磺化反应 间歇釜式反应器设计.doc

精细化工工程课程设计
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萘磺化生产2-萘磺酸间歇式反应釜的设计
班级：化学工程与工艺专业精细化工方向07级
一、设计条件
1.生产能力：4500吨2-萘磺酸／年。
2.原料和生产方法：萘含量为98%的工业萘，以98%的浓硫酸作为磺化剂进行磺化反应。
（生产过程中还有1-萘磺酸产生，认真选好反应条件使萘的转化率高且副产物较少）
二、设计说明书的内容
1、标题页
2、设计任务书
3、目录
4、设计方案简介
对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
5、反应釜的工艺设计计算
物料衡算、工艺参数的选定、设备结构的设计和工艺尺寸的计算。
6、设计结果一览表
7、后记及其它（对本设计的评述、对设计过程的总结）
8、反应釜的工艺条件图
9、参考文献
三、设计图要求
1、 绘制反应釜工艺条件图一张，包括：设备图形、设备技术特性、设备组成一览表和标题栏。
四、设计时注意事项
1、对相关的数据进行正确的计算和校核；
2、需查获资料的数据必须精确可靠；
3、读图正确，构想主体模型；
4、对构件的形式进行合理的选择；
5、制图时比例适当，数据精确，符合要求。

目录
1.基本设计条件的确定------------------------------------------
2.物料衡算---------------------------------------------------
3.反应釜体的设计----------------------------------------------
3.1反应釜体积的计算---------------------------------------
3.2反应釜尺寸的计算---------------------------------------
4.搅拌装置的设计---------------------------------------------
4.1搅拌器的选择--------------------------------------------
4.2搅拌器尺寸的计算-----------------------------------------
4.3搅拌器的转速和功率计算-----------------------------------
4.4电机的功率计算和减速机的选择------------------------------
5.传热装置的设计-----------------------------------------------
5.1热量衡算-------------------------------------------------
5.2传热装置几何尺寸的计算-------------------------------------
5.3传热面积的校核--------------------------------------------
6.设计参数一览表-----------------------------------------------
7.后记
8.参考文献----------------------------------------------------
9.附图--------------------------------------------------------

基本设计条件的确定
本次生产任务以萘含量为98%的工业萘为原料，以98%的浓硫酸作磺化剂，经查阅文献发现，生产中于160~166℃磺化效果较佳。在生产过程中有1-萘磺酸的生成。采用加热的方法，可使不稳定的1-萘磺酸水解。在生产中生产时间为1~1.5小时。可使反应保持在一个较高的产率。故设置生产时间为2小时。保证足够的操作时间，设操作时间为2小时，生产周期为4小时，每天生产16次，以2次为一班，实现三班轮流生产。

物料衡算
年生产4500吨2-萘磺酸，以萘含量为98%的工业萘，以98%的浓硫酸作为磺化剂进行磺化反应。酸萘比为1.1∶1,加酸温度为150～160℃,反应温度为160℃,反应2h。原料萘的转化率为94%，磺化产物为2-萘磺酸与1-萘磺酸，其含量比值为91.7%:8.3%。

作出物料流程简图，确定计算范围。

根据物料流程简图，可确定磺化的工序进行物料衡算。
对间歇生产可确定计算基准为千克/天，则需要计算每天产量及原料投料量。其磺化反应式如下：

G1G2G3G4G5
每天产2-萘磺酸量：
每天投料纯萘量：
原料萘量：
杂质：
磺化物产量：
2-萘磺酸：
1-萘磺酸：
消耗量：
生成量：
每天所需：
98%投料量：
中水量：9151.4-8153.1=183.