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1、化工与生物技术学院课程设计年产3.75万吨酒精生产装置粗馏塔和预浓缩塔的工艺设计学生学号： 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 职 称： 起止日期： 吉林化工学院课程设计说明书摘 要在本次专业课程设计中,本人进行了这次题为年产3.75万吨优质食用玉米酒精生产装置粗馏塔和预浓缩塔的工艺设计。本设计选用吉林玉米作为生产原料，厂址选在吉林市。原料经清筛除杂、干燥、粉碎、液糖化、发酵、精馏得到优质食用酒精，废水、废渣经DDGS工艺合理回收利用。粉碎工段采用锤式干法粉碎工艺。糖液化工段选用分段加酶的中温双酶法蒸煮工艺。发酵工段以湖北宜昌安琪酵母有限公司生产的活性干酵母为生产菌株，采用大罐露天连续浓醪发酵
2、生产工艺。而精馏工段则选用目前比较先进节能的六塔差压精馏技术。最后采用DDGS技术对酒糟进行处理，利用微生物对废水进行处理，使之达到排放标准。从工艺计算以及技术经济评价来看，本设计各项内容都比较合理，有其可行性和可用性。关键词：酒精；粗馏塔；预浓缩塔；工艺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
3、 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
4、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
5、 strains, using large tanks open continuous production process of high-concentration mash fermentation. Distillation section of the selection is currently more advanced energy-efficient six-Tower rectification technology of differential pressure. Final DDGS technique on treatment of Distillers grain
6、s, on wastewater treatment using microorganisms, to meet emission standards. Calculated from the process, as well as technical and economic assessment, the contents of this design are more reasonable, its feasibility and availability.Keywords: alcohol; crude distillation; concentration; technology-
7、49 -目录摘 要IAbstractII目录1第1篇 设计说明书3第1章 绪论31.1 设计项目的意义31.2设计依据31.3 指导思想31.4 主要技术参数4第2章 文献综述52.1精馏的技术改造62.2酒精精馏的特性7第3章 工艺论证83.1生产方法论证83.2工艺流程的选择83.3 厂址的选择8第4章 工艺设计104.1工艺流程说明104.2岗位管理的范围及任务104.3精馏工段生产原理及工艺流程104.4原料、产品规格及公用工程条件124.5开车准备134.6正常开车程序144.7正常操作及生产工艺控制表144.8停车程序184.9安全操作要点194.10异常情况及处理方法一览表194
8、.11设备一览表21第2篇 工艺计算27第1章 工艺技术指标及基础数据27第2章 生产工艺流程28第3章 产品和原料规格293.1 产品规格293.2 DDGS293.3工业酒精和杂醇油293.4 原料的规格30第4章 辅助原料的规格和公用工程31第5章 蒸馏工段的工艺计算325.1粗馏塔进料工艺参数的计算325.2粗馏塔进料泵（P0150）的选用335.3 粗馏塔进料的第一预热器的计算355.4 粗馏塔进料的第二预热器的计算365.5 粗馏塔的计算37电算结果38（一）塔模型38（二）整馏塔计算的数学模型38（三）蒸馏塔的计算框图40(四)蒸馏工段的计算结果41参考文献47第1篇 设计说明书
9、第1章 绪论1.1 设计项目的意义一直以来，酒精在人们的生产生活中都发挥着十分重要的作用。他不仅是良好的有机溶剂，而且是重要的食品添加剂。它不仅子医疗、卫生方面扮演着重要角色，各种酒精饮品更是为人们所喜爱。尤其是近些年来随着石油资源的日益枯竭，酒精因其燃烧放热大、无污染而被视为石油的最佳替代品，人们对酒精的需求量越来越大。如何更有效的生产酒精逐渐成为一个备受关注的问题。中国东北地区幅员辽阔、盛产玉米，大量玉米销往何处，一直以来都是一个令人困扰的问题。而该地区天气寒冷，人们对食用酒精的需求量很大，如何能更好的满足人们的需求也是一个值得思考的问题。无疑，在东北地区建厂生产优质食用玉米酒精是个理想的
10、解决方法。玉米富含淀粉和碳水化合物，是生产酒精的好原料。在东北建厂，不仅原料来源广泛，运输便利，减低了生产成本，而且实现了东北玉米自产自销，增加了农民收入，促进了东北经济的发展，也满足了广大东北人民对食用酒精的需求。因此选定优质食用酒精生产车间的工艺设计作为课题进行研究，其目的和意义也就不言而喻了。1.2设计依据本次设计的主要依据有：1.设计任务书。2.参考了吉林沱牌农产品开发有限公司的成熟生产实践经验。1.3 指导思想本次设计是属于初步设计阶段。设计的指导思想是根据原材料的特性和产品的质量要求，选择厂址等基本条件，选用先进工艺路线，提高出酒率，降低残糖，减少污染，力争取得最好的效益。1.4
11、主要技术参数1、生产规模：3.00万吨/年酒精2、生产方法：玉米粉生物发酵法3、生产天数：340天/年4、优级酒精产率大于等于95%，次级酒精和杂醇油量产率小于等于5%5、产品质量：国家优级食用酒精标准（乙醇含量大于等于95.5%，体积分数）6、生产原料：吉林玉米，淀粉含量63%，水分14%18%第2章 文献综述2.1精馏的技术改造随着食用酒精10343-2002标准的实施，我国传统酒精蒸馏将被多塔差压蒸馏所取代。目前国内外的差压蒸馏工艺多种多样，千差万别，如何选择高效节能，又能保证酒精质量的蒸馏工艺，需要酒精工作者深入研究分析，开发出既适合我国酒精工艺现状，又具有时代特征的蒸馏工艺1。我国的
12、多塔差压蒸馏起源于20世纪80年代末，以安徽特酒总厂引进法国公司六塔差压蒸馏2及吉林天河实业公司引进奥地利五塔差压蒸馏为代表，经过十几年的运行，普及推广，其先进性已被酒精行所认同。1-粗馏塔2-次精馏塔3-纯化塔4-精馏塔5-杂质塔6-脱甲醇塔7-闪蒸罐8-再沸器-蒸气-冷凝液图1安徽特酒总厂六塔差压蒸馏工艺流程六塔差压蒸馏的粗馏塔是在负压状态工作，其热源是通过粗馏塔酒汽加热蒸发器中来自离心分离工段的酒糟清液产生的二次蒸汽，经过蒸发的酒糟液被送往蒸发工序3。借鉴瑞典-的工艺4。粗馏塔的加热可作如下改进:在粗馏塔底部安装一再沸器(壳管式热交换器)与塔底相通，利用粗馏塔的酒糟作冷流介质，利用精馏塔
13、的酒汽间接加热粗馏塔，这样精馏塔塔底就变成了功能较大的蒸发器。再沸器的水凝气体与粗馏塔的热交换器相连，形成真空系统。改进的优点主要体现在以下几个方面:第一，节省大量的设备投资，原六塔差压蒸馏采用是虹吸加热方式，其设备有蒸发器，分离器及仪表自控、泵等。改进以后，再沸器的面积仅为蒸发器面积一半，并且省去了汽液分离器和与其相关的自控仪表及其有关泵。第二，节约电耗。用离心液作为加热的冷流介质，需用两台不停地运转。改进后，以年产万吨食用酒精计，每天可节约用电264度。第三，提高了酒精浓度，减少了酒糟水的排放。改进后酒糟固形物含量提高1%1 5%，由于酒糟量已足够，再沸器换热效果好，无需再加入生蒸汽。2.
14、2酒精精馏的特性2.2.1粗酒精的组成按照杂质的精馏动态，可以将粗酒精中的50多种杂质分为头级杂质、中级杂质和 尾级杂质三大。酒精蒸馏的生产实践表明，各类杂质在精馏塔上都有各自的富集部位和分离方法这样，在宏观上可将粗酒精视为由酒精 、水 、头级杂质、中级杂质和尾级杂质等五大组分组成的混合液其中，酒精和水是两大主要组分，其它三类杂质组分含量甚微，总量仅为1%左右。2.2.2酒精的精馏特性成熟醪的主要成分是酒精和水，其它杂质种类虽多，但总量甚微，并可用头级、中级和尾级三大类杂质来概括，蒸馏又只有一个纯净的产品一酒精。因此，在实质上酒精蒸馏可以在多侧线单塔上完成 即使是生产高纯度酒精所必须的多塔板数增加，也只是在多个塔上重复单塔操作的重复蒸馏，在实践中，可以从粗馏塔的塔顶和塔底分别得两个主要组分酒精和水(即废液或酒糟)，其它杂质都是随其含量甚高的特定浓度酒精水混合液一起由侧线采出的，分离掉的是具有相同蒸馏动态特性的一类杂质。最典型的是从塔中部取出55(wv)左右的杂醇油，分离异戊醇、异丁醇等中级杂质。塔顶排醛和分离头级杂质 ，以及尾级杂质随废液(或酒精)从塔排出，均可视为侧线采出。第3章 工艺论证3.1生产方法论证生产方法即
