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乙醇装置蒸馏塔

发布时间:2023-06-14 10:59:20

A. 50%乙醇精馏得92%乙醇,精馏塔大概需多高

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主
要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸气返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点(或沸点)的不同,控制塔各节的不同温度,达到分离提纯的目的。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的,精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此,掌握气液相平衡关系,熟悉各种塔型的操作特性,对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度,要用连续精馏的方法,因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的,塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作,除精馏塔外,还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知,单有精馏塔还不能完成精馏操作,还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器,有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备,才能实现整个操作。 本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等,是较完整的精馏设计过程。
本设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算,辅助设备的选型,工艺流程图,主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算,调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数,以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

B. 酒精蒸馏塔有无清洗办法

酒精生产中醪垢形成、预防及清洗
【吉林燃料乙醇有限公司/姜树宽徐宝国】
蒸馏塔(醪塔)结垢堵塞问题,尤其是醪
塔堵塔问题,是蒸馏系统不能长周期运行的
主要制约因素。一般的解决办法是定期或不
定期进行物理法或化学法

处理,虽然能收到
一定效果,但短时间又会产生同样的问题。
本文试图对醪垢的成因、预防和清除进行探
讨,希望对业界解决这一问题能有所帮助。
1醪垢的定义
醪垢是沉积在设备、管道内表面上由不
溶性盐、泥砂、纤维、淀粉、蛋白质、糊精、糖、
酵母菌体及其它糖酵解代谢副产物等所组
成的多成分物质。一般附着在成熟醪预热
器、塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘和塔件
上,常常造成进料温度降低,塔底各板间温
差加大,塔顶真空度升高,严重时会造成塔
底跑酒,最终导致生产不能正常进行。
2醪垢的形成
2.1发酵成熟醪成分
发酵成熟醪是一个复杂的多组分非均
相混合液。它由水(75%%-90%%,w/w)、干物
质(4%%-10%%,w/w)、酒精及其它挥发性物
质(6%%-15%%,w/w)构成。
2.2醪垢成分
醪垢的化学成分受各种条件影响很大。
分析结果表明,不同的原料产地、不同的前
处理方法、不同的酒精生产工艺,醪垢的成
分都不同。即便是同一工厂不同生产时期、
不同部位醪垢成分也有一定差别。
醪垢的化学成分为碳酸钙、碳酸镁、磷
酸钙、硫酸钙、有机酸钙、糖、糊精、蛋白质
等,是由多种无机物、有机物构成的,并以无
机物为主。
2.3醪垢的成因
2.3.1 微溶或可溶物质在蒸馏过程中达
到过饱和状态而析出
发酵成熟醪在蒸馏过程中沿塔板逐层
而下。相对挥发性大的物质在醪塔内沿塔板
逐层上升,从顶部排出;干物质和水,还有高
级醇、酸、酯类等相对挥发性小的物质沿塔
板逐层向下,微溶或可溶物质浓度不断增
加,当其浓度超过其溶解度达到过饱和状态
后,便会在塔底再沸器的管壁及蒸馏塔塔盘
和塔件表面析出。在蒸馏过程中首先析出的
是溶解度较小的碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙等,
而溶解度稍大一些的也逐渐被浓缩沉积,如
硫酸钙、有机酸钙等。
发酵成熟醪中的不溶性悬浮物质,如酵
母菌体、纤维、淀粉及析出的无机盐形成晶
核,加速了处于饱和状态下的无机盐、有机
盐、糖、糊精、可溶性蛋白质等的析出。众所
周知,国内大部分酒精厂采用了离心清液回
配技术。离心清液的回配进一步提高了发酵
成熟醪中干物质含量,加剧了微溶或可溶物
质在醪液输送、换热、蒸馏过程中的析出和
结垢概率。
2.3.2 可溶性钙盐转化成碳酸钙垢
在蒸馏过程中,可溶性有机酸钙盐与醪
液中的可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙垢:
CaA
2
+Na
2
CO
3
=CaCO
3
↓+2NaA
CaA
2
+K
2
CO
3
=CaCO
3
↓+2KA
2.3.3 可溶性钙盐受热分解生成难溶碳
酸钙垢
在蒸馏过程中,可溶性钙盐受热分解生
成溶解度小的盐垢:
Ca(H CO
3

2
=CaCO
3
↓+H
2
O+CO
2

Mg(H CO
3

2
= Mg CO
3
↓+H
2
O+CO
2

2.3.4 前处理制浆工艺对醪垢的生成也
有影响
在酒精生产中,前处理制浆工艺可分为
干法、半干法、湿法及改良湿法等,其对醪液
输送、换热、蒸馏等过程中的结垢及积料影
响程度从小到大,依次为湿法、干法、半干
法、改良湿法。无论哪种制浆工艺,造成堵塔
或换热器效率下降的主要原因均为醪垢的
积累,物料粒度则是次要原因。
3醪垢的预防
3.1化学防垢法
投加阻垢剂。采取加入阻垢分散剂来抑
制醪垢析出,这是一种经济上节约,操作上
简便,效果上显著的方法。实践证明,阻垢分
散剂的投入量为mg/L级,即可起到很好的
阻垢作用。由于酒精行业的特殊性,建议使
用单宁、木质素等天然有机分散剂。
3.2物理防垢法
物理防垢法又称电磁防垢法,即在醪管
线相应位置加电磁防垢器,当醪液通过电磁
防垢器磁场时,钙、镁等成垢因子受强磁场
感应而失去结晶能力,只能生成一种结构疏
松易碎而不易牢固附着的沉渣,达到防垢的
目的。
3.3控制离心清液回配比,确定回配率
前文已提到,离心清液的回配进一步提
高了发酵成熟醪中干物质含量,加剧了微溶
或可溶物质在设备表面的析出,因此,只要
适当控制回配比,增加新鲜工艺水量就可以
把成垢因子稳定在一定范围而不析出。也可
给出最高上限,依据离心清液回配数学模
型,确定最佳回配率。
3.4改善工艺、规范操作
醪垢形成除与机理有关外,还与温度、
流速、浆料粒度、设备结构等因素有关。因
此,新工厂要从工艺设计、设备选型、材料选
择、施工安装质量抓起。已建成的工厂要从
改进工艺、规范操作,加强管理抓起。
实践证明:当醪液在设备或管道内处于
湍流状态下,醪垢形成概率大为减少;在生
产运行中,合理控制生产负荷,稳定操作,避
免蒸馏塔温度、压力波动过大,会有效降低
系统醪垢形成速率;深入研究系统运行规
律,正确确定设备清洗、检修周期,定期对系
统进行有计划地清洗,是防止醪垢形成和积
累的一个有效途径。
4醪垢的清洗
4.1化学清洗法
4.1.1 碱煮法
利用纯碱或烧碱与碳酸钙、硫酸钙等发
生化学反应而除掉醪垢的方法。碱煮通常使
用纯碱或烧碱,有时再加入少量磷酸钠和食
盐作辅助除垢剂,以提高煮洗除垢的协同效
应。主要化学反应如下:
CaCO3 +2NaOH= Ca(OH)2 + Na 2 CO 3
CaSO 4 +2NaOH= Ca(OH) 2 + Na 2 SO 4
4.1.2 酸洗法
利用盐酸或硫酸与碳酸钙、磷酸钙等发
生化学反应而溶解醪垢的方法。主要化学反
应如下:
CaCO 3 +2HCl= Ca Cl 2 + +CO 2 ↑+H 2 O
Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6HCl =3Ca Cl 2 +2H 3 PO 4
4.2CIP清洗法
4.2.1 CIP清洗是Clean In Place(就地
清洗)的简称,是指不拆解或移动生产设备,
采用适当的化学清洗配方,在一定温度、压
力下进行清洗、杀菌和除垢。
4.2.2 CIP清洗技术具有减轻工人劳动
强度,防止操作失误,清洗效率高,安全可靠
等优点。通常分为预洗、碱洗、水洗、漂洗等
几个阶段,是酒精工厂清洁生产的必备手段
之一。
4.3高压水射流清洗法
高压水清洗就是利用高压泵打出高压
水经喷嘴转化成高流速的射流,沿着正向或
切向冲击醪垢,高压水在醪垢上产生强大的
冲击力将其击碎,从而露出被清洗的设备表
面。高压水清洗需专业设备,已广为酒精厂
采用。
5小结
5.1 通过对酒精生产中醪垢形成原因分
析,找出了结垢因子、结垢机理、结垢条件,
为预防与清洗提供了理论依据,对醪垢预防
和处理具有普遍指导意义。
5.2 醪垢的预防和清除,有些是从理论
上给出的方法,如化学防垢法,虽然在其它
行业已成功应用,但在醪垢处理上尚需实
践;有些是从实践角度给出的方法,为成熟
经验,如物理防垢法、CIP清洗法等可直接
使用。
5.3 实践证明,利用离心清液回配数学
模型,可随时监测结垢因子浓度,确定最佳
回配比,使结垢因子浓度控制在允许范围
内。

C. 毕业设计-乙醇和水的精馏塔设计

1、搜集复乙醇、水的全部物化制数据(关键数据是“乙醇-水”二元共沸汽液平衡数据);
2、确立工艺条件:进料状态(决定着是否需要加热)、产品纯度标准(决定着回流比等)、加热热源(决定着塔底再沸器设计)
3、进行物料平衡计算、能量平衡计算;
4、进行塔板计算与设计,分别确立提馏段(如果需要的话)、精馏段的塔板数;
5、根据产品纯度标准,确定回流比,进料状态的调整(操作参数确立);
6、完善塔顶冷凝器、进料加热器和塔底再沸器设计;
7、全部装置的保温设计;
8、绘出总装图、部件图和零件图;
9、整理完成《“乙醇-水”浮阀式精馏塔设计计算说明书》,OK!

D. 酒精蒸馏塔一般是怎么安装的啊

龙康酒精蒸馏塔是稀有金属钛等材料及其合金材料制造的化工设备具有强度高、韧性大、耐高温、耐腐蚀、比重轻等特性;因此被广泛应用与化工、石油化工、冶金、轻工、纺织、制碱、制药、农药、电镀、电子等领域。
一、塔高
板式塔的塔高由主体高度、顶部空间高度、底部空间高度以及裙座高度等部分组成。
1、主体高度
板式塔主体高度为从塔顶第一层塔盘至塔底最后一层塔盘之间的垂直距离。蒸馏操作常用理论塔板数的多少来表述塔的高低。确定塔板效率,从理论塔板数求得实际塔板数,再乘以塔板间距,即可求得板式塔的主体高度。
2、顶部空间高度
板式塔顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘至塔顶封头切线的距离。为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量,顶部空间一般取 1.2—1.5m。有时为了提高产品质量,必须更多地除去气体中夹带的雾沫,则可在塔顶设置除沫器。如用金属除沫器,则网底到塔盘的距离一般不小于塔板间距。
3、底部空间高度
板式塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线处的距离。当进料系统有 15min 的缓冲余量时,釜液的停留时间可取3~5min,否则须取15min。但对釜液流量大的塔,停留时间一般也取3~5min;对于易结焦的物料,在塔底的停留时间应缩短,一般取1~1.5min。据此,根据釜液流量、塔径即可求出底部空间高度。塔釜底部空间提供气液分离和缓冲的空间。
4、裙座高度
塔体常由裙座支承,有时也放在框架上用支耳支承。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度,由工艺条件确定。
(1)泵需要的净正吸入压头按塔釜的低液面进行计算。立式热虹吸式再沸器真空操作,需要塔裙座的高度较高。
(2)再沸器安装高度、长度等。
二、 立式热虹吸再沸器入塔口
1、管口方位
(1)再沸器入塔口最好与最下一层塔盘的降液板平行安装。若因塔的布置及配管等原因不能平行安装时,必须考虑安装挡板。
(2)再沸器入塔口要注意人塔物流不得妨碍底部受液盘内的液体流出。
(3)如果是过热蒸汽入塔,为防止降液管内的液体受热而部分汽化,过热蒸汽入口管不宜放在降液管的旁边。
2、管口高度
管口高度应考虑:
(1)热虹吸再沸器入塔口连接在塔底部最下一层塔板下一定的距离。这个距离应能提供热虹吸再沸器气液相混合物(一般其气相质量分率占百分之五到百分之而是)气液相分离、气相在最下一层塔板再分布的气相空间即可。根据经验,通常热虹吸再沸器入塔口距离上部塔盘的距离是一个多板间距,500mm左右,一般不超过800mm。
(2)高于塔釜液位上限。热虹吸再沸器的推动力是密度差,通常热虹吸再沸器入口与热虹吸再沸器人塔口的密度差并不很大,推动力较小,如果返回口在液相区,就会加大阻力,使再沸器的流动性变差,影响到换热效果。另外,也造成液位不稳定,并且再沸器出口气液混合物冲破液层,有时会产生很大力量,损坏塔板和内件。
(3)立式热虹吸再沸器的布置及配管要求。立式热虹吸再沸器安装时其列管束上端管板位置与塔釜正常液面相平,立式热虹吸再沸器至塔釜的连接管道应尽量短,不允许有袋形,一般不设阀门。
三、液位计口
(1)液位计上方接管挡板
为了监视、调整釜内液量,塔釜上一定要设置一对液位计接口。其中上方接管口直接接在塔壁时,由于再沸器返回物料及沿塔壁下降液体等流入液面计的影响,会造成读数不准。须在上方接管处设置挡板,以使液面显示准确、稳定。
(2)操作液位
塔操作时塔釜液位通常有正常液位、最低液位和最高液位。在有联锁控制时,还设有高高液位和低低液位。液位需要根据底部空间高度确定原则来确定。正常液位一般在最高液位的百分之五十到百分之六十。
(3)液位计长度
塔釜液位计长度应涵盖操作过程中各种工况的液位范围 (正常液位、最低液位和最高液位),以对液位进行监视、调整。
四、塔釜系统整合设计
塔釜管口有时由塔内件厂家进行设计,设计单位审查图纸时,需要结合塔及再沸器的布置进行审核,关注各管口的高度设置是否合理;底部空间高度是否合理。

E. 单塔酒精蒸馏的功能

酒精蒸馏塔的主要作用是把酒精从成熟醪中分离出来。
在生产中是采用加热蒸馏的办法,把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来,从而得到较高纯度的酒精。为发酵成熟醪通过预热后,进入酒精蒸馏塔中的上部,塔底不断均匀地通入加热蒸气,这时由于加热的作用就可将成熟醪中液态酒精转变为酒精气体,同时其它低沸点和挥发性的杂质,都成为气态,和酒精一同进入排醛塔中(也可直接进入精馏塔),塔底将蒸馏后的废糟排出塔外。
粗酒精馏塔运行正常时,塔顶温度不得低于93℃,但也不能过高,过高的顶温对分离无利,且耗蒸气量大。一般控制在95—96℃。温度过低,醒中的酒精没有完全蒸发出来,逃酒率明显增大。纯酒精的沸点是78.3℃,但混有水等成分的混合液体的沸点远远不止78.3℃,所以,粗馏塔底温控制不应低于105℃,一般在105℃—109℃之间。成熟醪进入粗馏塔前必须进行预热,减小温差,有利于粗馏塔稳定运行。一般应将醪预热温度控制在60—70℃之间,有些生产单位由于设备性能的影响,一般偏低5—10℃。
精酒精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后,酒精浓度还需要进一步提高,杂质还需进一步排除,精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流,上除头级杂质,中提杂醇油,下排尾级杂质,获得符合质量标准的成品酒精。

F. 酒精蒸馏塔的取酒点和取油点及进料点等位置主要根据什么因素确定 越详细越好!

首先看看物料之间是否互溶(级性和非极性),是否分层?如果是,那样可以版静置分层权萃取。
如果不是,则:
要计算总的热量平衡(即加热器供给的热量+冷凝的回流热量=蒸发所需热量+热损失+冷凝器带走的热量)
要根据混合物、酒精、油等的沸点(以及几种物料沸点的差距)和上面计算的热量,确定塔底的加热器的温度、塔底温度、塔中温度、塔顶温度、塔顶冷凝器的温度等,进而来确定进料和出料的位置。记得还要控制好回流比。 其实这些需要先设计计算,然后靠小试和中试,做大量实验得出的。
我看过蒸馏塔的工艺设计资料,还记得这么些,希望对你有所帮助。
以上愚见。请参考。

G. 酒精蒸馏塔塔釜的液位一般控制在多少

此蒸馏方式已经过时,建议差压蒸馏(加真空系统,粗塔真空)节能,排杂效果好;液位正常50%左右

H. 安全评价师:酒精企业生产装置的安全现状评价(3)

同时,蒸馏系统的泄漏,空气的进入或冷却水的漏入,都有引起蒸馏装置爆炸的危险。

因此,生产装置的乙醇蒸馏系统的火灾、爆炸是工艺过程最主要的危险因素。

(2)其他

生产过程中其他操作如:固体粉碎、升温蒸煮等,尽管其使用的原料的危险、危害性较低,但粉碎机、绞龙等机械的使用,升温过程蒸汽等因素,存在着灼伤人体以及机械伤害的危险。

3.4其他过程危险、有害因素分析

(1)产品乙醇在其储存、输送、装槽车等过程中,主要存在着火灾、爆炸的危险。

(2)液体二氧化碳在压缩、灌装及其储存、输送过程中,如果违反规程,存在着泄漏使人员中毒的危害甚至钢瓶爆裂的危险。

(3)污水处理过程中产生的沼气一旦发生泄漏,存在着火灾甚至爆炸的危险,同时沼气对人还存在着毒害性。

(4)蒸汽锅炉的使用,如果出现超温、超压、缺水、满水等事故,轻则锅炉损坏,重则造蚂瞎成锅炉爆炸的危险。

(5)设备的设计、制造、安装及使用等不能满足有关要求,也会造成设备损坏,物料的泄漏,引起着火甚至爆炸的危险性。设备的使用和检维修过程中,如果防护不当,存在着触电、机械伤害的危险、危害。

(6)供热及供电等方面,如果不能满足生产装置工艺的需求,造成停电等突发事件,也会造成生产过程中的事故,尤其是乙醇蒸馏过程中的突发事件,极可能引起超温、着火甚至爆炸。

(7)高温的蒸空蔽汽管道、保温夹套管以及高温的设备表面及工作介质蒸汽等泄漏,都存在着灼烫人体的危险性。

(8)来自粉碎机、风机、搅拌器、料泵等所产生的动力噪声,对连续工作8小时的操作人员,存在着噪声损害的有害性因素。

(9)生产运行及检维修过程中设备、设施的安装、更换、吊装等,施工中还存在着触电、机械伤害、起重作业伤害、物体打击、高处坠落等危险和有害性。

(10)对运输原料及产品的车辆疏于管理,对车辆进出库区制度管理不严,也会造成车辆伤害、火灾甚至爆炸的危险性。

(11)对人员进入设备、容器检修等管理不严,罐内置换不完全或通风不良,也会造成人员中毒、窒息甚至死亡的危险性。

(12)在防雷、防静电等方面措施未落实,也会受到雷击、静电危害,引发火灾等事故。

(13)根据历年资料,所在地区地处长江边,如发生水灾、地震、风灾等,在这些方面如果缺乏防范措施,也会由于自然灾害的来临,对设备、设施的破坏而引发二次事故。

3.5重大危险源辨识

重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质,且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。重大危险源的辩识依据是物质的危险特性及其数量。

根据重大危险源辨识(GB18218-2000)的规定:

乙醇 生产场所≥2T,贮存区≥20T;

天然气 生产场所≥1T,贮存区≥10T;

即被定为重大危险源。

生产装置中上述危险物质的量如下:

(1)生产场所

乙醇:生产过程中根据企业提供资料,乙醇蒸馏塔单塔的容积已超过30m3,且有多塔。因此,生产场所乙醇量已超出重大危险源临界量。

(2)贮存区

产品乙醇设有储罐区,根据企业提供资料,贮存区乙醇储存量约2000T.因此,贮存区的乙闷亏空醇数量也超过重大危险源规定临界量。

沼气:由于企业污水处理部产生的沼气通过管道输送至锅炉作燃料使用,污水处理部现场设有2500m3常压水封式储槽一只,沼气的相对密度(空气=1)为1.5.通过计算其总量约2500×1.29×1.5=4878kg=4.84T本身未超过重大危险源规定的临界量。

(3)小结

根据重大危险源辨识(GB18218~2000)的规定,对企业危险物质乙醇等进行辨识后,其生产场所和乙醇产品储存区均存在重大危险源。

阅读全文

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