自從被發(fā)明之后，一直以來都取得了迅猛的發(fā)展，現(xiàn)在，全世界依舊以每年3-5%的速度遞增。而我國正處于快速發(fā)展當(dāng)中，所以對其生產(chǎn)以及各類型的消費(fèi)應(yīng)用也保持在非常高的水平。但是由于科學(xué)技術(shù)的限制，我國研制的反應(yīng)釜以及在應(yīng)用上跟國外相比，還是有一定差距的。2.1國內(nèi)情況在制藥企業(yè)內(nèi)，反應(yīng)釜是必不可少的反應(yīng)設(shè)備，用來完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品。近幾年來，受益于反應(yīng)釜企業(yè)發(fā)展良好的政策環(huán)境，我國醫(yī)藥化工行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品銷售收入、資產(chǎn)、企業(yè)數(shù)和從業(yè)人數(shù)大幅增長，行業(yè)總體呈現(xiàn)快速發(fā)展的良好態(tài)勢。雖然我國反應(yīng)釜設(shè)備行業(yè)起步較晚，但是依托于我國機(jī)械工業(yè)的迅猛發(fā)展，反應(yīng)釜設(shè)備行業(yè)的市場需求量與日俱增。反應(yīng)釜設(shè)備主要適用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，用來完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，以及有機(jī)染料和中間體的許多其它工藝過程，目前常用的反應(yīng)釜設(shè)備，如鈦反應(yīng)釜、實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜、不銹鋼反應(yīng)釜、磁力反應(yīng)釜等設(shè)備，我國均能生產(chǎn)滿足市場供應(yīng)。此外，我國反應(yīng)釜設(shè)備在國內(nèi)市場占有率頗高，但是競爭也相當(dāng)激烈。我國目前的反應(yīng)釜設(shè)備對國內(nèi)來說供應(yīng)充足，但是難以與國外抗衡，主要原因是核心技術(shù)掌握不足。由于我國反應(yīng)釜設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)與國外相比有差距，國內(nèi)企業(yè)規(guī)模比較小產(chǎn)業(yè)集中度不高，規(guī)模化應(yīng)用尚未完全形成。2.2國外情況國外所制造的反應(yīng)釜，除了燃料行業(yè)20000-40000L，其他的均可達(dá)到120m3；國外的自動(dòng)化水平高，在大工廠當(dāng)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電腦自動(dòng)化生產(chǎn)；在反應(yīng)釜的構(gòu)成上，已經(jīng)由單一攪拌器發(fā)展到雙攪拌器或外加泵的強(qiáng)制循環(huán)，除了裝有攪拌器外，還使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn)，從而提高反應(yīng)速度。2.3釜式反應(yīng)器的進(jìn)展趨勢從大的趨勢上來看，未來反應(yīng)釜的發(fā)展，將從節(jié)能，環(huán)保以及更高的工藝操作，材料等方面著手，以滿足市場與發(fā)展潮流的變化。（1）大容積化，這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為6000L以下，其它行業(yè)有的達(dá)30m3;國外在燃料行業(yè)有20000～40000L，而其它行業(yè)可達(dá)120m3。（2）反應(yīng)釜的攪拌器，已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。國外，除了裝有攪拌器外，尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn)，從而提高反應(yīng)速度。（3）以生產(chǎn)自動(dòng)化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作，如采用程序控制，既可保證穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加收益，減輕體力勞動(dòng)，又可消除對環(huán)境的污染。（4）合理地利用熱能，選擇最佳的工藝操作條件，加強(qiáng)保溫措施，提高傳熱效率，使熱損失降至最低限度，余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。3課題設(shè)計(jì)的主要工作3.1準(zhǔn)備相關(guān)工作完成緒論首先需在互聯(lián)網(wǎng)、圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，或者去相關(guān)工廠學(xué)習(xí)反應(yīng)釜方面的知識。了解反應(yīng)釜的原理、性能及應(yīng)用。3.2釜體設(shè)計(jì)、攪拌裝置設(shè)計(jì)、傳動(dòng)裝置及軸封裝置選用各零部件的材料選擇，確定釜體的結(jié)構(gòu)形式和尺寸，確定攪拌器的形式、攪拌附件和攪拌軸，選用合適的電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、機(jī)座和底座等，選擇合理的密封裝置，資料詳實(shí)，數(shù)據(jù)充分。3.3加工工藝、裝配程序、安全防腐選擇加工工藝，及編寫裝配程序，考慮安全性能及采取防腐措施。3.4繪制裝配圖及零部件圖完成不少于3張零號的裝配圖及各個(gè)零件圖，以及計(jì)算機(jī)繪制的一號圖紙，手繪一幅四號圖紙。3.5翻譯外文文獻(xiàn)，編寫說明書將外文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯，并按要求編寫不少于120000字的說明書，寫出不少于400字的中文摘要。4設(shè)計(jì)進(jìn)度安排2月18日～3月1日：畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研。3月4日～3月15日：集中實(shí)習(xí)。3月18日～5月24日：畢業(yè)設(shè)計(jì)。5月27日～5月31日：畢業(yè)答辯。參考文獻(xiàn)[1]陳炳和，許寧.化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014[2]工程材料實(shí)用手冊編輯委員會.工程材料實(shí)用手冊［Ｍ］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002[3]朱有庭.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[4]朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術(shù)［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011[5]華南理工大學(xué)化工原理教研組.化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)［Ｍ］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，1986[6]趙惠清，蔡紀(jì)寧.化工制圖［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015[7]譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［Ｍ］.天津：天津大學(xué)出版社，2014[8]湯善甫，朱思明.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)［Ｍ］.上海：華東理工大學(xué)出版社，1991[9]陳志平，章序文.攪拌與混合設(shè)備設(shè)計(jì)選用