设计开题报告
题目
8连续搅拌釜式反应器设计
学生姓名
班级学号
专业
1选题的目的与意义
连续搅拌釜式反应器（ContinuousStirredTankReactor,CSTR）是一种复杂地非线性化学反应器，随着生产地发展，广泛应用于化工、发酵、石油生产、生物制药等工业生产过程中，成为发展国民经济地重要化工设备之一。在制药企业，连续搅拌釜式反应器广泛地用于溶解、稀释、配料等多种传递过程或化学反应过程。对于用于制药的连续搅拌釜式反应器，要求做到绝对的没有泄露，而传统的连续搅拌釜式反应器不可避免的出现“跑、冒、滴、漏”的现象。目前的连续搅拌釜式反应器还停留在半经验的阶段，缺少在设计过程中的优化，从而降低其工作效率，造成大量资源和能源浪费。据统计，每年仅美国就有10-100万美元损失在搅拌釜式反应器的设计中。因此通过对连续搅拌釜式反应器的结构设计与研究为搅拌釜式反应器的设计优化提供理论依据成为一项非常紧迫的研究课题。
本课题设计的连续搅拌釜式反应器,用于制药。续搅拌釜式反应器具有以下特点：
（1）温度易于控制
（2）反应物有很大热传面积
（3）催化剂粒子能获得大量的接触面积
（4）产品质量稳定
连续搅拌釜式反应器也有一些不足之处，连续反应器中都存在程度不同的返混，这对大多数反应皆为不利因素，应通过反应器合理选型和结构设计加以抑制。
给定设计参数如下：
物料：釜内药物水溶液夹套内蒸汽
设计压力：釜内0.3MPa夹套内0.2MPa
设计温度：釜内90℃夹套内110℃
公称容积：8
搅拌转速：85r/min
电机功率：11kW
2国内、外现状及发展趋势
反应釜于1912年发明，从其被发明之后，一直以来都取得了迅猛的发展，现在，全世界依旧以每年3-5%的速度递增。而我国正处于快速发展当中，所以对其生产以及各类型的消费应用也保持在非常高的水平。但是由于科学技术的限制，我国研制的反应釜以及在应用上跟国外相比，还是有一定差距的。
2.1国内情况
在制药企业内，反应釜是必不可少的反应设备，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，生产医药产品。近几年来，受益于反应釜企业发展良好的政策环境，我国医药化工行业规模不断扩大，产品销售收入、资产、企业数和从业人数大幅增长，行业总体呈现快速发展的良好态势。虽然我国反应釜设备行业起步较晚，但是依托于我国机械工业的迅猛发展，反应釜设备行业的市场需求量与日俱增。反应釜设备主要适用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等行业，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程，目前常用的反应釜设备，如钛反应釜、实验室反应釜、不锈钢反应釜、磁力反应釜等设备，我国均能生产满足市场供应。此外，我国反应釜设备在国内市场占有率颇高，但是竞争也相当激烈。我国目前的反应釜设备对国内来说供应充足，但是难以与国外抗衡，主要原因是核心技术掌握不足。由于我国反应釜设备的生产技术与国外相比有差距，国内企业规模比较小产业集中度不高，规模化应用尚未完全形成。
2.2国外情况
国外所制造的反应釜，除了燃料行业20000-40000L，其他的均可达到120m3；国外的自动化水平高，在大工厂当中已经实现了电脑自动化生产；在反应釜的构成上，已经由单一搅拌器发展到双搅拌器或外加泵的强制循环，除了装有搅拌器外，还使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。
2.3釜式反应器的进展趋势
从大的趋势上来看，未来反应釜的发展，将从节能，环保以及更高的工艺操作，材料等方面着手，以满足市场与发展潮流的变化。
（1）大容积化，这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有效途径和发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m3;国外在燃料行业有20000～40000L，而其它行业可达120m3。
（2）反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。
（3）以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。
（4）合理地利用热能，选择最佳的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率，使热损失降至最低限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后发展的方向。
3课题的主要工作
3.1准备相关工作
在互联网或者图书馆等查阅相关文献资料，或者去相关工厂了解反应釜方面