【正文】 J/kg) tF2—進(jìn)料溫度，取 90℃ W’x 上面算得 11448kg/h計(jì)算可得：D 2=(kg/h)塔底排出的廢水： G=D2+W， x= +=（kg/h）表 24 年產(chǎn) 20 萬噸酒精工廠蒸餾工段精餾塔物料熱量衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng) 離開系統(tǒng)項(xiàng)目 物料（kg/h） 熱量（kJ/h ） 項(xiàng)目 物料（kg/h） 熱量（kj/h）脫醛液 107 95﹪酒精 P′ P′106加熱蒸汽D2D2I2107次級(jí)酒精Pe——稀酒精39。239。1wt39。純組分的飽和蒸汽壓 P176。.????? lg 176。不同溫度下乙醇和水的密度見表 52。39。39。????????’’ 液體平均黏度計(jì)算精餾段平均溫度 =℃ 查液體黏度共線圖得：1t? ???水 ???乙提餾段平均溫度 =℃ 查液體黏度共線圖得：2t? 39。39。為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 ()dTwHh???乙醇—水物系屬于一般物系，取 ，?()().247Twh????同理，提餾段的為 ?而 1dpdh??板上不設(shè)進(jìn)口堰， 可由下式計(jì)算，即dh(39。 液相負(fù)荷上限線以 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限：4s?? 4fTsAHL??故 3,??同理，提餾段的為 3,max./sLs??據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。 法蘭由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。人孔的位置應(yīng)便于進(jìn)入任何一層塔板，由于設(shè)置人空處塔間距離大，且人孔設(shè)備過多會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難于達(dá)到要求，一般每隔6～8 塊塔板才設(shè)一個(gè)人孔。 塔的底部空間高度塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時(shí)間取 5min。 ⑴ ℃的乙醇水飽和蒸氣的焓為 ，其飽和液體的焓為 kj/kg，液態(tài)比熱容為，飽和液體的粘度為 ，密度為 ，熱導(dǎo)率為。吊柱安裝滿足以下要求：a．吊柱的吊鉤至塔頂?shù)木嚯x應(yīng)在 2022mm 左右； 1600mm； ，以使吊柱的鉛垂線轉(zhuǎn)到人孔附近，以便于內(nèi)建的裝卸； 。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在陳海峰老師悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選定到具體的設(shè)計(jì)過程，無一不凝聚著陳老師的汗水和心血。通過這次設(shè)計(jì)，使我感到知識(shí)面增長了不少，靠自己的努力能順利的完成這次畢設(shè)，使我有一種成就感，同時(shí)使我信心大增，我相信這對(duì)我以后的工作、學(xué)習(xí)以及生活都是有重大意義的。另外，在論文寫作中，我還參考了相關(guān)的書籍、期刊和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己的知識(shí)是如此的欠缺。冷卻水量為 （2）出料液溫度：℃（飽和氣）～℃（飽和液） ，冷卻水溫度：20℃～30℃.逆流操作： ℃ ， ℃????℃??（3）尺寸估算由表查得總傳熱系數(shù) ，傳熱面積為選取型號(hào)為 FLA40025252(JB116873)的浮頭，各參數(shù)為殼徑 400mm，壓力，2 管程，管徑 ，管長 3m，有效面積為 ，管數(shù) 140.（4）校核傳熱面積冷凝傳熱系數(shù) 對(duì)三角形排列，臥式管排數(shù)的影響因子 N 由表查得冷凝負(fù)荷 M 為雷諾數(shù)為臥式冷凝器由下式計(jì)算冷凝傳熱系數(shù)冷卻水側(cè)傳熱系數(shù) 冷卻水流速 雷諾數(shù) 普朗特?cái)?shù) 對(duì)于無相變的管內(nèi)強(qiáng)制湍流，按 Nusselt 的計(jì)算方法 由表查的兩側(cè)的污垢熱阻乙醇水側(cè)，冷卻水側(cè)，而碳鋼的熱導(dǎo)率為，所以其熱阻為。冷凝器常用的管徑有 19mm、25mm、38mm，對(duì)操作壓力在大氣壓以上的無污垢流體，且對(duì)流體通過冷凝器壓降沒有特殊要求時(shí)，換熱管徑一般取 19mm。???________________ D_Dd__________165。?封 ?封 裙座 塔底采用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。表 94 篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值1 平均溫度 ℃/mt 2 平均壓力 3 氣相流量 3/()4 液相流量 5 塔的有效高度 Z/m 6 實(shí)際塔板數(shù) 437 塔徑/m 8 板間距 9 溢流形式 單溢流10 降液管形式 弓型11 堰長 /m 12 堰高 /m 13 板上液層高度 /m 14 堰上液層高度 /m 15 降液管底隙高度 /m 16 安定區(qū)寬度 /m 17 邊緣區(qū)寬度 /m 18 開孔區(qū)面積 3/19 篩孔直徑 /m 20 篩孔數(shù)目 n 1519521 孔中心距 t/m 22 開孔率 /% 23 空塔氣速 u /()24 篩孔氣速 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 塔板壓降 /Pa 27 負(fù)荷上限 液泛控制28 負(fù)荷下限 漏液控制29 液沫夾帶/（kg 液/kg） 30 氣相負(fù)荷上限 3/()ms31 氣相負(fù)荷下限32 操作彈性5. 塔附屬設(shè)計(jì) 塔附件設(shè)計(jì) 進(jìn)氣管50%左右的乙醇水蒸氣進(jìn)入精餾塔，其體積流量為： 取 ，則取進(jìn)氣管的規(guī)格為 回流管回流時(shí)，溫度 ℃，?液相 ：??%Dx??60.(.8).6/LMkgmol???????乙乙 ??水水 368/610./.????????? ???取 ， ?4..38D取回流管規(guī)格為 。 液沫夾帶線以 為限，求 關(guān)系如下：?液 氣 sVL?由 ()avmTfuHh??? sTf VA???同理，提餾段的為 ??.52.()fLwohh???().?同理，提餾段的為 ???故 .(.5).14fLsshLL????? ssHh??同理，提餾段的為 sL??? sHhL???[] sVe??整理得 237..48ssVL??同理，提餾段的為 ?在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，依上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于表 92。.65SW??3. 開孔區(qū)面積計(jì)算開孔區(qū)面積：22(sin)180a rxAxrsac??????其中 .()?????同理，提餾段的為 ??故(. sin)801065aAarc?????? .9同理，提餾段的為 ??4. 篩孔計(jì)算及其排列本利所處理的物系無腐蝕性，可選用 碳鋼板，3??取篩孔直徑 。各項(xiàng)計(jì)算如下：1. 堰長取 ???同理，提餾段的為 ????由 wLoh??選用平直堰，堰上液層高度： ，近似取 E=1，()10howwLhEl?則().65owh m??同理，提餾段的為 .1owh??取板上清液層高度 60Lhm?故 ??同理，提餾段的為 ?由 由弓形降液管的參數(shù)圖查得：?，.故 ， m??????同理，提餾段的為 ,? .73d?驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間為： ?????同理，提餾段的 ??故降液管設(shè)計(jì)合理。g()swol?39。B239。 ???39。 取全塔效率 ， ?TE5/??精 173提 精餾塔有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 操作壓力計(jì)算取塔頂表壓為 4Kpa。.????AP? lg 176。=5﹪247。、 為冷卻水進(jìn)出口溫度，分別為 20℃、40℃2H39。3HtW 精餾分凝 )39。 0 0()()39。100=⑤ 計(jì)酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水，可設(shè)發(fā)酵過程中則成熟發(fā)酵醪量為：F2==⑥ 種量按 10%計(jì)算，則酒母量為：10%= 注：設(shè)計(jì)要求最后醪液 91%用于發(fā)酵，9%用于酒母制作，相當(dāng)于 9/91≈10%3． ⑴ 醛油含量（次級(jí)酒精）：本次設(shè)計(jì)要求含有 2%的次級(jí)酒精⑵ 食用酒精產(chǎn)量：1000kg⑶ 雜醇油產(chǎn)量：雜醇油產(chǎn)量一般為酒精產(chǎn)量的 %%，據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，取%，所以生產(chǎn) 1000kg 要求酒精雜醇油產(chǎn)量為：1000%=5kg⑷ 廢醪量的計(jì)算：廢料醪糟是成熟發(fā)酵醪進(jìn)入蒸餾塔后除去部分水和酒精及其他揮發(fā)性成分的殘留液，由于是使用直接蒸汽加熱蒸餾，所以應(yīng)該又加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。① 根據(jù)所給數(shù)據(jù)，知道蒸煮醪比熱為 。2022（u/g）=3． 2． 2 糖化酶的消耗量蒸煮醪所需輔料的計(jì)算。衡算結(jié)果不但為生產(chǎn)設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型提供重要依據(jù)，而且能獲得生產(chǎn)過程主副原料的消耗、水電氣的消耗以及成品、副產(chǎn)品和廢料的數(shù)量。/kg,二次蒸汽的上升速度為 ，醪液下降管的長度為 10m，垂直安裝。3. 酒精生產(chǎn)的物料衡算 1酒精生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)規(guī)模：100000T/年生產(chǎn)方法：連續(xù)糖化（真空） 、連續(xù)發(fā)酵、雙塔蒸餾生產(chǎn)天數(shù)：300 天/年 酒精年產(chǎn)量：100000T 酒精日產(chǎn)量： 酒精時(shí)產(chǎn) ,即 13890kg/h 副產(chǎn)品年產(chǎn)量：不得有次級(jí)酒精占酒精雜醇油量：為成品酒精量的 % 產(chǎn)品質(zhì)量：國標(biāo)食用酒精（乙醇含量 95%（V/V） ）生產(chǎn)原料：玉米原料（含淀粉 68%、水分 11%）α淀粉酶的用量為 8u/g 原料，糖化酶用量為 150u/g 原料，酒酵母糖化醪用糖化酶量為 300u/g 原料酸銨用量：7Kg/T（酒精） ； 濃硫酸（98%）用量（調(diào) PH）：5Kg/T（酒精） 調(diào)漿時(shí)：料水比為 1:，調(diào)漿后粉漿溫度為 343k，每個(gè)粉漿罐的容積為 5m2，徑高比為 1:，錐形部分的高度為圓筒部分高度的 1/3，交替使用。要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用。冷卻水出口溫度取得高些，冷卻劑的消耗可以減少，但同時(shí)溫度差較小，傳熱面積將增加。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對(duì)塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。 進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。下面結(jié)合課程設(shè)計(jì)的需要，對(duì)某些問題作些闡述。2. 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為乙醇—水混合物。目前從國內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛，因此，本章只討論篩板塔的設(shè)計(jì)。 （5）耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進(jìn)乙醇` 水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。 design目 錄摘要 IIIABSTRACT ................................................................III第一章 概述 ...............................................................3 精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求 .................................................3 板式塔類型 .............................................................3第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 .....................................................3 操作條件的確定 .........................................................3 確定設(shè)計(jì)方案的原則 .....................................................3第三章塔的工藝尺寸得計(jì)算 ..................................................3 精餾塔的物料衡算 .......................................................3 摩爾分率 .............................................................3 平均摩爾質(zhì)量 .........................................................3 物料衡算 ............................................................3 回收率 ..............................................................3 塔板數(shù)的確定 ...........................................................3 理論板層數(shù) N 的求取 ...................................................3 精餾塔有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算