間歇操作釜式反應器的設計-間歇操作釜式反應器體積和數(shù)量的計算

間歇操作釜式反應器的體積和數(shù)量計算1三、間歇操作釜式反應器的體積和數(shù)量計算當設計一個車間或一套裝置時，需要求算需用反應釜的容積與數(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需處理的物料體積2、操作周期3、設備裝料系數(shù)每天處理物料總體積根據(jù)規(guī)定的生產(chǎn)任務通過物料衡算可以計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定額，是指生產(chǎn)每一批料的全部操作時間，即從準備投料到操作過程全部完成所需的總時間。例如萘磺化制取2—萘磺酸的操作周期計算如下：檢查設備15分加萘15分加硫酸及升溫25分反應160分壓出料15分操作周期240分或4h操作周期達到規(guī)定轉化率所需反應時間理論上可以用化學動力學方程式計算，但實際情況較為復雜，例如：不少強烈放熱的快速反應，反應速率往往受傳熱速率的控制，不能簡單地用動力學方程式來求算反應過程的時間。某些非均相反應，過程進行的速率受相間傳質(zhì)速率的影響，也不能單純地從動力學方程式計算反應時間。某些反應速率較快的反應，在加料過程及升溫過程中已開始反應。在保溫階段之前可能已達到相當高的轉化率。有時需分段作動力學計算。在實際設計工作中操作周期的確定有時需考慮到生產(chǎn)組織管理上的方便。比如操作周期實際需7小時，可取作8小時，按每一個班（8小時制）投一批料來組織生產(chǎn)。間歇操作釜式反應器的體積和數(shù)量計算2三、間歇操作釜式反應器的體積和數(shù)量計算由物料衡算求出每小時需處理的物料體積V0后，即可進行反應釜的體積V和數(shù)量n的計算。計算時，在反應釜體積和數(shù)量這兩個變量中必須先確定一個。由于數(shù)量一般不會很多，通?？梢杂脦讉€不同的n值來算出相應的V值，然后再決定采用哪一組n和V值比較合適。⒈給定V，求n按設計任務每天需操作的批次為：設備中物料所占體積即反應器有效體積與設備實際體積即反應器體積V之比稱為設備裝料系數(shù)，以符號表示，具體數(shù)值根據(jù)實際情況而變化。VO每小時需處理的物料體積每天每只反應釜可操作的批次為：操作周期t又稱工時定額，是指生產(chǎn)每一批物料的全部操作時間。由于間歇反應器是分批操作，其操作時間由兩部分構成：一是反應時間，用表示；二是輔助時間，即裝料、卸料、檢查及清洗設備等所需時間，用表示。生產(chǎn)過程需用的反應釜數(shù)量可按下式計算：由上式計算得到的值通常不是整數(shù)n，需圓整成整數(shù)。這樣反應釜的生產(chǎn)能力較計算要求提高了，其提高程度稱為生產(chǎn)能力的后備系數(shù)，以表示，即：反應器有效體積按下式計算：⒉