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1、ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 毕 业 论 文年产2万吨酒精精制工艺设计Annual Output of 20000 Tons of Refined Process Design of Alcohol学院名称： 年产2万吨酒精精制工艺设计专业班级： 化学工程与工艺（1）班 学生姓名： 赵维娜 学 号： 200905010026 指导教师姓名： 路有昌 指导教师职称： 副教授 年 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢
2、的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目
3、 录摘要IAbstractII引言1第1章 全程原材料（糖蜜）的计算31.1理论糖蜜消耗量31.2实际糖蜜消耗量3第2章 精馏塔的相关概述32.1精馏原理及其在化工生产上的应用32.2精馏塔对塔设备的要求42.3常用板式塔类型及本设计的选型42.4本设计所选塔的特性4第3章 精馏塔的设计内容53.1 塔板的工艺设计53.1.1精馏塔全塔物料衡算53.1.2理论塔板数的确定63.1.3精馏塔操作工艺条件及相关物性数据的计算103.1.4塔板主要工艺结构尺寸的计算163.2 塔板的流动性能校核213.2.1 气相通过浮阀塔板的压降18213.2.2淹塔校核16223.2.3物沫夹带校核20233.
4、2.4漏液校核233.3 塔板的负荷性能图19243.4 塔附件设计283.4.1筒体与封头293.4.2裙座293.4.3 吊柱293.4.4人孔293.5 塔总体高度的设计303.5.1塔的顶部空间高度303.5.2 塔的底部空间高度303.5.3塔体高度30结论31致谢33参考文献34附录136附录237年产2万吨酒精精制工艺设计摘要：化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟
5、悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。因燃料乙醇对酒精质量要求不高，本设计书按理想条件主要考虑水和乙醇的存在，因此主要是对水-乙醇分离设备浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算。关键词：乙醇 水 二元精馏 浮阀精馏塔 Annual output of 20000 tons of refined process design of alcoholAbstrac
6、t:Chemical production often require two yuan of liquid mixture separation to achieve the purification or recovery of useful components of the purpose, distillation is the use of liquid mixtures of volatile components in the different degree with the help of repeated many of vaporization and condensa
7、tion to light hydrocarbon separation method. Distillation in chemical, petrochemical, light industry and other industrial production plays an important role. Therefore, mastering the vapor-liquid phase equilibrium relations, familiar with the various types of towers operating characteristics, to cho
8、ose, design and analysis in the process of separation of various parameters is very important. Tower equipment is chemical, oil refining production in the most important equipment of one type of. The design of the floating valve tray in chemical production is mainly of gas-liquid mass transfer equip
9、ment. The design for the two yuan of property of the distillation problem analysis, selection, calculation, calculation, drawing, is a complete distillation design process. Because of fuel ethanol alcohol quality requirement is not high, the design document according to the ideal condition is mainly
10、 consider the existence of water and ethanol, so mainly on water and ethanol float valve column separation equipment were described in detail, mainly including: process calculation, the calculation of auxiliary equipment.Key words: ethanol water two yuan of distillation float valve continuous distil
11、lation distillation tower3737引言 本设计的题目是年产2万吨酒精精制工艺设计。随着社会的发展，社会对燃料能源（石油、天然气、煤矿等）的需求越来越大，而燃料能源储量越来越少，价格越来越低，人们迫切需要找到一种新的可再生能源代替现有的燃料能源。其中，最受欢迎的是燃料酒精。燃料酒精1又称变性燃料乙醇，可分为替代燃料和燃料添加剂两种，是清洁汽油的主要代替物，已在一些国家和地区得到大量使用。燃料酒精最明显的一些优势是：一是来源广，可再生。可以以谷物淀粉为原料生产燃料酒精，以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精，以甘蔗作为原料生产燃料酒精，以蜜生产燃料酒精等等。二是无污染。石油、
12、天然气、煤矿等燃料能源的使用产生了很多环境问题。例如：酸雨等环境污染。而燃料酒精产生的是二氧化碳24和水，对环境无污染2。中国燃料酒精的发展现状14：由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段产销各个环节政府行为色彩比较浓，离真正的市场化有很远的距离。为了合理利用资源。国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎。目前，获得国家批准生产的企业有4家：河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司，已形成燃料乙醇生产能力122万t。目前中国生产的燃料乙醇总量为102万t。大约使用粮食400万t，基本使用陈化粮。目前中国石油供应紧张问题日趋严重：200
13、5年，中国原油消费量3.23亿t，居世界第二，国内生产原油181亿t，净进口原油1.19亿t，净进口轻柴油、航煤、燃料油等石油产品l746万t。原油及石油产品净进口量1.46亿t。石油对外依存度为45。到2020年，估计国内自产石油2.O亿t缺口25亿t，对外依存度55。因此，燃料酒精在中国市场的前景比较大，潜力也比较深。我相信在未来，中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间，中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看，远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求，燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此计划到“十一五”末，国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例
14、将上升到50以上，这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。不久的将来生物乙醇燃料23的发展将成为我国的一个支柱产业！本设计主要采用单浓度糖蜜酒精连续发酵3，发酵后成熟的醪液进入醪塔，在醪塔中的酒精蒸汽（主要考虑为水和乙醇的混合物）经过冷却后进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入
15、到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后通过预热器后进入分子筛塔进一步进行脱水，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，基本完成乙醇和水的分离。 乙醇水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1 送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至下一工段,塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品冷却后,送入贮罐。第1章 全程原材料（糖蜜）的计算1.1理论糖蜜消耗量11糖蜜原料生产酒精的总化学反应式
