年产6万吨皂类产品甘油车间蒸馏工段工艺设计(附件)
甘油，它也被叫做丙三醇，英文名为Glycerine。甘油作为一种重要的化工原料，具有保温、吸湿、甜味、高粘度、无毒、水溶性等特点，可制成三羟基等衍生物。本设计为年产六万吨皂类产品甘油车间蒸馏工段工艺设计。主要是用间歇蒸馏来完成设计，主要是计算生产中的蒸馏工艺，还有蒸馏罐的设计。进行物料衡算和热量衡算，还有设备选型。最后，完成选型后，利用AutoCAD画出了带控制点的工艺流程图，物料流程图以及车间立面与平面布置图。关键词 甘油， 蒸馏 ，工艺设计
目 录
1 绪论 1
1.1 甘油的发展简史 1
1.2 甘油的物理性质 1
1.3 甘油的主要化学性质 2
1.4 甘油的用途 3
2 从肥皂废液水中回收甘油 4
3 蒸馏工艺流程选择及设计 5
3.1 粗甘油蒸馏 5
3.2 粗甘油的精馏、脱色精制法 8
4 粗甘油蒸馏工艺流程说明 11
5 工艺计算 13
5.1 物料衡算 13
5.2 热量衡算 16
5.3 传热面积计算 17
6 主要设备选型 18
6.1 蒸馏釜 18
6.2 水冷凝器 19
7 经济概算 19
7.1 项目的基本成本估算 19
7.2 经济分析 19
8 环境保护及安全技术 20
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 甘油的发展简史
甘油，又被称丙三醇，甘油英文名：Glycerine、1，2，3Propanetriol、Trihydroxypropane，分子式为HOCH2CH（OH）CH2OH。
在1778年，思柴耳第一个发现，在1823年人们把思柴耳发现物质命名为甘油。在1848年，Sobrero发明了硝化甘油。硝化甘油不能碰撞，经轻碰撞会立即分解成很多的气体，发生爆炸。在第一次世界大战期间，甘油作为制造火药的原料，产量大增。
图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
甘油的比例模型
自然界中，甘油存在于动植物体内，这个时候它主要是甘油酯，当然，还有一些甘油能在棕榈油等油脂里被发现。甘油是没有颜色并且有点稠的液体，尝起来有甜味，熔点为20.1℃，沸点为290.1℃，相对密度为1.2623（19.9／3.9℃)。要是想甘油形成结晶固体，那么，这个甘油就必须是纯的，不能有杂质。通过实验可知，纯甘油在－15.1～－55.1℃时最容易结晶，而且它的吸水能力很强，可以和水互相融合。甘油在潮湿空气中会大量吸收水分，在冷的环境中会有一些块状结晶出现，加高温度时这些结晶又会消失溶解，所以甘油应该保存在干燥的地方，这个地方还要保持密闭。甘油和一元醇具有相似的性质，例如与金属钠发生反应生成一元甘油醇钠、甘油在发生氧化反应时生成甘油醛、甘油酸；发生还原反应时生成丙二醇[1]。
甘油不仅是肥皂工业的副产物，也是可以用特种酵母发酵糖蜜制造出来，还可以以丙烯为原料合成出来的。甘油当作化工原料被广泛的运用于制造合成塑料、树脂、硝酸甘油、油漆、油脂和蜂蜡等方面，而且还应用于化妆品、香料、制药、卫生用品等工业中[2]。
1.2 甘油的物理性质
甘油的分子配方为HOCH2CH(OH)CH2OH，在自然界中，甘油在植物和动物中广泛发现，很少有游离甘油，也有少量的在棕榈油和其他极少量的油中甘油。然而，有些物质也含有极少量甘油。
例如99毫升狗的血液中含有甘油2.01～2.49毫克；1.1升葡萄汁内约含甘油0.248～0.382克。甘油是一种无色无嗅粘性液体，具有甜味，20.1℃熔点，沸点289C（分解），相对密度为1.2598（20.1/3.9℃），纯甘油可形成结晶固体，最容易在14.9～54.9℃结晶，如果含有0.49%水，则会妨碍结晶。
图2 甘油的分子结构图
1.2.1 相对密度
24.9℃纯甘油的相对密度为1.2598，重于水，随着温度的变化，温度升高，相对密度降低，因为甘油水溶液的相对密度随甘油含量的增加而在水的相对密度变化。
1.2.2 粘度
甘油粘度很高，纯甘油和甘油水溶液的粘度都是随着温度的升高而降低的，在相同的温度下，油水溶液中甘油含量越大，甘油溶液的粘度越高，
1.2.3 折射率
纯甘油的折射率随测得的温度而变化，当温度升高时，折射率将降低，在相同的温度下，干油溶液的含量、折射率将不同，甘油水溶液的折射率高。
1.2.4 沸点
在生产甘油时，甘油和甘油水溶液的沸点是一个非常重要的物理参数，在99.99kPa的压力下，纯甘油的沸点为288.8℃。在室温下，纯甘油不挥发，当蒸汽压力等于表面张力时，它是27.99℃，所以在这个温度下，甘油不逃逸蒸汽，水对甘油的沸点有很大的影响，只要纯甘油含有0.039%的水，它的沸点会降低。
1.2.5 冰点
纯甘油的冰点为17.79℃，低于这个温度甘油会形成结晶。同样，水对甘油的冰点也具有很大的影响，即使含量很小，也会使其凝固点大幅度减少，64.99%的甘油水溶液是最低点，45.93℃，所以甘油水溶液通常用作制冷剂和防冻剂。
1.2.6 吸湿性
纯甘油具有很大的吸湿性，它能吸收多达39.9%的水分，所以纯甘油滴在皮肤上会导致皮肤脱水，纯甘油暴露在空气中，开始吸收水会非常快，当吸收到的程度，缓慢，空气中的水越多，甘油的吸收越多，因此水越多，所以吸收甘油越多
1.2.7 溶解性
目 录
1 绪论 1
1.1 甘油的发展简史 1
1.2 甘油的物理性质 1
1.3 甘油的主要化学性质 2
1.4 甘油的用途 3
2 从肥皂废液水中回收甘油 4
3 蒸馏工艺流程选择及设计 5
3.1 粗甘油蒸馏 5
3.2 粗甘油的精馏、脱色精制法 8
4 粗甘油蒸馏工艺流程说明 11
5 工艺计算 13
5.1 物料衡算 13
5.2 热量衡算 16
5.3 传热面积计算 17
6 主要设备选型 18
6.1 蒸馏釜 18
6.2 水冷凝器 19
7 经济概算 19
7.1 项目的基本成本估算 19
7.2 经济分析 19
8 环境保护及安全技术 20
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 甘油的发展简史
甘油，又被称丙三醇，甘油英文名：Glycerine、1，2，3Propanetriol、Trihydroxypropane，分子式为HOCH2CH（OH）CH2OH。
在1778年，思柴耳第一个发现，在1823年人们把思柴耳发现物质命名为甘油。在1848年，Sobrero发明了硝化甘油。硝化甘油不能碰撞，经轻碰撞会立即分解成很多的气体，发生爆炸。在第一次世界大战期间，甘油作为制造火药的原料，产量大增。
图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
甘油的比例模型
自然界中，甘油存在于动植物体内，这个时候它主要是甘油酯，当然，还有一些甘油能在棕榈油等油脂里被发现。甘油是没有颜色并且有点稠的液体，尝起来有甜味，熔点为20.1℃，沸点为290.1℃，相对密度为1.2623（19.9／3.9℃)。要是想甘油形成结晶固体，那么，这个甘油就必须是纯的，不能有杂质。通过实验可知，纯甘油在－15.1～－55.1℃时最容易结晶，而且它的吸水能力很强，可以和水互相融合。甘油在潮湿空气中会大量吸收水分，在冷的环境中会有一些块状结晶出现，加高温度时这些结晶又会消失溶解，所以甘油应该保存在干燥的地方，这个地方还要保持密闭。甘油和一元醇具有相似的性质，例如与金属钠发生反应生成一元甘油醇钠、甘油在发生氧化反应时生成甘油醛、甘油酸；发生还原反应时生成丙二醇[1]。
甘油不仅是肥皂工业的副产物，也是可以用特种酵母发酵糖蜜制造出来，还可以以丙烯为原料合成出来的。甘油当作化工原料被广泛的运用于制造合成塑料、树脂、硝酸甘油、油漆、油脂和蜂蜡等方面，而且还应用于化妆品、香料、制药、卫生用品等工业中[2]。
1.2 甘油的物理性质
甘油的分子配方为HOCH2CH(OH)CH2OH，在自然界中，甘油在植物和动物中广泛发现，很少有游离甘油，也有少量的在棕榈油和其他极少量的油中甘油。然而，有些物质也含有极少量甘油。
例如99毫升狗的血液中含有甘油2.01～2.49毫克；1.1升葡萄汁内约含甘油0.248～0.382克。甘油是一种无色无嗅粘性液体，具有甜味，20.1℃熔点，沸点289C（分解），相对密度为1.2598（20.1/3.9℃），纯甘油可形成结晶固体，最容易在14.9～54.9℃结晶，如果含有0.49%水，则会妨碍结晶。
图2 甘油的分子结构图
1.2.1 相对密度
24.9℃纯甘油的相对密度为1.2598，重于水，随着温度的变化，温度升高，相对密度降低，因为甘油水溶液的相对密度随甘油含量的增加而在水的相对密度变化。
1.2.2 粘度
甘油粘度很高，纯甘油和甘油水溶液的粘度都是随着温度的升高而降低的，在相同的温度下，油水溶液中甘油含量越大，甘油溶液的粘度越高，
1.2.3 折射率
纯甘油的折射率随测得的温度而变化，当温度升高时，折射率将降低，在相同的温度下，干油溶液的含量、折射率将不同，甘油水溶液的折射率高。
1.2.4 沸点
在生产甘油时，甘油和甘油水溶液的沸点是一个非常重要的物理参数，在99.99kPa的压力下，纯甘油的沸点为288.8℃。在室温下，纯甘油不挥发，当蒸汽压力等于表面张力时，它是27.99℃，所以在这个温度下，甘油不逃逸蒸汽，水对甘油的沸点有很大的影响，只要纯甘油含有0.039%的水，它的沸点会降低。
1.2.5 冰点
纯甘油的冰点为17.79℃，低于这个温度甘油会形成结晶。同样，水对甘油的冰点也具有很大的影响，即使含量很小，也会使其凝固点大幅度减少，64.99%的甘油水溶液是最低点，45.93℃，所以甘油水溶液通常用作制冷剂和防冻剂。
1.2.6 吸湿性
纯甘油具有很大的吸湿性，它能吸收多达39.9%的水分，所以纯甘油滴在皮肤上会导致皮肤脱水，纯甘油暴露在空气中，开始吸收水会非常快，当吸收到的程度，缓慢，空气中的水越多，甘油的吸收越多，因此水越多，所以吸收甘油越多
1.2.7 溶解性
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