年产12万吨酒精

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年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

木薯酒精是一种由木薯淀粉发酵而来的酒精产品。

它在农村地区广泛使用,可用于工业、医药、化妆品等领域。

为了满足市场需求,设计一个年产10万吨的木薯酒精发酵工厂是非常重要的。

首先,该工厂应该拥有充足的原料供应。

木薯是工厂的主要原料,需要有精确的原料采购计划。

工厂可以与当地木薯种植者建立合作关系,确保有稳定的原料供应。

同时,工厂还应该建立一个原料仓库,以保证原料的储存及供应链的连续性。

其次,在设计工厂时,应该考虑到酒精发酵过程中所需的设备和设施。

酒精发酵需要一个发酵罐、控制系统、加热和冷却设备等。

为了提高产能和效率,可以考虑采用连续发酵系统,使发酵过程连续进行。

另外,工厂应该设立合理的生产线和工艺流程。

生产线应该包括原料处理、发酵、提取、精制和装桶等环节。

在每个环节中,都应该有专门的设备和工具来完成相应的工作。

为了达到高产能的目标,可以考虑引入先进的生产技术和自动化设备,以提高产能和降低生产成本。

同时,工厂应该要有一个完善的环境管理系统。

发酵过程会产生大量废水和废气,需要进行处理和过滤。

为了遵守环境保护法规,工厂应该配置适当的污水处理设备和废气处理系统,以确保排放达到标准。

此外,工厂还应该注重质量控制。

可以建立实验室来进行原料采样和产品质量检测。

通过分析木薯的品质和发酵过程中的参数,可以及时调整生产工艺,确保产品的质量和稳定性。

最后,工厂应该有一个完善的管理团队和员工培训计划。

管理团队应该具备丰富的生产管理经验和技能,能够确保工厂的正常运行和生产目标的实现。

员工培训计划应该包括工艺流程、设备操作和安全规范等方面的培训,以确保员工能够胜任自己的工作。

总之,设计一个年产10万吨的木薯酒精发酵工厂需要考虑到原料供应、设备及设施、生产效率、环境管理、质量控制以及员工培训等多个方面的因素。

只有全面细致地设计和管理,才能确保工厂的高效稳定运行并满足市场需求。

年产8万吨酒精工厂设计物料衡算

年产8万吨酒精工厂设计物料衡算

酒精工厂设计的物料衡算对于生产过程的顺利进行至关重要。

在进行物料衡算时,需要考虑的因素包括原料的种类和数量、生产过程中的损耗、设备的利用率等。

下面将对年产8万吨酒精工厂的物料衡算进行详细说明。

首先,需要确定年产8万吨酒精所需的主要原料。

酒精的主要原料是玉米、小麦等粮食作物,因此需要计算这些原料的消耗量。

假设生产一吨酒精需要消耗1.2吨玉米和0.8吨小麦,那么年产8万吨酒精所需的玉米和小麦的消耗量分别为8万*1.2=9.6万吨和8万*0.8=6.4万吨。

其次,要考虑到生产过程中的损耗。

在酒精生产过程中,会有一定的原料损耗,比如在提取酒精的过程中,会有一定的残渣留下,不能完全提取出酒精。

这部分损耗需要根据实际情况来进行衡算,一般可以设置一个损耗率来估算。

假设损耗率为5%,那么年产8万吨酒精的损耗量为8万*5%=4000吨。

其次,要考虑到设备的利用率。

在酒精工厂中,设备的利用率是非常重要的,它直接影响到生产效率和物料的消耗量。

设备的利用率可以通过设备的运行时间和停机时间来计算。

假设设备的运行时间为350天,停机时间为15天,那么设备的利用率为350/(350+15)=95%。

设备的利用率可以用来估算物料的消耗量,假设设备的利用率为95%,那么年产8万吨酒精的物料消耗量需要按照95%来计算,即玉米和小麦的消耗量分别为9.6万吨*95%=9.12万吨和6.4万吨*95%=6.08万吨。

最后,需要考虑到其他辅助材料的消耗量。

在酒精生产过程中,还需要使用其他辅助材料,比如酵母、酶等。

这些辅助材料的消耗量可以根据实际情况来进行衡算,一般可以根据设备供应商提供的数据进行估算。

假设这些辅助材料的消耗量为1%(以酒精产量为基础),那么年产8万吨酒精的辅助材料消耗量为8万*1%=800吨。

综上所述,对于年产8万吨酒精工厂的物料衡算,需要考虑主要原料的消耗量、损耗量、设备的利用率和其他辅助材料的消耗量。

根据以上的估算,年产8万吨酒精的主要原料消耗量为玉米9.12万吨和小麦6.08万吨,损耗量为4000吨,辅助材料消耗量为800吨。

年产万吨酒精发酵车间设计

年产万吨酒精发酵车间设计

年产万吨酒精发酵车间设计引言酒精作为一种重要化工原料,在工业生产中发挥着重要作用。

为了满足市场需求,需要建设一座年产万吨酒精的发酵车间。

本文将介绍这座车间的设计要点和注意事项。

设计要点区域选择首先,需要选择一片适合建设车间的区域。

应考虑该区域的交通便利程度、水源是否充足、环境是否适合发酵等因素。

同时,还需要考虑未来扩展的可能性,以确保车间的可持续发展。

建筑结构车间建筑结构应具备足够的承载能力,以满足设备的重量。

首先要进行地质勘探,了解地下情况,以便合理规划地基和地下设施。

建筑材料应选用高强度的钢结构和混凝土,以提供稳定的支撑。

空气处理系统为了保证发酵过程的顺利进行,车间需要一个高效的空气处理系统。

该系统应能过滤和除去空气中的杂质,维持室内的温度和湿度,以提供良好的发酵环境。

同时,在车间内设置通风设备,以确保新鲜空气的流通。

环境控制在发酵车间中,环境的控制至关重要。

温度、湿度、光照等因素都需要仔细调控。

应使用自动化控制系统,以确保这些因素在合适的范围内。

同时,要定期检查和维护设备,确保其正常运行。

废气处理发酵过程中产生的废气需要进行处理,以保护环境。

可以考虑使用生物滤池或化学吸附剂来捕捉和处理废气中的有害物质。

此外,还需要建设废气处理设施,以确保废气的合规排放。

安全措施在车间设计中,安全始终是至关重要的事项。

应设立紧急停车装置,定期进行消防演习,并安装火灾报警系统。

此外,车间内应设置适当的安全标识,以提醒员工注意安全。

注意事项合规性在车间设计过程中,需要遵守相关的法律法规和标准。

例如,应符合建筑设计、环境保护、消防安全等方面的标准,以确保车间的合规性。

能源利用车间设计应考虑能源的合理利用。

可以考虑使用太阳能、风能等可再生能源,以减少对传统能源的依赖和环境污染。

人员流动车间内的人员流动也是需要考虑的一个重要因素。

应设计合理的通道和安全出口,以便员工在紧急情况下快速撤离。

结论在年产万吨酒精发酵车间的设计过程中,需要考虑区域选择、建筑结构、空气处理系统、环境控制、废气处理、安全措施等要点。

年产3万吨酒精工艺设计教学文案

年产3万吨酒精工艺设计教学文案

年产3万吨酒精工艺设计Annual Output of 30k Tons of Process Design of Alcohol目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章概述 (2)1.1乙醇的性质及质量标准 (2)1.1.1物理性质 (2)1.1.2化学性质 (2)1.1.3生化性 (2)1.1.4质量标准 (3)1.2乙醇生产的意义及发展 (3)1.2.1乙醇生产的意义 (3)1.2.2乙醇生产发展 (4)1.3乙醇的应用领域 (5)第二章乙醇生产方法介绍 (6)2.1合成法 (6)2.2发酵法 (7)2.2.1淀粉质原料的发酵工艺 (7)2.2.2糖蜜原料的发酵工艺 (9)第三章工艺流程介绍及精馏塔设备选型 (11)3.1 总生产工艺流程介绍 (11)3.1.1 原料的处理 (11)3.1.2原料输送 (12)3.1.3糖化和发酵 (12)3.1.4浓缩 (12)3.1.5 精馏 (12)3.2 精馏概述 (13)第四章 塔设备及附件设计 (15)4.1物料衡算 ........................................................... 15 4.1.1理论糖蜜消耗量 ................................................... 15 4.1.2实际糖蜜消耗量 ................................................... 15 4.1.3精馏塔全塔物料衡算 ............................................... 15 4.2塔板数的确定 ....................................................... 16 4.2.1理论板数N 的求取 ................................................. 16 4.2.2实际塔板数的确定 ................................................. 18 4.3精馏塔操作工艺条件及相关物性数据的计算 ............................. 20 4.4塔板主要工艺结构尺寸的计算 ......................................... 27 4.4.1塔径 ............................................................. 27 4.4.2塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ..................................... 28 4.5塔板的流动性能校核 ................................................. 32 4.5.1 气相通过浮阀塔板的压降 ........................................... 32 4.5.2淹塔校核 ......................................................... 33 4.5.3物沫夹带校核 ..................................................... 34 4.5.4漏液校核 ......................................................... 35 4.6 塔板的负荷性能图 ................................................... 35 4.7附件设计 ........................................................... 39 4.7.1接管 ............................................................. 40 4.7.2 筒体与封头 ....................................................... 41 4.7.3 除沫器 ........................................................... 41 4.7.4 裙座 ............................................................. 41 4.7.5吊柱 ............................................................. 41 4.7.6 人孔 ............................................................. 42 4.8塔体高度的设计 .. (42)第五章 塔附属设备设计 (42)5.1确定冷凝器和再沸器的热负荷c Q ,r Q (43)5.3再沸器的选择 (44)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)年产3万吨酒精工艺设计摘要:酒精又叫乙醇,是一种用途最为广泛重要的工业产品之一。

年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计毕业设计说明书

年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计毕业设计说明书

年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计1 前言1.1 啤酒制备工艺简介啤酒是以大麦为主要原料的酿造酒,经粉碎,糖化,发酵等工序制得。

啤酒生产过程分为麦芽制造、糖化、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。

麦芽制造:大麦浸渍吸水后,在适宜的温度和湿度下发芽,发芽时产生各种水解酶,如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等,这些酶可将麦芽本身的蛋白质分解成肽和氨基酸,将淀粉分解成糊精和麦芽糖等低分子物质。

发芽到一定程度,经过干燥,制成水份含量较低的麦芽。

糖化:麦芽经过粉碎,加入温水,在一定的温度下,利用麦芽本身的酶制剂,进行糖化(主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖),为了降低生产成本,还可以加入一定比例的辅料(大米、玉米、糖浆等)。

制成的麦芽醪,进行过滤,得到麦芽汁,送入麦汁煮沸锅中,将多余的水分蒸发掉,并加入酒花。

最后沉淀冷却充氧,为发酵做好充分的准备。

发酵:麦芽汁经过冷却后,加入酵母菌,输送到发酵罐中,开始发酵。

传统工艺分为前发酵和后发酵,分别在不同的发酵罐中进行,现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。

前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精,后发酵主要是产生一些风味物质,排除掉啤酒中的异味,并促进啤酒的陈熟,这一期间,控制一定的罐内压力,使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。

过滤灭菌:经过15天左右的发酵,将啤酒进行过滤,除去啤酒中的酵母菌和微小的颗粒,再进行低温冷却,进入清酒罐。

包装:包装方式主要有瓶装和罐装,还有桶装等。

1.2 设计的内容与依据1.2.1 设计题目年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计1.2.2 课题来源1.2.3 设计要求1.2.3.1 编写设计说明书(1)厂址选择及论证(2)总体行业生产状况及水平,生产工艺流程选定及论证(3)生产的物料衡算并列表(4)水(地下水)、电(工业用电)、汽、冷、风及热量平衡计算(5)主要工艺设备选型及计算(以国产设备为主)并列出全厂设备一览表(6)人员组织及管理(7)环境保护和三废治理方案和措施(参照有关国家标准进行)(8)相关经济概算(重点是单产消耗和成本概算)1.2.3.2 设计图纸(1)工厂布置图3张:全厂平面布置图、制麦车间平面布置图,制麦车间立面图(2)工艺流程图3张:制麦工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵工艺流程图1.3 厂址选择和论证1.3.1 选择地点:本厂选在河北省新乐。

年产10万吨燃料乙醇糖化车间设计

年产10万吨燃料乙醇糖化车间设计
8492.2/1.06 ×10% =728.2 (kg) (100+10)÷100 (3) 化醪量 酒母醪的70%是糖化醪,其余为糖化剂和稀释 水,则糖化醪量为 8492.2/1.06 +728.2× 70% = 7792.81(kg) 110/100
2483.2×10%×70%×300 =2.61kg) 20000
式中70%为酒母的糖化液占70%,其于为稀释水和糖化剂。
蒸煮醪量的计算
根据生产实践,淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:2粉浆量为: 2483.2×(1+2)=7449.6kg
蒸煮过程使用直接蒸汽加热,在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降 温。在蒸煮过程中,蒸煮醪量将发生变化,故蒸煮醪的精确计算必须与 热量衡算同时进行,因而十分复杂。为简化计算,可按下述方法近似计 算。 假定用罐式连续蒸煮工艺,混合后粉浆温度50℃,应用喷射液化器使粉 浆迅速升温至105℃,然后进入维持管维持5-min,再经真空闪急蒸发冷 却至95℃,进入液化罐60min,进真空冷却器冷却至63℃后入糖化罐 30min。
1627.2
=1788(kg)
100%-9.0%
(5) 生产1000kg普通三级酒精甘薯干原料消耗量 据基础数据给 出,甘薯干原料含淀粉72%,故1吨酒精耗甘薯干量为:
1788÷72%=2483.2(kg)
(6) α-淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g的 α–淀粉酶使淀 粉液化,促进糊化,可减少蒸汽消耗量。 -淀粉酶用量按8u/g原料计 算。
原料消耗的计算
(1) 淀粉原料生产酒精的总化学反应式:
糖化: (C6H10O5)n + nH2O——nC6H12O6
162
18 180
发酵: C6H12O6——2C2H5OH + 2CO2 180 92 88

年产酒精吨可行性研究报告

年产酒精吨可行性研究报告

年产酒精吨可行性研究报告一、研究背景近年来,随着我国经济不断发展,酒精作为一种重要的化工产品,在各个领域都有着广泛的应用。

酒精是一种常见的工业化学品,广泛用于制药、食品、饮料、印染、化肥、合成纤维等行业。

因此,建设一家产能稳定、品质优良的酒精厂具有重要意义。

本报告对年产酒精吨可行性进行了深入研究,旨在为相关企业提供指导和参考,推动酒精产业的发展。

二、市场分析1. 酒精市场前景广阔:目前,我国经济发展速度较快,社会经济结构不断优化,对酒精等化工产品的需求量不断增加。

随着经济的不断发展和人们生活水平的提高,对酒精类产品的需求将会持续增加。

2. 酒精市场需求迫切:酒精是化工产品的一种重要品种,广泛应用于制药、食品、饮料、印染等领域。

随着我国经济的不断发展,对酒精的需求量将会持续增长。

3. 市场竞争激烈:目前,我国酒精市场竞争激烈,同质化问题突出。

因此,在市场上立足,需要提高产品质量,降低成本,提高服务水平。

三、技术可行性分析1. 技术装备:建设年产酒精吨的生产线,需要先进的生产设备和技术,包括蒸发器、还原器、发酵罐等设备,以确保生产质量和效率。

2. 生产工艺:酒精生产的主要工艺包括发酵、蒸馏、精馏等。

需要严谨的检测工艺,确保产品合格。

3. 环保要求:酒精生产会产生大量废水和废气,需要建设完善的污水处理设备,确保环保要求得到满足。

四、投资收益分析1. 成本分析:酒精生产需要投入大量资金,包括设备购置、厂房建设、人员培训等成本。

其中,设备投入占比较大。

2. 产值预测:根据市场需求量和公司规模,预测年产酒精的产值,并结合投入成本,进行盈亏分析。

3. 投资回报率:根据产值和成本来计算投资回报率,评估年产酒精吨的可行性。

五、风险分析1. 行业风险:酒精行业竞争激烈,市场波动大,需要面临市场的竞争风险。

2. 技术风险:生产酒精技术要求较高,生产过程中可能会出现技术问题,需要及时解决。

3. 环保风险:酒精生产会产生废水和废气,在环保方面要做好风险控制。

年产10万吨酒精生产厂的设计资料

年产10万吨酒精生产厂的设计资料

年产10万吨酒精生产厂的设计资料1. 引言本文档旨在提供年产10万吨酒精生产厂的设计资料。

制定合理的生产厂设计对于确保生产过程的安全、高效运行至关重要,同时也有助于提高产能和产品质量。

2. 生产工艺2.1 原料处理生产过程的第一步是原料处理。

酒精生产通常使用粮食或果实等天然原料。

原料需要经过清洗、研磨、浸泡等处理,以去除杂质,并达到制取高品质酒精所需的理想条件。

2.2 发酵经过原料处理后,需将其转化为发酵物以进行酒精制取。

发酵是一个关键步骤,需要控制适宜的温度和湿度,以促进微生物的生长和发酵反应。

发酵完成后,会生成含有高浓度酒精的发酵液。

2.3 蒸馏发酵液中的酒精浓度较低,需通过蒸馏过程进行提纯。

蒸馏分为多级操作,以逐步提高酒精的浓度。

该过程通过控制温度和压力来实现液体的蒸发和冷凝,以分离纯酒精。

2.4 精炼和处理经过蒸馏后,还需要对酒精进行精炼和处理。

这包括去除不纯物质和杂质,以确保酒精的纯度和质量。

精炼可以通过分子筛吸附、活性炭过滤或其他适当的方法来实现。

2.5 储存和包装最后一步是将酒精储存和包装。

酒精应储存在符合安全规范的中,并进行适当的标识。

包装过程应符合相关法规,并保证产品质量的不受损。

3. 设备和设施酒精生产厂需要配备适当的设备和设施来支持生产过程,包括但不限于以下内容:- 原料处理设备,如清洗机、研磨机等;- 发酵装置,包括发酵罐、控温设备等;- 蒸馏设备,如蒸馏塔、冷凝器等;- 精炼设备,如分子筛装置、过滤设备等;- 储存罐和包装设备。

4. 安全措施为确保生产过程的安全,年产10万吨酒精生产厂应采取以下安全措施:- 建立完善的安全管理制度,包括对人员和设备的安全培训;- 定期进行设备维护和检修,确保其正常运行;- 实施防火、防爆措施,包括防火墙、防爆设备等;- 对化学品进行储存和使用的安全管理;- 建立应急预案和危险品事故应对措施;- 配备适当的消防设备和应急救援设备。

5. 环境保护酒精生产过程中会产生废水、废气等污染物,为保护环境,年产10万吨酒精生产厂应采取以下环境保护措施:- 安装废水处理设备,对废水进行处理和回收利用;- 安装废气处理系统,减少废气排放;- 对污染物进行监测和排放达标检测。

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目录目录1第一节概述21.1 精馏操作对塔设备的要求21.2板式塔类型21.2.1筛板塔31.2.2浮阀塔31.3精馏塔的设计步骤4第二节设计方案的确定42.1 工艺流程和工艺操作要点42.1.1工艺流程42.1.2各工艺过程的操作要点52.2操作条件的确定62.2.1操作压力62.2.2进料状态62.2.3加热方式62.2.4冷却剂与出口温度72.2.5热能的利用72.3确定设计方案的原则8第三节板式精馏塔的工艺计算93.1精馏塔的物料衡算93.2塔板数的确定103.3精馏塔的工艺条件极有关物性数据的计算113.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算143.5塔板主要工艺尺寸的计算15第四节板式塔结构17174.1塔顶空间HD4.2人孔数目17174.3塔底空间HB4.4塔高的计算17第五节精馏装置的附属设备185.1塔顶回流冷凝器185.2再沸器195.3离心泵的选择20第六节总结21参考文献22致谢23第一节概述1.1 精馏操作对塔设备的要求精馏操作所进行的是气液两相之间的传质,而作为气液两相传质的塔设备,首先必须要能使气液两相得到充分的接触,以达到较高的传质效率。

没有这一条则失去了其存在的基础。

但是,为了满足工业生产的要求,塔设备还得具备各种基本要求。

1.气液处理量大。

即生产能力大时,仍不致发生大量雾沫夹杂、拦液或液泛等破坏操作现象。

2.操作稳定,弹性大。

即当塔设备的气液负荷有较大X围的变动时,仍能再较高的传质效率下进行稳定的操作,并应保证长期连续操作必须具有的可靠性。

3.流体流动的阻力小。

即流体流经塔设备的压力减小,这将大大减省动力消耗,从而降低操作费用。

对于减压精馏操作,过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度,最终破坏系统的操作。

4.结构简单,材料耗用量小,制造和安装容易。

5.耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。

6.塔内的滞留量要小。

1.2板式塔类型板式塔为逐级接触型气液传质设备,在板式塔中塔内装有一定数量的塔盘,气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层,使两相密切接触,进行传质,两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。

板式塔种类繁多,根据塔板上气液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。

板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在20世纪50年代以后,随着石油、化学工业生产的发展,相继出现了大批新型塔板,如S形板、浮阀塔、多降液管筛板、蛇形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板以及角钢塔板等。

目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔,前两者使用尤为广泛。

1.2.1筛板塔筛板塔也是最早出现板式塔。

与泡罩塔相比,其生产能力要大20%~40%,塔内效率高10%~15%,而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装维修都比较容易。

近年发展了大孔筛板(孔径达20~25mm)、导向筛板等多种筛板塔。

与泡罩塔操作相似,液体从上一层塔盘的降液管流下,横向流过塔盘,经溢流管流入下一层塔盘。

依靠溢流堰保持塔盘上的液层高度。

蒸汽自下而上穿过筛孔时,分散成气泡,在穿过板上液层时,进行气液间的传热和传质。

筛板塔作为传质过程的常用塔设备,它的主要优点如下:1.结构简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。

2.处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10%~15%。

3.塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。

4.、压降较低,每块板压力降比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点如下:1.塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不均匀。

2.操作弹性较小(约2~3)。

3.小孔筛板容易堵塞。

1.2.2浮阀塔浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的,它主要的改进时取消了升气管和泡罩,早塔板开孔上没有浮动的浮阀,浮阀可根据气流流量的上下浮动,自动调节,使气缝速度稳定在某一数值。

这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面都比泡罩塔优越。

但其在处理粘度大的物料方面,又不及泡罩塔可靠。

浮阀塔广泛用于精馏、吸收及解吸等传质过程中。

浮阀塔直径从200~6400mm,使用效果均较好。

国外浮阀塔径大者可达10m,塔高可达80m,板数有的可达数百块。

浮阀塔的具体优点如下:1.处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加20%~40%,接近于筛板塔。

2.操作弹性大,一般约为5~9,比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大的多。

3.塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。

4.压降小,在常压塔中每块板的压降一般约400~666Pa.5.使用周期长,黏度稍大以及有一般聚合现象的体系也能正常操作。

6.结构简单,安装容易,其制造费用约为泡罩塔的60%~80%,但为筛板的120%~130%。

1.3精馏塔的设计步骤板式塔的设计如下:1.根据设计的任务和工艺要求,确定设计方案;2.根据设计的任务和工艺要求,确定塔板的类型;3.确定塔径、塔高等工艺尺寸;4.进行塔板的设计,包括溢流装置的设计、塔板的布置、升气道的设计及排列;5.进行流体力学验算;6.绘制塔板的负荷性能图;7.根据负荷性能图,对设计进行分析,若设计不够理想,可对某些参数进行调整,重复上述设计过程,一直到满意为止。

第二节设计方案的确定2.1 工艺流程和工艺操作要点2.1.1工艺流程木薯原料——粉碎——拌料——蒸煮——糖化——发酵——蒸馏——酒精2.1.2各工艺过程的操作要点(1)粉碎:由于木薯干中淀粉含量高、纤维素少,因而易被粉碎,为了最大限度地保留木薯中的营养成分,应先使用粗碎机把带皮木薯干磨成小块,再使用细碎机将其磨成粉末,本试验使用直径1.5mm筛孔,效果较好。

(2)拌料:为了使原料蒸煮环节顺利进行,可先把木薯粉添加到约4倍质量的50℃的温水中,边添加边搅拌,以使木薯粉均匀分散,之后再加入少量淀粉酶,从而最大限度地利用木薯中可发酵成分。

搅拌约30min后,将该混合液注入加热器中。

(3)蒸煮:采用蒸汽给木薯粉混合液加热,温度控制在121℃左右,气压1.4个大气压,蒸煮时间为30~60min。

木薯粉在高温高压作用下,细胞膜和植物组织破裂,使其变成可溶性淀粉,同时蒸煮过程有杀菌作用,从而保证在发酵过程中原料不受杂菌的污染。

(4) 糖化:蒸煮结束后,停止加热,打开冷却系统使醪液迅速冷却,当温度降至60℃左右时加入糖化酶,之后继续降温,直到30℃左右,保持该温度30min,以使醪液完全糖化。

急速降温的目的在于:使淀粉颗粒的细胞完全破裂,再通过糖化酶作用变成可发酵性糖,进而为酵母所利用。

(5) 高浓度酒精发酵技术:该项技术是指提高单位体积内发酵醪液中淀粉的含量,在适量的酿酒酵母菌作用下,在一定时间内获得尽可能多的酒精。

较之传统的发酵工艺,高浓度酒精发酵的单位设备的生产率提高了,而能耗却降低了。

在人们进行新菌种、新设备、新工艺等方面的开创性研究的基础上,高浓度酒精发酵技术着眼于现有设备及工艺的高效利用,采用完全间歇发酵方式,通过在发酵醪液中添加酵母菌厌氧生长增值所必需的物质,提供增强酵母菌对细胞抵抗不良环境因素的物质,从而优化发酵醪液的组成,最终实现高浓度酒精发酵。

国内关于浓醪发酵工艺的研究,最具代表性的是XX安琪集团,他们在实验室中利用其活性干酵母发酵淀粉质原料,实验结果已经达到:料水比1:1.8~2;发酵醪液中淀粉含量23%~25%(w/v);产酒率16%(v/v)左右。

(6)蒸馏:从粗产物中分离出精制乙醇是在间歇式蒸馏塔中进行的。

将发酵醪液装日蒸馏釜内,用间接蒸汽和直接蒸汽加热,热沸后保持料液沸腾状态,使包括乙醇在内的挥发性成分汽化。

蒸汽从塔顶逸出,进入分凝器冷凝成液体。

蒸馏初期,冷凝液全部从塔顶流回塔中(生产上叫闷塔),它的主要目的是提浓乙醇。

分凝器流出的回流液温度不应低于50-56摄氏度,以免破坏蒸馏塔的操作。

冷凝器在塔中闷1.5-3小时后即开始蒸出乙醇。

开始蒸出的是比乙醇沸点低的头级杂质,接着是成品乙醇,最后是沸点高于乙醇的尾级杂质,这些均应分别接收在不同的容器中。

待乙醇馏分蒸完时,即可停止加热。

料液冷却后,打开釜底的残液出料阀,放出残液,用清水清洗塔、釜、分凝器及冷觏器等设备,然后重新装料,进行下一步蒸馏2.2操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构形式和某些操作指标。

例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式、余热利用方案以及安全、调节机构和测量控制仪表的设置等。

下面结合课程设计的需要,对某些问题做些阐述。

2.2.1操作压力蒸馏操作通常可在常压、加压和减压下进行。

确定操作压力时,必须根据所处理物料的性质,兼顾技术上的可能性和经济上的合理性进行考虑。

例如,采用减压操作有利于分离相对挥发度较大的组分和热敏性的物料,但压力降低将导致塔径的增加,同时还需要使用抽真空的设备。

对于沸点低、在常压下为气态的物料,则应在加压下进行蒸馏。

当物性无特殊要求时,一般是在稍高于大气压下操作。

但在塔径相同的情况下,适当的提高操作压力可以提高塔的处理能力。

优势应用加压蒸馏的原因,则在于提高平衡温度后,便于利用蒸汽冷凝时的热量,或可用较低品味的冷却剂使蒸汽冷凝,从而减少蒸馏的能量消耗。

2.2.2进料状态进料状态与塔板数、塔径、回流量及塔德热负荷都有密切的联系。

在实际的生产中进料的状态有多种,但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这主要是由于此时塔的操作比较容易控制,不致受季节气温的影响。

此外,在泡点进料时,精馏段和提馏段的塔径相同,为设计和制造上提供了方便。

2.2.3加热方式蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热,设置再沸器。

有时也可采用直接蒸汽加热。

若塔底产物近于纯水,而且在浓度稀薄的相对挥发度较大(如酒精和水的混合液),便可采用直接蒸汽加热。

直接蒸汽加热的优点是:可以利用压力较低的蒸汽加热:在釜内只需安装鼓气管,不须安置庞大的传热面。

这样,可节省一些操作费用和设备费用。

然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断通入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下,塔底残液中易挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍有增加。

但对有些物系(如酒精与水的二元混合液),当残液的浓度稀薄时,溶液的相对挥发度很大,容易分离,故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热是合适的。

值得提及的是,采用直接蒸汽加热时,加热蒸汽的压力要高于釜中的压力,以便克服蒸汽喷出小孔的阻力及釜中液柱静压力。

对于酒精水溶液,一般采用0.4~0.7Kpa(表压)。

饱和水蒸气的温度与压力互为单值函数关系,其温度可通过压力调节。

同时,饱和水蒸气的冷凝潜热较大,价格较低廉,因此通常用饱和水蒸气作为加热剂。

但若要求加热湿度超过180℃时,应考虑其它的加热剂,如烟道气或汽油。

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