食用酒精蒸馏过程自控设计书

5000T/年食用酒精蒸馏过程自控设计

一．生产过程

该生产流程是山东，兖州酒厂的５０００吨／年的食用酒精生产流程。该流程以地瓜干（白薯干）为原料生产酒精。首先将地瓜干粉碎，加水拌料。然后用蒸汽在柱式蒸煮器内进行蒸煮，使淀粉颗粒破裂。然后加曲进行糖化，产生糖化醪。再由糖化醪泵泵入到发酵罐内进行发酵，在泵入的同时按比例加入酒母。发酵之后即为成熟醪液。成熟醪液排入到醪液池等待分离。

本次课程设计所用流程是５０００吨／年的食用酒精生产流程中的分离部分。首先由醪液泵将醪液泵出，经过预热器与精塔顶部的汽相产出物进行换热，预热到６５到７０度进入到初塔。经塔底的间接蒸汽加热，将醪液中的轻组分全部由塔顶蒸出并以汽相形式进入精塔。由塔低排出水和酒糟。

进入精塔的物料为多种组分的混合物。经塔底的直接蒸汽加热，使比酒精（乙醇）更轻的组分由塔顶蒸出。使比酒精重的组分在塔中部（杂醇油）和塔底（水）采出，而合格的酒精则从接近塔顶的侧线采出。

精塔顶部蒸出的汽相产品中包含有多种组分，而且含有一定的热能。为了回收热能，将其通过两个预热器与初塔进料的醪液进行逆流换热以便把热量传递给醪液。

经过预热器的精塔顶部之汽相产物，一部分重组分将被冷凝下来，未被冷凝下来产物进入冷凝器用１２Ｃ 的冷软水再进行冷凝，以便将精塔顶部蒸出物中的乙醇冷凝下来。预热器１、２及冷凝器的冷凝物（主要为乙醇，尚有一部分甲醇和水）汇合后流入回流罐，再经回流罐上的液下泵泵出送往精塔作为回流。

在冷凝器中尚未冷凝下来的汽相物再经一次水冷，其不凝物主要是ＣＯ２及低沸点杂质（甲醇、乙醛等），由排醛管排放大气。在水冷凝器中冷凝下来的液相为含有较多杂质的酒精，作为工业酒精收集起来。

精塔中部侧线采出的为杂醇油。底部排除的为废液（主要是水，其中含有少量乙醇）。

二．工艺条件及控制要求

控制要求：

本生产过程的产品是食用酒精，设计过程中要考虑卫生和防爆问题。

１．初塔底部不能跑酒。即废醪中所含乙醇要蒸尽。要求其酒精含量小于５X１０＿４(W)，即０.０５％(W)。

2．精塔废液不能跑酒。即废液中所含乙醇要尽量少。要求其中酒精含量小于２X１０＿４(W)，即０.０２％(W)。

３．成品酒精浓度不低于９５％（Ｖ）

４．成品酒精中低沸点杂质（甲醇、乙醛等）应当符合规定的要求。

三. 设计方案介绍

为了实现上述控制要求，该设计中才用了四个控制回路

回路一：通过对初塔的进料进行流量监测然后对醪液的回流量进行控制，保证初塔的进料量平衡，初塔内部的反应正常进行。

回路二：通过对精塔的进料进行流量监测控制，保证精塔的进料量平衡，精塔内部的反应正常进行。

回路三：因为初塔废醪所含的乙醇要蒸尽，所以要对初塔内部反应温度进行严格的监测和控制，所以对初塔底部的温度监测然后控制塔底蒸汽的流量来保证初塔内的反应温度一直在要求以内，使反正完全进行。

回路四：因为精塔塔底废液的乙醇要蒸尽，而且出料口的酒精浓度要在95%以上，所以要对精塔内部反应温度进行严格的监测和控制，所以对出料口的温度监测然后控制塔底蒸汽的流量来保证初塔内的反应温度一直在要求以内，使反正完全进行。

四. 仪表选型的考虑：

1.湿度传感器的选择

方案采用输出形式为二线制，输出信号为4-20mA的传感器。

2.差压微压变送器的选择

方案中管道压力，流量和液位信号都需要差压变送器，考虑到经济性和安全性，采用了3051，该变送器既可以实现流量测量也可以实现液位测量，该仪表长期稳定性好，且具有扩展诊断功能。

3.温度变送器的选择

从经济性和安全性考虑，一体化温度变送器选择智能温度变送器，准确度较高，能将检测到的信号直接转换成4-20mA电流输出。

4.安全栅的选择

安全栅采取控制室架装，隔离形式变压器，符合安全性和经济性原则。

5.调节阀的选择

调节阀的选择主要是从介质的特性考虑，例如，因为工艺介质是二氧化碳，变换气，闪蒸汽和冷凝液（主要为乙醇），具有一定得腐蚀性，故选用调节阀时作了考虑，所选调节阀具有结构简单，流通能力大，调节精度高等特点，应用比较广泛。

整个工艺过程的设计要满足控制要求的前天下，从安全性，经济性和测量条件出发，以达到最大的收益，本设计按照CD50A2-84号文件批准的初步设计所确定的仪表选型控制方案进行的。

本设计主要遵循化学工业部自控设计标准（HG20505-12-HG20505-92）进行，仪表的

[安装，调校及验收应遵循国标GBT93-86《工业自动化仪表施工及验收规范》。