化工原理课程设计任务书 专业班级:化工993,995班姓名 设计题目:酒精生产过程精馏塔的设计 设计条件 1、生产能力:吨/日二级酒精 2、原料:乙醇含量29.8(W)的粗馏冷凝液,以乙醇一一水二元系为主 3、采取直接蒸汽加热: 4、采取泡点进料: 5、馏出液中乙醇含量>95%(V),并符合二级酒精标准: 6、釜残液中乙醇含量不大于0.2%(W): 7、四级酒精(含乙醇为95%(V)其它无要求)的产出率为二级酒精的2% 、塔顶温度78℃,塔底温度100-104℃; 9、塔板效率0.3-0.4或更低 10、精馏段塔板数计算值~2层,工厂32层, 提馏段塔板数计算值~10层,工厂16层 11、二级酒精从塔第三、四、五层提取 2、二、四级酒精的冷却温度为25℃, 冷却水温度:进口20℃,出口35-40℃ 13、回流比大致范围3.5-4.5(通过最少回流比计算) 14、其他参数(除给出外)可自选。 、设计说明书的内容 1、目录; 2、设计题目及原始数据(任务书) 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点, 4、论述精馏总体结构(塔型、主要结构)的选择和材料选择: 5、精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、 塔径塔板设计、进出管径等) 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等) 7、主体设备设计计算及说明; 主要零件的强度计算(选做 9、附属设备韵选择(选做); 10、参考文献 11、后计及其它 三、设计图要求 1、用594×841图纸绘制装置图一张:一主视图,一俯视图,一剖面图 两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、 标题栏。 2、用420×594图纸绘制设备流程图一张 、用坐标纸绘制乙醇一水溶液的y-x图一张,并用图解法求理论塔板 数
化工原理课程设计任务书 专业班级：化工 993, 995 班 姓名 设计题目： 酒精生产过程精馏塔的设计 一、 设计条件 1、生产能力： 吨／日二级酒精 2、原料：乙醇含量 29．8（W）的粗馏冷凝液，以乙醇——水二元系为主； 3、采取直接蒸汽加热： 4、采取泡点进料： 5、馏出液中乙醇含量>95％(V)，并符合二级酒精标准： 6、釜残液中乙醇含量不大于 0．2％(W)： 7、四级酒精(含乙醇为 95％(V)其它无要求)的产出率为二级酒精的 2％； 8、塔顶温度 78℃，塔底温度 100-104℃； 9、塔板效率 0.3-0.4 或更低； 10、精馏段塔板数计算值 ～22 层，工厂 32 层， 提馏段塔板数计算值 ～10 层，工厂 16 层； 11、二级酒精从塔第三、四、五层提取； 12、二、四级酒精的冷却温度为 25℃， 冷却水温度：进口 20℃，出口 35-40℃ 13、回流比大致范围 3.5-4.5（通过最少回流比计算） 14、其他参数(除给出外)可自选。 二、设计说明书的内容 1、目录； 2、设计题目及原始数据(任务书)； 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点， 4、论述精馏总体结构(塔型、主要结构)的选择和材料选择； 5、精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、 塔径塔板设计、进出管径等); 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); 7、主体设备设计计算及说明； 8、主要零件的强度计算（选做）； 9、附属设备韵选择（选做）； 10、参考文献 ； 11、后计及其它． 三、设计图要求 1、 用 594×841 图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图，一剖面图， 两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、 标题栏。 2、 用 420×594 图纸绘制设备流程图一张； 3、 用坐标纸绘制乙醇—水溶液的 y-x 图一张，并用图解法求理论塔板 数
四、参考书 1、天津大学,《化工原理》,天津,天津科学技术出版社,1990年。 2、华南理工大学,《化工过程及设备设计》,广州,华南理工大学出版 社,1986年 3、魏崇关,郑晓梅,《化工工程制图》,北京,化学工业出版社,1992 年 4、刁玉玮,王立业编,《化工设备机械基础》,大连,大连理工大学出 版社,1989年。 5、章克昌,吴佩琮,《酒精工业手册》,北京,轻工业出版社,195 《化工设备结构图册》编写组,《化工设备结构图册》,上海,上海 科学技术出版社,1978年。 7、柴诚敬,刘国维,李阿娜,《化工原理课程设计》,天津,天津科学 技术出版社,1994年
四、参考书 1、 天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社，1990 年。 2、 华南理工大学，《化工过程及设备设计》，广州，华南理工大学出版 社，1986 年。 3、 魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版社，1992 年。 4、 刁玉玮，王立业 编，《化工设备机械基础》，大连，大连理工大学出 版社，1989 年。 5、 章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北京，轻工业出版社，1995 年。 6、 《化工设备结构图册》编写组，《化工设备结构图册》，上海，上海 科学技术出版社，1978 年。 7、 柴诚敬，刘国维，李阿娜，《化工原理课程设计》，天津，天津科学 技术出版社，1994 年
第四节酒精蒸馏和精馏流程及其操作条件 、粗洒精和酒精一水蒸气 酒精工业早期,连续蒸馏、精馏工艺尚未岀现时,国外的酒精蒸馏和精馏 是分别进行的。蒸馏的产品叫粗酒精,粗酒精再经精馏处理才到合格的成品 酒精。随着连续蒸馏精馏工艺的岀现和完善,除个别国家外,粗酒精已不再 作为一个产品。 在连续蒸馏、精馏过程中,蒸馏塔引岀的酒精一水蒸气(或其冷凝液)直接 进入排醛塔或精馏塔。粗酒精和酒精一水蒸气的酒精浓度不同,前者88% (V),后者为40-55%(V) 我国酒精厂都采用连续蒸馏、精馏工艺 酒精连续蒸馏,精馏工艺流程 (一)两塔流程 两塔流程分气相进塔和液相进塔两种形式 1.气相进塔的两塔流程 成熟醪经预热器3与精馏塔的酒精蒸气进行热交换,加热至40℃以上,并 进入醪塔1顶部,醪塔底用直接蒸汽加热。酒精含量为50%(ν)的酒精一水蒸 气从醪塔顶部引岀进入精馏塔2的中部。酒糟由醪塔底部排岀。精塔也用直 接蒸汽加热。酒精蒸汽从塔顶顺次经过醪液预热器3和冷凝器4、5、6。预 热器3和冷凝器4、5中的冷凝液全部回入塔顶作为回流。冷凝器6中的冷凝 液作为醛酯馏分(工业酒精)取出,不凝结气体排入大气 成品酒精从塔顶部第4,6块塔板上液相取出,经冷却器12,检酒器13 进入酒库,废水从精塔底部排出 杂醇油从进抖层也上第2-4块塔板液相取出,经冷却器,乳化器和分离 器分离得到粗杂醇油,再经盐析罐后进入贮器,淡酒回入精塔下部相应塔板 2.液相进塔的两塔流程 这种流程大多用于糖蜜酒精厂 该流程的特点是蒸馏塔塔赝的酒精一水蒸气经第1,2、3个冷凝器,酒 精一水冷凝液液相进人精馏塔,而后在第4个冷凝器中的冷凝液作为醛酯馏 分排出,多一次排除头级杂质的机会,精馏所得的酒精质量较高。其余部分 与气相进塔流程相同。 热水 5 发酵醒 冷 2
第四节 酒精蒸馏和精馏流程及其操作条件 一、粗洒精和酒精一水蒸气 酒精工业早期，连续蒸馏、精馏工艺尚未出现时，国外的酒精蒸馏和精馏 是分别进行的。蒸馏的产品叫粗酒精，粗酒精再经精馏处理才到合格的成品 酒精。随着连续蒸馏精馏工艺的出现 和完善，除个别国家外，粗酒精已不再 作为一个产品。 在连续蒸馏、精馏过程中，蒸馏塔引出的酒精一水蒸气(或其冷凝液)直接 进入排醛塔或精馏塔。粗酒精和酒精一水蒸气的酒精浓度不同，前者 88％ (V)，后者为 40—55％(V)。 我国酒精厂都采用连续蒸馏、精馏工艺。 二、酒精连续蒸馏，精馏工艺流程 (一)两塔流程 两塔流程分气相进塔和液相进塔两种形式。 1．气相进塔的两塔流程 成熟醪经预热器 3 与精馏塔的酒精蒸气进行热交换，加热至 40℃以上，并 进入醪塔 1 顶部，醪塔底用直接蒸汽加热。酒精含量为 50％(v)的酒精一水蒸 气从醪塔顶部引出进入精馏塔 2 的中部。酒糟由醪塔底部排出。精塔也用直 接蒸汽加热。酒精蒸汽从塔顶顺次经过醪液预热器 3 和冷凝器 4、 5、6。预 热器 3 和冷凝器 4、5 中的冷凝液全部回入塔顶作为回流。冷凝器 6 中的冷凝 液作为醛酯馏分 (工业酒精)取出， 不凝结气体排入大气。 成品酒精从塔顶部第 4，6 块塔板上液相取出，经冷却器 12,，检酒器 13 进入酒库，废水从精塔底部排出． 杂醇油从进抖层也上第 2—4 块塔板液相取出，经冷却器，乳化器和分离 器分离得到粗杂醇油，再经盐析罐后进入贮器，淡酒回入精塔下部相应塔板 中． 2．液相进塔的两塔流程 这种流程大多用于糖蜜酒精厂． 该流程的特点是蒸馏塔塔赝的酒精一水蒸气经第 1，2、3 个冷凝器，酒 精一水冷凝液液相进人精馏塔，而后在第 4 个冷凝器中的冷凝液作为醛酯馏 分排出， 多一次排除头级杂质的机会，精馏所得的酒精质量较高。其余部分 与气相进塔流程相同