[高效]釜式再沸器

[高效]釜式再沸器

再沸器

再沸器是蒸馏塔底或侧线的热交换器，用来汽化一部分液相产物返回塔内作气相回流，使塔内汽液两相间的接触传质得以进行，同时提供蒸馏过程所需的热量，又称重沸器。设计再沸器时，必须同蒸馏塔的操作特点和结构联系起来。

工业中应用的再沸器多为管壳式换热器，主要有釜式、虹吸式(立式和卧式)、强制循环式和内置式等型式，见图 1。

1. 各种型式再沸器介绍

1.1. 釜式再沸器

由一个扩大部分的壳体

和一个可抽出的管束组成，管

束末端有溢流堰以保证管束能

有效的浸没在沸腾液体中，故

循环在管束与其周围液体之间

进行，溢流堰外侧空间作为出

料液体的缓冲区，壳侧扩大部

分空间作为汽液分离空间。釜

式再沸器的气化率可达到

80,以上，相当于一块理论塔

板的作用。

其优点是维修和清洗方

便，传热面积大，气化率高，

操作弹性大，可在真空下操作。

但其传热系数小，壳体容积大，

物料停留时间长易结垢，占地

面积大，金属耗量大，投资较图 1 再沸器型式

高。

1.2. 热虹吸式再沸器

热虹吸式再沸器为有组织的自然循环式，精馏塔底的液体进入再沸器被加热而部分汽化，形成的汽液混合物密度显著减小，并一起进入精馏塔内，在塔内进行汽液分离，利用两侧的密度差使塔底液体不断被虹吸入再沸器。虹吸式再沸器分为两

类:立式和卧式，通常管内蒸发采用立式，且为单管程;壳程蒸发采用卧式，可以为多管程。炼油工业约95,

使用卧式热虹吸，而化工行业约95,使用立式热虹吸，石油化工行业介于期间，其原因与装置规模及介质的结垢性有关，也与使用习惯有关。

1.2.1. 卧式虹吸再沸器

壳体可采用J、H、X型结构。按照工艺过程卧式虹吸再沸器又可分为一次通过式和循环式，一次通过式是指塔底出产品，进再沸器的物料由最下一层塔板抽出其组成与塔底产品不同;循环式是指塔底产品和再沸器进料同时抽出其组成相同。一次通过式和循环式也可由泵强制输送。流程见图 2。

卧式虹吸式

再沸器的气化率不

应过大，对于烃类

设计的气化率一般

小于30,，对于水

溶液一般不超过

20,，气化量较大

时需采用循环式

(个人见过的

ABB公司用于丙

烯塔底的卧式虹吸

再沸器，循环式流

程，壳程采用X结

构4进4出，气化

率可达到50,，且图 2 卧式热虹吸再沸器流程

实际运行过程没有

问题)。卧式虹吸再沸器的分馏效果小于一块理论塔板，且由于出口管线较长阻力降较大，不适用于低压和真空操作工况。

1.2.2. 立式虹吸再沸器

立式虹吸再沸器一般采用固定管板、单管程、管内汽化，出口管与塔体连接，减小了阻力，适用于低压和真空操作。其分馏效果低于一块理论塔板，气化率一般按10,15,考虑。按工艺过程可分为一次通过式和循环式，为了使操作稳定常在塔底部加一块隔板，流程图见图 3。

1.3. 强制循环式再沸器

强制循环式再沸器依靠泵的外加机械能维持强制循环，因而循环速度便于控制和调节，物料停留时间短，适用于粘稠物料、有少量固体的悬浮液和热敏性物料，也分为立式和卧式两种，其传热和压降均可按强制对流进行。

1.4. 内置式再沸器

将管束直接置于塔内，不需要壳体和工艺配管，结构简单，投资小，易清洗，但塔内容积有限，传热面积小，液体循环差，不适于粘稠液体，设计计算原则与釜式再沸器相同。

1.5. 选择再沸器应考虑的因素

选择蒸馏塔再沸器时，在满足工艺要求的前提下优先选用立式热虹吸再沸器，因为它具有一系列突出的优点和良好性能，但下面情况不能选用立式虹吸再沸器。

1.5.1. 再沸器中静压波动较大的场合

当蒸馏塔在较低液位排除塔釜液、间歇排除塔釜业、对塔釜液面不作严格控制时会产生压力波动，应采用釜式再沸器。

1.5.

2. 高真空操作或结垢严重时

1.5.3. 气化率低于5,不会产生热虹吸，气化率大于40,时应采用釜式 1.5.4. 塔的安装高度受限或没有足够空间安装立式虹吸再沸器

2. 再沸器设计考虑的因素

2.1. 结垢因素

一般根据工程经验选择污垢热阻值，由于沸腾传热系数一般较高，所以指定的污垢热阻通常在总传热系数中占相当大的比例，应通过设备形式的选择和操作条件的调整，做到尽可能降低污垢热阻的影响。

2.1.1. 影响污垢生成的因素

污垢的生成与流体流动速度、温度、汽化热有关，或三者兼而有之。

含沉淀物或重残渣等介质，污垢的生成与速度关系密切，因此提高流速来减少结垢是首要问题。这种工况下应首选立式虹吸式再沸器，也可选择卧式强制循环再沸器，不能使用釜式再沸器。

与流体温度有关的结垢一般是通过某种化学反应形成的，当管子温度超过反应温度时结垢速度会迅速增加。由于釜式重沸器可以在较低的有效温差下操作，是比较合适的选择。

汽化敏感的结垢常发生在重组分随汽化的发生从液体中析出的时候，在釜式或液体循环速率较低的卧式虹吸再沸器中易发生，此时选立式虹吸再沸器合适。

2.1.2. 气化率对结垢的影响

在较低的气化率下各种结垢都有减小的倾向，对容易结垢的介质其气化率以不超过20,为宜。

2.1.

3. 流动分布的影响

壳程不良的流动分布将导致结垢的加快，例如管心距太小、旁路面积较大、折流板切口太大或切口方位错误等都可能造成不良的流动分布。任何引起局部高气化率、高壁温或低流速的壳程几何形状都将引起严重的结垢。管子壁温高也会促进另一侧介质结垢加快。

2.1.4. 尽量采用符合实际的污垢系数

不推荐为了保险而采用过高的污垢系数，过大的污垢系数将使换热面积过大造成浪

,T费，并使得新设备开车时所需的比正常操作要小很多，再沸器操作性能变差。若污垢热阻选择过大，会使实际运行条件和设计条件相差悬殊，开工时若根据设计条件去分析实际运行情况就没有意义了。

,T2.2. 有效温差

,T再沸器设计时都要考虑一定的污垢热阻，新设备开工时需要将、介质的膜传热系数降低到设计水平以下来补偿暂时不存在的污垢热阻。

2.2.1. 开工时对操作的考虑

,T,T再沸器开工时需要的远远低于达到规定的污垢热阻时的，若开工时对新设备提

,T,T供满足设计的就可能使再沸器处于膜状沸腾，所以开工时要使尽可能小，然后逐渐

,T增加达到设计能力，防止不必要的模式沸腾。

,T对再沸器热源的控制是降低开工时的有效方法。若采用蒸汽加热，可在蒸汽进口

,T管线上设置阀门进行节流，通过降低蒸汽的压力和饱和温度来降低，但设备有很大潜力时，可以使用冷凝液淹没法。对于用无相变流体加热的情况可以设置旁路，开工时用旁

,T路减小热流体流量从而降低热流出口温度，用此方法来调节。

,T2.2.2. 在很低的下操作

,T由于工艺的限制，再沸器有时需要在很低的(小于4?)下操作，此时泡核沸腾传热系数受表面粗糙度的影响很大，变得很不稳定。此工况下，为增强泡核沸腾效果，对于不易结垢的流体可使用多孔表面管或T型管改变表面，使操作变得稳定。

,T2.2.3. 在较高的下操作

,T再沸器在较高的下操作会产生三种不同的极限状态，即膜状沸腾、雾状流和不稳定沸腾，超过临界最大热通量会发生上述三种状态之一。

,T,T有些工况需要使用高温加热介质，此时的比泡核沸腾所需要的要高出很多，这种情况下可以将再沸器设计成处于膜状沸腾状态，但由于操作难以控制所以除非必要一般不推荐。

总之，再沸器的设计要尽量处于完全泡核沸腾状态或处于完全膜状沸腾状态，由于泡

核沸腾传热系数高得多且壁温较低，总是优先考虑泡核沸腾状态。 2.3. 操作压力的考虑

2.3.1. 接近临界压力的操作

接近临界压力时蒸汽密度接近液体密度，降低了循环的推动力，此时汽液分离能力较差，会使泡核沸腾的最大热通量降低。这种工况下釜式再沸器有较好的操作性能，内置式的再沸器效果会更好，若采用立式热虹吸再沸器需要采用大直径和较短的管子、

2.3.2. 高真空下操作

由于真空条件下易产生较大的过冷区，会使沸腾传热效率下降。采用立式虹吸再沸器时过冷区长度小于等于管子长度的1/4为宜，另外真空下泡核沸腾需要更大的空穴，最好采用多孔表面管或T型管来提高传热效率。

大部分真空操作带来的问题属于流体动力学的问题，选择对流体动力学最不敏感的釜式再沸器是最适宜的，其次为立式虹吸再沸器但需要保证足够的循环推动力。

3. 釜式再沸器

釜式再沸器的管束沉浸于封头液体中，液体在管束间受热沸腾，汽液化合物向上运动，而液体则自管束两边底部进入，形成空间上不均匀的循环运动，每根管的热流密度和给热系数也是不均匀的，见图 4。上部管排的

传热面积会被下部管排产生的蒸汽覆盖，

特别是在管间距较小时，导致给热系数减

小;实际上液体的循环流动与上升气泡引

起的扰动又可以促进传热，对于这两种矛

盾因素的影响还没有一致的结论。

3.1. 沸腾传热简介

按沸腾液体所处空间与流动条件的不

同沸腾分为池内沸腾和流动沸腾。

池内沸腾:亦称大容积沸腾，加热面

沉浸于液体中，生成的气泡脱离加热面后自由浮生，液体的运动是由气泡扰动和自然对流引起的，不存在液体的平均宏观流动。图 4 釜式再沸器断面流动沸腾:液体以一定的宏观流速受迫掠过加热壁面的沸腾。

立式虹吸再沸器属于流动沸腾过程，釜式、内置式、卧式虹吸再沸器属于池内沸腾过程，卧式虹吸再沸器的壳程侧有一定的宏观流速，它的沸腾过程二者都有，目前设计时还

是多按照池式沸腾处理。

3.2. 池内沸腾机理及沸腾曲线

,T池内沸腾过程中，传热强度随着传热温差变化，以沸腾传热强度作为传热温差q,T的函数，将沸腾过程热强度的变化汇成曲线，见图 5。

自然对流区:在区，管子表面处的液体没有过热到足以产生泡核，因此没有气泡AB

产生，此时热量靠自然对流传递。

,TBC初始沸腾区:在区，随着传热温差的升高开始有气泡产生，脱离表面后在液体

C中自由浮生。在点附近气泡在上升的过程中逐渐消失，此时的热量传递是自然对流和泡核沸腾的结合。

CD泡核沸腾区:在

,T区，随着传热温差的

继续升高，近壁面的液体

达到过热并开始汽化，在

壁面的凹坑或划痕处形成

气泡，气泡带走了相变时

的汽化潜热，同时扰动了

受热面附近的液体，因而

也增加了对流传热。在这

个区域内，气泡连续不断

的在加热表面产生，设计蒸发图 5 池内沸腾曲线器时要求置于泡核沸腾区内操

D作。点是产生泡核沸腾的最大热通量点，从受热面上逸出的气泡数目太多可能阻碍液体的补充，这样蒸汽在受热面上形成亦称隔绝层，使受热面温度升高产生烧毁现象(亦称沸腾危机)。通常把此点的温差称为临界温差，热通量称为临界最大热通量。

,TDE过渡沸腾区:在区，随着传热温差的增大，汽层和液层交替覆盖受热面，致使表面温度波动，传热效率下降，操作变得不稳定，开始向膜状沸腾过渡。

EF膜状沸腾区:在区，管壁受热面不再存在液体，管子被一层稳定的蒸汽膜包围，

,T随着传热温差的进一步升高，热通量也会继续提高，这是有辐射传热造成的，温度过高会使壁面损害，没有特殊要求一般不将蒸发器设计在膜状沸腾状态。

qmax3.3. 临界最大热通量及其影响因素

qmax3.3.1. 临界最大热通量

qmax设计釜式再沸器时其热通量的上限值不应超过，而下限值不应低于初期沸腾区域。

qmax临界最大热通量的计算方法很多，可以采用图表法、单管修正系数法、经验关联式法等，下面介绍一下单管修正系数法，HTRI软件中采用此方法。

式 1 qqpR,,

式中为单管的最大热通量，计算方法如下: qR

0.280.73PP,,,, 式 2 RC0.76641qP,，，，,，,,,,CCPP,,,,

式中:0.7为推荐的安全系数

lb 为操作压力(绝压) P2in

lbPC 为临界压力(绝压) 2in

为管束校正系数，其取值很复杂，在此不多说了 ,

3.3.2. 的影响因素 qmax

影响的因素有流体性质、压力和设备几何形状等，介绍一下主要影响因

素:qmax

3.3.2.1. 压力影响

根据实验数据，当对比压力(操作压力比临界压力)等于0.3左右时，最大热通量通过一个峰值，对比压力大于0.3后热通量随对比压力的增加而下降，只有当对比压力小于0.3时，最大热通量随临界温差的增加而增加。压力越大，临界温差越小到达临界热通量越快。

3.3.2.2. 管束几何形状的影响

管束的几何尺寸中对qmax影响主要的是管子数和管间距，qmax与管间距成正比、与管子数的平方根成反比。当确定了换热管直径和管间距后，增加管子数(即加大直径)会使临界热通量和临界温差降低。

3.3.2.3. 表面粗糙度的影响

表面状况对泡核沸腾传热系数有很大影响，见表面加工出大量固定的汽化核心可以保持长期稳定的高效沸腾传热，目前工业上多使用多孔表面和T型管。 3.4. 设计步骤

a、获取有关物料的物性数据和所需要的参数;

b、根据蒸发量求取再沸器的热负荷; Q

,Tc、选定加热介质或根据给定的加热介质计算总的传热温差(热流体和冷流体的

温差);

H0A0d、根据经验假设总传热系数值，由已知的热负荷、总温差计算所需传热面积，

选择标准再沸器管束尺寸或自行设计管束尺寸;

hie、按所选换热器的几何参数计算出管内流体的给热系数，并折算为以外表面积为

htwfhtrfrw基准的给热系数，将壁厚热阻、污垢热阻也按外表面积折算为和，计算;

11 均为按外部面积折算后的值 ,，，rrwfhhtwft

,Ttwf,Tbf、计算，然后计算与临界沸腾温度相比确定沸腾状态;

Q 为选定设备的实际换热面积 twfA,,TtwfAh,

,,,,,TTTbtwf

,Ttwf,Tb表示热流体至管外污垢表面的温差，表示管外污垢表面与沸腾侧的温差

若沸腾状态为膜状沸腾一般要重新计算，最好保持在泡核沸腾状态

H0g、计算沸腾侧给热系数，进一步计算总传热系数，比较和初始假设的，若HH

相等或H略大说明所选设备合适，若相差较大应重新选择设备重复上述计算直到

满意为止;

h、校核热流强度，若超过热流强度需要重新核算;

计算过程中的热流强度是考虑了污垢热阻的，新设备刚开工时是清洁表面热流强

度可能要大很多，因此要同时校核清洁表面条件下的热流强度并在设计中予以说明。

i、确定壳体直径及局部尺寸;

3.5. 釜式蒸发器的有关结构与尺寸

3.5.1. 形状

釜的形状可以为圆筒形，但大多

采用如图 6的形式，这种形式蒸汽流

向合理，管束较低有效蒸发空间大。通常其大端直径与小端直径之比为

1.5,

2.0，连接锥角多为30?。

3.5.2. 管间距图 6 釜式再沸器简图

当蒸汽负荷较大或直径较大时，

d0pt管间距可增加至(1.5,2.0)，必要时可适当在管束间设置一些蒸汽垂直上升通道。

3.5.3. 液体浸没高度

通常釜内液面高度应比加热管束上表面高出约50mm，有时为了保证液体浸没管束，并使出口的液体能与蒸汽较好分离，可在管束尾部设置溢流堰，堰高可取管束直径加65mm。

3.5.

4. 壳体内径

釜式再沸器对液体夹带量的要求不是很严格，如果夹带量大就意味着塔的分离效率下

降，并增加气体管道的压力降，因此一般要求液体夹带量小于2,。为满足要求液面上方应保留足够的分离空间，在连续操作条件下为保证过程相对稳定，釜内也要有足够的液体体积作为缓冲，一般液面上方至壳顶的自由空间高度至少为

0.25m，设计时管束顶部管的中心线至壳顶的距离不宜小于壳径的40,。

壳体尺寸的选择是由堰上空间蒸汽的水平流速决定的，规定蒸汽在水平空间的最大允

2许值为，根据计算出堰上空间最小流通横截面积。 v,,,v111.6vmaxmax

3xv 为汽化量，;为蒸汽密度 minA,ms/,vxvmaxv

Db根据和管束直径查附图或附表确定需要的壳体直径，将查得结果适当放大即Amin

可，附图或附表中的缓冲体积指液体高度等于管束公称直径及1m管长时的体积数，由此可计算釜内的缓冲体积。当再沸器出料直接去储罐时，缓冲体积应满足一分钟的抽送量;如向下一塔进料，应保证五分钟不被抽空。

3.5.5. 进出口接管及数量

液体进口接管与出口管间应保持尽可能大的距离，液体出口管的直径不能太小，以避免釜内液面升高。若壳体很长(超过20英尺)可设置多个蒸汽出口管，数量按下式估计:

LtN, 5b,D

釜式再沸器设计说明书

浙江大学 毕业设计题目：釜式换热器的设计 学院： 系别： 专业：过程装备与控制工程 学号：

目录 1概述 (3) 2设计计算 (5) 2.1主要技术参数的确定 (5) 2.2釜式换热器的结构设计 (5) 2.2.1总体结构设计 (5) 2.2.2换热器管程设计 (7) 2.2.3 换热器壳程设计 (8) 2.3 元件的强度设计 (9) 2.3.1 筒体 (9) 2.3.2 开孔补强设计计算 (11) 3标准零部件的选用及主要零部件的设计 (15) 3.1 法兰的选用 (15) 3.1.1容器法兰的选用 (15) 3.1.2管法兰的选取 (16) 3.2 封头 (17) 3.3 管板 (18) 3.4 堰板 (19) 4鞍座的设计 (19) 4.1 鞍座的选取 (19) 4.2鞍座位置的设置 (19) 4.2.1鞍座位置的相关标准的要求 (19) 4.2.2设备总长的确定 (20) 4.2.3A值的确定 (20) 4.3力的计算 (20)

4.3.1重量产生的反力 (20) 4.3.2地震产生的力 (21) 4.3.3风载产生的力 (24) 4.3.4热膨胀产生的力 (26) 4.4总合力计算 (27) 4.5应力校核 (29) 4.5.1轴向应力 (30) 4.5.2切向应力 (31) 4.5.3周向应力 (31) 4.6结论 (32) 5三维实体造型设计 (32) 5.1 软件介绍 (32) 5.2 主要零部件的造型设计 (32) 5.2.1 管箱封头的设计 (32) 5.2.2 鞍座的设计 (34) 5.2.3 螺母的设计 (35) 5.3 装配体的设计 (35) 5.4 工程图的生成 (38) 设计总结 (41) 注释 (43) 参考文献 (44) 谢辞 (45) 附件 (46)

立式热虹吸式再沸器毕业设计方案

论文题目:立式热虹吸式再沸器的设计 院(部>名称:机械学院 学生姓名: 专业:学号: 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 摘要 精馏的本质是利用不同物质的挥发度不同，通过多次汽化、多次冷凝的精馏过程而达到物质分离的单元操作过程，而多次汽化所需的能量即通过再沸器

提供的，这就是再沸器的作用。 甲醇釜液再沸器是一种换热器，通常采用热虹吸式换热器，也是一种列管式换热器，在生产企业中占有较重要的地位，它直接影响产品的质量和产量。 本设计主要是对其工艺、结构等的设计，通过选用换热设备的型号和对国标的查找，设计出经济实用的化工设备。再沸器的结构图使用AutoCAD二维绘图软件绘制，清楚地表达出结构尺寸，便于改进和生产。 主要介绍了再沸器的设计工作以及它在生产过程中处于的地位和作用，它是精馏塔不可或缺的一部分，它提供给精馏塔多次汽化所需的能量，它与冷凝器等都是换热设备。 关键词： 再沸器汽化AutoCAD列管式换热器甲醇 ABSTRACT Distillation is the physical separation unit operation which is achieved by the repeated distillation process of several vaporization and condensation, since the

volatility of different materials vary from each other. And the energy required for vaporization is provided by the reboiler This is the role of the reboiler. Methyl reboiler is a heat exchanger, it is also a tube-type heat exchanger. In the manufacturer industry it plays a very important role, for it has direct impact on the product quality and yield . This design is mainly for its technology, structure design.By selecting the model and the national standards of the heat transfer exchanger, we can come up with the economic and practical design of chemical equipment. Reboiler structure diagram is drawn by the two-dimensional drawing software drawing AutoCAD.So we can clearly express the structure size and it is convenient for us for further improvement and production. Now we have completed the design of the reboiler and its role in the production process.It is an integral part of the distillation column, which provides the energy needed to vaporize several distillation columns. Along with condensers they are both the heat exchangers. Key words： Reboiler ；Vaporization ；AutoCAD ；distillation column heat exchanger ；methyl 目录 前言 (4) 第一章再沸器基本参数 (6) 1.1、设计任务和设计条件 (6) 1.2、再沸器类型的选择 (6) 1.3、流程的安排 (7)

毕业设计-釜式再沸器设计

本科生毕业设计（论文） 摘要 文章主要介绍了再沸器的工艺设计和机械设计计算。其中工艺设计计算包括获取进料与加热介质的操作条件及有关基础数据，确定再沸器的传热温差，算出热负荷，计算总传热系数，并对初估传热系数进行校核以及再沸器各部分的压力降的计算；机械设计部分包括确定再沸器的换热管、壳体、封头、管箱、法兰、接管、管板、支持板以及其他所有零部件的结构尺寸和材料，并对换热器所有受压元件进行强度计算。最后，简单介绍了再沸器的制造、检验、安装、试车、维护与维修。 关键词：换热管；再沸器；法兰；机械设计

本科生毕业设计（论文） Abstract Introduces a reboiler process design and mechanical design calculations. Process design, including access to feed and heating medium, operating conditions and the underlying data to determine the reboiler heat transfer temperature difference to calculate the heat load calculate the overall heat transfer coefficient, and preliminary estimates suggest that the heat transfer coefficient check, and then reboiler pressure drop calculation; mechanical design section to determine the reboiler heat exchange tubes, shell, head tube box, flange, receivership, tube plate, support plate, and all other parts of the structure size and materials, and heat exchanger pressure parts for the strength calculation. Finally, a simple the reboiler manufacturing, testing, installation, commissioning, maintenance and repair. Key words：heat transfer tube；reboiler；flanges；design of mechanical

化工原理习题及答案 釜式反应器

化工原理习题及答案釜式反应器

3 釜式反应器 3.1在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应： 325325+→+CH COOC H NaOH CH COONa C H OH 该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为0.02mol/l ，反应速率常数等于5.6l/mol.min 。要求最终转化率达到95%。试问： （1） （1） 当反应器的反应体积为1m 3时，需要多长的反应时间？ （2） （2） 若反应器的反应体积为2m 3， ，所需的反应时间又是多少？ 解：（1）00222000001()(1) 110.95 169.6min(2.83) 5.60.0210.95===?---= ?=?-??Af Af X X A A A A A A A A A A A dX dX X t C C R k C X kC X h (2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为2.83h 。 3.2拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应： 223222+→++CH ClCH OH NaHCO CH OHCH OH NaCl CO 以生产乙二醇，产量为20㎏/h ，使用15%（重量）的NaHCO 3水溶液及30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的比重为1.02。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于 5.2l/mol.h ，要求转化率达到95%。 （1） （1） 若辅助时间为0.5h ，试计算反应器的有效体积； （2） （2） 若装填系数取0.75，试计算反应器的实际体积。 解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为80.5,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62=0.3226 kmol/h 每小时需氯乙醇：0.326680.5 91.11/0.9530%?=?kg h 每小时需碳酸氢钠：0.326684 190.2/0.9515%?=?kg h 原料体积流量：091.11190.2275.8/1.02+==Q l h 氯乙醇初始浓度：00.32661000 1.231/0.95275.8?==?A C mol l 反应时间：

换热器的设计说明书

西安科技大学—乘风破浪团队 1 换热器的设计 1.1 换热器概述 换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器，再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。 换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有: ① 热负荷及流量大小； ② 流体的性质； ③ 温度、压力及允许压降的范围； ④ 对清洗、维修的要求； ⑤ 设备结构、材料、尺寸、重量； ⑥ 价格、使用安全性和寿命； 按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点，应用最为广泛。 管型换热器主要有以下几种形式： （1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修，管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时，可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。 （2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，称为固定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。因此，管束的热膨胀不受壳体的约束，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温

西安科技大学—乘风破浪团队 2 差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。 （3）U 形管式换热器换：热效率高，传热面积大。结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。 表1-1 换热器特点一览表

釜式反应器的应用

釜式反应器的应用、技术进展 什么是釜式反应器？一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。 工业应用，釜式反应器按操作方式可分为：①间歇釜式反应器,或称间歇釜。操作灵活，易于适应不同操作条件和产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是：需有装料和卸料等辅助操作，产品质量也不易稳定。但有些反应过程，如一些发酵反应和聚合反应，实现连续生产尚有困难，至今还采用间歇釜。②连续釜式反应器,或称连续釜。可避免间歇釜的缺点，但搅拌作用会造成釜内流体的返混。在搅拌剧烈、液体粘度较低或平均停留时间较长的场合，釜内物料流型可视作全混流，反应釜相应地称作全混釜。在要求转化率高或有串联副反应的场合，釜式反应器中的返混现象是不利因素。此时可采用多釜串联反应器,以减小返混的不利影响，并可分釜控制反应条件。③半连续釜式反应器。指一种原料一次加入，另一种原料连续加入的反应器，其特性介于间歇釜和连续釜之间。间歇式反应器操作灵活，易于适应不同操作条件和产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是：需有装料和卸料等辅助操作，产品质量也不易稳定。但有些反应过程，如一些发酵反应和聚合反应，实现连续生产尚有困难，至今还采用间歇釜。 有搅拌器的釜式设备是化学工业中广泛采用的反应器之一，它可用来进行液液均相反应，也可用于非均相反应，如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。普遍应用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等工业，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和医药中间体的许多其他工艺过程的反应设备。聚合反应过程约90%采用搅拌釜式反应器，如聚氯乙烯，在美国70%以上用悬浮法生产，采用10~1503m 的搅拌反应器：德国氯乙烯悬浮聚合采用的是2003m 的大型搅拌釜式反应器：中国生产聚氯乙烯，大多采用13.53m 、333m 不锈钢或复合钢板的聚合釜式反应器，以及73m 、143m 的搪瓷釜式反应器。又如涤纶树脂的生产采用本体熔融缩聚，聚合反应也使用釜式反应器。在精细化工的生产中，几乎所有的单元操作都可以在釜式反应器中进行。 釜式反应器的技术进展 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；国外在染料行业有20000～40000L ，而其它行业可达120m3。 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。反应釜发展趋势除了装有搅拌器外，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，将是今后反应釜发展趋势。>

(完整版)釜式反应器-教案

釜式反应器 Tank Reactor 釜式反应器的学习任务 1、了解釜式反应器的基本结构、特点及工业应用。 2、掌握各类釜式反应器的计算。 3、了解釜式反应器的热稳定性。 4、掌握釜式反应器的操作技能。 项目一釜式反应器的结构 釜式反应器又称: 槽型反应器或锅式反应器一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。 反应器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。 操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一。在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于连续操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有需要较大容积的缺点。通常在操作条件比较缓和的情况下，如常压、温度较低且低于物料沸点时，釜式反应器的应用最为普遍。 一、釜式反应器基本结构 釜式反应器的基本结构主要包括: 反应器壳体、搅拌装置、密封装置、换热装置、传动装置。 壳体结构：一般为碳钢材料，筒体皆为圆筒型。釜式反应器壳体部分的结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜、安全装置及各种工艺接管口等。封头；反应釜的顶盖，为了满足拆卸方便以及维护检修。 平面形：适用于常压或压力不高时； 碟形：应用较广。 球形：适用于高压场合； 椭圆形：应用较广。 锥形：适用于反应后物料需要分层处理的场合。 手孔、人孔：为了检查内部空间以及安装和拆卸设备内部构件。 视镜: 观察设备内部物料的反应情况，也作液面指示用。 工艺接管: 用于进、出物料及安装温度、压力的测定装置。

换热器毕业设计论文.doc

第1章 浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。 换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%。换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。壳体一般为圆筒形，也可为方形。管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。从市场需求来看，在国家大力投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大

换热器的设计说明书

换热器的设计 换热器概述 换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器，再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。 换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有: ①热负荷及流量大小； ②流体的性质； ③温度、压力及允许压降的范围； ④对清洗、维修的要求； ⑤设备结构、材料、尺寸、重量； ⑥价格、使用安全性和寿命； 按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型

式的换热器。其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点，应用最为广泛。 管型换热器主要有以下几种形式： （1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修，管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时，可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。 （2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，称为固定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。因此，管束的热膨胀不受壳体的约束，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。 （3）U形管式换热器换：热效率高，传热面积大。结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。 表1-1 换热器特点一览表

任务一-间歇操作釜式反应器设计

江西应用技术职业学院教案首页

任务一间歇操作釜式反应器设计 工作任务：根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式反应器的工艺设计预备知识：

一、反应器流动模型 （一）理想流动模型 1、理想置换流动模型 也称为平推流模型或活塞流模型。指在任一截面的物料如同活塞一样在反应器中移动，垂直于流动方向的任一横截面上所有的物料质点的年龄相同，是一种返混量为零的极限流动模型。其特点是在定态情况下，沿着物料流动方向物料的参数会发生变化，而垂直于流动方向上的任一截面的所有参数都相同，如浓度、压力、流速等。 2、理想混合流动模型 称为全混流模型。由于强烈搅拌，反应器内物料质点返混无穷大，所有空间位置物料的各种参数完全一致 3、返混及其对反应的影响 指不同时刻进入反应器的物料之间的混合，是逆向的混合，或者说是不同年龄质点之间的混合。间歇操作反应器不存在返混。其带来的最大影响是反应器进口处反应物高浓度去的消失或减低。 a 返混改变了反应器内的浓度分布，是反应器内反应物的浓度下降，反应产物的浓度上升 b 返混的结果将产生停留时间分布，并改变反应器内浓度分布。 c 不但对反应过程产生不同程度的影响，更重要的是对反应器的工程放大所产生的问题 d 降低返混程度的主要措施是分割，通常有横向分割和纵向分割两种 （二）非理想流动 实际反应器中流动状况偏离理想流动状况的原因课归纳为下列几个方面 a 滞留去的存在也称死区、死角，是指反应器中流体流动极慢导致几乎不流动的区域。 b 存在沟流与短路 c 循环流 d 流体流速分布不均匀 e 扩散 二、均相反应动力学基础 工业反应器中，化学反应过程与质量、热量和动量传递过程同时进行，这种化学反应与物理变化过程的综合称为宏观反应过程。研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应动力学。排除了一切物理传递过程的影响得到的反应动力学称为化学动力学或本征动力学。 （一）化学反应速率及反应动力学方程

立式热虹吸再沸器设计

立式热虹吸再沸器简介 图14.立式热虹吸再沸器 （1）立式热虹吸再沸器是利用热介质在壳侧提供热量将管侧工艺流体加热沸腾的管壳式换热器，它是自然循环的单元操作，动力来自与之相连的精馏塔塔釜液位产生的静压头和管内流体的密度差。 （2）立式热虹吸再沸器广泛地应用于化与卧式相比, 其循环速率高, 传热膜系数高。但是, 工业上应用的立式热虹吸再沸器其加热督要有一定高度才能获得较高的传热速率, 而塔底液面与再沸器上部管板约为等高, 这样就提高了塔底的标高, 使设备安装费增加, 并且设备的清洗和维修也困难。 （3）立式热虹吸再沸器的不稳定性, 往往是由于两相流的不稳定流型所致。在立式热虹吸管内蛇两相流沸腾流型, 自下而上相继出现 （4）鼓泡流、弹状流、环状流及环雾流等。弹状流的大汽抱的不断出现与破裂, 激发了操作的不稳定性。 （5）立式热虹吸再沸器与卧式相比, 虽有较好的防垢性能, 但对于粘度大的物料, 例如, 石按化工中一些高分子聚合物, 也常因结垢堵塞管道, 而要定期清除垢物。严重的情况下, 运转一年就会将再沸器中绝大部分管子堵死, 垢物的清除费力费时, 十分困难。 （6）一般立式热虹吸式的管程走工艺液体，壳程走加热蒸汽。 改善立式热虹吸再沸器的操作性能, 强化其传热, 具有十分重要的意义其特点有：

结构紧凑,占地面积小,传热系数高. 壳程不能机械清洗,不适宜高粘度,或脏的传热介质. 塔釜提供气液分离空间和缓冲区. 3.1.1 立式热虹吸再沸器的选用和设计计算步骤 （1）强制循环式: 适于高粘度,热敏性物料,固体悬浮液和长显热段和低蒸发比的高阻力系统。 （2）内置式再沸器: 结构简单.传热面积小,传热效果不理想.釜内液位与再沸器上管板平齐 3.1.2 设计方法和步骤： 立式热虹吸式再沸器的流体流动系统式有塔釜内液位高度Ι、塔釜底部至再沸器下部封头的管路Ⅱ、再沸器的管程Ⅲ及其上部封头至入塔口的管路Ⅳ所构成的循环系统。由于立式热虹吸再沸器是依靠单相液体与汽液混合物间的密度差为推动力形成釜液流动循环，釜液环流量，压力降及热流量相互关联，因此，立式热虹吸再沸器工艺设计需将传热计算和流体力学计算相互关联采用试差的方法，并以出口气含率为试差变量进行计算。假设传热系数，估算传热面积。其基本步骤是： 1、初选传热系数，估算传热面积， 2、依据估算的传热面积，进行再沸器的工艺结构设计； 3、假设再沸器的出口气含率，进行热流量核算； 4、计算釜液循环过程的推动力和流动阻力，核算出口气含率。

浮头式换热器毕业设计说明书

摘要 本次设计为浮头式换热器，浮头式换热器主要由管箱、管板、壳体、换热管、折流板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等组成。浮头换热器的一端管板与壳体固定，另一端为浮动管板。因此其优点为热应力较小，便于检查和清洗，缺点为结构较为复杂。在传热计算工艺中，包括传热量、传热系数的确定和换热器径及换热管型号的选择，以及传热系数、阻力降等问题。在强度计算中主要讨论的是筒体、管箱、管板厚度计算以及折流板、法兰和接管、支座、分隔板等零部件的设计，还要进行一些强度校核。本设计是按照GB151《管壳式换热器》和GB150《钢制压力容器》设计的。换热器在工、农业的各个领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处见，是不可缺少的工艺设备之一。随着研究的深入，工业应用取得了令人瞩目的成果。 关键字：换热器，工艺计算，强度校核

Abstract This design is floating head heat exchanger, it is made up of tube box 、tube sheet、shell、heat exchange tube、baffle plate、draw bar、spacer pipe、hook circle、floating head cover and so on. One tube sheet of the exchanger is connected with shell, and the other tube sheet is floating tube sheet. So it’s easy to check and clean. On the other hand the structure of it complex. In the process of heat transfer calculation, include area computation 、capacity of heat transmission 、the determine of heat transfer coefficient and the choice of the heat exchange tube. About strength calculation, it involve the calculating of shell、tube box、sealing head and so on. This design is according to GB151 << shell-and-tube heat exchanger >> and GB150 << Steel pressure vessel >> to design. Heat exchanger is one of the indispensable process equipment. With the deepening of the research, industrial application made remarkable achievements. Keywords:heat exchanger; Process calculation；strength check

U型管式换热器设计毕业设计说明书

摘要 换热器是化工生产过程中的重要设备，它能够实现介质之间热量交换。广泛应用于石油、化工、制药、食品、轻工、机械等领域。U型管式换热器是换热器的一种，它只有一个管板，结构简单，密封面少，且U形换热管可自由伸缩，不会产生温差应力，因此可用于高温高压的场合。一般高压、高温、有腐蚀介质走管程，这样可以减少高压空间，并能减少热量损失，节约材料，降低成本。 甲烷化换热器，是合成氨生产中的重要设备之一, 它能将27℃的H2N2混合气升温至274℃，同时将339℃的H2N2精制气降温至90℃。甲烷化换热器一般选用U型管换热器，它由一台Ⅰ型甲烷化换热器与一台Ⅱ型甲烷化换热器连接组成。其中Ⅰ型甲烷化换热器将27℃的H2N2混合气升温至150℃，同时将215℃的H2N2精制气降温至90℃；Ⅱ型甲烷化换热器能将150℃的H2N2混合气升温至274℃，同时将339℃的H2N2精制气降温至215℃。 本次设计主要根据GB150《钢制压力容器》及GB151《管壳式换热器》对设备的主要受压元件进行了设计及强度计算，又结合HG/T20615《钢制管法兰》、JB/T 4712《容器支座》等其它压力容器相关标准，对其它各部件进行设计，最终完成了Ⅱ型甲烷化换热器的设计。 关键词：换热器；甲烷化换热器

Abstract Heat exchanger is important in the process of chemical production equipment, which can be achieved between the heat exchange media. Widely used in petroleum, chemical, pharmaceutical, food, light industry, machinery and other fields. U-tube heat exchanger is a heat exchanger, it has only one tube plate, simple structure, less sealing surface, and the U-shaped tubes are free to stretch, no thermal stress, it can be used for high temperature and pressure of the occasion . General high-pressure, high temperature, corrosive media, take control process, thus reducing the pressure of space, and can reduce heat loss and saving materials and reduce costs. Methanation heat exchanger, ammonia production is one of the important equipment, it will be 27 ℃of H2N2 mixture heated to 274 ℃, 339 ℃while the H2N2 refined gas cooled to 90 ℃. Methanation heat exchanger is generally used in U-tube heat exchanger, which consists of Type Ⅰand type Ⅱmethanation methanation Heat exchanger connected to form a methanation type. Heat exchanger type Ⅰmethanation of H2N2 to 27 ℃heating the mixture to 150 ℃, 215 ℃while the H2N2 refined gas cooled to 90 ℃; Ⅱ-type heat exchanger can methanation 150 ℃, heating the mixture to the H2N2 274 ℃, 339 ℃while the H2N2 refined gas cooled to 215 ℃. This design mainly based on GB150 "steel pressure vessels"and GB151 "shell and tube heat exchangers, " the main pressure parts of the equipment was designed and strength calculation, but also with HG/T20615 "steel pipe flange", JB / T 4712 "containers bearing" pressure vessels and other relevant standards, the design of other components, he finally completed the methanation Ⅱtype heat exchanger design. Keywords: Heat exchanger;Methanation heat exchanger

换热器的设计说明书

换热器的设计 1.1 换热器概述 换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器，再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。 换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有: ①热负荷及流量大小； ②流体的性质； ③温度、压力及允许压降的范围； ④对清洗、维修的要求； ⑤设备结构、材料、尺寸、重量； ⑥价格、使用安全性和寿命； 按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点，应用最为广泛。 管型换热器主要有以下几种形式： （1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修，管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时，可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。 （2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，称为固定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。因此，管束的热膨胀不受壳体的约束，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。

（3）U形管式换热器换：热效率高，传热面积大。结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。 表1-1 换热器特点一览表

釜式反应器设计说明书123

一概述 1.1醋酸乙酯生产工艺的现状和特点 醋酸乙酯分子式C4H8O2，又名：乙酸乙酯，英文名称：acetic ester；ethyl acetate，简称EA。醋酸乙酯是醋酸工业重要的下游产品，也是一种重要的绿色有机溶剂，溶解能力及快干性能均属上乘，主要用做涂料(油漆和瓷漆)、油墨和粘合剂配方中的活性溶剂，也可用做制药和有机化学合成的工艺溶剂。 EA可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等，并在香料、油漆、医药、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业中广泛应用，还可用作萃取剂和脱水剂，亦可用于食品工业。还可用于硝酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶和乙烯树脂、乙酸纤维素脂、纤维素乙酸丁酯和合成橡胶等的生产过程；也可用于复印机的液体硝基纤维墨水。在纺织工业中用作清洗剂；在食品工业中作为特殊改性酒精的香味萃取剂；在香料工业中是重要的香料添加剂，可作为调香剂的组份。同时醋酸乙酯本身也是制造染料、香料和药物的原料。在高级油墨、油漆及制鞋用胶生产过程中，对醋酸乙酯的质量要求较高。 当前全球醋酸乙酯的市场状况是：欧美等发达国家醋酸乙酯的市场发展比较成熟，产量和消费量的增长都比较缓慢，亚洲尤其是中国成为醋酸乙酯生产和消费增长最为快速的国家和地区。由于中国国内快速发展的市场，尤其是建筑、汽车等行业的强劲发展，推动国内醋酸乙酯的需求，但是同时，醋酸乙酯生产能力的增长也非常快速，市场未来发展充满了机遇与挑战。 醋酸乙酯消费持续增长的主要原因是它取代了污染空气环境的用于表面涂层和油墨

配方的甲乙酮和甲基异丁基酮。醋酸乙酯作为优良溶剂，正逐步替代一些低档溶剂，发展潜力较大。 受消费拉动，20世纪90年代以来，我国醋酸乙酯生产发展迅速。“八五”期间，产量年均增长率为13.0%；1995-2000年，年均增长率达到20.5%；2000-2002年，年均增长率高达30.5%。目前我国有醋酸乙酯生产企业30多家，年产能力为57.2万吨。其中，万吨级以上规模的企业有14家，年产能力为47万吨。2001年5月，山东金沂蒙集团将醋酸乙酯产能增至8万吨/年，2003年6月又扩能至16万吨/年；2001年，上海石化采用黑龙江省石化研究院技术，建成2万吨/年乙醛缩合法生产醋酸乙酯装置；2002年5月，中英合资BP--扬子江乙酰化工有限公司8万吨/年醋酸乙酯装置投产，采用BP 切换式醋酸乙酯技术生产醋酸乙酯和醋酸丁酯，工艺技术国内领先；2001年，江西南昌赣江溶剂厂将醋酸乙酯年产能力从2万吨扩至8万吨；2003年，江门谦信化工发展有限公司将产能从1.5万吨/年扩至3.5万吨/年。近2-3年内，国内新增醋酸乙酯年产能力达31万吨。 虽然我国醋酸乙酯市场仍有潜力，但由于扩能速度太快，近两年已出现开工率不足的现象。据了解，2002年国内装置平均开工率约77%，预计2003年平均开工率将为66%。目前市场已经饱和，产品价格呈走软趋势，利润已渐微薄。而在建和拟建醋酸乙酯项目尚有20万吨/年产能。如果这些项目到2005年如期投产，我国醋酸乙酯供应将平衡有余。随着国内新增能力陆续投产，近两年我国醋酸乙酯进口量有所下降。2001年进口5.35万吨，2002年进口4.8万吨，2003年上半年进口2.45万吨。 醋酸乙酯制备方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法。 用醋酸和乙醇酯化制醋酸乙酯是开发较早，工艺成熟，且为目前主要采用的方法。反应在酸催化剂（如硫酸）存在下进行液相酯化，分为间歇法和连续法。间歇法使用釜式反

换热器设计说明书

化学与材料工程学院学院应用化学专业 换热器设计课程设计题目用于煤油换热的列管式换热器的设计 说明书 1 图纸 2 指导教师熊静 学生姓名段志鹏 2014年 4 月

列管式换热器设计任务书 专业：应用化学班级： 11应化姓名：段志鹏学号： 11111103161 指导教师：熊静设计日期： 2014/4 一、设计题目：煤油换热器设计 二、设计任务及操作条件 1、设计任务 处理能力： 10万吨/年煤油 设备型式：列管式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度 100 ℃出口温度 60℃（2）冷却介质：循环水入口温度 20 ℃出口温度50 ℃ （3）允许压降：不大于0.1MPa （4）每年按300天计算，每天24小时连续运行。 3、设备型式固定板式换热器 4、厂址温州瓯海 三、设计内容 1、概述 2、设计方案的选择 3、确定物理性质数据 4、设计计算 5、主要设备工艺尺寸设计 6、设计结果汇总 7、工艺流程图及换热器工艺条件图 8、设计评述

目录 1、概述 (1) 2、设计方案的选择 (3) 2.1 选择换热器的类型 (3) 2.2 流动空间及流速的确定 (4) 3、确定物理性质数据 (5) 4、设计计算 (5) 4.1 计算总传热系数 (5) 4.2 计算传热面积 (8) 5、主要设备工艺尺寸设计 (8) 5.1 管径尺寸和管内流速的确定 (8) 5.2 管程数和传热管数 (8) 5.3 传热面积、管程数、管数和壳程数的确定 (9) 5.4 传热管排列和分程方法 (9) 5.5 壳体内径 (10) 5.6 折流板 (10) 5.7 接管尺寸的确定 (12) 6、换热器的核算 (12) 6.1 热量核算 (12) 6.2 换热器内流体的流动阻力 (14) 7、设计结果汇总 (16) 8、工艺流程图及换热器装配图 (16) 8.1 工艺流程图（含CAD图）： (16) 8.2 换热器装配图 (17) 9、设计评述 (17) 参考资料 (18) 附录 (18)

蒸汽凝液冷凝器毕业设计说明书

walkinnet吉林化工学院毕业设计 摘要 换热器是石油、化工、动力食品以及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中，换热器可以作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器，应用十分广泛。换热器种类很多，但根据冷热流体热量交换的原理和方式，基本可分三大类，即间壁式、混合式和蓄热式。间壁式换热器中的U 型管式换热器在化工生产中较为常用。本设计是关于U型管换热器的设计，用冷却水冷却低压蒸汽。根据最新的技术标准，结合传统的设计方法，经过结构设计、强度校核以及换热器的制造、检验、安装、维修等步骤，完成了该设计。其中结构设计主要包括管箱、圆筒、管板、折流板、防冲挡板、旁路挡板、接管和法兰、容器法兰、支座等的设计；强度校核包括筒体、封头、垫片、管箱短节、开孔补强、法兰、管板的校核。 关键词：换热器 U型管设计校核

蒸汽凝液冷凝器 Abstract The abstract heat interchanger is the petroleum, chemical, power foodas well as other many industry sector's general purpose equipment,holds the important status in the production. In the chemicalproduction, the heat interchanger may as the heater, the chiller, thecondenser, the evaporator and boiling, the application really for isagain widespread. Heat interchanger type very many, but acts accordingto the cold heat flow body interchange of heat the principle and theway, is basic may divide three big kinds, namely next door type, mixedstyle and regeneration type. In the next door type heat interchanger Utubular heat exchanger is commonly used in the chemical production.This design is about the U tube heat interchanger design, cools thelow pressure steam with the cooling water. According to the newestindustry standard, the union tradition supposes the method, processstep and so on structural design, intensity examination, moreover alsoinvolved the heat interchanger manufacture, the examination, theinstallment, the service, has completed this design. Structural designmainly includes the tube box, the cylinder, the tube plate, thebaffle, guards against flushes the back plate, the bypass back plate,takes over control with the flange, the vessel flange, the support andso on the design; The intensity examination including the tube body,seals, the filling piece, the tube box short festival, opens KongBuqiang, the flange, the tube plate, the saddle type supportexamination. Key word: Heat interchanger U tube design examination