酒精生产过程中精馏塔的设计

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1、一.设计题目、任务和条件（一）设计题目酒精生产过程中精憎塔的设计（二）设计任务1•简述酒精精饰过程的生产方法及特点，2.论述精馅总体结构（塔型、主要结构）的选择和材料选择；3•精镭过程的计算（1）精徭过程的物料衡算（2）精懈过程的热量衡算（3）理论塔板层数的确定（4）最小冋流比及操作冋流比的确沱（5）塔高的计算（6）塔径塔板设计（7）进出管径的计算（8）浮阀数目及排列（9）流体力学验算（10）设计图要求•1、用594X841图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图，一剖面图,两个局部放大图。设备技术

2、要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。•2、用420X594图纸绘制设备流程图一张；3、用坐标纸绘制乙醇一水溶液的y・x图一张，并用图解法求理论塔板（三）设计条件1、生产能力：40"d二级洒精2、原料：乙醇含塑29.8%（wt）的粗IS冷凝液，以乙醇——水二元系为主；3、采取直接蒸汽加热：4、采収泡点进料：q=l5、馅出液中乙醇含量＞95%（V）,并符合二级酒精标准：6、釜残液屮乙醇含量不大于0.2%（W）7、四级酒精（含乙醇为95%（V）其它无要求）的产出率为二级酒精的2%；8、塔顶温度7

3、8°C,塔底温度100-104°C；9、塔板效率0.3-0.4或更低；10、精憾段塔板数计算值〜22层，工厂32层，提镭段塔板数计算值〜10层，工厂16层；11、二级酒精从塔第三、四、五层提取；12、二、四级酒精的冷却温度为25°C,冷却水温度：进n20°C,出口35-40°C13、回流比大致范围3.5・4.5（通过最少回流比计算）14、其他参数（除给出外）可自选15、单板压降不大于0.7KPa二.酒精生产的基本情况（一）工业酒精生产方法简介工业上生产酒精主要有两种方法：合成法和发酵法工业上用的最

4、广的是发酵法：•微生物细胞在无氧条件下，进行无氧呼吸，将吸收的营养物质通过细胞内酶的作用，进行一系列的生物化学反应，把复杂的有机物分解为比较简单的生化屮间产物，同时放出一定能量的过程一一发酵•简单地说，就是在无氧条件下，微生物将复杂的有机物转变为简单的产物的过程，就叫做发酵•其工艺流程如下：CB.<茨带>曲I水CCaHteOCoHiC荷醍纳><乙薛>十co,t*Q原料、淀粉（红薯干或玉米）I中碎I细碎I润湿调浆一加热I蒸煮、加压到4atmI蒸汽直接加热到糊精I糖化酶一糖化成葡萄糖、水、渣酵母发酵生

5、产酒精其中乙醇7%〜8%,最大处10%其他有机物有杂醇、醛、酸等渣主要是酒糟、水等直接蒸汽一粗懈一酒糟、水冷凝直接蒸汽精徭二级酒精、四级酒精、杂醇、油水设备流程图图！一1炸薦圧:忍鬥生产酒洁主接玻备流程图1・送卅誥2.轮停汛・怕糾分奂戊4.落科血队外浆栢&风机7•粉尘矗淙砕8・加热器9•样处偽10•后鉤器竹•气锻分轰器12•梏化锅2•次£冷知爲14•股材:彳15.C01洗盘P5I。询扯麻洱17预細汗1・嬢沼欝W腮対20.渎婪器2LW/322.於眾诳頑2$•冷却S324.25,蕊删上忖(二)酒精精馆

6、的生产方法及特点1.生产过程的特点概述：(1)以乙醇一一水二元物系为主，在蒸馅釜残液中的主要成分加水，在低浓度下轻组分的相对挥发度较大，则可用直接蒸汽加热，因而可以利用压强较低的加热蒸汽以节省操作费用，并省掉直接加热设备。(2)该设计主要是设计酒精生产的最后一个环节一一精镭。其过程如下所述；四级酒精•粗镭液f预热f精镭f二级酒精杂醇油蒸汽水液相进塔的两塔流程1-7-4液相进塔的两塔流程回流装置图-39冋流装置（三）计算过程1.精憾流程和塔型的选择乙醇和水混合料经预热器加热至泡点后，送至精馄塔，塔顶

7、采用全凝器冷凝后，一部分作回流，其余为塔顶产品经冷却后送贮槽，塔釜采用直接蒸汽供热，塔底产品经冷却后送至贮槽，流程图如下图：根据生产任务，若按每天开动设备24小时计算，产品流量为1.67t/h,由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。塔设备的高度与直径之比，因情况不同，差别很大，塔外壳用钢板焊制，也可用铸铁铸造，每层塔板为一节，并用法兰连接。塔体材料和踏板材料均选用C@Ni0i,因这种不锈钢具有高的强度极限，饺低的屈服极限，极好的塑

8、性和韧性，他的焊接性能和冷弯成形等工艺性也很好，是目前制造容器、塔的最广泛的一类不锈钢，又因为这种钢在乙醇介质中有很好的耐腐蚀性，所以选用Cr^NiJio2,塔的物料衡算：2.1原料液及塔顶，塔底产品含乙醇（易挥发组分）摩尔分率乙醇的摩尔质量Ma=46kg/kmol水的摩尔质量Mb=18kg/kmolXf=29.8/46=0.14229.8/46+70.2/18X°~95x790/46+5x1000/18~°'8550.2/46Xw==0.0007840.2/46+99.8/18其