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课题介绍反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。其中硝化反应是强放热反应，其具有放热量大,反应速率快,反应易发生失控,硝化产物多易燃易爆的特性,控制不好会引起爆炸。因而热量的移除是控制硝化反应的突出问题之一。70598
硝化要求保持适当的反应温度，以避免生成多硝基物和氧化等副反应。为了保持一定的硝化温度，通常要求硝化反应器具有良好的传热装置。硝化过程在液相中进行，通常采用釜式反应器。根据硝化剂和介质的不同，可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。产量小的硝化过程大多采用间歇操作。产量大的硝化过程可连续操作，采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。
本文通过参考常规设计手册并结合硝化反应的特殊性及工程经验,提出了硝化反应釜设计的推荐流程，并对其盘管结构进行优化。反应釜方面的设计可根据国标进行，而零部件的优化主要借助流体力学计算。论文网
2 课题研究的意义
硝化反应过程广泛应用于国防工业中高性能含能材料的合成,高性能含能材料是生产制造混合炸药、发射药、固体推进剂的基本材料，其多由化学合成的方法制造，化学合成中常常用到硝化反应过程。但硝化反应过程是一个强放热反应，易发生失控，是国家首批重点监管的 15 种危险化工工艺之一。所以硝化反应釜的合理设计非常重要。如果盘管排布过于紧密，物料混合、传热状况不能满足工艺要求，反应效果不理想。因此，必须对反应釜内流场进行分析，以完成对盘管排布的优化设计。本文根据硝化反应过程的特殊性，通过反应釜的合理设计来尽可能消除或降低硝化过程的危害因素，为硝化反应釜设计提供一种指导性思路和实用的方法。
此次毕业设计是在老师指导下独立完成的，通过四年来在课堂上学到的理论知识，再结合在实践环节中的经验，解决设计中存在的各种问题，最终完成一套完整的毕业设计内容。通过这次毕业设计，熟悉反应釜设计的基本要求，掌握反应釜的常规设计方法，把所学的知识应用到实际的工程设计中去，为以后的工作和学习打下扎实的基础。
3国内外研究进展及发展趋势
4 课题研究的内容
4.1 原始条件：
釜内为发烟硫酸、发烟硝酸混合液，夹套与盘管内均为-20℃冷冻盐水，釜内控制在温度-10℃，装料容积200L。均为常压操作，釜体具有搅拌传动系统，并内置盘管。
4.2 技术要求：
要求设计一个夹套反应釜，对其进行结构设计、强度计算，并设计搅拌传动系统。并对盘管结构进行优化设计。
4.3 设计内容：
对一夹套反应釜进行可行性分析，材料选择，结构设计，强度、刚度和稳定性校核，零部件设计，及绘制装配图与零部件图；并针对盘管结构进行优化以得到更好的混合反应效率。其中反应釜结构设计包括：来`自^751论*文-网www.751com.cn
1.确定筒体的直径和高度 2.确定夹套的直径和高度 3.确定夹套及筒体材料和设计壁厚 4.水压实验及强度校核 5.传热计算 6.选择釜体法兰 7.搅拌轴、搅拌器及传动装置的设计（包括①选择搅拌器、搅拌轴和联轴器②功率计算③搅拌轴的计算④联轴器⑤选择搅拌传动装置和密封装置⑥校核L1/B和L1/d⑦轴封装置） 8.开孔补强 9.容器支座的选用 10.人孔、温度计与工艺接管的选择