【正文】 2洗滌塔洗去 CO2帶走得酒精。 產(chǎn)品符合 GB1034320xx 食用酒精標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 特級(jí) 優(yōu)級(jí) 普通級(jí) 外觀 無(wú)色透明 無(wú)色透明 無(wú)色透明 氣味 有乙醇固有的香味 無(wú)異味 無(wú)異臭 口味 純正微甜 純正微甜 較純正 色度 /號(hào)≤ 10 10 10 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 5 乙醇 /%（ V）≥ 95 硫酸試驗(yàn) /號(hào)≤ 5 10 60 氧化時(shí)間 /min≥ 40 30 20 醛（以乙醛計(jì)） /mg/L≤ 1 3 30 項(xiàng)目 特級(jí) 優(yōu)級(jí) 普通級(jí) 甲醇 /mg/L≤ 2 50 150 正丙醇 /mg/L≤ 2 35 100 異丁醇＋異戊醇 /mg/L 1 2 酸（以乙酸計(jì)） /mg/L 7 10 酯（以乙酸乙酯計(jì)） /mg/L 10 18 不揮發(fā) 物 /mg/L 10 20 重金屬（以 Pb 計(jì)）≤ 1 氧化物（以 HCN 計(jì)）≤ 5 全廠工藝流程 玉米粉儲(chǔ)箱 → 電子皮帶秤 → 螺旋輸送器 → 粉漿罐 → 噴射液化 → 層流罐 → 汽液分離器 → 液化罐 → 真空冷卻器 → 糖化罐 → 螺旋板換熱器 → 發(fā)酵罐 → 粗餾塔 → 排醛塔 → 精餾塔 → 甲醇塔 → 雜醇油塔 工藝確定及論證 具體工藝要求 :采用加水比 :1:,共設(shè)兩個(gè)調(diào)漿罐 ,采用溢流式連續(xù)拌料 ,調(diào)漿水的溫度為 70℃ ,原料溫度為 25℃ ,調(diào)漿后漿液溫度℃ , ,同時(shí)加入 1/3 總量的液化酶并加入堿調(diào) PH 為 67,之后醪液進(jìn)入 2 號(hào)調(diào)漿罐 ， 調(diào)漿時(shí)間為 30min。 3. 齊齊哈爾是我國(guó)玉米主要產(chǎn)區(qū)，原料易得又便宜。 而且提高了酒精產(chǎn)品的質(zhì)量。 生產(chǎn)還 受到土地 資源 和水資源的限制。特別是年產(chǎn) 50 萬(wàn)噸酒精的山東九九公司采用無(wú)蒸煮無(wú)糖化一步發(fā)酵法生產(chǎn)燃料酒精的新工業(yè)，開(kāi)創(chuàng)了酒精工業(yè) 的 先河，為我國(guó)酒精發(fā)酵工業(yè)開(kāi) 創(chuàng)了新的一頁(yè)。在食品工業(yè)中，酒精是配制各類白酒、果酒、葡萄酒、露酒、藥酒和生產(chǎn)食用醋酸及食用香精的主要原料；在化學(xué)工業(yè)中，酒精不可缺少的基礎(chǔ)原料和溶劑，利用酒精可以制造合成橡膠、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、脂類、環(huán)氧乙烷和乙基苯等大量化工產(chǎn)品，它是生產(chǎn)油漆和化妝品不可缺少的溶劑；在醫(yī)藥工業(yè)和醫(yī)療事業(yè)中，酒精用來(lái)配制、提取醫(yī)藥制劑和作為消毒劑；在國(guó)防工業(yè)等其他工業(yè)部門也需要大量的酒精。齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 萬(wàn)噸 %酒精廠設(shè)計(jì) 第 1 章 緒論 酒精的用途及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 石油作為主要能源在全世界起著重要的作用，甚至主宰著一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈。全世界都把酒精作為一種綠色的可再生資源加以研究和利用。 酒精工業(yè)與農(nóng)業(yè)也有十分密切的聯(lián)系。 的成本高 ，處理一噸廢水的成本就高達(dá) 1000 元 。 ，自動(dòng)化程度高， 大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力，提高了生產(chǎn)過(guò)程的安全 。 ，水質(zhì)能夠滿足工藝要求。 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 6 具體工藝要求；采用 的蒸汽進(jìn)行噴射 ,噴射溫度為 105℃ ,維持時(shí)間 15s,然后進(jìn)入緩沖罐 ,穩(wěn)定后進(jìn)入液化罐。發(fā)酵罐中可加入青霉素，它對(duì)酵母生長(zhǎng)沒(méi)有任何作用，但可抑制雜菌生長(zhǎng)，防止產(chǎn)酸過(guò)高。直到最后一效塔頂蒸汽用外來(lái)冷卻水冷凝。因此浮閥兼有泡罩和篩孔板的某些優(yōu)點(diǎn)。脫醛液從排醛塔塔底部排出。從甲醇塔相應(yīng)位置排出合格成品酒精。設(shè)酒母醪量為 G0，則尿素耗量為 % G0。 ④ . 發(fā)酵成熟醪不計(jì)酒精捕捉器水 的量： 106/＝ 106 噸 ⑤ .按接種量 4%計(jì)需酒母量為： （ 106＋ 105） / 4%＝ 104 噸 酒母醪是 70%的糖化醪 ,30%補(bǔ)充糖化劑與稀釋水 .需作酒母的糖化醪占糖化醪的 4%.則糖化醪的量為： ( 106+ 105)/+ 10470%= 106 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 13 成品與廢醪量的計(jì)算 設(shè)在醛塔取塔酒為 2%,則生產(chǎn) 萬(wàn)噸成品酒精 .其中醛酒產(chǎn)量為 104 2%= 103 噸 故實(shí)際合格的成品酒精產(chǎn)量為 103= 105 噸 雜醇油產(chǎn)量取成品酒精的 %，所以雜醇油的產(chǎn)量為： 104 %=605 噸 廢醪應(yīng)為成熟發(fā)酵醪中除去部分水和酒精及其他揮發(fā)組分的殘留液 .設(shè)醪液進(jìn)醪溫度 為 t1=70℃，塔底排醪溫度為 88℃ 。t 4= 1064. 03 =10 11 kJ 查資料得 50%（ v）酒精蒸汽的焓 i1=1965kJ/kg，則上升 蒸汽帶走熱齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 14 量： q3=v1 Ce） 式中 C1— 蒸煮醪比熱，與蒸煮醪干物質(zhì)濃度有關(guān)： C1 =Cs(100 B2)/100 = + （ ） /100 =（ kg(100 B3)/100 =2 + （ ） /100 =（ kg K） 在第二液化罐內(nèi)分離 90℃的蒸汽的量為： W3＇ =W4則在真空冷卻器中分離 65℃的蒸汽量為： W4＇ =W5＇ 現(xiàn)投入玉米每小時(shí)為 416700kg，含淀粉為 75%。要求糖化醪溫度由 tg1=℃下降到 tg2=28℃，現(xiàn)取 tw1＇ =17℃ 終溫 tw2＇ =35℃，糖化醪取 3%做酵母，則 冷卻水耗量為： Ws＇ =97%酒母生產(chǎn)過(guò)程的物料和熱量衡 算如下： 酒母糖化醪中補(bǔ)充糖化酶量為： m 2＇ = =齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 20 補(bǔ)充 60℃溫水量與糖化酶以用做酒母的糖化醪，并且滿足發(fā)酵接種4%的需要。 由 算 圖查 得 粗 餾 塔進(jìn) 料 板 上 液 體的 濃 度為 :%(W)。根據(jù)（ 445）式可得： F3 =(V1y1+PeXpe+CXc AXA)/ XF3 =( 104 %+ %338 %)/% =35440kg/h 將已知各值代入（ 445）式中，就可的塔底補(bǔ)充加熱蒸汽量為： D2＝ F3＋ A－ F2－ Pe =35440+ = kg/h 熱量衡算式 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 23 V1i1+D2I2+R2AcAtA+Pecpetpe+CcCtC=(R2+1)Ai2+F3cF3tF3+q2（ 446） 式中 I2— 加熱蒸汽熱含 量，設(shè)用 Mpa 表壓蒸汽加熱。在塔頂以下數(shù)塊塔板引出齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 24 95%（ V） 的酒精 F4進(jìn)入甲醇塔，塔底用 Mpa 表壓 蒸汽加熱，冷凝水和蒸餾殘液 W3一起排出塔外。 總物料衡算式： F4= B＇ +B+P+W4 （ 4410） 酒精衡算式： F4XF4=B＇ XB＇ +BXB+PXP+W4XW （ 4411） 式中 XB＇ — 甲醇塔回酒濃度， %(W)； XB— 尾級(jí)雜質(zhì)酒精濃度 ,%(W)； XP— 成品酒精濃度， %(W)； XW— 塔底排出殘液酒精濃度， %（ W）。 MW/ρ VW=25610（ m3/h） 同理塔內(nèi)液相負(fù)荷為： 塔內(nèi)下流液量以千摩計(jì)應(yīng)為： LMP=P/MP= 30100/=（ kmol/h） 每千摩下流液的體積為： VKF=MF/ρ LF=（ m3/ kmol） VKP=MF/ρ LP=（ m3/ kmol） 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 29 塔頂 回流液的體積為： LP=LMP BC=35mm 則布閥區(qū)面積為： Aα =2[x(r 2x2)1/2+π /180r 2arcsin(x/r)] 式中 : x=D/2(WDBF)=(+)= r=D/2BC=所以 , Aα =(m2) 3. 浮閥的數(shù)量確定及布置 采用 F1型重閥片，其閥孔臨界氣速為： ω 0K=[]=()=現(xiàn)取閥孔氣速分別為： ω 0= OK==F1閥片要求閥孔 do為 39mm，故浮閥數(shù)為： NV =(VS/(N)/ ( ρ LW VKF= 54=同理：塔底排出的廢液為： VLW=MW/ρ LW =LW= LMF 則實(shí)際空塔速度為 W= VS/（ ） =（ 2 ） =W＇ =Vs＇ /()=( )= 精餾塔擬采用單流型浮閥塔板。 ω 0＇ )=[(0. 039)2] = 個(gè) 閥孔接正三角形排列，中心距離為 t=80mm，排距 t＇=(31/2/2)t=， 則操作區(qū)內(nèi)可安排的閥數(shù)為： N= Aα /（ tN)/ (h c’) ]210 3 = [（ 8） ] 210 3 = 毫米液柱 溢流管內(nèi)液面高度應(yīng)為： HD =hV+htl+hS+h01＇ +h0 =58++++60 = HD＇ =hV＇ +htl＇ + hV＇ +h02＇ +h0 =33++++60 = HD(Ht+h0)=( 600+60)=396mm HD＇ (Ht+h0)=( 600+60)=396mm 故所取的板間距為 600mm 符合要求 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 42 回流管上空間高度為： hf=Ht+h0HD=600+= hf＇ =Ht+h0HD＇ =600+= 溢流液從堰上拋出距離為： tW =10 6ho1＇ gρ Vp]/（ R+1） =[3600 () 2]/4 =11034kg/h 精餾段有效操作下限： ω min=8/ρ V1/2=8/()1/2=ω min=ω 0min ω min ρ LWh f＇ =10 6 =10 3mm == ＞ tW == ＞ tW＇ 所以設(shè)計(jì)符合要求。這樣板上實(shí)際液層高度為： 精餾段： hL=ho+ho1＇ =60+= 提餾段： hL＇ =ho+ho2＇ =60+= 在降液管內(nèi)液體平均停留時(shí)間為： t=Ht 實(shí)際孔氣速為： ω 0 =[VS/( 取堰長(zhǎng)為： S== = 溢流強(qiáng)度各為： i=Lh/S=(m [xP/xFαN t=1++ 26= 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 34 精餾塔設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝要求和物料熱量衡算，有關(guān)物料組成和數(shù)量列于下表： 精餾塔內(nèi)有關(guān)物料組成數(shù)量 項(xiàng)目 產(chǎn)品 加料 塔底排出液 數(shù)量 （ kg/h） P=17370 F=35440 W=58020 濃度 [摩爾分?jǐn)?shù) ] XP= XF= Xw=410 5 相對(duì)揮發(fā)度 α P= α F= α W= 氣相密度（ kg/m3） ρ VP= ρ VF= ρ VW= 液相密度（ kg/m3） ρ LP= ρ LF= ρ Lw= 根據(jù)產(chǎn)品加料和塔底排出液濃度求得各自的平均分子量： MP=460. 842+180. 158= MF=460. 136+180. 864= MW=46410 5+18= 飽和液體加料情況下，由于每塊塔板是按等分子氣化規(guī)律進(jìn)行傳質(zhì)，故整個(gè)塔上升蒸汽千摩爾數(shù)相等。這樣板上實(shí)際液層高度為： hL=h0+h01＇ =50+24=74mm 2. 回流液在管內(nèi)停留時(shí)間及管下端與下板間距在降液管內(nèi)液體平均停留時(shí)間為： t=Ht ω 0) =[() 2] = 個(gè) 閥孔按正三角形排列，中心距離為 t=108mm，排距 t＇ =(31/2/2)t =， 則操作區(qū)內(nèi)可安排的閥數(shù)為： N= Aα /（ t VKF=10280 =（ m3/h） 同理，塔底排出的廢液為： VKW=MW/ρ LW =（ m3/h） LW=(W+D)/ ρ LW =145500/=（ m3/h） 這樣塔內(nèi)平均平均負(fù)荷 : Lh= (L F+LW)/= (+)=（ m3/h） 粗餾塔塔負(fù)荷及參數(shù) 項(xiàng)目 粗餾塔 氣相平均密度 kg/m3 ρ V=（ρ VP+ρ VF)= 液相平均密度 kg/m3 ρ L=（ρ LP+ρ LF)= 氣相負(fù)荷 m3/h Vh=31860 m3/s Vs=