乙醇精馏设计.doc

目录设计说明书一、设计项目背景 2二、生产工艺流程 4三、生产规模 5四、物料衡算结果 5五、能量衡算结果 5六、设备选型 6计算说明书一、物料衡算 71、每小时生产能力的计算 72、生产工艺流程示意图 73、各塔物料衡算 7二、能量衡算 9三、设备选型(冷凝器2的选型计算) 101、水的定性温度 102、按热面积设定 11设计说明书设计项目:乙醇精馏车间产品名称:工业乙醇产品规格:纯度95%设计项目背景:,分子式为CH3CH2OH,。为无色透明、易燃易挥发的液体,有酒的气味和刺激性辛辣味,溶于水、甲醇、乙醚和氯仿,能溶解许多有机化合物和若干无机化合物,具有吸湿性,能与水形成共沸混合物,蒸气与空气形成爆炸性混合物,%-%(体积)。(20/4℃),熔点-℃,℃,,闪点(闭杯)14℃。工业乙醇(含乙醇95%),表面张力(20℃),粘度(20℃)·s,蒸气压(20℃),比热容(23℃)/(g·℃),℃,,℃,凝固点-114℃,自燃点793℃。,是重要的有机溶剂,广泛用于用于溶结树脂,制造涂料。医疗上常用75%(体积分数)的酒精做消毒剂,它可以渗入细菌体内,在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。因不能杀灭芽孢和病毒,故不能直接用于手术器械的消毒,50%稀醇可用于预防褥瘊,25%~30%稀醇可擦浴,用于高热病人,使体温下降。除用作燃料,制造饮料和香精外,乙醇也是一种重要的有机化工原料,如用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等,并衍生出染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体,其制品多达300种以上,但目前乙醇作为化工产品中间体的用途正在逐步下降,许多产品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再采用乙醇作原料而用其他原料代替。经过专门精制的乙醇也可用于制造饮料。与甲醇类似,乙醇可作能源使用,有的国家已开始单独用乙醇作汽车燃料或掺到汽油(10%以上)(1)水合法以乙烯和水为原料,通过加成反应制取。水合法分为间接水合法和直接水合法两种。间接水合法也称硫酸酯法,反应分两步进行。先把95-98%的硫酸和50-60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反应器吸收反应,60-80℃、-。第二步是将硫酸酯在水解塔中,于80-100℃、-,同时生成副产物乙醚。直接水合法即乙烯直接与水反应生成乙醇,反应一步完成,由乙烯和水在磷酸催化剂存在下高温加压水合制得。本法流程简单、腐蚀性小,不需特殊钢材,副产乙醚量少,但要求乙烯纯度高,耗电量大。无论用发酵法或乙烯水合法,制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即浓度为95%的工业乙醇。为获得无水乙醇,可用下列方法进一步脱水:(1)用生石灰处理工业乙醇,使水转变成氢氧化钙,然后蒸出乙醇,再用金属钠干燥,这是最老的方法。(2)共沸精馏脱水是目前工业上常用的方法。(3)用离子交换剂或分子筛脱水,然后再精馏。(2)发酵法发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经水洗、粉碎后,进行加压蒸煮,使淀粉糊化,再加入适量的水,冷却至60℃左右加入淀粉酶,使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖。然后加入酶母菌进行发酵制得乙醇。发酵液中乙醇的质量分数约为6%~10%,并含有其它一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。二、生产工艺流程:(1)流程说明:原料经换热器3由27℃加热到77℃,然后进入精馏塔Ⅰ;从精馏塔Ⅰ顶得到浓度为60%(wt%)的乙醇溶液;塔底液不含乙醇,釜液温度99℃,经换热器3用来加热进料;浓度为60%的乙醇溶液在加热气化(泡点80℃)后进入精馏塔Ⅱ,进一步分离为95%的工业乙醇和水。塔底加热介质均为饱和水蒸汽。两个塔均以3:1的回流比操作,回流液温均为泡点(塔Ⅰ为80℃,塔Ⅱ为78℃)。塔顶冷凝器和热交换器2的冷却水进口温度为27℃,出口水温为50℃。(2)流程图:三、生产规模:年生产能力:5000吨/年。年连续生产工作日:328天/年。连续生产每小时产量:、物料衡算结果进口组成出口组成物料名称组成(%)流量(千克/小时)馏出液鉴残液物料名称组成(%)流量(千克/小时)物料名称流量(千克/小时