【正文】 一些，故難于達(dá)到分離和提純的目的，只好借助于分餾。所以，蒸餾可以利用來測定沸點(diǎn)。 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 4 工藝 設(shè)計(jì) 酒精生產(chǎn)工藝流程圖 (1)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所涉及面很廣，是淀粉酶工廠設(shè)計(jì)的核心和重要部分。因?yàn)楣に嚵鞒淘O(shè)計(jì)的質(zhì)量直接決定車間的生淀粉（紅薯干、玉米）沖碎 細(xì)碎 潤濕 加壓蒸餾 糖化成葡萄糖 發(fā)酵生成酒精（ 7%8%） 醪液 粗餾（提 餾段） 酒槽、水、乙醇 精餾 二級酒精 四級酒精 雜油醇 廢水 低沸點(diǎn)酮醛 熱水 糖化酶 酵母菌 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 5 產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、操作條件、安全生產(chǎn)、三廢治理、經(jīng)濟(jì)效益等一系列根本性問題。從其它角度來說，工藝流程設(shè)計(jì)是定性分析工作階段，物料衡算是定量計(jì)算階段。 產(chǎn)品質(zhì)量符合要求；技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)、成熟、可靠；環(huán)保達(dá)到要求；安全生產(chǎn)；機(jī)械化和自動(dòng)化程度高。酒精糟（不含乙 醇）由粗餾塔底部排出。酒精蒸氣從塔頂依次經(jīng)過成熟醪預(yù)熱器 3和冷凝 6。 粗餾塔和精餾塔均用直接蒸汽加熱。 成品酒精在塔頂回流管以下 4～ 6 層塔板上液相取出，經(jīng)冷卻器后進(jìn)入醫(yī)用酒精庫。 雜醇油從進(jìn)料層往上 2～ 4層塔板液相取出 (也可從進(jìn)料層往下 2～ 4層塔板氣相取出 )。 所有冷凝器入水口溫度均為 27℃ 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 6 2 酒精粗餾塔 酒精蒸餾最常用的塔板有傳統(tǒng)的泡蓋、篩板、以及新型塔板 —— 浮閥和斜孔等幾類。 粗餾塔蒸餾的料液為成熟謬，謬液含有纖維狀固形物、粘度大、起泡性強(qiáng)、腐蝕性高，而且謬液加熱后，塔 板容易生垢，篩孔有堵塞的危險(xiǎn)。 成熟謬腐蝕性較強(qiáng)，普通鋼板易受腐蝕，過去都用鑄鐵制造，但鑄鐵也不耐腐蝕，采用不銹鋼可以防止腐蝕，但投資較大。由于進(jìn)料溫度低于進(jìn)料層塔板上液體的沸騰溫度，需要加熱至沸騰，所需熱量靠下一層上升的酒精蒸汽冷凝放出的熱量。根據(jù)每 100 公斤謬液加熱至沸騰所需熱量q=100c(t 沸 t 進(jìn)料 )千焦。凡引入塔中的物料重量必等于支出物料重量。 粗餾塔的物料衡算； F+D=V+W+D 式中 F—— 進(jìn)料重量（公斤 /時(shí)） V—— 上升蒸汽重量（公斤 /時(shí)） W—— 酒糟廢液重量（公斤 /時(shí)） D—— 加熱蒸汽重量（公斤 /時(shí)） 粗餾塔的酒精衡算： Fxf=Vy+(W+D)xw 式中 xf—— 成熟謬中酒精含量 %（重） y酒精蒸汽中酒精含量 %（重） xw酒精中酒精含量 %（重） 熱量衡算為能量守恒定律的一種表現(xiàn)形式。 Q入 =Q出 +Q損 式中 Q入 —— 引入的熱量（千焦 /時(shí)） Q出 —— 輸出的熱量（千焦 /時(shí)） Q損 —— 損失的熱量（千焦 /時(shí)） 物料衡算和熱量衡算的基準(zhǔn)是以每日或每小時(shí)處理的成熟 醪 為基準(zhǔn)，或以每 100公斤成熟 醪 為基準(zhǔn)。 于是 q=100 (－ 70)=8972（千焦 ／ 100 公斤醪） 或 =100 (－ 70)=2147 (千卡 ／ 100 公斤醪） 根據(jù)酒精廠的經(jīng)驗(yàn)，塔頂蒸汽酒精濃度為 46~50％ （重）。 物料和熱量衡算 粗餾塔物料衡算 表 31 收 入 支 出 項(xiàng) 目 數(shù)量（公斤 ／時(shí)） 項(xiàng) 目 計(jì) 算 數(shù)量 (公斤 ／時(shí)） 成 熟 謬 28864 酒 精 蒸 氣 28864 （ 1 － 4865 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 2 加 熱 蒸 氣 合 計(jì) D 28864＋ D 酒精蒸氣滲漏 酒 糟 合 計(jì) ） 247。 － 4865） 247?！?） （ 3）熱損失按每 100 公斤醪液損失熱量 2093 千焦計(jì)算 于是 8023326＋ 2717D=20742104＋ 443D 2274D=12718778 D=5593（公斤 ／ 時(shí)） 蒸氣消耗量每小時(shí)為 5593 公斤?？账魵馑俣却螅寰嘁惨?，才能防止霧沫挾帶。 塔徑估計(jì) 空塔蒸氣速度 空塔蒸氣速度與板距和泡沸深度有關(guān)。但蒸氣速度不宜過大，過大則霧沫挾帶多，影響塔板效率。蘇聯(lián)斯塔勃尼科夫提出如下經(jīng)驗(yàn)公式： 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 4 W=247。 表 34 板距（毫米） 500 400 300 200 150 135 A m 現(xiàn)取板距為 400 毫米，泡沸深度為 50 毫米。 (60＋ 400)－ 50=(米 ／ 秒） 若用茨巴莫的經(jīng)驗(yàn)公式，從上表查得，當(dāng)板距為 400 毫米時(shí)， A=， m=。 上升蒸氣容積 粗餾塔上升蒸氣量的粗略計(jì)算，可根據(jù)熱平衡來計(jì)算，若忽略相鄰兩板間的溫度差異 、 塔板上物料的混合熱以及塔的熱損失，則得下列簡單的熱量衡算式： V n＋ 1γ n＋ 1=V nγ n=Dγ 式中 V n， V n＋ 1—— n層 、 n＋ 1 層上升酒精蒸氣量（千摩 ／ 秒） γ n， γ n＋ 1—— n 層 、 n＋ 1 層上升酒精蒸氣潛熱（千焦 ／ 千摩 ) D—— 加熱蒸汽量（千摩 ／ 秒） 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 5 γ —— 水蒸氣潛熱（千焦 ／ 千摩） 現(xiàn) D=5593 公斤 ／ 時(shí)， γ =2165 千焦 ／ 公斤；塔頂酒精蒸氣濃度為 48％ （重），其潛熱 γ=2094 千焦 ／ 公斤，密度為 公斤 ／ 米 3 ，分子量為 。 3600247。 2094 V= 公斤 ／ 秒 =247。／ 秒） （ 2） 塔徑 塔徑 * * ??? Vd（米） 取塔徑為 。過多，則泡蓋相鄰距離太小，上升氣流嚴(yán)重重疊；太少，則氣液接觸不勻。 247。） 每個(gè)升氣管直徑 ?=（米） 泡蓋尺寸 根據(jù)上升酒精蒸氣在升氣管和泡蓋里各個(gè)通道的截面積都相等的要求來計(jì)算。） S2—— 升氣管頂邊至泡蓋頂蒸氣通道截面積（米 178。） S4—— 泡蓋下沿至塔板間蒸氣通道截面積（米 178。） 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 6 降液管 常見的降液管有弓形和圓形。因此降液管中往往充滿泡沫，影響降液效果，使塔生產(chǎn)能力和彈性受到限制，塔截面的有效利用率也降低；弓形降液管的截面積大，周邊長 ，液流比較流暢，解除了對塔生產(chǎn)的限制。 塔板上液流流程有單流和雙流兩種。但直徑在兩米以上和塔板上流量在 110 米 179。／ 時(shí)以下，不論塔徑大小都采用單流。堰長是根據(jù)溢流量及流程而確定，對于單流塔板，堰長通常取塔徑的60~80％ 。 h w =h L－ h0w 式中 h w—— 堰高（毫米） h L—— 塔板上液層高度（毫米） h 0w—— 堰上液層高度（毫米），與液體流量和堰長等有關(guān)。 l w ) E—— 液體收縮系數(shù)，一般取 E=1 L—— 溢流量（米 179。對于常壓塔，常取 h L 為 40~85 毫米。弓形降液管上端管口與塔板平，下端距塔板的距離，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取為 40 毫米。 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 7 粗餾塔塔板數(shù)計(jì)算 圖 6 粗餾塔塔板數(shù)圖解法 Crude distillation plate number graphical solution 粗餾塔同精餾塔一樣采用直接蒸汽加熱，故根據(jù)物料衡算結(jié)果，其操作方程為： ?? xy 其在 y軸上的截距為 % 飽和蒸汽進(jìn)料， q=0， q 線方程為 0xy? 粗餾塔求解塔板數(shù)稍有不同，按圖 6所示求解塔板數(shù)，理論塔板數(shù)為 8個(gè) 則實(shí)際塔板數(shù) 0 ??N（個(gè)） xW yq 0 xD xF 日產(chǎn)醫(yī)用酒精 60 噸粗餾塔設(shè)計(jì) 8 4 車間設(shè)備工藝布置設(shè) 計(jì) 生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計(jì) 車間工藝布置的原則 間設(shè)備布置是酒精精餾車間工藝設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以設(shè)備布置時(shí)要考慮以下原則： （ 1）依據(jù)生產(chǎn)