【正文】 39。C39。 ??? 水 ， ???醇 ℃ ? ， 查表得： 39。39。 ??乙醇 39。P ????提 故： 21NP ?提 塊 全塔所需實(shí)際塔板數(shù)： 372116NNN PPP ????? 提精 塊 全塔效率： %%1 0 037 116NNE PTT ????? 加料板位置在第 17塊塔板。39。 ? ??? ?? 平均揮發(fā)度 ???????? 17 2. 最小回流比及操作回流比計算 因 1q? ，故 xp=xF= 將 p? 代入相平衡方程 3 1 1 6 1 6 ay ppp ???? ????? ?? ）（）（ Rmin= yx pPPD ?????? R= Rmin= 3. 逐板法求塔板數(shù) 因 xF= xD= xW= q=1 R= a= 則相平衡方程 yy)1( yx ??????? （ 41） 精餾段操作線方程 y= 1 4 5 xx1R R D ????? （ 42） 塔釜?dú)庀嗷亓鞅? xx)1q(xx xx)1R(R FD WDFD WF ?????????????? 提餾段操作線方程 0 0 0 0 9 1Ry W ???????? （ 43） 操作線交點(diǎn)橫坐標(biāo) f? = qR x)1q(x1R DF ?? ??? ）（ 理論板數(shù)計算：先交替使用相平衡方程（ 41）與精餾段操作線方程（ 42）計算如下 1y = D? = → 1? = （相平衡） 2y = → 2? = 3y = → 3? = 4y = → 4? = 5y = → 5? = 6y = → 6? = 7y = → 7? = 18 8y = → 8? =＜ fx 第 8 板為加料板。 當(dāng)溫度為 ℃時， lgAP 176。 6．塔的造價較低，浮閥塔的造 價是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%～ 80%，但是比篩板塔高 20%～ 30。板式塔的研究起步較早，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價較低、適應(yīng)性強(qiáng)、易于放大等特點(diǎn)。對理想液態(tài)混合物精餾時，最后得到的餾液 (氣相冷卻而成 )是沸點(diǎn)低的物質(zhì)，而殘液是沸點(diǎn)高的物質(zhì)，精餾是多次簡單蒸餾的組合。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。發(fā)酵過程中蔗糖轉(zhuǎn)化為單糖選擇的酶為 ? 蔗糖酶作為催化轉(zhuǎn)化酶，該酶轉(zhuǎn)化效率極高，少量的該酶就可催化大量的蔗糖。采用高溫液化可以提高酶反應(yīng)速度，但溫度高于酶的最適作用溫度時，酶活力損失 加快。 1. 機(jī)械輸送 通常多用于固體物料的輸送。振動篩是一種平面篩，常用的有兩種：一種是由金屬絲（或其他絲線）編織而成的；另一種是沖孔的金屬板。但是由于發(fā)酵工藝過程極其復(fù)雜以及查詢資料的有限性，故本設(shè)計對糖化，發(fā)酵等工藝簡單介紹，不作為工藝設(shè)計的重點(diǎn)，本設(shè)計主要側(cè)重于對酒精精制工藝部分進(jìn)行工藝設(shè)計及其塔設(shè)備和附件的計算選型。 單濃度單流加連續(xù)發(fā)酵法。然后加入數(shù)量相同的酒母稀糖液（ 14%濃度）。稀糖液濃度一般為 18%20%，發(fā)酵溫度為 3335℃，發(fā)酵時間 3036h，成熟醪酒度 6%7%。 1. 間歇發(fā)酵 又分為一下幾種操作方式。 順式連續(xù)發(fā)酵法。發(fā)酵時，糖化醪連續(xù)從首罐加入，成熟發(fā)酵醪連續(xù)從末罐流出 [5]。 間歇發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐中的培養(yǎng)液始終不斷更新，因此，發(fā)酵過程中的各個參數(shù)，如糖濃度、乙醇濃度、菌體數(shù)、 pH 等會不斷發(fā)生變化， 酵母菌受到環(huán)境變化的影響較大，不能 始終保持最高的發(fā)酵狀態(tài)。 第一種方法是將一組發(fā)酵罐連接起來，使前幾只發(fā)酵罐始終保持主發(fā)酵狀態(tài)。流加過快，則會造成發(fā)酵醪中酵母密度小，對雜菌無抑制，可能造成染菌。一般先打入發(fā)酵罐容積約 1/3糖化醪，直至加入 8%10%的酒母醪，每隔 36h 左右，加入第二和第三 1/3 的糖化醪，直 8 至加滿容積的 90%以上為止。 1. 間歇發(fā)酵 間歇發(fā)酵也稱單罐發(fā)酵，發(fā)酵的全過程在一個發(fā)酵罐內(nèi)完成。 CO 與 H2的摩爾比應(yīng)符合化學(xué)計量關(guān)系，［ CO］ :［ H2］ =1:2 或 1:1。在 1825 年，就已經(jīng)出現(xiàn)了乙 烯在硫酸介質(zhì)存在下，液相水合為乙醇的實(shí)驗(yàn)研究。 4. 汽車燃料： 乙醇可以調(diào)入汽油，作為車用燃料，美國銷售乙醇汽油已有 20 年歷史。 不斷提高并有著先進(jìn)性的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，有力促進(jìn)了我國 乙醇 生產(chǎn)和質(zhì)量水平的不斷提高。在蒸餾方面乙醇 蒸餾的塔器配置從兩塔、三塔 /四塔、五塔發(fā)展到八塔蒸餾，近年來差壓蒸餾等新技術(shù)正在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。原油及石油產(chǎn)品凈進(jìn)口量 億 t。 發(fā)展 乙醇 不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并且可以作為清潔能源代替汽油或汽油添加劑，減少工業(yè)大氣污染，保護(hù)環(huán)境， 4 同時也可緩解原油進(jìn)口的壓力。 化學(xué)性質(zhì) (1）乙醇氧化反應(yīng) 2C2H5OH + O2→ 2CH3CHO + 2H2O C2H5OH + O2→ CH3COOH + H2O CHOH + O2 → 2CO2+3H2O (2）堿金屬，堿土金屬與乙醇的反應(yīng) 2Na + 2C2H5OH→ 2C5H5ONa + H2↑ Mg + 2C2H5OH→ C(C2H5O)2 Mg + H2↑ (3）酸與乙醇的反應(yīng) CH3COOH + C2H5OH→ CH3COOC2H5 + H2O (4）乙醇的脫水反應(yīng) CH3CH2OH → CH2=CH2 ↑ + H2O 2CH3CH2OH→ C2H5OC2H5 + H2O 生化性 乙醇能使細(xì)胞蛋白質(zhì)凝固，尤以 75%（體積分?jǐn)?shù)）的乙醇作用最為強(qiáng)烈，濃度過高， 3 細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)迅速凝固形成一層薄膜，阻止乙醇向內(nèi)部滲透，作用效果反而降低，濃度過低則不能使蛋白質(zhì)凝固。 酒精生產(chǎn)方法有許多種，主要可以分為兩大類：合成法和發(fā)酵法?？梢砸怨任锏矸蹫樵仙a(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。 關(guān)鍵詞： 酒精 ；工藝設(shè)計 ；精餾工藝 ；浮閥塔 II Annual output of 30k tons of process design of alcohol Abstract: Alcohol ,which is named ethanol， is one of the most widely used kind of important industrial products. It is called a new green energy in modern era because of its high calorific value, bustion, no bustion products pollution .Fuel ethanol is one of a lot of species， which mainly used for motor gasoline. The methods of producing alcohol are vary， mainly include synthesis method and fermentation method . The design is simply introduce a single continuous fermentation of sugar alcohol production process, mainly for calculating distillation columns in detail， the process of calculating the mass balance and its auxiliary equipment in detail of alcohol distillation process .The main equipment in the distillation process is distillation float valve tower is selected distillation column in this design .we have drawn the conclusion that the height of tower height is and the diameter of tower is 2m by design and calculation, Finally by the distillation of dimethyl ether content reached 95% , achieved the desired goal. Key words: ethanol 。因其熱值高、燃燒充分、燃燒產(chǎn)物無污染被稱為新時代的綠色能源。 float valve continuous 1 引 言 酒精又叫乙醇，因其熱值高、燃燒充分、燃燒產(chǎn)物無污染被稱為新時代的綠色能源。例如：酸雨等環(huán)境污染。通過設(shè)計計算得出了精餾塔的塔徑 2m，塔體高度 ，產(chǎn)物純度達(dá)到了 95%，達(dá)到了設(shè)計預(yù)期目標(biāo)。少量乙醇對大腦有興奮作用，數(shù)量較大則有麻醉作用，大量乙醇對肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)有害作用。國家對燃料乙醇 的立項投產(chǎn)非常謹(jǐn)慎。因此，燃料酒精在中國市場的前景比較大，潛力也比較深。有的廠 夠度 即算合格，有的廠參考外國標(biāo)準(zhǔn)自行規(guī)定一些檢查項目，也有的廠按中華藥典中醫(yī)藥 乙醇 的要求生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，對糟液的治理逐步引起重視， 20 世紀(jì) 60 年代用薯類 乙醇 糟液大規(guī)模進(jìn)行沼氣發(fā)酵取得成功，逐步推廣并不斷完善，現(xiàn)在最大的沼氣發(fā)酵罐容已達(dá) 5000 立方 米。目前工業(yè)上采用的合成法主要是乙烯直接水合法，即將乙烯在浸漬有磷酸的固體催化劑上進(jìn)行水合反應(yīng)。 第一步：乙烯與硫酸作用生成硫酸氫乙酯或硫酸二乙酯； CH2=CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO2OH 或 2CH2=CH2 + H2SO4 → (CH3CHO)2SO2 第二步：硫酸氫乙酯或硫酸二乙酯水解，生成乙醇，釋放出硫酸： CH3CH2OSO2OH + H2O → CH3CH2OH + H2SO4 或 (CH3CHO)2SO2 + 2H2O → 2CH3CH2OH + H2SO4 硫酸氫乙酯、硫酸二乙酯水解過程中伴隨有副產(chǎn)物乙醚的生成。然而隨著溫度的提高，副反應(yīng)增多并加劇，而且無論從熱力學(xué)和動力學(xué)角度來看，溫度提高對副反應(yīng)的生成較乙醇的生成更便利，因此為使反應(yīng)向主反應(yīng)方向進(jìn)行，必須尋找一種選擇性高、催化性好的催化劑，這是由 COH2合成乙醇的關(guān)鍵。該法是將糖化醪冷卻到 2730℃后，送入已經(jīng)清洗、滅菌的發(fā)酵罐中，一 次加滿，同時加入 10%的酒母醪，經(jīng) 6072h 發(fā)酵即得到成熟發(fā)酵醪。間隔時間不要太短，否則會影響酵母 的增殖間隔時間也不易過長否則可能造成原料發(fā)酵不徹底，成熟醪殘?zhí)沁^高。放第二罐又處于主發(fā)酵階段時，再次進(jìn)行分割。 第二種方法是將 78只發(fā)酵罐組成一個罐組，每只發(fā)酵之間溢流管連接。 連續(xù)發(fā)酵可分為全混連續(xù)發(fā)酵和階梯式連續(xù)發(fā)酵兩類： 全混連續(xù)發(fā)酵是微生物在一個設(shè)備中進(jìn)行的，液體培養(yǎng)基混合攪拌良好，以保證整個 9 罐的均一性。該發(fā)酵罐組由 68 只罐組成，每個罐之間用溢流管數(shù)次自上而下連續(xù)。如此操作連續(xù)不斷。發(fā)酵溫度控制在3335℃的發(fā)酵。 分批流加間歇發(fā)酵。流加至滿罐后，任其發(fā)酵結(jié)束。 雙濃度雙流加連續(xù)發(fā)酵法。 1. 原料除雜 蔗糖在收獲和干燥過程中，經(jīng)常會摻夾進(jìn)泥土、沙石、粗纖維、金屬雜質(zhì)等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)如果沒有在正式投入生產(chǎn)之前清除，會嚴(yán)重影響后續(xù)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 2. 原料粉碎 原料進(jìn)入下一工序之前必須進(jìn)行粉碎，這樣有助于提高原料的利用率和發(fā)酵效率。 2. 氣流輸送 也稱風(fēng)送或氣 力輸送。液化時間，一般控制在 45～ 90min，蔗糖液化不需要進(jìn)行的非常的徹底，一般控制淀粉水解程度在葡萄糖值為 10～ 20之間較好。 精餾 從上一工序流出的濃縮酒精蒸汽 經(jīng)過冷卻后進(jìn)入 原料罐，在里面停留一定的時間之后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器， 經(jīng)醪塔濃縮分離后的酒精含量可達(dá)到 25%40%，本設(shè)計中采用 30%乙醇和水進(jìn)料液。 精餾概述 精餾 利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異，通過液相和氣相的回流，使氣、液兩相逆向多級接觸，在熱能驅(qū)動和相平衡關(guān)系的約束下，使得易揮發(fā)組分（輕組分）不斷從液相往氣相中轉(zhuǎn)移，而難揮發(fā)組分卻由氣相向液相中遷移，使混合物得到不斷分離，稱該過程為精餾。 塔設(shè)備選型 塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。主要原因如下： 篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收