糖蜜酒精蒸馏节能工艺和关键设备的研究

摘要

酒精是一种重要的有机溶剂和化工原料，在国民经济中占有重要的地位，广泛的应用在食品、化工、医疗、电子、化妆品和染料的生产等各个行业。糖蜜作为酒精生产的一种原料，是糖厂制糖过程中的一种副产物，用糖蜜来生产酒精是对废物的一种循环利用，对保护环境和节约能源有重要意义。酒精生产过程是一个高耗能过程，其中蒸馏过程所消耗的蒸汽及冷却水量占总能耗的60％-70%，因此如何降低蒸馏能耗是降低酒精生产能耗的关键。传统的糖蜜酒精蒸馏工艺一直存在产品质量低、能耗大和设备技术落后等等问题。在当今能源供应短缺，长期处于紧张状态的形势下，研究更节能、更经济的酒精蒸馏工艺和装备具有非常重要的意义。
　　由于糖蜜酒精蒸馏过程中粗馏塔的设备容易结垢会严重影响蒸馏生产效率和设备维护成本，我们采用浙江工业大学化学工程设计研究所开发的新型高效抗堵圆形固定阀塔板并分别针对新固阀塔板和原固阀塔板进行流体力学性能的测试和比较。
　　运用化工流程模拟软件Aspen Plus对传统的糖蜜酒精三塔蒸馏流程进行模拟分析，在此基础上加入了流程重组，加入新塔并建立四塔蒸馏工艺模型。对四塔蒸馏过程进行模拟和优化，得到了各塔的工艺参数、物流信息、冷热负荷等数据。
　　根据四塔工艺的模拟结果，在改进夹点技术理论的指导下进行流程优化设计。通过分析各塔的物流信息绘制组合曲线，确定夹点位置。然后运用夹点技术理论指导热泵精馏，确定热泵在系统中合适的放置位置，最终得到一套高效节能低成本酒精蒸馏新工艺。
　　本论文针对酒精蒸馏装置中所存在的问题对关键设备进行了改进，在改进夹点技术理论的指导下对工艺流程进行了重组、操作参数进行了优化、并且运用了热泵精馏技术，得到一套高效节能低成本的酒精蒸馏新工艺。

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第一章 文献综述

1.1酒精概述

1.2 酒精蒸馏的发展综述

1.3 精馏节能技术综述

1.4 夹点技术理论

1.5 课题主要研究内容

第二章 实验部分

2.1 引言

2.3 实验装置

2.4实验操作条件和塔板结构

2.5 实验过程

2.6 结果与讨论

2.7 结果与讨论

第三章 酒精蒸馏工艺模拟

3.1 流程模拟概述

3.2 糖蜜酒精传统三塔蒸馏工艺模拟

3.3 四塔蒸馏工艺模拟

3.5 本章小结

第四章 利用夹点技术进行节能精馏流程设计

4.1 引言

4.2 利用夹点理论指导热泵精馏热集成

4.3 基于夹点技术的四塔酒精蒸馏节能工艺设计

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附录

致谢