年度產(chǎn)6000噸醫(yī)用酒精精餾車間工藝設(shè)計(jì)

1、西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文醫(yī)用酒精精餾車間工藝設(shè)計(jì)The Technical Design on the Distillation Plant of MedicalAlcohol業(yè):名:專姓 指導(dǎo)老師: 實(shí)習(xí)單位:制藥工程陳少真王朝陽教授生命科學(xué)與工程學(xué)院醫(yī)用酒精精餾車間工藝設(shè)計(jì)西南科技大學(xué)制藥工程專業(yè)2720083438 陳少真 指導(dǎo)老師：王朝陽【摘 要】對(duì)年產(chǎn)量6000噸的醫(yī)用酒精精餾車間的工藝設(shè)計(jì)。選用番薯經(jīng)糖化再由酵母發(fā)酵，發(fā)酵形成的發(fā)酵繆經(jīng)預(yù)熱器與精餾塔出來的酒精蒸汽熱交換進(jìn)入粗餾塔，再經(jīng)精餾塔精制，通過氣相過塔的兩塔蒸餾制得95%醫(yī)用酒精。并進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，冷凝器設(shè)備選型計(jì)

2、算。利用AutoCAD軟件繪制了帶控制點(diǎn)工藝流程圖，精餾車間設(shè)備布置圖，車間布置圖，及主要設(shè)備圖。粗餾塔采用F-1型浮閥塔，塔板數(shù)為 8個(gè)，塔徑為1.2m，板間距為0.45m。精餾塔采用F-1浮閥塔，塔板數(shù)為 24個(gè)，塔徑為1.2 m，板間距為0.45m。兩塔塔底采用直接蒸汽加熱，精餾塔塔頂排出的酒精蒸汽95%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），直接送入冷凝器進(jìn)一步回流提純?！娟P(guān)鍵詞】 醫(yī)用酒精；精餾；工藝設(shè)計(jì)1.總論1.1醫(yī)用酒精的簡介酒精是一種無色透明、易揮發(fā)、易燃燒，不導(dǎo)電的液體。有酒的氣味和刺激的辛辣滋味，微甘。學(xué)名是乙醇， 分子式C2H6O,熱值3X107 J/kg，比熱容2.4 >10人3 J/

3、（ kg t）密度0.8 >10人3 kg/cmS。酒精既是食品、化工、醫(yī)藥、染料、國防等工業(yè)十分重要的基礎(chǔ)原料，又是可再生的清潔能源。我國發(fā)酵法酒精的年產(chǎn)量 （商品酒精）在200萬噸左右；另有釀酒廠自產(chǎn)自用的酒精約 100萬噸。液態(tài)法白酒 的發(fā)展，大大地促進(jìn)了我國酒精工業(yè)的發(fā)展，這是我國酒精工業(yè)發(fā)展的一大特色?，F(xiàn)在，我國是世界上發(fā)酵法酒精產(chǎn)量占第三位的酒精生產(chǎn)大國，也是食用酒精產(chǎn)量最大的國家。 其生產(chǎn)方法，有以植物系物質(zhì)為原料的發(fā)酵法和以石油系物質(zhì)為原料的化學(xué)合成法?，F(xiàn)世界上的酒精生產(chǎn)仍以發(fā)酵法為主， 我國的發(fā)酵法酒精產(chǎn)量占95%以上。根據(jù)GB394-81，酒精按雜質(zhì)的含量分為優(yōu)級(jí)、一

4、至四級(jí)四個(gè)級(jí)別，醫(yī)用酒精屬于一級(jí)酒精，甲醇含量W 0.12%。醫(yī)用酒精的成份主要是乙醇。日常生活中，常見一些人用醫(yī)用酒精來擦洗傷口，以達(dá)到滅菌消毒的目的。醫(yī)用酒精是用淀粉類植物經(jīng)糖化再發(fā)酵經(jīng)蒸餾制成，相當(dāng)于制酒的過程，但蒸餾溫度比酒低， 蒸餾次數(shù)比酒多，酒精度高，制成品出量高，含酒精以外的醚、醛成分比酒多，不能飲用，但可接觸人 體醫(yī)用。值得注意的是，在藥店買到的酒精有75%和95%兩種濃度，這兩種濃度的酒精用途是不一樣：95%的酒精常用于擦拭紫外線燈。這種酒精在醫(yī)院常用，而在家庭中則只會(huì)將其用于相機(jī)鏡頭的清 潔。75%的酒精用于消毒。這是因?yàn)?，過高濃度的酒精會(huì)在細(xì)菌表面形成一層保護(hù)膜，阻止其進(jìn)

5、入細(xì)菌 體內(nèi)，難以將細(xì)菌徹底殺死。若酒精濃度過低，雖可進(jìn)入細(xì)菌，但不能將其體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，同樣也 不能將細(xì)菌徹底殺死。1.2 酒精精餾原理將液相多次部分汽化，移走氣相，終得純B;將氣相多次部分冷凝，移走液相，終得純A。精餾的主要過程就是多次部分汽化和多次部分冷凝。A 易揮發(fā)組分；B 難揮發(fā)組分。而在酒精精餾中酒精為易揮發(fā)組分，水為難揮發(fā)組分，1.3 工藝設(shè)計(jì)1 .工藝流程設(shè)計(jì)的重要性（1）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所涉及面很廣，是淀粉酶工廠設(shè)計(jì)的核心和重要部分。 在設(shè)計(jì)中必須做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、成熟可靠；在保證產(chǎn)品質(zhì)量條件下，力求工藝流程簡化，生產(chǎn) 管理方便；把各個(gè)生產(chǎn)過程按一定

6、順序、要求組合起來，編制成工藝流程圖等來完成工藝流程設(shè)計(jì)。 為工藝流程設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接決定車間的生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、操作條件、安全生產(chǎn)、三廢治理、經(jīng) 濟(jì)效益等一系列根本性問題。（2）工藝流程設(shè)計(jì)圖是物料衡算、設(shè)備選型的基礎(chǔ)。從其它角度來說，工藝流程設(shè)計(jì)是定性分析工 作階段，物料衡算是定量計(jì)算階段。一般來說，先定性后定量，所以，工藝流程設(shè)計(jì)是物料衡算的前提 和基礎(chǔ)。成熟、可靠；環(huán)保達(dá)到要求；安全生產(chǎn)；機(jī)械化和自動(dòng)化程2. 工藝流程設(shè)計(jì)的原則 產(chǎn)品質(zhì)量符合要求；技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)、度咼。3. 工藝設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)10（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）經(jīng)預(yù)熱器3與精餾塔的酒精蒸氣進(jìn)行熱交換, （不含乙醇）由粗餾塔底部排出。（一

7、）氣相過塔的兩塔蒸餾流程 來自發(fā)酵車間的發(fā)酵成熟醪酒精含量 加熱至80 C后進(jìn)入粗餾塔的頂部。酒精糟95%酒精-水混合液酒精含量為49.18%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右的酒精一水蒸氣從粗餾塔頂部引進(jìn)精餾塔。酒精蒸氣從塔頂依 次經(jīng)過成熟醪預(yù)熱器 3和冷凝4、5、6。預(yù)熱器3和冷凝器4、5中的冷凝液全部回入精餾塔作為回流，回流液溫度均為 的泡點(diǎn)78 C。粗餾塔和精餾塔均用直接蒸汽加熱。冷凝器6中的冷凝液作為醛酯餾分 （工業(yè)酒精占成品酒精 2%）取出，廢氣排放至大氣。成品酒精在塔頂回流管以下 46層塔板上液相取出，經(jīng)冷卻器后進(jìn)入醫(yī)用酒精庫。廢水從精餾塔 2的底部排出。雜醇油從進(jìn)料層往上 24層塔板液相取出（也

8、可從進(jìn)料層往下 24層塔板氣相取出）。經(jīng)冷卻、乳 化和分離得粗雜醇油，去雜醇庫。所有冷凝器入水口溫度均為27C22.1圖1兩塔氣相過塔蒸餾流程圖Fig.1two distillati on towers gas flow chart of the tower物料衡算生產(chǎn)規(guī)模1.粗餾塔2.精餾塔3.預(yù)熱器4.分凝器5.分凝器6.全凝器7.冷卻器8.換熱器（冷卻）9.雜醇酒分離器年生產(chǎn)能力：6000t / y年連續(xù)工作日：250d / y 連續(xù)每小時(shí)產(chǎn)量：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，醫(yī)用酒精的年生產(chǎn)能力6000 t/ y250d全年365d，除去機(jī)械維修、節(jié)假日等，實(shí)際連續(xù)工作日 每晝夜24h連續(xù)生產(chǎn)，則每小時(shí)

9、生產(chǎn)能力：3c 6000 X10,cccP = 1000 kg/h0.12 MPa,溫度為 104 C。250 X 24蒸餾過程采用氣相過塔兩塔蒸餾流程，塔底采用直接蒸汽加熱，壓力為設(shè)蒸汽總損耗0.25%，其中精餾和粗餾各占一半，在粗餾和精餾損耗中，設(shè)備的蒸汽滲漏損耗和廢酒糟 帶走的酒精各占一半，兩外提取雜醇油帶走的酒精又占成品酒精總量0.48%圖2粗餾塔物料進(jìn)出Fig.2 Figure out crude distillati on colu mn materials對(duì)整個(gè)粗餾塔進(jìn)行全塔總物料衡算；Fo + S = L +W0FoXo =LX| +WXw式中 Fo發(fā)酵繆蒸汽量,kg/h ；

10、xo 發(fā)酵繆中酒精摩爾分率S加熱蒸汽量,kg/h ；L 上升蒸汽量,kg/h ； Xi 上升蒸汽的摩爾分率Wo廢液量，kg/h ；Xw0廢液中的摩爾分率粗餾塔熱量衡算:FoIf +Sls =LIl +W w式中：If成熟繆的熱焓,kJ/kg ；Is加熱蒸汽的熱焓,kJ/kg ；廢液的熱焓，kJ/kg ；Il上升酒精蒸汽的熱焓，kJ/kg ；VIp圖2精餾塔物料進(jìn)出Figure out distillati on colu mn materials 對(duì)整個(gè)精餾塔進(jìn)行總物料衡算如下：Fig.2現(xiàn)在以每小時(shí)成品酒精的產(chǎn)量為基準(zhǔn),F +Vo +Q =V + P +W + P' +V'其

11、中V =Q =(R+1) P故:F +V0 = P +W + P +V式中FXf =PXp +WXw + PXp +V Xpkg/h ；kg/h ；kg/h ；粗酒精蒸汽量，kg/h ； Vo 加熱蒸汽量，kg/h ； V 塔頂上升的酒精蒸汽量， V' 酒精蒸汽滲漏損失量， Q 回流入塔的冷凝酒精量， P ' 雜醇酒精蒸汽量，kg/h ； P 成品酒精量，kg/h ；W 廢液量，kg/h；R 回流比。精餾塔熱量衡算：FI f +V0ls+Qlq =Vlv + Pip +Ww + Pip +Vlv+q式中 I f粗酒精蒸汽的熱焓，kJ/kg ；Is加熱蒸汽的熱焓，kJ/kg ;I

12、q回流液的熱焓，kJ/kg ；Iv上升酒精蒸汽的熱焓，kJ/kg ；Ip成品酒精的熱焓，kJ/kg ；雜醇酒精的熱焓，kJ/kg ;Iw廢液的熱焓，kJ/kg ；熱損失，kJ/h.加熱蒸汽：壓力為0.3MPa （絕對(duì)），其熱焓：ls=2723（kJ/kg）成熟繆：酒精含量:Xo =10%（質(zhì)量）=4.16%（摩爾分?jǐn)?shù)），溫度:80C比熱：Cp ,c=4.174 kJ /kg. C，熱焓：If =80x4.175 = 334 kJ/kg成品酒精：P=1000 kg/h，酒精含量：Xp =95%（氣相中酒精質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=88.13% （氣相中酒精分子摩爾分?jǐn)?shù)），溫度：78.3 C =351.45K，

13、比熱：3.35kJ/kg. C熱焓：I p =78.3咒 3.35kJ/kg進(jìn)料層氣相酒精濃度:（摩爾分?jǐn)?shù)），y0=Xf=49.18%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=27.5% （摩爾分?jǐn)?shù)）與之相平衡的液相濃度X0=5.3%則最小回流比：RminXp-y。88.1327.5 “=2.7y0 Xq27.5 5.3取最適宜的回流比：R=1.3Rmin =1.3x2.7=3.5則上升酒精蒸汽量：V =(R+1)P = (1 +3.5)x1000 =4500 kg/h酒精濃度與成品酒精相同，溫度為351.45K，其熱焓為lv=1187kJ/kg回流冷凝酒精量：Q =V =4500 kg/hI q = I p = 262

14、 kJ/kg廢液：一般精餾塔塔底壓力為0.12MPa （絕對(duì)），相對(duì)應(yīng)溫度為 377.15K，比熱容為4.178 kJ/kg.K，其熱焓 Iw=435 kJ/kg雜醇酒精：含量60% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），其中雜醇油含量為 45%，含酒精量55%，則雜醇酒精中酒精含量：Xp = 0.6X 0.55x100% =33%,雜醇酒精中帶走的酒精占成品酒精的0.48%，則:P Xp = 0.0048PXpX95雜醇酒精蒸汽量：P' =0.0048 pP= 0.0048咒 咒 1000 = 13.82 kg/hXp33雜醇酒精的溫度 354.15K，比熱為4.10kJ/kg.K,其熱焓IP = 8

15、1x4.10 = 332 kJ/kg精餾酒精蒸汽滲漏損耗和廢液帶走酒精損耗為v'x P = Wxw =0.00125x47571=2.40 kg/hV' =240=2.53 kg/hXp0.95熱損失按每100kg成品酒精24166 kJ計(jì)算，則：24166 x1000 = 241660 kJ/h100將已知數(shù)據(jù)代入FXf = Pxp +WXw + Pxp +V Xp則得：27.5F =(1 +0.0048)1000x88.13 +2x2.4解得：F =3220.28 kg/h熱焓：If =1975 kJ/kg根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，粗餾塔的上升蒸汽量等于精餾塔的粗酒精蒸汽量,即：L =

16、 F =3220.28 kg/hIL = I f =1975 kJ/kgWoXwo =4.80 kg/h根據(jù)精餾塔和粗餾塔的損耗各占一半，可知粗餾塔的損耗將已知數(shù)據(jù)代入 F0x0=Lx, +WXw4.I6F0 =3220.28x27.5+4.80解得：F0 =21289kg/h將已知數(shù)據(jù)代入 F0 + S = L+W0和F0If +Sls =LIl +W W21289 + S = 3220.28 +W0證1289 X 334 + 2723S = 3220.28 咒 1975 + 435W0解方程組得：S=3107.26kg/h00=21175.98Xwo粗塔廢液酒精的含量：4.80 X100%

17、 =0.023%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=0.009%摩爾分?jǐn)?shù)） 21175.98將已知數(shù)據(jù)代入 FI f +V0IS +QIq =Vlv + Pip +Ww+ p'l p +viv+q'和F +V0 = P +W + P' +v'J322O.28+Vo =1000+W+13.82+2.533220.2118 2723V0 +4500 X 262 = 4502 53x 1187 +1000% 262 +13.82x 332 + 435+ 241660解方程組得：詐- 791.18 kg/hW =2995.11廢液中酒精含量：Xw=2.40 X100 =0.08% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)

18、)=0.031%(摩爾分?jǐn)?shù))2995.113.熱量衡算3.1精餾塔冷卻器7的熱量衡算冷卻器的95%乙醇入口的溫度t為78.3C，出口溫度to 30C；冷卻器的水入口溫度 t1為27C，出口溫度t2為50C;95%乙醇的無相變傳熱q =PCp,c(t -t。) =10004.175天48.3= 2.02X105 kJ/h水的無相變傳熱q = HCh(t2 -ti)水的流量為 H =q=2.02"0 =2091.10kg/hCh(t2 -11)4.2% 234.設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算4.1精餾塔冷卻器7設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1冷卻面積計(jì)算95%乙醇給冷卻器的最大傳熱量為2.02咒105 kJ/h,采用豎

19、式列管冷卻器，經(jīng)查表，總傳熱系數(shù)2K=2.09 XW3 kJ(m h -C) ,95%乙醇進(jìn)口溫度為 78.3 C,出口溫度為 30 C，冷卻水的進(jìn)口溫度為 t1=27C , 出口溫度為t2=50 C ,平均溫差 tm為：78.3C 730C27 C 750C51.3 C20Cti =78.3-27=51.3 Cit? = 50 30 = 20 Cln(誥）代入數(shù)據(jù)得:trn =33.32 C2.02X105冷卻面積:=3= 3.0 m22.09 x103 x 33.234.2精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1精餾塔塔板數(shù)計(jì)算乙醇-水的氣-液平衡y-x如下圖4：圖中曲線表示在一定外壓下乙醇蒸汽的組成y和

20、與之相平衡的液相組成x之間的關(guān)系（均為摩爾分?jǐn)?shù)）。圖中平衡曲線與對(duì)角線相交于M點(diǎn)，此點(diǎn)為恒沸點(diǎn)。在此點(diǎn)，y=x,即蒸汽中的酒精含量和與之相平衡的液相中的酒精含量相等（y=x=0.894）JmL/1/J/1h/iOO90GO8070301050400 W 20 30 40 50 60 70 80 90 100 液相乙#含工圖4 乙醇一水的氣一液平衡 y-x圖Fig.4Ethanol water vapor liquid equilibrium y-x diagram精餾段操作方程是基于該段物料衡算得出的：式中yn+ 由n+1層上升蒸汽中的酒精的摩爾分率;Xn 由n層下降的回流液中的酒精的摩爾分率

21、;Xp 成品酒精的摩爾分率;R回流比。酒精蒸餾為分離水為重組分的物料?？蓪⒓訜嵴羝苯油ㄈ刖s塔塔釜加熱，采用直接蒸汽加熱, 對(duì)精餾段方程不影響，提餾段的操作線與間接蒸汽加熱精餾過程略有差異。提餾段的操作方程：= WXn -WXwV0V0加熱蒸汽量;W廢液量;Xw 廢液中酒精的摩爾濃度;其他同上q線方程或進(jìn)料方程，加料熱狀態(tài)一定時(shí)，q線方程式為一直線）：飽和蒸汽進(jìn)料時(shí)，q=0， q線方程為y =Xf回流比R=3.5，故精餾段操作方程：y=0.8x + 0.2Xp當(dāng)X=Xp時(shí)，代入上式得 y=Xp，即在對(duì)角線上以 a（ 88.13,88.13）點(diǎn)表示。精餾段操作線在y軸上的截距為17.626%根

22、據(jù)物料衡算結(jié)果，提餾段操作方程為:y =3.8x 0.00117提餾段操作線在y軸上的截距為-0.117%根據(jù)平衡線，精餾段操作線和提餾段操作線，采用圖解法求出塔板數(shù)。如圖5可知，理論塔板數(shù)數(shù)為12個(gè)12實(shí)際板數(shù)N =24 （個(gè)）0.54.2.2塔板設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.2.1 塔板類型：選用 F1型重浮閥塔浮閥板兼有泡罩板和篩板的優(yōu)點(diǎn)，而且操作彈性大，操作靈活，板間壓降小，液面落差小，浮閥的 運(yùn)動(dòng)具有去污作用，不易積垢堵塞，操作周期長，結(jié)構(gòu)簡單，容易安裝，操作費(fèi)用少，其制作費(fèi)用僅為 泡罩板的60% 80%;又由于F1型浮閥塔結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好；另輕閥壓降雖 小但操作穩(wěn)定性差，低

23、氣速是易漏液。綜上所述，故選用F1型重浮閥塔4.2.2.2 浮閥塔板間距的選擇與塔徑的估算精餾塔塔頂壓力一般為 0.105MPa （絕對(duì)），其酒精度為95% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=88.13% （摩爾分?jǐn)?shù)）， 該酒精密度為P = 1.51kg/m3則該酒精蒸汽的體積流量為：Vh =4500=0.83 m3/s3600x1.51精餾段液相流量：L=R P= 3.5x1000 =3500 kg/h，酒精濃度88.13%（摩爾分?jǐn)?shù)），溫度為351.45K, 其密度為793 kg/m3。則液相體積流量為：Lh =3500=1.23x10 m3/s3600 X 7930.53 Z1.23x10"動(dòng)能因

24、素：'th丿0.83、0.5793=0.03411.51 丿從圖5中差的負(fù)荷系數(shù)c20= 0.052，酒精表面張力6 =2.2咒10N/cm2(6 f222.27 "C = C201=0.052120丿1 20丿代入式得:0.2= 0.0531最大允許空塔速度 vmax=0.0531fp =1.22 m/smax取空塔速度為 v=0.6vmax =0.8 咒1.22= 0.732 m/s塔徑：d遵彳上込=1.20m3.14x0.732即取塔徑d =1.2 m根據(jù)浮閥塔板間距參考值，選用板間距 Ht =450 mm=0.45 m精餾塔塔高 z =(N -1><Ht

25、=(24-1)x0.45 =10.35m ,D.ISOJOaos01.06DOSS ao.4I tr二 ojs二議I。旳片七£111塞邑雷歸比辭:：aiS3|sSS»!f! 黑SE聖詐器鸚 Sts器忘瀑器 ；E 口 ki 百*聆! I： MgmSlliSMIfi：!：!iBA69UB!IS；!l|j!SSBSSS!ii：S!SR!0JI L_ 1_0.02 OQ flxw 0.06 o.os 0.10OJO OJO 0-40 Qjoa O.BO IjOO動(dòng)能參數(shù)VhILh、0.5圖5史密斯關(guān)聯(lián)圖Fig.5 un der differe nt kin etic p arame

26、ters of the sep arati on space and the relati onship betwee n load factor4.3 粗餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1粗餾塔塔板數(shù)計(jì)算圖6粗餾塔塔板數(shù)圖解法Fig.6 Crude distillati on p late nu mber gra phical soluti on粗餾塔同精餾塔一樣采用直接蒸汽加熱，故根據(jù)物料衡算結(jié)果，其操作方程為:y =6.8x 0.00061其在y軸上的截距為0.061% 飽和蒸汽進(jìn)料，q=0, q線方程為y=X0粗餾塔求解塔板數(shù)稍有不同，按圖6所示求解塔板數(shù)，由下圖 7可知，理論塔板數(shù)為 4個(gè)一4則

27、實(shí)際塔板數(shù)N0 =8 （個(gè)）0.54.3.2塔板設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.2.1 塔板選型：同上精餾塔的選型。4.3.2.2 浮閥塔板間距的選擇與塔徑的估算原料液流量較大，塔徑選為為d0 =1.8m根據(jù)浮閥塔板間距參考值，塔板間距為Ht =600mm=0.6 m塔咼：Zo = (N0 1Ht =(81 取 0.6= 42 m,5.車間設(shè)備工藝布置設(shè)計(jì)5.1生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計(jì)車間工藝布置的原則5.1.1間設(shè)備布置是酒精精餾車間工藝設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以設(shè)備布置時(shí)要考慮以下原則：（1） 依據(jù)生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備選型，盡可能保證工藝流程順暢， 保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性, 縮短工藝管路。（2）滿足設(shè)備安

28、裝、檢修、傳動(dòng)設(shè)備所需要車安全防護(hù)距離等對(duì)設(shè)備布置的要求。（3 ）滿足建筑、結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)備布置的要求，對(duì)于大型、較重設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大震動(dòng)的設(shè)備，盡可 能布置在車間底層。設(shè)備布置時(shí)應(yīng)考慮柱網(wǎng)、主要高度等以免與大設(shè)備發(fā)生碰撞。（4 ）保證工人操作設(shè)備所需要的安全距離，如設(shè)備之間凈距離和設(shè)備與墻之間的距離等，要滿足操 作要求。（5）留有必要的運(yùn)輸通道、消防通道以及出入口。（6）應(yīng)注意車間的通風(fēng)、采光、降溫、采暖等設(shè)施的安排6、設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表表1精餾塔設(shè)計(jì)結(jié)果參數(shù)一覽表Table 1Distillati on tower desig n p arameters of the result list項(xiàng)目

29、指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)塔徑（m）1.2浮閥數(shù)（個(gè)）448塔板數(shù)（個(gè)）24板間距（m）0.45空塔速度0.732中心距（等邊0.0885(m/s)三角形排列）（m）塔咼（m）10.35塔板上的液層深度0.05(m)表2粗餾塔設(shè)計(jì)結(jié)果參數(shù)一覽表Table 2Crude Distillati on tower desig n p arameters of the result list項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)塔徑（m）1.8浮閥數(shù)（個(gè)）148塔板數(shù)（個(gè)）8板間距（m）0.6空塔速度1.54中心距（等邊0.1085(m/s)三角形排列）（m）塔咼（m）4.2塔板上的液層深度0.05(m)7、設(shè)備一覽表通過設(shè)備的工藝計(jì)算

30、，可以列出所用的設(shè)備，如表表3 年產(chǎn)6000噸后醫(yī)用酒精精餾車間設(shè)備一覽表Table 3 The distillati on plant of medical alcohol equipmen t list位號(hào)B-501H-502T-503B-504T-505H-506R-507B-508R-510H-511H-512R-513R-514a-bR-516設(shè)備名稱_往復(fù)泵管式預(yù)熱器粗餾塔汽包精餾塔換熱器熱水箱離心泵分離器板式換熱器列管換熱器雜醇油分離器計(jì)量柜臺(tái)數(shù)1111121型號(hào)WFB2-120YD-GS-10F-1浮閥塔V=50 m 3F-1浮閥塔LQF4WV=50m3GNFX 4XGLJ55

31、-90S=3.0mLQF4WXGLJ55-90V=50 m 3材質(zhì)A3鋼SUS304不銹鋼SUS304不銹鋼A3鋼SUS304不銹鋼A3鋼SUS304不銹鋼A3鋼A3鋼SUS304不銹鋼SUS304不銹鋼A3鋼A3鋼R-517R-518H-519H-520R-523B-524貯罐回收水箱熱水箱預(yù)熱器冷凝器高位水箱水包V=50m33V=50mV=50m3YD-GS-10GBNL3-8V=100m3V=50m3SUS304不銹鋼A3鋼SUS304不銹鋼SUS304不銹鋼A3鋼SUS304不銹鋼SUS304不銹鋼附表:表4乙醇一水溶液氣液相平衡數(shù)據(jù)（摩爾分?jǐn)?shù)）Table 4Etha nol wate

32、r vapo r-liquid equilibrium data (mole fracti on)xyxyxy0.0000400.000530.00350.04120.44270.62990.0001170.001530.00390.04510.48490.64700.0001570.002040.00790.08760.5 4000.66920.0001960.002550.01190.12750.58 110.68760.0002350.003070.01610.16340.62520.71100.0002740.003580.02860.23960.67720.73610.0003130

33、.004100.04160.29920.70630.75820.0003520.004610.05510.34510.74150.78000.000400.00510.06860.38060.75990.79260.000550.00770.08920.42090.77880.80420.00080.01030.11000.45410.79820.81830.00120.01570.13770.48460.81820.83250.00160.01980.16770.51270.83870.84910.00190.02480.24250.55220.85970.86400.00230.02900

34、.29800.057540.88150.88250.00270.03330.34160.59100.89410.89410.00310.037250.40000.6144表5主要使用符號(hào)說明Table 5Symbolic descri pti on of the main符號(hào)意義計(jì)量單位c負(fù)荷系數(shù)C比熱容kJ/kg.Cd塔徑mF0成熟繆進(jìn)料量kg/hF粗酒精蒸汽量kg/hhL板上液層深度mHt板間距mI熱焓kJ/kgK傳熱系數(shù)kJ/m2 h CL粗餾塔上升蒸汽量kg/hLh液相體積流量m3/sN塔板數(shù)個(gè)P成品酒精量kg/hP'滲漏蒸汽量kg/hQ回流入塔的冷凝酒精量kg/hQc熱負(fù)載k

35、J/hq熱損失量kJ/kgrf汽化潛熱kJ/ kmolR最適回流比Rmin最小回流比S粗餾塔加熱蒸汽量kg/hv空塔速度m/sV精餾塔上升蒸汽量kg/ hV0加熱蒸汽量kg/ hVh上升酒精蒸汽體積流量3.m /sV'酒精蒸汽滲漏損失量kg/hW0粗餾塔廢液量kg/hW精餾塔廢液量kg/hx液相中乙醇組分的摩爾分?jǐn)?shù)y氣相中乙醇組分的摩爾分?jǐn)?shù)Z0粗餾塔塔高mZ精餾塔塔高mP氣液體密度kg/m35酒精表面張力N/cm 2表6 浮閥塔板間距參考數(shù)值Table 6Board spacing of the F-1 Valve tower塔徑（m）0.30.50.50.80.81.61.62.02

36、.02.4>2.4板間距（mm）200300300350350450450600500800> 600參考文獻(xiàn)：1 陳敏恒,151-1572347891011121314叢德滋，方圖南等.化工原理（第三版）（下冊(cè)）M.北京：化學(xué)化工出版社，2006.5,生物工程設(shè)備M.北京：中國輕工業(yè)出版社,2002,1-20.唐運(yùn).生物化學(xué)產(chǎn)品制備技術(shù)M.科技技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2002,1-20. 化工工藝學(xué)M.北京：中國石化出版社,2003,1-59.梁世忠. 陳來同， 韓冬冰.劉道德等.化工設(shè)備的選擇與工藝設(shè)計(jì)（第三版）M.長沙:中南大學(xué)出版社，2003，199-205.夏清，陳常貴.化工原理

37、（上冊(cè)）M.天津：天津大學(xué)出版社，2005.1，13-64夏清，陳常貴.化工原理（下冊(cè)）M.天津：天津大學(xué)出版社，2005.1，157-170周國藩.設(shè)備安裝工程實(shí)施編制一一通用設(shè)備M.黑龍江科技出版社，1997.6，65-82.章克昌.酒精與蒸餾酒工藝學(xué)M.北京：中國輕工業(yè)出版社，1995.1，21-45唐倫成.化工原理課程設(shè)計(jì)簡明教程M.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，任曉光.化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：化工工業(yè)出版社。2009.1 賈樹彪，李盛賢，吳國峰.新編酒精工藝學(xué)M.北京：化工工業(yè)出版社。 黃英.化工過程設(shè)計(jì)M.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2005.4.潘國昌，郭慶豐.化工設(shè)備設(shè)計(jì)M

38、.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.12，2005.2004.7.38-75The Tech ni cal Desig n on the Distillati on Plant of MedicalAlcoholMajor: Pharmaceutical Engineering20083438shaozhen chenSup ervisor: zhaoyang wangAbstract: Process desig n for the rectificatio n worksho p of medical alcohol with annual out put of 6000 tons. Sel

39、ect Sweet potato , then we could get the product by the way of saccharification and fermentation , The Fermentation Liquid, forms during fermentation, go through the preheater, then exchange the heat with the alcohol steam came from the rectificati on colu mn. Then we could get 95% medical alcohol after going through the Crude distillati