设计总说明：由于化石能源的大量使用，给环境、经济以及社会造成了很大的负担，化石燃料的二氧化碳排放导致全球变暖和水酸化，目前人们对环境保护方面的关注度越来越强烈，而现今化石能源也正在逐步走向枯竭，乙醇被认为是最有前途的可再生燃料之一，使用乙醇作为燃料不仅可以减轻能源短缺的问题还可以减轻对环境的污染。作为一种比较新型的对环境友好的清洁型能源，目前，生物乙醇成为国内外新型能源研究的热点，在大部分地区都有使用，使用这种乙醇汽油可以减少有害气体的排放、提高发动机的动力性而且资源丰富，减少了对石油的依赖性。

设计标准：生产乙醇的方法主要分为两种，一种是，一种是发酵法。乙烯水合法是乙烯和水直接反应，其反应条件是加热、加压以及在有催化剂的催化下，生产乙醇。发酵法制乙醇是淀粉先经液化、糖化、发酵，然后经精馏得到乙醇。液化过程中广泛使用液化酶(α-淀粉酶)对原料进行液化处理。糖化过程是将短的淀粉链即糊精转化为可发酵性糖。发酵就是把糖转化为乙醇和二氧化碳的过程。本次设计采用的是以淀粉为原材料，年工作日为330天，30天进行机器检修，5天机动，使用发酵法来完成本次设计。本设计的年产量是10万吨，本文主要介绍的是选题的背景、目的，生产工艺及其物料衡算、热量衡算等相关计算以及车间设备布置和经济环保方面的分析。

乙醇的应用很广泛，乙醇可以在疾病医疗中起作用，利用超声引导无水乙醇治疗；乙醇经过处理还是烹饪的好材料；通过实验，发现乙醇还可做防腐剂；不同浓度消毒剂、饮料、基本有机化工原料、汽车燃料。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，乙醇通常在SI引擎中使用，将其与汽油混合，最近通过直接注入发动机，是目前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。

发酵罐主要进行了物料衡算、发酵罐的设计、热量衡算等。精馏塔主要进行了物性参数的计算、精馏塔塔径的计算、塔板结构设计、塔板的流体力学验算、塔板负荷性能图、塔体高度计算等。经济可行性分析主要进行了投资估算、成本估算、财务评价等。环保节能措施主要是废液的处理、泵噪音处理等。

本文的设计结果为：选取的发酵罐容积为500m3，所需的发酵罐个数为19个，所选择的精馏塔为浮阀塔，实际浮阀数为1070，实际塔板数为25块，塔高18.85m，并且各种工艺指标都在许可的范围内，绘制出了工艺流程图、浮阀塔图以及厂房布置图等。

设计原则：设备选型的原则：生产上适用，即所选购的设备应与设计扩大生产规模或开发新产品等需求相适应；技术上先进，即在满足生产需要的前提下，要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术寿命；经济上合理，即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、维护费用低，并且回收期较短；工艺设计的原则：安全可靠、经济合理、技术先进；合理的选择工艺流程和设计指标；为生产挖潜和发展留有余地；合理考虑机械化、自动化装备水平；注意环境保护，减少污染；要考虑其它专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。塔设备设计的原则：技术上可靠，能满足工艺要求，产品合乎规格，生产能力大，效率高，适应性好，在气液量发生变化时仍能稳定的进行操作，并维持较高的效率，构造简单，易于制造和安装，操作管理方便，易于清理和检修。车间布置设计原则：最大限度地满足工艺生产包括设备检修的要求，有效地利用车间建筑面积和土地，考虑车间的发展和厂址的扩建，车间所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施符合规范要求，人流物流不能交错。环境保护原则：实行“预防为主，综合治理，以管促治”的方针，坚决做到保护环境与生产建设同步规划、同步实施、同步发展，实现经济效益、社会效益、环境效益的统一。保证在生产建设过程中，采用无污染或少污染的先进技术，合理开发和利用各种资源、能源、防治废水、废气、废渣、噪声等污染，达到国家或地方人民政府规定的排放标准和环境质量要求。