【正文】 ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 畢 業(yè) 論 文 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精精制工藝設(shè)計(jì) Annual Output of 20200 Tons of Refined Process Design of Alcohol 學(xué)院名稱： 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精精制工藝設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 化學(xué)工程與工藝（ 1）班 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）， 是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 安陽(yáng)工學(xué)院 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解安陽(yáng)工學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 目 錄 摘要 .................................................... I Abstract ................................................ II 引言 .................................................... 1 第 1 章 全程原材料（糖蜜）的計(jì)算 ........................ 3 理論糖蜜消耗量 ............................................. 3 實(shí)際糖蜜消耗量 ............................................. 3 第 2 章 精餾塔的相關(guān)概述 .................................. 3 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用 ............................. 3 精餾塔對(duì)塔設(shè)備的要求 ....................................... 4 常用板式塔類型及本設(shè)計(jì)的選型 ............................... 4 本設(shè)計(jì)所選 塔的特性 ......................................... 4 第 3 章 精餾塔的設(shè)計(jì)內(nèi)容 .................................. 5 塔板的工藝設(shè)計(jì) .............................................. 5 精餾塔全塔物料衡算 ........................................ 5 理論塔板數(shù)的確定 .......................................... 6 精餾塔操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ................... 10 塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 ............................... 16 塔板的流動(dòng)性能校核 ......................................... 21 氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降 [18]................................. 21 淹塔校核 [16] ............................................... 22 物沫夾帶校核 [20] ........................................... 23 漏液校核 ................................................. 23 塔板的負(fù)荷性能圖 [19]......................................... 24 塔附件設(shè)計(jì) ................................................. 28 筒體與封頭 ............................................ 29 裙座 ..................................................... 29 吊柱 ..................................................... 29 人孔 ..................................................... 29 塔總體高度的設(shè)計(jì) ........................................... 30 塔的頂部空間高度 ......................................... 30 塔的底部空間高度 ......................................... 30 塔體高度 ................................................. 30 結(jié)論 ................................................... 31 致謝 ................................................... 33 參考文獻(xiàn) ............................................... 34 附錄 1 .................................................. 36 附錄 2 .................................................. 37 I 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精精制工藝設(shè)計(jì) 摘要： 化工生產(chǎn)常需進(jìn)行二元液相混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝達(dá)到輕重組分分離目的的方法。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對(duì)選擇、設(shè)計(jì)和分析分離過(guò)程中的各種參數(shù)是非常重要的。塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備類型之一。本次設(shè)計(jì)的浮閥塔是化工 生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。因燃料乙醇對(duì)酒精質(zhì)量要求不高，本設(shè)計(jì)書按理想條件主要考慮水和乙醇的存在，因此主要是對(duì)水 乙醇分離設(shè)備─浮閥精餾塔做了較詳細(xì)的敘述，主要包括：工藝 計(jì) 算，輔助設(shè)備計(jì)算。 關(guān)鍵詞： 乙醇 水 二元精餾 浮閥精餾塔 II Annual output of 20200 tons of refined process design of alcohol Abstract:Chemical production often require two yuan of liquid mixture separation to achieve the purification or recovery of useful ponents of the purpose, distillation is the use of liquid mixtures of volatile ponents in the different degree with the help of repeated many of vaporization and condensation to light hydrocarbon separation method. Distillation in chemical, petrochemical, light industry and other industrial production plays an important role. Therefore, mastering the vaporliquid phase equilibrium relations, familiar with the various types of towers operating characteristics, to choose, design and analysis in the process of separation of various parameters is very important. Tower equipment is chemical, oil refining production in the most important equipment of one type of. The design of the floating valve tray in chemical production is mainly of gasliquid mass transfer equipment. The design for the two yuan of property of the distillation problem analysis, selection, calculation, calculation, drawing, is a plete distillation design process. Because of fuel ethanol alcohol quality requirement is not high, the design document according to the ideal condition is mainly consider the existence of water and ethanol, so mainly on water and ethanol ─ float valve column separation equipment were described in detail, mainly including: process calculation, the calculation of auxiliary equipment. Key words: ethanol water two yuan of distillation float valve continuous distillation distillation tower 1 引言 本設(shè)計(jì)的題目是《年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精精制工藝設(shè)計(jì)》。 隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)燃料能源（石油、天然氣、煤礦等）的需求越來(lái)越大，而燃料能源儲(chǔ)量越來(lái)越少，價(jià)格越來(lái)越低，人們迫切需要找到一種新的可再生能源代替現(xiàn)有的燃料能源。其中，最受歡迎的是燃料酒精。 燃料酒精 [1]又稱變性燃料乙醇，可分為替代燃料和燃料添加劑兩種，是清潔汽油的主要代替物， 已在一些國(guó)家和地區(qū)得到大量使用。燃料酒精最明顯的一些優(yōu)勢(shì)是：一是 來(lái)源廣，可再生。可以以谷物淀粉為原料生產(chǎn)燃料酒精，以植物秸稈等纖維素為原料生產(chǎn) 燃料酒精，以甘蔗作為原料生產(chǎn)燃料酒精，以蜜生 產(chǎn)燃料酒精等等。二是 無(wú)污染。石油、天然氣、煤礦等燃料能源的使用產(chǎn)生了很多環(huán)境問(wèn)題。例如：酸雨等環(huán)境污染。而燃料酒精產(chǎn)生的是二氧化碳 [24]和水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染 [2]。 中國(guó)燃料酒精的發(fā)展現(xiàn)狀 [14]： 由于燃料乙醇在中國(guó)的推廣使用還處在初級(jí)階段．產(chǎn)銷各個(gè)環(huán)節(jié)政府行為色彩比較濃，離真正的市場(chǎng)化有很遠(yuǎn)的距離。為了合理利用資源。國(guó)家對(duì)燃料乙醇的立項(xiàng)投產(chǎn)非常謹(jǐn)慎。目前，獲得國(guó)家批準(zhǔn)生產(chǎn)的企業(yè)有 4 家：河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限責(zé)任公司、安徽豐原生物化工有限公司、黑龍江華潤(rùn)酒精有限公司，已形成燃料乙醇 生產(chǎn)能力 122 萬(wàn) t。目前中國(guó)生產(chǎn)的燃料乙醇總量為 102萬(wàn) t。大約使用糧食 400 萬(wàn) t，基本使用陳化糧。 目前中國(guó)石油供應(yīng)緊張問(wèn)題日趨嚴(yán)重： 2020 年，中國(guó)原油消費(fèi)量 億 t，居世界第二，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)原油 1． 81 億 t，凈進(jìn)口原油 億 t，凈進(jìn)口輕柴油、航煤、燃料油等石油產(chǎn)品 l746 萬(wàn) t。原油及石油產(chǎn)品凈進(jìn)口量 億 t。石油對(duì)外依存度為 45％。到 2020 年，估計(jì)國(guó)內(nèi)自產(chǎn)石油 億 t．缺口 25億 t，對(duì)外依存度 55％。因此，燃料酒精在中國(guó)市場(chǎng)的前景比較大，潛力也比較深。 2 我相信在未來(lái)，中國(guó)政府還將繼續(xù)適度發(fā) 展燃料乙醇行業(yè)?！笆晃濉逼陂g，中國(guó)燃料乙醇的潛在市場(chǎng)規(guī)模將急劇擴(kuò)大。以中國(guó)四家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)燃料乙醇的