年產(chǎn)300噸無(wú)水乙醇的工藝設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

300t/a無(wú)水乙醇的工藝設(shè)計(jì)學(xué)院：理工學(xué)院專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝答辯人：夏子全目錄1研究背景及意義2文獻(xiàn)綜述3設(shè)計(jì)部分4結(jié)束語(yǔ)5參考文獻(xiàn)研究背景及意義能源危機(jī)20世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致人類(lèi)對(duì)能源的渴望急劇攀升，不可再生資源的消耗呈幾何倍率增長(zhǎng)。天然化石燃料資源日趨枯竭，嚴(yán)重掣肘了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)革命1973年的世界石油危機(jī)，嚴(yán)重沖擊了全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了逐漸擺脫經(jīng)濟(jì)對(duì)石油的依賴(lài)，人們把眼光投向了可再生資源的研究，在此沖擊下，巴西、美國(guó)率先推行“汽油醇計(jì)劃”，自此燃料乙醇產(chǎn)業(yè)步入了良性發(fā)展的軌道。研究背景及意義乙醇又稱(chēng)酒精，廣泛用于各種行業(yè)?，F(xiàn)今，無(wú)水乙醇又被稱(chēng)為“清潔燃料

”，對(duì)減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。燃料乙醇是一種生物轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能，燃燒后本質(zhì)上不會(huì)增加空氣中二氧化碳的含量，不會(huì)增加溫室效應(yīng)，是一種取之不盡、用之不竭的可再生資源。在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料，能節(jié)約石油、凈化空氣，轉(zhuǎn)化多余的糧食，為人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供一條簡(jiǎn)單有效的途徑。文獻(xiàn)綜述

無(wú)水乙醇的性質(zhì)無(wú)水乙醇（Ethanol）俗稱(chēng)無(wú)水酒精，系醇類(lèi)代表。常溫常壓下，無(wú)水乙醇一種是無(wú)色易燃，且有特殊香味的揮發(fā)性液體，并略帶刺激性。通常，人們把純度高達(dá)99.5%的乙醇溶液稱(chēng)為無(wú)水乙醇。無(wú)水乙醇的生產(chǎn)方法目前工業(yè)上無(wú)水乙醇的生產(chǎn)方法主要有“恒沸精餾”，“萃取精餾”，“分子篩吸附”和“膜分離”4種方法。本文總結(jié)了節(jié)能型分子篩脫水吸附制無(wú)水乙醇技術(shù)的研究進(jìn)展，并展望了其工藝前景。

無(wú)水乙醇的用途

清潔燃料無(wú)水乙醇化工醫(yī)藥電子制造航空航天汽油醇

國(guó)內(nèi)外無(wú)水乙醇發(fā)展現(xiàn)狀☆巴西是世界上最大的乙醇生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)乙醇300億升，無(wú)水乙醇占1/3。是推廣燃料乙醇最成功的國(guó)家?！蠲绹?guó)是世界上第二大乙醇生產(chǎn)國(guó)，約占世界產(chǎn)量的33%。目前，美國(guó)的乙醇年產(chǎn)量超過(guò)60億加侖（1800萬(wàn)噸）。

國(guó)內(nèi)外無(wú)水乙醇發(fā)展現(xiàn)狀☆我國(guó)對(duì)汽油醇的研究起步較晚，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)糧食大幅度增產(chǎn)，由早期的勉強(qiáng)滿足自給變?yōu)槭袌?chǎng)相對(duì)過(guò)剩。20世紀(jì)90年代后期，我國(guó)對(duì)燃料乙醇進(jìn)行試生產(chǎn)。

☆

2000年政府決定將燃料乙醇的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)、使用列入第十個(gè)五年規(guī)劃。2001年，國(guó)家投資建立了4個(gè)大型燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)。并于2004年推廣使用燃料乙醇?！?/p>

2007年9月，發(fā)改委頒布了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，燃料乙醇作為再生能源成為了政府重點(diǎn)推廣的新型能源?！盍硗?，《國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出：到2020年，生物燃料乙醇年利用量要達(dá)到1ⅹ107噸。

乙醇的生產(chǎn)方法發(fā)酵法

淀粉質(zhì)原料發(fā)酵法糖質(zhì)原料發(fā)酵法乙烯水合法乙烯直接水合法乙烯間接水合法

建設(shè)規(guī)模及設(shè)計(jì)方案

1.建設(shè)規(guī)模

300t/a無(wú)水乙醇工業(yè)裝置，即1t/d無(wú)水乙醇。2.設(shè)計(jì)方案（1）先經(jīng)過(guò)精餾制得95%(體積)的工業(yè)乙醇,在經(jīng)過(guò)分子篩脫水制得無(wú)水乙醇。（2）年工作日按300天計(jì)，三班制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

主要工藝條件1.原料組成：含24.18%（體積）乙醇的30℃液體

，

其余為水。

2.產(chǎn)品要求：含量≥99.9%（體積）30℃乙醇。

3.塔底殘液要求：含乙醇≤0.1%（質(zhì)量）。4.加熱劑：經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后0.2MPa和0.5MPa的飽合水蒸汽。

5.冷卻劑：32℃的循環(huán)冷卻水。

無(wú)水乙醇生產(chǎn)的工藝流程圖

無(wú)水乙醇生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖工藝計(jì)算的主要內(nèi)容工藝計(jì)算工藝計(jì)算熱量衡算物料衡算工藝計(jì)算—物料衡算圖2.1為物料衡算示意圖。30℃時(shí)：分子量

精餾塔工藝計(jì)算1.確定回流比

圖解Nmin及Rmin由圖得：Rmin=2.10Nmin=10精餾塔工藝計(jì)算--確定適宜回流比由圖得：曲線急劇下降向平緩過(guò)度得適宜回流比：R=4

N-R圖

確定適宜回流比精餾塔工藝計(jì)算—確定理論板數(shù)2.確定理論板數(shù)圖解理論板數(shù)Nt由圖得：Nt=18其中精餾段15塊，提餾段3塊

精餾塔熱量衡算

加入熱量移出熱量3.625kJ/h3.625kJ/h原料熱量原料預(yù)熱器再沸器冷凝器產(chǎn)品熱量