【正文】 號≤10硫酸實驗甲醇mg/L≤101060250150醛（以乙醛計）1330正丙醇235100異戊醇+異丁醇1230酸（以乙酸計）71020酯（以乙酸乙酯計）101825不揮發(fā)物102025重金屬（以Pb計）1氰化物（以HCN計）5（用玉米為原料產品）1. 4產品方案及生產規(guī)模工藝以玉米為原料采用半糖化法生產優(yōu)質食用乙醇，年工作日330天，酒精產率≥95%，次級酒精和雜醇油≤ %。產品質量國家優(yōu)級食用酒精標準(乙醇含量≥95%，體積分數)，淀粉含量63%，水分14%~18%。第2章 工藝論證眾多酒精發(fā)酵技術中，在減少雜菌生長和節(jié)省能源的應用上濃醪發(fā)酵是非常有前景的[10]酒精發(fā)酵生產作為一個成熟發(fā)酵產業(yè)在我國已有上百年歷史。濃醪發(fā)酵技術在酒精企業(yè)獲得普遍的成功和不斷的認可，其目的在于：① 降低能耗，在酒精生產過程中能耗是繼糧耗以外的主要成本，可以使企業(yè)獲得最大的產率，提高企業(yè)生產能力，同時還可以降低生產成本。從糧耗上講，理論上淀粉的出酒率為61，4％，在實際生產過程中，一般出酒率達到54％．即得率為88％，考慮酵母增殖所耗糖分．實際已達到90％ ，為此酒精生產成本中能耗起主導作用。經驗表明，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、干燥費用就低，其出率也高。④減少廢水量。⑤提高設備利用率。[11]采用濃醪發(fā)酵生產酒精，可縮短發(fā)酵周期，降低能耗，提高設備利用率，蒸餾能耗少,生產成本低及酒糟易處理等優(yōu)點,是一種具有巨大應用價值的酒精發(fā)酵技術[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，可進一步提高酒精產量，增加原料 出酒率[1315]。 因此，研究開發(fā)適于酒精生產的輔助酶制劑是降低酒精生產成本的重要手段之一。[16]然而, 酒精濃醪發(fā)酵時, 高底物濃度和高酒精度會限制酵母菌的生長繁殖,對酒精發(fā)酵產生強烈的抑制作用。因此,發(fā)酵工藝的改進和耐高濃度酒精酵母的選育是實現酒精濃醪發(fā)酵工業(yè)化生產的關鍵。[17]釀酒活性干酵母應用于釀酒行業(yè)和超級釀酒酵母應用于酒精濃醪發(fā)酵，不僅是我國釀酒工業(yè)的技術革命，而且極大地推動了酒精行業(yè)的技術快速發(fā)展。目前，釀酒活性干酵母廣泛應用于釀酒工業(yè)和酒精的濃醪發(fā)酵以及燃料酒精工業(yè)。針對酒精生產原料的變化，酒精生產工藝的不同，釀酒活性干酵母的適應性和發(fā)酵濃度將會提高；酵母對溫度、滲透壓以及對產物、底物的抑制的敏感度將降低；酒精生產工藝的控制要求將進一步提高，對釀酒活性干酵母對酵母質量的要求也將更高。(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并驗濃發(fā)酵在不改變原產設備的條件下收到良好的效果。 生產方法玉米中淀粉含量高達70%左右，%，胚芽含量占6%～8%，%。玉米不僅是生產酒精的良好原料，而且在生產酒精的同時，應開展提取玉米油、蛋白等綜合利用。以玉米為原料生產酒精，目前國內大多均采用干法粉碎生產，胚芽、蛋白等沒有被充分利用，這是資源的極大浪費；而國外發(fā)達的資本主義國家則采用濕法生產，同時對玉米各組分實行綜合利用。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。 為簡化生產工藝，便于工業(yè)化生產，我們采用添加液化酶和糖化酶即所謂雙酶法的生產工藝。糖化是淀粉發(fā)酵生產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)酵過程中產生的底物抑制。半糖化法可以縮短釀酒周期，生產實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)酵過程中容易產生底物抑制。因此我們采用半糖化的方法法進行工藝生產。糖化酶將淀粉液化產物糊精及低聚糖進一步水解成葡萄糖。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個罐。第一個罐和第二個罐作為干酵母的復水活化，可適量加入營養(yǎng)鹽，第三個罐至酵母的擴大培養(yǎng)， 第四個罐至第六個罐是主發(fā)酵罐，第七個罐是后發(fā)酵罐，第八個罐作為成熟醪中間罐，并可在發(fā)酵不徹底時作為發(fā)酵罐使用。酵母菌種采用干酵母，在使用前只需復水活化即可，省去了菌種培養(yǎng)的過程。341罐主要用于活性干酵母的復水與活化。糖化醪進入前，應先對該罐進行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罐是一個擴大培養(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)進料。物料經底部離開61罐，部分回流，部分由泵從頂部進入到81罐，該罐是一個主發(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罐產生的熱量很大，發(fā)酵完后，物料還是經底部留出部分回流，部分由泵從82罐頂部進入，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，進入到0311罐，準備進入精餾工段。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、生產穩(wěn)定、易于實現過程的自動化控制，設備利用率高。采用六塔差壓精餾技術。采用該流程，可生產優(yōu)級食用酒精，比常壓精餾每噸酒精可節(jié)約2t多蒸汽。整個過程的熱量被循環(huán)使用，從而節(jié)約了大量能量，而且所生產的酒精純度高，彌補了傳統精餾技術能耗高、產品純度低的缺點。同時，在精餾塔可以得到副產品雜醇油。粗餾塔底的酒精糟用于生產高蛋白飼料，然后，再經過萃取，從飼料中提取玉米油。 設計廠區(qū)的自然條件表 2—1國家區(qū)域標準項目一級區(qū)域二級區(qū)域三級區(qū)域空氣含塵量（mg/m3）～高度潔凈區(qū)一般標準區(qū)污染區(qū)廠址選擇滿足以下幾點要求：①防洪：；②郊區(qū)；③主要風向：居民區(qū)的下風側；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風向：建在當地全年主導風向的下風側。②氣溫如表 2—2：表 2—2 吉林市氣溫表氣溫最熱月最熱時平均極端最低最熱月平均最冷月最低時平均最冷月平均℃（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。造價增加15%，不適合建廠；③對于地震8度裂度地區(qū)，采取更為嚴格的措施，包括采用框架結構，梁加大，造價增加30%，不適合建廠。、產品規(guī)格及公用工程 玉米原料規(guī)格表21 玉米原料規(guī)格項目淀粉含量（%）水分（%）雜質霉變來源規(guī)格6314少無市場或農村收購 酶的規(guī)格表22 液化酶、糖化酶的規(guī)格項目規(guī)格保質期廠址液化酶～25℃，3個月天津市經濟技術開發(fā)區(qū)南海路150號糖化酶10萬/ml25℃，3個月吉林市經濟開發(fā)區(qū)三號道 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：%～%保質期生產商12個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，防止細菌產生抗藥性。抑菌靈 產品及副產品的產量表 25 產品和副產品規(guī)格名稱年產量（噸）食用酒精38500工業(yè)酒精760雜醇油1900表 26 公用工程參數名稱規(guī)格說明1工藝水符合飲用標準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 廠址及原料運輸 所選的廠址應盡量接近原料產地，異地原料應保證供應方便，減少運輸損失，進廠后需有相應的儲備工藝，以保證正常生產，降低原料成本。選擇廠址時，應考慮滿足把本地區(qū)的風俗習慣與廣泛性的更新要求。選擇廠址時要考慮供熱方式、汽量及氣壓等情況。所選的長址必須有符合要求的水源，應盡量靠近城市的排水系統，以便統一處理。如附近無排水系統，則需自行設計污水處理站排放。場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，提高全廠性的經濟指標，并友誼頂的擴建余地為原則。要求交通運輸方式可靠，鐵路、公路、水路優(yōu)勢明顯，且有發(fā)展的前景。在確定廠址時，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、近期協作的愿望與條件、發(fā)展的遠景對本廠址的影響等，以便相互協作、共同發(fā)展。 環(huán)保和安全 發(fā)酵工廠在生產過程中，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廢水。三廢的治理應因地制宜的采取多種方式。噪音的防治主要考慮壓濾機械、粉碎機械的噪音。本設計為玉米發(fā)酵生產優(yōu)級食用酒精，按GBJ1687生產的火災危險等級，定為戊級，按GB5005892《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》，發(fā)酵車間防爆為2級，耐火等級為2級。因此其廠房層數及面積皆不受限，廠房的防火間距為10m。 純酒精的性質 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，可與水以任意比例混合并產生熱量。酒精是揮發(fā)、易燃燒的，燃燒時產生大量的熱量，燃燒產物是水和二氧化碳。酒精蒸汽與空氣能形成爆炸性混合氣體，～18%（體積分數）。 ℃，熔點114℃，℃，K。 95%（體積分數），℃，燃燒熱23446KJ/L。 火災防范（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）在貯存中要加強通風、降溫，%。（3）由于酒精液體在快速流動中會產生靜電，積累的靜電在大氣中會放電，從而成為火源，為減少靜電生成，酒精在彎道內的流速不超過3m/s。（4）在貯存中防止“跑、冒、滴、漏”。（5）采用防爆型通風設備，防爆型電氣設備。（6）酒精貯存在密閉容器中貯