3.3 设备选型
3.3.1 聚合反应釜的设计和选型
(1) 各股物料的体积
由物料衡算可以知道各股物料的投入量
反应釜中所装各种物料体积为淀粉浆液、丙烯酰胺与二烯丙基氯化胺溶液、甲基丙烯酸、煤油、乳化剂、引发剂溶液体积之和。
配制各种溶液所需的总水量：V＝0.5202m3
煤油：V＝0.624 m3
乳化剂：V＝0.0312 m3
甲基丙烯酸：V＝0.0281/1.1053＝0.025 m3
则各股物料的总体积：
Vg＝0.5202+0.624+0.0312+0.025＝1.2004 m3
(2) 反应釜容积的计算
其表达式为：
Vg＝V*η
其中：Vg——罐体的公称容积
V——罐体的全容积
η——装料系数，通常可取0.6～0.85。如果物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态，η应取低值，约为0.6～0.7。
其中η取0.6。
则釜的容积：
V=Vg/η=1.2004/0.6=2.001 m3
(3) 釜的高度和筒体的直径计算
由《化工设备机械基础》可知，反应釜中进行聚合反应时，取高径比H/Di在1.0～1.3之间，取H/Di＝1.0。
聚合釜直径的计算
V－V0＝∏Di2H/4
进行初步估算时，V0设为0。
设r=H/Dg＝3
则
Di＝（4Vg/∏(H/Di)η）1/3
=（4×2.001/3.14×1.0）1/3
＝1.366m
圆整后，取Di＝1400mm
由《化工设备设计基础》查得
表3.2 标准椭圆封头的尺寸
公称直径（mm） 曲面高度
（mm） 直边高度
（mm） 内表面积
（mm2） 容积
（mm3）
1400 350 40 2.29 0.421
则釜的筒体高度：
H=4(V-V0)/(∏*Di*Di)
=4×2.001/（3.14×1.366×1.366）
＝1.366m
圆整以后，H＝1400mm
校核长径比：
r=H/D=1400/1400=1.0
长径比符合技术要求。
则釜的容积为：
V=∏*Di*Di*H/4+V0
=3.14×1.4×1.4×1.4/4+0.421
＝2.58m3
根据釜的容积进行对釜的选择
根据《化工工艺设计手册》（下）有
表3.3 闭式搅拌容器的技术参数
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