V0= ηV m3                           （1.1）

式中η称为装料系数，通常在0.6～0.85范围内，物料的性质由η的大小决定。在反应釜内进行硝化反应是一个强放热的过程，物料在反应过程中要呈沸腾状态，并且在反应过程中需要进行搅拌，根据实际操作所允许的装满程度来确定装料系数η，。如果物料在反应过程中产生泡沫或者沸腾时，η应取较低值；如果物料反应过程状态平稳，则η取高值[1]。本反应釜内的反应物质为发烟硫酸、发烟硝酸混合液，具有强挥发性，容易产生气体，故选用η=0.7。                                            

    已知装料量V0= 0.2 m3

故全容积为 V=V0∕η = 0.286 m3

1.2.2 确定筒体长径比

筒体的长径比对搅拌功率和夹套传热有影响，搅拌功率与搅拌桨叶直径成正比，搅拌功率会随着筒体长径比的增大而减小。同时，增大长径比也会使夹套的传热面积增大，改善传热效果。当容积一定时，长径比越大，则罐体盛料部分表面积越大，传热表面距离罐体中心越近，物料温度梯度越小，有利于提高传热效果[1]。

由于反应时基本处于气液共存状态，换热一定要及时，所以主要目的要增大传热面积，根据经验，反应釜筒体不同介质的长径比选取如表1.1所示。

表1.1 几种搅拌反应器罐体的H/Di值[2]

种类 设备内物料类型 H/Di

反应釜、混合槽、溶解釜 液—固相或液—液相物料 1~1.3

反应釜、分散槽 气—液相物料 1~2

聚合釜 悬浮液、乳化液 2.08~3.85

搅拌发酵罐 气—液体系 1.7~2.5

由于设计此反应釜用于气-液相物料，选取长径比为1.5。

1.2.3 确定筒体内径

要确定筒体的尺寸，需要确定长径比和装料系数外，还需要筒体的直径和高度，通过筒体的直径和高度就能算出筒体的体积，再加上已知的封头容积，则釜体的全容积也就能算出。为方便计算，先忽略封头的容积，此时：

                              （1.2）

由于本文采用钢板巻焊的筒体，以筒体的内径作为公称直径，其尺寸表如表1.2所示：

   表1.2 钢板巻焊筒体的公称直径来`自^优尔论*文-网www.youerw.com

300 400 500 600 700 800

900 1000 1200 1400 1600 （1700）

圆整到公称尺寸Di=600 mm，因此筒体的直径DN=600 mm。选取的筒体参数见表1.3：

                           表1.3 筒体的参数

公称直径 一米高的容积mm 一米高的内表面积m