精馏塔工艺要求和约束条件

   要对精馏塔实施有效的自动控制，必须首先了解精馏塔的控制目标。精馏塔的控制目标一般从质量指标、产品产量和能量消耗三方面考虑。任何精馏塔的操作情况同时受约束条件的制约，因此，在考虑精馏塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。

   1．质量指标

   质量指标（即产品纯度）必须符合规定的要求。这是因为温度与产品成分之间的关系不是线性的，同一温差在不同条件下可以有两个不同的组分。一般应使塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度，要求另一个产品也应该维持在规定的范围之内，或者塔项和塔底的产品均保证一定的纯度要求。如果产品质量不合格，它的价值就将远远低于合格产品。但决不是说质量越高越好。由于质量超过规定，产品的价值并不因此而增加；而产品产量却可能下降，同时操作成本主要是能量消耗会增加很多。因此，总的价值反倒下降了。由此可见，除了要考虑使产品符合规格外，还应同时考虑产品的产量和能量消耗。

   2．产品产量指标

   在达到一定质量指标要求的前提下，应得到尽可能高的产量，从而使产品的回收率提高。这对于提高经济效益显然是有利的。

   产品的回收率定义为产品量与进料中该产品组分的量之比。即：

           Ri=P/Fzi                                      （8）

   生产效益除了产品纯度与产品回收率之间的关系，还必须考虑能量消耗因素。由精馏原理可知，用精馏搭进行混合物的分离是要消耗一定能量的；要使分离的产品质量越高，产品产量越多，所需的能量也就越大。

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。对于动态气相进料时，其进料量的变化过程也比较快，采用精馏段温控就比较及时。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。为简化讨论，只谈及顶部和底部产品均为液相的且没有侧线采出的情况。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。但是，在一个连续的生产过程中，精馏塔的处理量往往是上一工序的产出量。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。

精馏流程和塔型的选择  

  乙醇和水混合料经预热器加热至泡点后，送至精馏塔，塔顶采用全凝器冷凝后，一部分作回流，其余为塔顶产品经冷却后送贮槽，塔釜采用直接蒸汽供热，塔底产品经冷却后送至贮槽，流程图如下图：  根据生产任务，若按每天开动设备24小时计算，产品流量为1.67t/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。提馏段温控时，回流量采用定值控制，且回流量应足够大，以便当塔的处理量***1大时，仍能保持塔顶产品的质量指标在规定的范围内。  塔设备的高度与直径之比，因情况不同，差别很大，塔外壳用钢板焊制，也可用铸铁铸造，每层塔板为一节，并用法兰连接。  塔体材料和踏板材料均选用TiNiCr918,因这种不锈钢具有高的强度极限，较低的屈服极限，的塑性和韧性，他的焊接性能和冷弯成形等工艺性也很好，是目前制造容器、塔的广泛的一类不锈钢，又因为这种钢在乙醇介质中有很好的耐腐蚀性，所以选用TiNiCr918。

酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明

有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率，降低酒精损耗，节约能源，是酒精精馏技术发展的主要方向。提高塔釜加热效率，改善填料结构，提高塔板效率，是要达到提高分馏效率，降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。

采用不锈钢波纹填料。在一定的纯度要求下，增加塔内的上升蒸汽是有利于提高产品回收率的。该填料具有比表面积大，压力降小，酒精回收塔气流分布好，分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率，从而提高了全塔效率。节约能源20%-30%，残液酒精浓度可≤5%，并且该填料易清洗，不易结垢，不渣化，塔体截面流道不易堵塞，运行***。

采用夹套外循环式蒸发器作为塔釜加热蒸发装置，其蒸发效率比传统的“u”型管加热釜其热效率得到大大提高，同等加热面积下，其蒸发速度可以提高1-2倍，并且可以实现塔釜无拆卸自动清洗，大大改善了操作方便性。

精馏塔系还实现了冷凝器与塔体的一体化安装方式和低位回流比调节的工艺操作方式，大大改善了精馏的操作方便性和工艺稳定性。