間歇操作釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)-間歇操作釜式反應(yīng)器體積和數(shù)量的計(jì)算

間歇操作釜式反應(yīng)器的體積和數(shù)量計(jì)算1三、間歇操作釜式反應(yīng)器的體積和數(shù)量計(jì)算當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)車間或一套裝置時(shí)，需要求算需用反應(yīng)釜的容積與數(shù)量。為此首先要取得下列數(shù)據(jù)。1、每天處理物料總體積或每小時(shí)需處理的物料體積2、操作周期3、設(shè)備裝料系數(shù)每天處理物料總體積根據(jù)規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)通過物料衡算可以計(jì)算出每一道工序每天所需處理的物料總重量GD,用它除以物料的密度ρ，即得每天所需處理物料的總體積VD，操作周期操作周期又稱工時(shí)定額，是指生產(chǎn)每一批料的全部操作時(shí)間，即從準(zhǔn)備投料到操作過程全部完成所需的總時(shí)間。例如萘磺化制取2—萘磺酸的操作周期計(jì)算如下：檢查設(shè)備15分加萘15分加硫酸及升溫25分反應(yīng)160分壓出料15分操作周期240分或4h操作周期達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需反應(yīng)時(shí)間理論上可以用化學(xué)動(dòng)力學(xué)方程式計(jì)算，但實(shí)際情況較為復(fù)雜，例如：不少?gòu)?qiáng)烈放熱的快速反應(yīng)，反應(yīng)速率往往受傳熱速率的控制，不能簡(jiǎn)單地用動(dòng)力學(xué)方程式來求算反應(yīng)過程的時(shí)間。某些非均相反應(yīng)，過程進(jìn)行的速率受相間傳質(zhì)速率的影響，也不能單純地從動(dòng)力學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)時(shí)間。某些反應(yīng)速率較快的反應(yīng)，在加料過程及升溫過程中已開始反應(yīng)。在保溫階段之前可能已達(dá)到相當(dāng)高的轉(zhuǎn)化率。有時(shí)需分段作動(dòng)力學(xué)計(jì)算。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中操作周期的確定有時(shí)需考慮到生產(chǎn)組織管理上的方便。比如操作周期實(shí)際需7小時(shí)，可取作8小時(shí)，按每一個(gè)班（8小時(shí)制）投一批料來組織生產(chǎn)。間歇操作釜式反應(yīng)器的體積和數(shù)量計(jì)算2三、間歇操作釜式反應(yīng)器的體積和數(shù)量計(jì)算由物料衡算求出每小時(shí)需處理的物料體積V0后，即可進(jìn)行反應(yīng)釜的體積V和數(shù)量n的計(jì)算。計(jì)算時(shí)，在反應(yīng)釜體積和數(shù)量這兩個(gè)變量中必須先確定一個(gè)。由于數(shù)量一般不會(huì)很多，通?？梢杂脦讉€(gè)不同的n值來算出相應(yīng)的V值，然后再?zèng)Q定采用哪一組n和V值比較合適。⒈給定V，求n按設(shè)計(jì)任務(wù)每天需操作的批次為：設(shè)備中物料所占體積即反應(yīng)器有效體積與設(shè)備實(shí)際體積即反應(yīng)器體積V之比稱為設(shè)備裝料系數(shù)，以符號(hào)表示，具體數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況而變化。VO每小時(shí)需處理的物料體積每天每只反應(yīng)釜可操作的批次為：操作周期t又稱工時(shí)定額，是指生產(chǎn)每一批物料的全部操作時(shí)間。由于間歇反應(yīng)器是分批操作，其操作時(shí)間由兩部分構(gòu)成：一是反應(yīng)時(shí)間，用表示；二是輔助時(shí)間，即裝料、卸料、檢查及清洗設(shè)備等所需時(shí)間，用表示。生產(chǎn)過程需用的反應(yīng)釜數(shù)量可按下式計(jì)算：由上式計(jì)算得到的值通常不是整數(shù)n，需圓整成整數(shù)。這樣反應(yīng)釜的生產(chǎn)能力較計(jì)算要求提高了，其提高程度稱為生產(chǎn)能力的后備系數(shù)，以表示，即：反應(yīng)器有效體積按下式計(jì)算：⒉