能耗要求和經濟性指標

   精餾過程中消耗的能量，主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗；此外，塔和附屬設備及管線也要散失部分能量。

   在一定的純度要求下，增加塔內的上升蒸汽是有利于提高產品回收率的；同時也意味著再沸器的能量消耗要增大。為了使產品符合一定的質量指標，就必須在上述控制方案的基礎上設置質量反饋系統(tǒng)，采用再沸器加熱量及頂部產品量（或回流量）等作為調節(jié)參數(shù)，以克服進料成分變化等擾動對產品成分的影響，使產品合格。且任何事物總是有一定限度的。在單位進料量的能耗增加到一定數(shù)值后，再繼續(xù)增加塔內的上升蒸汽，則產品回收率就增長不多了。應當指出精餾塔的操作情況，必須從整個經濟效益來衡量。在精餾操作中，質量指標、產品回收率和能量消耗均是要控制的目標。其中質量是必要條件，在質量指標一定的條件下應在控制過程中使產品的產量盡可能提高一些，同時能量消耗盡可能低一些。

醪垢的形成

   2.1發(fā)酵成熟醪成分

   發(fā)酵成熟醪是一個復雜的多組分非均相混合液。它由水（75%%-90%%，w/w）、干物質（4%%-10%%，w/w）、酒精及其它揮發(fā)性物質（6%%-15%%，w/w）構成。

   2.2醪垢成分

   醪垢的化學成分受各種條件影響很大。

   分析結果表明，不同的原料產地、不同的前處理方法、不同的酒精生產工藝，醪垢的成分都不同。（5）考慮整個工藝生產過程的平穩(wěn)操作由于精餾塔往往是生產過程中的一個環(huán)節(jié)，因此不僅前一工序的操作情況要影響精餾塔的操作，而且它的產品產量和成分變化也要影響到后一工序的操作。即便是同一工廠不同生產時期、不同部位醪垢成分也有一定差別。 醪垢的化學成分為碳酸鈣、碳酸鎂、磷 酸鈣、硫酸鈣、有機酸鈣、糖、糊精、蛋白質 等，是由多種無機物、有機物構成的，并以無機物為主。

   2.3醪垢的成因

   2.3.1 微溶或可溶物質在蒸餾過程中達 到過飽和狀態(tài)而析出發(fā)酵成熟醪在蒸餾過程中沿塔板逐層 而下。對于這類干擾，以閥前壓力波動影響較大，控制中用壓力控制系統(tǒng)加以克服。相對揮發(fā)性大的物質在醪塔內沿塔板逐層上升，從頂部排出；干物質和水，還有醇、酸、酯類等相對揮發(fā)性小的物質沿塔 板逐層向下，微溶或可溶物質濃度不斷增 加，當其濃度超過其溶解度達到過飽和狀態(tài)后，便會在塔底再沸器的管壁及蒸餾塔塔盤和塔件表面析出。在蒸餾過程中首先析出的是溶解度較小的碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣等，而溶解度稍大一些的也逐漸被濃縮沉積，如硫酸鈣、有機酸鈣等。

   發(fā)酵成熟醪中的不溶性懸浮物質，如酵母菌體、纖維、淀粉及析出的無機鹽形成晶 核，加速了處于飽和狀態(tài)下的無機鹽、有機鹽、糖、糊精、可溶性蛋白質等的析出。提餾段溫度是衡量質量指標的間接指標，而以改變再沸器加熱量作為控制手段的方案，就是提餾段溫控。眾所周知，國內大部分酒精廠采用了離心清液回配技術。離心清液的回配進一步提高了發(fā)酵成熟醪中干物質含量，加劇了微溶或可溶物質在醪液輸送、換熱、蒸餾過程中的析出和結垢概率。

可溶性鈣鹽轉化成碳酸鈣垢在蒸餾過程中，可溶性有機酸鈣鹽與醪液中的可溶性碳酸鹽反應生成碳酸鈣垢：

   CaA2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaA

   CaA2 K2CO3=CaCO3↓ 2KA

   2.3.3 可溶性鈣鹽受熱分解生成難溶碳酸鈣垢在蒸餾過程中，可溶性鈣鹽受熱分解生成溶解度小的鹽垢：

   Ca（H CO3）2 =CaCO3 ↓ H2O CO2↑ Mg（HCO3）2 = MgCO3↓ H2O CO2↑

 前處理制漿工藝對醪垢的生成也有影響

   在酒精生產中，前處理制漿工藝可分為干法、半干法、濕法及改良濕法等，其對醪液輸送、換熱、蒸餾等過程中的結垢及積料影響程度從小到大，依次為濕法、干法、半干法、改良濕法。約束條件為保證正常操作，需規(guī)定某些參數(shù)的極限值，并作為約束條件。無論哪種制漿工藝，造成堵塔或換熱器效率下降的主要原因均為醪垢的積累，物料粒度則是次要原因。

精餾流程和塔型的選擇  

  乙醇和水混合料經預熱器加熱至泡點后，送至精餾塔，塔頂采用全凝器冷凝后，一部分作回流，其余為塔頂產品經冷卻后送貯槽，塔釜采用直接蒸汽供熱，塔底產品經冷卻后送至貯槽，流程圖如下圖：  根據(jù)生產任務，若按每天開動設備24小時計算，產品流量為1.67t/h，由于產品粘度較小，流量較大，為減少造價，降低生產過程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產效率，選用浮閥塔。  塔設備的高度與直徑之比，因情況不同，差別很大，塔外殼用鋼板焊制，也可用鑄鐵鑄造，每層塔板為一節(jié)，并用法蘭連接。則從物料平衡和能量關系出發(fā)，可得出它的總的物料平衡關系為F=D＋B（9）輕組分的物料平衡關系為Fz＝Dy＋Bx（10）式中，F(xiàn)、D和B分別為進料量、頂部餾出物量和塔底產品。  塔體材料和踏板材料均選用TiNiCr918,因這種不銹鋼具有高的強度極限，較低的屈服極限，的塑性和韌性，他的焊接性能和冷彎成形等工藝性也很好，是目前制造容器、塔的廣泛的一類不銹鋼，又因為這種鋼在乙醇介質中有很好的耐腐蝕性，所以選用TiNiCr918。