Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учереждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
им. С.М. Кирова
Факультет химической технологии и биотехнологии
Кафедра ЦБП и биотехнологии
Курсовой проект на тему:
«Цех очистки и укрепления спирта БХЗ мощностью 2.8 млн. дал спирта в год и расчёт эпюрационной колонны»
Выполнила: Белозуб Ф.В.
ФХТиБ 5к. 3гр.
Проверил доц. Слюняев В.П.
Зав. Кафедрой ЦБП и биотехнологии проф. Ёлкин В.А.
Санкт-Петербург
2014 Содержание
Введение
Аналитический обзор.
Микрофлора процесса спиртового брожения
Выбор обоснования технологической схемы
3 Расчет материального баланса
4. Выбор типа эпюрационной колонны
5. Расчет эпюрационной колонны
Заключение
Список литературы
Введение
Этанол – самое крупно-танажное биотехнологическое производство. Он широко используется в различных отраслях промышленности.
В последнее время, одним из направлений использования этанола является получение его в качестве добавок к моторному топливу.
1. Аналитический обзор
2. Выбор обоснования технологической схемы
3. Расчёт материального баланса производства
Бражная колонна
Бражная колонна предназначена для отгонки (исчерпывания) этанола из бражки и его частичного концентрирования (укрепления).
Dб = (61*2800000)/1000000=170,8
Gэ(ф) = (1,02*2800000)/1000000=2,856
Zду = (1,1*2800000)/1000000=3,08
1. Количество конденсата с содержанием этанола Сэ(скт)=20%(масс.):
Dскт = Gэ(ф)*(1-Zэ)*100/Сэ(скт)=2,58*(1-0.01)*100/20=14.137 т/ч
Где Zэ – коэффициент, учитывающий потери этанола, масс.доля.
2. Расход пара
Iб = [Dб(Iбд-Iб)+Dскт(Iсп-Iбд)]/(Iп-Iбд)(1-Zц)=[170,8*(440-251)+14,137*(2342-440)]/(2726-440)*(1-0.05)=27,24 т/ч
3. Количество барды
Zбд = Dб+Iб-Dскт=170,8+27,24-14,137=183,903 т/ч
Материальный баланс бражной колонны:
Показатели |
Обозначение |
Приход т/ч |
Показатели |
Обозначение |
Расход т/ч |
1.Бражка 2.Греющий пар |
Dб Iб |
170,8 27,24 |
1.Барда 2.Спиртовой конденсат |
Zбд Dскт |
183,903 14,137 |
Итого |
|
198,04 |
Итого |
|
198,02 |
Эпюрационная и эфирная колонны
На эпюрационной колонне проводиться очистка спиртового конденсата от легколетучих примесей.
Эфирная колонна предназначена для разделения эфирно-альдегидной фракции (ЭАФ) и попутно отгоняемого этанола, возвращаемого в эпюрационную колонну.
1. Количество отбираемой эфирно-альдегидной фракции (ЭАФ) (по практическим данным, принимаемым выход этой фракции 4% от количества этанола):
Zэаф=Gэ(ф)*(1-Zэ)*4/100=2,856*(1-0,01)*4/100=0,113 т/ч
2. Расход пара в эфирной колонне (2.6% от расхода пара в бражной колонне):
Iэф=Iб*2,6/100=27,24*2,6/100=0,708 т/ч
3. Количество легколетучих веществ, направляемых в эфирную колонну (при содержании этанола Сэ=85%)
Dлв=Cэ*Zэаф/Cэаф=85*0,113/15=0,64 т/ч
4. Количество спиртового раствора, возвращаемого из эфирной в эпюрационную колонну:
Dср=Dлв+Iэф-Zэаф=0,64+0,708-0,113=1,235 т/ч
5. Расход пара в эпюрационной колонне (4% от расхода пара в бражной колонне):
Iэп=Iб*4/100=27,24*4/100=1,089
6. Количество эпюрата, направляемого на спиртовую колонну:
Dэп=Dскт+Iэп+Dср-Dлв=14,137+1,089+1,235-0,64=15,821 т/ч
7. Количество этанола в эпюрате с учётом потерь на бражной и эпюрационной колоннах:
Gэ(эп)=Gэ(ф)*(1-Zэ)(1-Zэ)=2,856*(1-0,01)(1-0,01)=2,799 т/ч
8. Концентрация этанола в эпюрате:
Cэ(эп)=(Gэ(эп)/Dэп)*100=(2,799/15,821)*100=17,69% (масс.)
Материальный баланс эпюрационной колонны
Показатели |
Обозначение |
Приход т/ч |
Показатели |
Обозначение |
Расход т/ч |
1.Спиртовой конденсат 2.Греющий пар 3.Спиртовой раствор из эфирной колонны |
Dскт
Iэп Dср |
14,137
1,089 1,235 |
1.Легколетучие вещества в эфирную колонну 2.Эпюрат |
Dлв
Dэп |
0,64
15,821 |
Итого |
|
16,45 |
Итого |
|
16,46 |
Материальный баланс эфирной колонны:
Показатели |
Обозначение |
Приход т/ч |
Показатели |
Обозначение |
Расход т/ч |
1.Легколетучие вещества из эпюрационной колонны 2.Греющий пар |
Dлв
Iэф |
0,64
0,708 |
1.ЭАФ 2.Спиртовой раствор в эпюрационную колонну |
Zэаф Dср |
0,113 1,235 |
Итого |
|
1,347 |
Итого |
|
1,348 |