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。
用420×594图纸绘制设备流程图一张；
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、参考书天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社，1990年。
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。
魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版社，1992年。
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。
章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北京，轻工业出版社，1995年。
《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。
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
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。
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。
用420×594图纸绘制设备流程图一张；
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、参考书天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社，1990年。
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。
魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版社，1992年。
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。
章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北京，轻工业出版社，1995年。
《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。
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
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。
