【正文】 2 0)2735(352 2 4Q 3 ????? =104（ kJ/h） 需冷卻管帶走的 單個(gè)發(fā)酵罐 冷卻熱負(fù)荷為： Q=Q1Q2Q3=104=105(kJ/h) 總發(fā)酵熱為： Q 發(fā)酵 =10515=106(kJ/h) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 22 （二）、冷卻水耗量的計(jì)算 )/()2027( )( Q 5612 hkgttCW P ???? ????冷卻 （ 三 ）、傳熱總系數(shù) K 值的確定 選取蛇管為水煤氣輸送鋼管，其規(guī)格為 Ф1144，則管的橫截面積為： （ 2） =（ m2） 設(shè)罐內(nèi)同心裝蛇管，并同時(shí)進(jìn)入冷卻水，則水在管內(nèi)流速為： )/( 122312 3 sm????? 設(shè)蛇管圈的直 徑為 ，并由水溫差得 A= )]/([8166)()()()(22ChmKJRddA??????????????? ??? R—為蛇管圈半徑， R= 1? 值按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取 2700[KJ/（ m250000247。K） Pt 、 39。3Ht =85℃ Cw取 則精餾塔冷凝器冷卻用水為： W 精餾分凝 =105 kg/h 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 18 成品酒精冷卻和雜醇油分離器稀釋用水 成品酒精冷卻使用 20℃ 的 河 水，根據(jù)熱量衡算，耗水量為： )( )(P39。 精餾塔分凝器冷卻用水 精餾塔分凝器 熱量衡算有： （ R2+1）（ P′+Pe） i2= W 精餾 CW（ 39。 tP—出塔酒精的飽和溫度 (℃ ) CP—出塔酒精的比熱，應(yīng)為 [kJ/（ ） ] i2—塔頂上升蒸汽熱含量 ,i2= (kJ/kg) iH—雜醇油酒精蒸汽熱含量 ,應(yīng)為 iH=1496(kJ/kg) tw2—精餾塔塔底溫度，取 130℃ Cw取 （ kgPe)(1R( nQ???????? 式中 R—精餾塔回流比一般為 3～ 4，取 3 I2—精餾塔加熱蒸汽熱含量， 絕對壓力， I2=2652(kJ/h) tH—為回流稀酒精進(jìn)塔溫度 tH=80℃ CH—為雜醇油分離器稀酒精比熱，稀酒精濃度為： 0000039。據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，此少量酒精約為精餾塔餾出塔酒精的 2%左右，則其量為 ： Pe=P， 2%=86322%=173（ kg/h） 酒精被加熱蒸汽汽化逐板增濃 ,在塔板液相濃度 55﹪ (v)出汽相抽取部分冷凝去雜醇油分離器 ,這部分冷凝液稱雜醇油酒精 ,數(shù)量為塔頂餾出塔酒精的 2﹪左右 ,其中包括雜醇油 m0=﹪ (P′+A)=%8808=26(kg/h),故 H=(P′+Pe)2﹪ =（ 8632+173） 2 ﹪ =88052 ﹪ =176(kg/h) 在雜醇油分離器內(nèi)約加入 4 倍水稀釋 ,分油后的稀酒精用塔底的蒸餾廢水經(jīng)預(yù)熱到 tH=80℃ , 仍回入精餾塔 , 這部分稀酒精量為 : H′= (1+4)H–m0 = 5H–m0=517626=854(kg/h) （ 6） 物料平衡 : F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D3 + W’x 則 : W’x = F2 + H′P′Pe H =19575+854－ 8632－ 173－ 176 =11448 (kg/h) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 16 （ 7） 熱量平衡 : PPe22F2F22 Ct)P39。h）， CW=（ kg 總物料衡算： 1111 DWVDF X ???? 即 XWVF ?? 11 21 酒精衡算式： 111111 )( WXF xDWyVxF ??? 22 式中 ： xF1— 成熟發(fā)酵醪內(nèi)酒精含量 [﹪（ W） ]， xF1=﹪。=（ kg/15 天） 則在發(fā)酵工段總用水量 W 發(fā)酵工段 =++337321=（ kg/h） 蒸餾工段 按 采用差壓蒸餾兩塔流程 計(jì)算，進(jìn)醪塔濃度為 ﹪，出醪塔酒精蒸汽濃度為 50﹪ . 醪塔 圖 21 醪塔的物料和熱量 平衡圖 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 14 醪液預(yù)熱至 55℃ ，進(jìn)入醪塔蒸餾，酒精質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ﹪ ，沸點(diǎn) ℃ ，取上升蒸汽濃度為 50﹪（ v），即 ﹪（ w）。 1hkgttC QWwwe??? ????酒母發(fā)酵 酒母酒精捕集用水為：（待蒸餾發(fā)酵醪液量為 F=116991kg/h） 5﹪ F247。1wt =20℃ ，終溫 39。24=（ kg/h） 則生產(chǎn) 20 萬噸酒精一年需要硫酸銨用量： 50000=105（ t/a） 硫酸用量 ] 稀釋酒母稀糖 液用酸 5Kg/t 糖蜜： 年用量： 41805=20900（ kg/a） =（ t/a） 日用量： 20900247。24=8333（ Kg） =(t) 實(shí)際年產(chǎn)量（次級酒精忽略不計(jì)）： 24250=49998（ t/a） 主要原料糖蜜用量： 日耗量： 4180200==836000（ kg） =836(t) 年 耗 量： 836250=105（ t） 每小時(shí)產(chǎn)次級酒精： 8333（ 2247。4 KJtCWQ X ???????? 查附錄得 ﹪ 酒精蒸汽焓為 2045KJ/Kg。90﹪ 247。184）﹦ （㎏） 生產(chǎn) 1000Kg 燃料酒精 (燃料酒精中的乙醇 %（ V） 以上，相當(dāng)于 %（ m） )的理論蔗糖消耗量： 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 10 ％﹦ （㎏） 生產(chǎn) 1000Kg 燃料酒精實(shí)際蔗糖消耗量（生產(chǎn)過程中蒸餾率為 98﹪， 發(fā)酵率為 90﹪ ）： 247。 設(shè)計(jì)盡量結(jié)合實(shí)際，因地制宜，使用目前比較成熟的技術(shù)， 確保設(shè)計(jì)可得到最大收益。 2021 年，我國燃料乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到 102 萬 t，已實(shí)現(xiàn)年混配 1020 萬 t 燃料乙醇汽油的能力。 在我國石油年消費(fèi)以 13%的速度增長， 2021 年進(jìn)口原油量超 過 1 億噸，是世界第二大的石油進(jìn)口國。 設(shè)計(jì)意義： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，究竟這種重要的工業(yè)原料被廣泛用于化工、塑料、橡膠、農(nóng)藥、化妝品及軍工等工業(yè)部門。 關(guān)鍵詞 ： 酒精 糖蜜 酒精發(fā)酵 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） II With an Annual Output of 50,000 Tons Fuel Ethyl Alcohol Factory Design ABSTRACT （空兩格，小四號 Times New Roman） Key words： 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） III 目 錄 摘要 .............................................. I ABSTRACT ......................................... II 第一章 前言 ...................................... 6 產(chǎn)品介紹： .................................................................................... 6 設(shè)計(jì)意義： .................................................................................... 6 設(shè)計(jì)原則 ....................................................................................... 6 第二章 生產(chǎn)流程的確定 ............................. 7 工藝指標(biāo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ................................................................... 7 工藝流程 ....................................................................................... 8 第三章 工藝計(jì)算 .................................. 9 物料衡算 ........................................................................................ 9 原料消耗量計(jì)算（基準(zhǔn)： 1 噸無水乙醇） ............... 9 發(fā)酵醪量的計(jì)算： ................................ 10 成品與廢醪量的計(jì)算 ............................... 10 年產(chǎn)量為 5 萬噸燃料酒精的總物料衡算 ............... 11 稀釋工段的物料衡算物料衡算 ....................... 12 熱量衡算 ..................................................................................... 13 發(fā)酵工段 ........................................ 13 蒸餾工段 .................................... 13 供水衡算 ..................................................................................... 17 精餾塔分凝器冷卻用水 ............................. 17 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） IV 成品酒精冷卻和雜醇油分離器稀釋用水 ............... 18 總用水量 ......................................... 18 其他衡算 ..................................................................................... 18 供氣衡算 ......................................... 18 供電衡算 ......................................... 19 第四章 設(shè)備計(jì)算 ................................