【正文】 號(hào)≤10硫酸實(shí)驗(yàn)甲醇mg/L≤101060250150醛（以乙醛計(jì)）1330正丙醇235100異戊醇+異丁醇1230酸（以乙酸計(jì)）71020酯（以乙酸乙酯計(jì)）101825不揮發(fā)物102025重金屬（以Pb計(jì)）1氰化物（以HCN計(jì)）5（用玉米為原料產(chǎn)品）1. 4產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模工藝以玉米為原料采用半糖化法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食用乙醇，年工作日330天，酒精產(chǎn)率≥95%，次級(jí)酒精和雜醇油≤ %。產(chǎn)品質(zhì)量國家優(yōu)級(jí)食用酒精標(biāo)準(zhǔn)(乙醇含量≥95%，體積分?jǐn)?shù))，淀粉含量63%，水分14%~18%。第2章 工藝論證眾多酒精發(fā)酵技術(shù)中，在減少雜菌生長和節(jié)省能源的應(yīng)用上濃醪發(fā)酵是非常有前景的[10]酒精發(fā)酵生產(chǎn)作為一個(gè)成熟發(fā)酵產(chǎn)業(yè)在我國已有上百年歷史。濃醪發(fā)酵技術(shù)在酒精企業(yè)獲得普遍的成功和不斷的認(rèn)可，其目的在于：① 降低能耗，在酒精生產(chǎn)過程中能耗是繼糧耗以外的主要成本，可以使企業(yè)獲得最大的產(chǎn)率，提高企業(yè)生產(chǎn)能力，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本。從糧耗上講，理論上淀粉的出酒率為61，4％，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一般出酒率達(dá)到54％．即得率為88％，考慮酵母增殖所耗糖分．實(shí)際已達(dá)到90％ ，為此酒精生產(chǎn)成本中能耗起主導(dǎo)作用。經(jīng)驗(yàn)表明，酒分每增加1％vol，蒸汽用量將減少300 kg。②節(jié)約工藝用水，目前一般酒精廠的料水比為1：2．5～3．0，采用濃醪工藝為1：1．8～2．0，噸酒精用水節(jié)約2 t以上。③降低DDGS的生產(chǎn)成本，提高其出率。發(fā)酵醪濃度高，固形物含量也高，分離、干燥費(fèi)用就低，其出率也高。④減少廢水量。⑤提高設(shè)備利用率。[11]采用濃醪發(fā)酵生產(chǎn)酒精，可縮短發(fā)酵周期，降低能耗，提高設(shè)備利用率，蒸餾能耗少,生產(chǎn)成本低及酒糟易處理等優(yōu)點(diǎn),是一種具有巨大應(yīng)用價(jià)值的酒精發(fā)酵技術(shù)[12]。目前，大量研究表明，在玉米酒精濃醪發(fā)酵過程中分別添加適量植酸酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、木聚糖酶，可進(jìn)一步提高酒精產(chǎn)量，增加原料 出酒率[1315]。 因此，研究開發(fā)適于酒精生產(chǎn)的輔助酶制劑是降低酒精生產(chǎn)成本的重要手段之一。[16]然而, 酒精濃醪發(fā)酵時(shí), 高底物濃度和高酒精度會(huì)限制酵母菌的生長繁殖,對(duì)酒精發(fā)酵產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用。因此,發(fā)酵工藝的改進(jìn)和耐高濃度酒精酵母的選育是實(shí)現(xiàn)酒精濃醪發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。[17]釀酒活性干酵母應(yīng)用于釀酒行業(yè)和超級(jí)釀酒酵母應(yīng)用于酒精濃醪發(fā)酵，不僅是我國釀酒工業(yè)的技術(shù)革命，而且極大地推動(dòng)了酒精行業(yè)的技術(shù)快速發(fā)展。目前，釀酒活性干酵母廣泛應(yīng)用于釀酒工業(yè)和酒精的濃醪發(fā)酵以及燃料酒精工業(yè)。針對(duì)酒精生產(chǎn)原料的變化，酒精生產(chǎn)工藝的不同，釀酒活性干酵母的適應(yīng)性和發(fā)酵濃度將會(huì)提高；酵母對(duì)溫度、滲透壓以及對(duì)產(chǎn)物、底物的抑制的敏感度將降低；酒精生產(chǎn)工藝的控制要求將進(jìn)一步提高，對(duì)釀酒活性干酵母對(duì)酵母質(zhì)量的要求也將更高。(孫悟) [18]安琪公司的玉米酒精專用的“超級(jí)耐高溫釀酒高活性干酵母”這一新酵母品種，開始用其代酒原高溫釀酒酵母用于生產(chǎn)并驗(yàn)濃發(fā)酵在不改變?cè)a(chǎn)設(shè)備的條件下收到良好的效果。 生產(chǎn)方法玉米中淀粉含量高達(dá)70%左右，%，胚芽含量占6%～8%，%。玉米不僅是生產(chǎn)酒精的良好原料，而且在生產(chǎn)酒精的同時(shí)，應(yīng)開展提取玉米油、蛋白等綜合利用。以玉米為原料生產(chǎn)酒精，目前國內(nèi)大多均采用干法粉碎生產(chǎn)，胚芽、蛋白等沒有被充分利用，這是資源的極大浪費(fèi)；而國外發(fā)達(dá)的資本主義國家則采用濕法生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)玉米各組分實(shí)行綜合利用。工業(yè)上從節(jié)省能耗和占地面積角度考慮，選用的是干法粉碎。 為簡化生產(chǎn)工藝，便于工業(yè)化生產(chǎn)，我們采用添加液化酶和糖化酶即所謂雙酶法的生產(chǎn)工藝。糖化是淀粉發(fā)酵生產(chǎn)酒精的重要前期處理步驟。糖化工藝為半糖化法。半糖化法可以降低由于糖份過高而在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的底物抑制。半糖化法可以縮短釀酒周期，生產(chǎn)實(shí)際證明半糖化法還可以提高出酒率。相反全糖化法糖分過高，在發(fā)酵過程中容易產(chǎn)生底物抑制。因此我們采用半糖化的方法法進(jìn)行工藝生產(chǎn)。糖化酶將淀粉液化產(chǎn)物糊精及低聚糖進(jìn)一步水解成葡萄糖。糖化酶能作用于淀粉、糊精、低聚糖等，是糖苷鍵連接的葡萄糖殘基逐個(gè)水解分離。糖化酶也能水解麥芽糖為葡萄糖。采用大罐連續(xù)發(fā)酵方法，共采用8個(gè)罐。第一個(gè)罐和第二個(gè)罐作為干酵母的復(fù)水活化，可適量加入營養(yǎng)鹽，第三個(gè)罐至酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)， 第四個(gè)罐至第六個(gè)罐是主發(fā)酵罐，第七個(gè)罐是后發(fā)酵罐，第八個(gè)罐作為成熟醪中間罐，并可在發(fā)酵不徹底時(shí)作為發(fā)酵罐使用。酵母菌種采用干酵母，在使用前只需復(fù)水活化即可，省去了菌種培養(yǎng)的過程。341罐主要用于活性干酵母的復(fù)水與活化。糖化醪進(jìn)入前，應(yīng)先對(duì)該罐進(jìn)行CIP清洗。緩緩加入糖化醪，是還原糖的濃度保持在10%左右，向61罐輸送種子液。61罐是一個(gè)擴(kuò)大培養(yǎng)罐，~，通過螺旋板式換熱器將溫度控制在31~32℃，糖化醪、種子液、潔凈的空氣、營養(yǎng)鹽等連續(xù)進(jìn)料。物料經(jīng)底部離開61罐，部分回流，部分由泵從頂部進(jìn)入到81罐，該罐是一個(gè)主發(fā)酵罐，發(fā)酵速度迅猛，它的液位，PH值和溫度控制與61罐一樣。81罐產(chǎn)生的熱量很大，發(fā)酵完后，物料還是經(jīng)底部留出部分回流，部分由泵從82罐頂部進(jìn)入，一般情況下，8883都是主發(fā)酵罐，84屬于后發(fā)酵罐。在后發(fā)酵罐階段，還原糖的濃度較低，酵母逐漸老化，因此發(fā)酵速度變慢，物料離開84罐后，進(jìn)入到0311罐，準(zhǔn)備進(jìn)入精餾工段。發(fā)酵溫度為32℃左右：溫度過高，菌種老化；溫度過低，菌種生長不好。大罐連續(xù)發(fā)酵法操作方便、生產(chǎn)穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)過程的自動(dòng)化控制，設(shè)備利用率高。采用六塔差壓精餾技術(shù)。采用該流程，可生產(chǎn)優(yōu)級(jí)食用酒精，比常壓精餾每噸酒精可節(jié)約2t多蒸汽。整個(gè)過程的熱量被循環(huán)使用，從而節(jié)約了大量能量，而且所生產(chǎn)的酒精純度高，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)精餾技術(shù)能耗高、產(chǎn)品純度低的缺點(diǎn)。同時(shí)，在精餾塔可以得到副產(chǎn)品雜醇油。粗餾塔底的酒精糟用于生產(chǎn)高蛋白飼料，然后，再經(jīng)過萃取，從飼料中提取玉米油。 設(shè)計(jì)廠區(qū)的自然條件表 2—1國家區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目一級(jí)區(qū)域二級(jí)區(qū)域三級(jí)區(qū)域空氣含塵量（mg/m3）～高度潔凈區(qū)一般標(biāo)準(zhǔn)區(qū)污染區(qū)廠址選擇滿足以下幾點(diǎn)要求：①防洪：；②郊區(qū)；③主要風(fēng)向：居民區(qū)的下風(fēng)側(cè)；④排水：%，在主要地段不大于2%；大型廠≤4％；中型廠≤6%；小型廠≤10%；⑤水質(zhì)合格，水量夠用。 避免在溶洞、沼澤、斷裂帶、流沙、礦區(qū)上面建廠。地耐力：一般15t/㎡，另外，還應(yīng)該注意凍土層。 要求積累10年以上的資料，有最高，最低，平均資料。①風(fēng)向：建在當(dāng)?shù)厝曛鲗?dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。②氣溫如表 2—2：表 2—2 吉林市氣溫表氣溫最熱月最熱時(shí)平均極端最低最熱月平均最冷月最低時(shí)平均最冷月平均℃（7月）———我國規(guī)定：①地震6度裂度或以下適合建廠；②地震7度裂度地區(qū)適合加固廠房。造價(jià)增加15%，不適合建廠；③對(duì)于地震8度裂度地區(qū)，采取更為嚴(yán)格的措施，包括采用框架結(jié)構(gòu)，梁加大，造價(jià)增加30%，不適合建廠。、產(chǎn)品規(guī)格及公用工程 玉米原料規(guī)格表21 玉米原料規(guī)格項(xiàng)目淀粉含量（%）水分（%）雜質(zhì)霉變來源規(guī)格6314少無市場(chǎng)或農(nóng)村收購 酶的規(guī)格表22 液化酶、糖化酶的規(guī)格項(xiàng)目規(guī)格保質(zhì)期廠址液化酶～25℃，3個(gè)月天津市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)南海路150號(hào)糖化酶10萬/ml25℃，3個(gè)月吉林市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三號(hào)道 酵母的規(guī)格表23 酵母的規(guī)格名稱配料用途用量超級(jí)安琪耐高溫活性干酵母天然酵母、乳化劑酒精濃醪發(fā)酵按噸原料：%～%按乙醇：%～%保質(zhì)期生產(chǎn)商12個(gè)月安琪酵母股份有限公司 營養(yǎng)鹽、酸、堿的種類及規(guī)格表24 發(fā)酵工段輔助原料的種類及規(guī)格項(xiàng)目規(guī)格磷酸氫二氨養(yǎng)分尿素總氮硫酸濃度14%～18%氫氧化鈉濃度≤10%燒堿液濃度≥50%，CIP清洗抑菌物質(zhì)青霉素呈酸性，在特定情況下減少其用量，可以提高種子罐的pH值；一般交替使用，防止細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性。抑菌靈 產(chǎn)品及副產(chǎn)品的產(chǎn)量表 25 產(chǎn)品和副產(chǎn)品規(guī)格名稱年產(chǎn)量（噸）食用酒精38500工業(yè)酒精760雜醇油1900表 26 公用工程參數(shù)名稱規(guī)格說明1工藝水符合飲用標(biāo)準(zhǔn)26℃2糖化發(fā)酵冷卻水無腐蝕、無泥沙、低硬度(表) ≤18℃3蒸餾塔冷卻水無腐蝕、無泥沙、低硬度(表) ≤28℃4動(dòng)力電380v177。5%三相帶零線5低壓電220v 50Hz177。5%6無菌壓縮空氣≤(表) 露點(diǎn)40℃工作壓力200Nm3/h7加熱用水蒸氣(絕壓)液化、糖化、糊化、蒸餾9加熱用水蒸氣(絕壓)空氣過濾器消毒 廠址及原料運(yùn)輸 所選的廠址應(yīng)盡量接近原料產(chǎn)地，異地原料應(yīng)保證供應(yīng)方便，減少運(yùn)輸損失，進(jìn)廠后需有相應(yīng)的儲(chǔ)備工藝，以保證正常生產(chǎn)，降低原料成本。選擇廠址時(shí)，應(yīng)考慮滿足把本地區(qū)的風(fēng)俗習(xí)慣與廣泛性的更新要求。選擇廠址時(shí)要考慮供熱方式、汽量及氣壓等情況。所選的長址必須有符合要求的水源，應(yīng)盡量靠近城市的排水系統(tǒng)，以便統(tǒng)一處理。如附近無排水系統(tǒng)，則需自行設(shè)計(jì)污水處理站排放。場(chǎng)地面積的選擇有利于全廠總平面圖的合理布置，符合工廠規(guī)模的需要，提高全廠性的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并友誼頂?shù)臄U(kuò)建余地為原則。要求交通運(yùn)輸方式可靠，鐵路、公路、水路優(yōu)勢(shì)明顯，且有發(fā)展的前景。在確定廠址時(shí)，必須有城建規(guī)劃部門的意見。還必須熟悉附近企業(yè)的特點(diǎn)、近期協(xié)作的愿望與條件、發(fā)展的遠(yuǎn)景對(duì)本廠址的影響等，以便相互協(xié)作、共同發(fā)展。 環(huán)保和安全 發(fā)酵工廠在生產(chǎn)過程中，要排放出大量的廢氣、廢水和廢渣，簡稱三廢。另外，噪聲也是一種污染，損害人體健康，應(yīng)采取措施防治。酒精發(fā)酵工廠排出的廢氣主要是二氧化碳，發(fā)酵工廠排出的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水。三廢的治理應(yīng)因地制宜的采取多種方式。噪音的防治主要考慮壓濾機(jī)械、粉碎機(jī)械的噪音。本設(shè)計(jì)為玉米發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)級(jí)食用酒精，按GBJ1687生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，定為戊級(jí)，按GB5005892《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》，發(fā)酵車間防爆為2級(jí)，耐火等級(jí)為2級(jí)。因此其廠房層數(shù)及面積皆不受限，廠房的防火間距為10m。 純酒精的性質(zhì) 純酒精是無色透明的液體，比水輕，具有特殊的芳香和刺激味，吸濕性強(qiáng)，可與水以任意比例混合并產(chǎn)生熱量。酒精是揮發(fā)、易燃燒的，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳。酒精蒸汽與空氣能形成爆炸性混合氣體，～18%（體積分?jǐn)?shù)）。 ℃，熔點(diǎn)114℃，℃，K。 95%（體積分?jǐn)?shù)），℃，燃燒熱23446KJ/L。 火災(zāi)防范（1）在貯存酒精中室溫不能超過32℃，液態(tài)酒精溫度不能超過29℃。（2）在貯存中要加強(qiáng)通風(fēng)、降溫，%。（3）由于酒精液體在快速流動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生靜電，積累的靜電在大氣中會(huì)放電，從而成為火源，為減少靜電生成，酒精在彎道內(nèi)的流速不超過3m/s。（4）在貯存中防止“跑、冒、滴、漏”。（5）采用防爆型通風(fēng)設(shè)備，防爆型電氣設(shè)備。（6）酒精貯存在密閉容器中貯