分享乙醇精馏设计.docx

分享乙醇精馏设计.docx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 7
1、 每小时生产能力的计算 7
2、 生产工艺流程示意图 7
3、 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） 10
1、 水的定性温度 10
2、 按热面积设定 11
3、 传热系数 11
设计说明书
设计项目：乙醇精馅车间
产品名称：工业乙醇
产品规格：纯度95%
一、设计项目背景：
乙醇的理化性质
乙醇又称酒精，分子式为cH3CH2OH,相对分子质量46. 07o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、乙醍和氯仿，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°C),熔点-°C，°C,折射率 ,闪点(闭杯)14°Co
工业乙醇(含乙醇95%),表面张力(20°C) ,粘 度(20°C) -s,蒸气压(20°C) ,比热容(23 °C) /(g-°C), °C,,°C,凝固点-114°C,自燃点793°C。
乙醇的用途
乙醇有相当广泛的用途，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。因不能杀灭芽抱和病毒，故不能直 接用于手术器械的消毒，50%稀醇可用于预防褥痕，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）中使用以节约汽油
乙醇的制备方法
（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°C> - 下生成硫酸酯。第二步是将硫酸酯在水解塔中，于80-100°C > - 下水解而得乙醇，同时生成副产物乙醍。
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。
CH2 = CH2 +H-OH △，加压,催化剂〉CH3CH2OH 本法流程简单、腐蚀性小，不需特殊钢材，副产乙醍量少，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） 共沸精馅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，然后再精馅。
（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°C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，经精馅可得95%的工业乙醇。
二、生产工艺流程：
流程说明：
原料经换热器3由27°c加热到rrc,然后进入精馅塔I ；从精馅塔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°C,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°C)后进入精馅塔 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