【正文】 P0150）的選用 33 粗餾塔進(jìn)料的第一預(yù)熱器的計(jì)算 35 粗餾塔進(jìn)料的第二預(yù)熱器的計(jì)算 36 粗餾塔的計(jì)算 37電算結(jié)果 38（一）塔模型 38（二）整餾塔計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 38（三）蒸餾塔的計(jì)算框圖 40(四)蒸餾工段的計(jì)算結(jié)果 41參考文獻(xiàn) 47第1篇 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第1章 緒論 設(shè)計(jì)項(xiàng)目的意義一直以來(lái)，酒精在人們的生產(chǎn)生活中都發(fā)揮著十分重要的作用。玉米富含淀粉和碳水化合物，是生產(chǎn)酒精的好原料。目前國(guó)內(nèi)外的差壓蒸餾工藝多種多樣，千差萬(wàn)別，如何選擇高效節(jié)能，又能保證酒精質(zhì)量的蒸餾工藝，需要酒精工作者深入研究分析，開(kāi)發(fā)出既適合我國(guó)酒精工藝現(xiàn)狀，又具有時(shí)代特征的蒸餾工藝[1]。第二，節(jié)約電耗。因此，在實(shí)質(zhì)上酒精蒸餾可以在多側(cè)線單塔上完成 即使是生產(chǎn)高純度酒精所必須的多塔板數(shù)增加，也只是在多個(gè)塔上重復(fù)單塔操作的重復(fù)蒸餾，在實(shí)踐中，可以從粗餾塔的塔頂和塔底分別得兩個(gè)主要組分酒精和水(即廢液或酒糟)，其它雜質(zhì)都是隨其含量甚高的特定濃度酒精水混合液一起由側(cè)線采出的，分離掉的是具有相同蒸餾動(dòng)態(tài)特性的一類(lèi)雜質(zhì)?？紤]到本設(shè)計(jì)采用的生產(chǎn)原材料是玉米，屬淀粉質(zhì)原料，且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，生產(chǎn)規(guī)模較大，目前酒精的生產(chǎn)技術(shù)水比較先進(jìn)，故本設(shè)計(jì)采用露天大罐連續(xù)發(fā)酵，強(qiáng)制循環(huán)的生產(chǎn)方法。廠址選擇主要考慮兩個(gè)原則：一是自然條件，包括地理位置、地形地勢(shì)、水文、氣象、地震等；二是技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，包括原料供應(yīng)與產(chǎn)品銷(xiāo)售、能源供應(yīng)、場(chǎng)地面積和交通運(yùn)輸?shù)取＝òl(fā)酵工廠對(duì)廠區(qū)坡度有如下要求：大型廠應(yīng)不大于4%；中型廠u大于6%；小型廠不大于10%。并要求二類(lèi)負(fù)荷用量（即一旦突然停電，有可能造成發(fā)酵及種子全部染菌，產(chǎn)率大大下降?！?。另一方面，粗餾塔內(nèi)的液相不斷富集不易揮發(fā)的組份，在重力作用下連續(xù)地向塔底流動(dòng)。精餾塔是酒精通過(guò)以上兩塔蒸餾后，酒精濃度還需要進(jìn)一步提高，雜質(zhì)還需進(jìn)一步排除，精餾塔的蒸餾任務(wù)是通過(guò)加熱蒸發(fā)、冷凝、回流，上除頭級(jí)雜質(zhì)，中提雜醇油，下排尾級(jí)雜質(zhì)，獲得符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品——酒精。在95％（體積分?jǐn)?shù)）的酒精中，二者的揮發(fā)程度取決于各自分子量的大小，即甲醇比乙醇更容易揮發(fā)，它同樣聚集在脫甲醇塔頂部的液相和汽相中。粗餾塔中部安有一旋風(fēng)分離器。5%三相帶零線低壓電220177。同時(shí)對(duì)于水試檢查尚有困難之處，也可通過(guò)汽試予以解決。臨開(kāi)機(jī)前，可先令控制儀表處于運(yùn)行狀態(tài)，迎接開(kāi)機(jī)。如果某一關(guān)把握不好，甚至失控，將會(huì)使整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行失控，就會(huì)使產(chǎn)量、質(zhì)量受到損失。同時(shí)也要搞好文明生產(chǎn)。 G、各塔回流及醛酒產(chǎn)量應(yīng)與冷卻水相配合，回流系統(tǒng)需避免過(guò)冷過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生。 （5）每小時(shí)全面檢查一次工況參數(shù)，實(shí)事求是地填寫(xiě)原始記錄。其停車(chē)操作程序如下：（1）關(guān)醪液泵；（2）關(guān)汽；（3）經(jīng)15—20min后再關(guān)水；（4）最后打開(kāi)空氣閥；（5）必要時(shí)可加水入塔，進(jìn)一步清洗塔內(nèi)；經(jīng)研究，吸入大約1000 ppm的乙醇蒸汽就可出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，如果連續(xù)吸入5000 ppm就能造成麻痹、昏睡，就像喝醉酒一樣可引起胰腺障礙。，在30ppm的濃度下，一般人連一分鐘也忍受不了，故人體對(duì)丙烯醛是極為敏感的。精塔中溫猛升關(guān)閉出酒閥，減小進(jìn)汽量，增大進(jìn)醪量，還應(yīng)注意取油。調(diào)整供汽量，提高塔內(nèi)溫度。醛塔提凈效率不高適當(dāng)增加脂醛餾分的提取率；調(diào)節(jié)冷凝器的溫度，有效地發(fā)揮排醛管的作用；如發(fā)酵異常，則應(yīng)在前階段找原因，及時(shí)采取措施扭轉(zhuǎn)。精塔中溫低加大取酒量或加大供汽量。酒精成品中醛含量高如發(fā)現(xiàn)含醛量高，蒸餾時(shí)適當(dāng)加大工業(yè)酒精的提取量；發(fā)酵時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，要防止酵母細(xì)胞老化，發(fā)酵溫度應(yīng)控制適當(dāng)；適當(dāng)減少冷卻水用量，使溫度提高，有利排醛。（40%左右）37500% =（噸/年） （3）雜醇油37500% =（噸/年） （4）高蛋白飼料 37500% =（噸/年）第2章 生產(chǎn)工藝流程第3章 產(chǎn)品和原料規(guī)格 產(chǎn)品規(guī)格 采用實(shí)用酒精國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB10343－2002）1. 感官要求 表31 項(xiàng)目特級(jí)優(yōu)級(jí)普通級(jí)外觀無(wú)色，透明氣味具有乙醇固有的香氣，無(wú)異味無(wú)異味口味純凈，微甜純正，微甜較純正2. 理化指標(biāo) 表32項(xiàng)目單位特級(jí)優(yōu)級(jí)普通級(jí)乙醇（20℃，%V/V）≥氧化時(shí)間（15%）≥Min403020色度≤號(hào)10硫酸試驗(yàn)≤Mg/L10106甲醇≤250150醛（以乙醛計(jì)）≤1330正丙醇≤235100異戊醇+異丁醇≤1230酸（以乙酸計(jì)）≤71020酯（以CH3COOC2H5）≤101825不揮發(fā)物≤102025重金屬（以PB計(jì)）≤1氧化物（以HCN計(jì)）≤5（以木薯為原料）工業(yè)酒精是精餾過(guò)程中，冷凝下來(lái)的一部分含乙醇少、含甲醇多的淡酒。2. 物料特點(diǎn)：物料中有纖維狀圓形物、雜質(zhì)、泥沙等。 管道阻力計(jì)算（1）直管阻力H1Re=ρDv/μ=990103=104 其中ρ為流體密度，kg/m3； μ為流體粘度，Pa：對(duì)酒精發(fā)酵成熟醪K＝250～300（Kcal/m2h℃），對(duì)分凝器K＝550（Kcal/m2h℃），對(duì)成品冷凝器K＝140（Kcal/m2h℃）。按正三角形排列，管中心距t=，經(jīng)繪圖試排，取132根/4排。8. 換熱面積：（a）換熱器熱負(fù)荷：Q＝w表66項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)成品 成熟醪進(jìn)料單位t/ym3 / hKg醪液/hKg清夜Kmol/h產(chǎn)量37500最低產(chǎn)量2700036855進(jìn)料組成為表67組分乙醛（1）甲醇（2） 乙醇（3）水（4）異丁醇（5）分子組成10－510－510－210－5塔頂壓力：（，56 KPa），塔底壓力：（, 69 KPa）(3) 操作溫度表68塔頂溫度塔底溫度塔底直接蒸汽加熱溫度塔底直接蒸汽加熱溫度70℃（）10－5：20塊固定閥塔板。 （4）分子分?jǐn)?shù)加和式（S方程）：2N個(gè)方程 以下將討論求解這些方程組得第一類(lèi)辦法—矩陣法，其中包括三對(duì)角矩陣法、矩陣求逆法、—Raphson法等。C) 汽相從側(cè)線采出速率：11040 Kg/h（）。按正三角形排列，管中心距t=，經(jīng)繪圖試排，取132根/4排。：對(duì)酒精發(fā)酵成熟醪K＝250～300（Kcal/m2h℃），對(duì)分凝器K＝550（Kcal/m2h℃），對(duì)成品冷凝器K＝140（Kcal/m2h℃）。：（1）換熱器熱負(fù)荷：Q＝wv2/2g=（80/）（2）=其中λ為摩擦系數(shù)，是雷諾數(shù)Re與管壁粗糙度的函數(shù)，可查表； g為重力加速度。3. 管徑的計(jì)算與選擇～，考慮到成熟醪的黏度較大，本設(shè)計(jì)取v =。 原料的規(guī)格1. 水分：%（Wt）,干物質(zhì)：%2. 玉米的化學(xué)組成（干基）表34組成淀粉粗脂肪粗蛋白灰份可發(fā)酵糖（以轉(zhuǎn)化糖計(jì)）其他Wt%3. 玉米各部分組成比例（干基%）表35玉米全粒胚乳胚芽皮及尖冠10079—858—145—6第4章 輔助原料的規(guī)格和公用工程表41名稱規(guī)格單位數(shù)量說(shuō)明工藝水符合飲用標(biāo)準(zhǔn)26℃糖化、發(fā)酵冷卻水無(wú)腐蝕、無(wú)泥沙、低硬度 MPa（表）≤18℃蒸餾冷卻水無(wú)腐蝕、無(wú)泥沙、低硬度 MPa（表）≤28℃動(dòng)力電380V177。酒精成品中酸含量高全面搞好清潔衛(wèi)生殺菌工作，防止工藝過(guò)程中感染雜菌而發(fā)生酸??；可將堿液加入到醛塔、精餾塔上半部的適當(dāng)塔板上；在預(yù)熱器到粗餾塔的管道上，可裝置一個(gè)二氧化碳分離器，以排除醪中的二氧化碳?xì)怏w；調(diào)整冷卻水，充分發(fā)揮排醛管的作用。雜醇油在分油器中分層不好適當(dāng)增加稀釋水用量，降低雜醇油在酒精中的溶解度，使易于析出而浮于淡酒精之上形成明顯的油層；降低雜醇油酒精混合液的溫度或適當(dāng)多加分油用水；穩(wěn)定操作，使油控制在分油點(diǎn)的范圍內(nèi)。醛塔溫度偏高調(diào)整蒸汽量及壓力至正常范圍；加大回流比甚至可全回流；若缺水，應(yīng)速解決供水問(wèn)題；若由塔底液位造成的，則可液位至正常。排除殘?jiān)阋赫{(diào)節(jié)器故障，根據(jù)塔內(nèi)壓力可適當(dāng)增加液封高度。成品氧化時(shí)間短提高冷凝水溫，加強(qiáng)發(fā)酵管理。粗塔頂溫過(guò)高或過(guò)低過(guò)高，減小進(jìn)氣量，加大進(jìn)醪量；過(guò)低，加大蒸汽量，減小進(jìn)醪量。工作場(chǎng)所異丙醇的最高容許濃度為400ppm，在此濃度下雖不能經(jīng)皮膚吸收，但已對(duì)黏膜有明顯的刺激作用。 （8）認(rèn)真作好酒精的計(jì)量，入庫(kù)幾記錄工作。K、物理分離需與化學(xué)凈化手段相配合。中溫即關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)嚴(yán)格控制并穩(wěn)定。 B、“準(zhǔn)”—各控制點(diǎn)工況參數(shù)準(zhǔn)，分析檢驗(yàn)準(zhǔn)，填寫(xiě)原始記錄準(zhǔn)，計(jì)量準(zhǔn)。 正常操作在機(jī)組正式開(kāi)車(chē)階段而轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行后，操作人員就應(yīng)作好機(jī)組正常運(yùn)行的管理工作。一則進(jìn)一步檢查滲漏之處，因?yàn)榫凭羝臐B透能力要比水、汽強(qiáng)很多，所以很有可能在水試和汽試時(shí)發(fā)現(xiàn)不了的漏處，在料試階段會(huì)發(fā)現(xiàn)；二則進(jìn)一步檢查機(jī)組的綜合性能，看它是否勝任正常的長(zhǎng)期運(yùn)行，能否達(dá)到預(yù)定的工藝和生產(chǎn)要求。（3） 原機(jī)組經(jīng)全面大檢修或局部檢修后，應(yīng)進(jìn)行全面或局部水試。換熱后進(jìn)入脫甲醇塔（05C0101），底部物料由泵經(jīng)（05H0541）進(jìn)入精餾塔。在離心泵的輸送下，30℃，由進(jìn)料泵將來(lái)自成熟醪中間罐的成熟醪送至粗餾塔第一冷凝器（05H0111）進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至63℃左右后，再進(jìn)入粗餾塔第二預(yù)熱器（05H0511），加熱至7074℃。甲醇是頭級(jí)雜質(zhì)的典型代表，它對(duì)酒精的質(zhì)量影響很大。進(jìn)料位置將塔分為上下兩段，上段為聚醛段，下段為提餾段。較難除凈的是中級(jí)雜質(zhì)，當(dāng)酒精濃度高時(shí)，它們的揮發(fā)系數(shù)（Ki = yi / xi）接近于1，蒸餾分離的難度很大，幸好這類(lèi)雜質(zhì)的量很少。蒸餾是利用液體混合物中各組份揮發(fā)性的不同而分離組份的方法。如在山區(qū)建廠，還要注意周?chē)瑫r(shí)還應(yīng)避免溶洞，沼澤，斷裂帶和泥沙，地耐力最好在15t/㎡以上。連續(xù)發(fā)酵雖然對(duì)設(shè)備要求高了些，而且成本高了些，但它能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)省了人力，提高了設(shè)備利用率，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率沒(méi)，其優(yōu)越性也是不言而喻的。選擇生產(chǎn)方法的主要依據(jù)有：1. 原料的來(lái)源、種類(lèi)和性質(zhì)。改進(jìn)后酒糟固形物含量提高1%～1 5%，由于酒糟量已足夠，再沸器換熱效果好，無(wú)需再加入生蒸汽。粗餾塔的加熱可作如下改進(jìn):在粗餾塔底部安裝一再沸器(殼管式熱交換器)與塔底相通，利用粗餾塔的酒糟作冷流介質(zhì)，利用精餾塔的酒汽間接加熱粗餾塔，這樣精餾塔塔底就變成了功能較大的蒸發(fā)器。如何更有效的生產(chǎn)酒精逐漸成為一個(gè)備受關(guān)注的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：酒精；粗餾塔；預(yù)濃縮塔；工藝AbstractIn the design of this course, I entitled this time production of 30000 tonnes of crude distillation of high quality corn alcohol production plant and process design of concentration column. This design choice of maize in Jilin province as production raw materials, site selection in Jilin city. Raw materials by the ballast removal, drying, grinding, liquid quality alcohol saccharification, fermentation, distillation, waste water and recovery and utilization of waste residue of DDGS rational. Hammer dry grinding process of crushing workshop section. Subparagraph sugar selection section of liquefaction temperature of the enzyme enzymatic cooking technology. Section of Yichang, Hubei Angel yeast produced by the fermentation for production of active dry yeast strains, using large tanks open continuous production process of highconcentration mash fermentation. Distillation section of the selection is currently more advanced energyefficient sixTower rectification technology of differential pressure. Final DDGS technique on tr