【正文】 162 18 180 發(fā)酵： C6H12O6—— 2C2H5OH + 2CO2 180 92 88 (2) 生產(chǎn) 1000kg 無水酒精的理論淀粉消耗量 有上式可求的理論上生產(chǎn) 1000kg 無水酒精所耗的淀粉量為： 1000 163247。 92=（ kg） （ 3）生產(chǎn) 1000kg 三級酒精的理論淀粉消耗量 普通三級酒精的乙醇含量在 95%（體積分數(shù)）以上，相當于 %（質(zhì)量分數(shù)），故生產(chǎn) 1000kg 普通三級酒精理論上須淀粉量為： %=（ kg） . (4) 生產(chǎn) 1000kg 普通三級酒精實際淀粉消耗量 實際上，整個生產(chǎn)過程經(jīng)歷原料處理、發(fā)酵及蒸餾等工序，要經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)品得率必然低于理論率。據(jù)實際經(jīng)驗，各階段淀粉損失率如表所示。 表一 生產(chǎn)過程各階段淀粉損失 生 產(chǎn) 過 程 損 失 原 因 淀 粉 損 失（ %） 備 注 原料處理 粉塵損失 蒸煮 淀粉損失及糖分損失 發(fā)酵 發(fā)酵殘?zhí)? 發(fā)酵 巴斯德效應(yīng) 發(fā)酵 酒汽自然蒸發(fā)與被 CO2帶走 有 酒 精 撲 集 器 為% 蒸餾 廢糟帶走等 總計損失 假定發(fā)酵系統(tǒng)設(shè)有酒精撲集器，則淀粉損失率為 %。故生產(chǎn) 1000kg 普通三級酒精須淀粉量為： =（ kg） 100%% 這個原料消耗水平相當于淀粉出酒率為 1000247。 =%，著達到了我國先階段甘薯干原料生產(chǎn)酒精的先進出酒率水平。 （ 5） 生產(chǎn) 1000kg 普通三級酒 精甘薯干原料消耗量 據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)給出，甘薯干原料含淀粉 %，故 1 噸酒精耗甘薯干量為： 247。 =（ kg） 若應(yīng)用液體曲糖化工藝。并設(shè)每生產(chǎn) 1000kg 酒精需要的糖化劑所含淀粉量為 G1，則淀粉原料需用量為： （ ） 247。 % （ 6） 淀粉酶消耗量 應(yīng)用酶活力為 2020u/g 的 α –淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可減少蒸汽消耗量。 淀粉酶用量按 8u/g 原料計算。 用酶量為： 1000 8 =（ kg） 2020 (7)糖化酶耗用量 若所用糖化酶的活力為 20200u/g，使用量為 150u/g 原料，則糖化酶消耗量為： 100 0150 =（ kg） 20200 此外，酒母糖化酶用量按 300u/g（原料）計，且酒母用量為 10%，則用酶量為： 10% 70% 300 =（ kg） 20200 式中 70%為酒母的糖化液占 70%，其于為稀釋水和糖化劑。 （ 8） 硫酸氨耗用量 硫酸氨用于酒母培養(yǎng)基的補充氮源，其用量為酒母量的 %，設(shè)酒母醪量為 G0，則硫酸氨耗量為： %G0 根據(jù)生產(chǎn)實踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的粉料加水比為 1： 粉漿量為： （ 1+） = 蒸煮過程使用直接蒸汽加熱，在后熟器和汽液分離器減壓蒸發(fā)、冷卻降溫。在蒸煮過程中，蒸煮醪量將發(fā)生變化，故蒸煮醪的精確計算必須與熱量衡算同時進行，因而十分復(fù)雜。為簡化計算，可按下述方法近似計算。 假定用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度 55℃ ，應(yīng)用噴射液化器使粉漿迅速升溫至 88℃ ，然后進入連續(xù)液化器液化，再經(jīng) 115℃ 高溫滅酶后，再真空冷卻器中閃幾蒸發(fā)冷卻至 63℃ 后入糖化罐。其工藝流程圖如圖所示。 噴 射 加 熱 器 圖一 . 粉漿連續(xù)蒸煮液化工業(yè)流程 干物質(zhì)含量 B0=%的薯干比熱容為； C0 = （ ） = [kJ/()] 粉漿干物質(zhì)濃度為： B1 = （ *100） = % 蒸煮醪比熱容為： C1 = B1 C0+（ CW） = % +（ %） = [kJ/()] 式中 Cw—— 水的比熱容 [kJ/()] 為簡化計算，假定蒸煮醪的比熱容在整個蒸煮過程維持不便。 （ 1 經(jīng)噴射液化加熱后蒸煮醪量為： + （ 8855） = （ kg） 式中 —— 噴射液化器加熱蒸汽（ ）的焓（ kJ/K） （ 2）經(jīng)二液化維持罐出來的蒸煮醪量為： – （ 8884） = (kg) 式中 —— 第二液化維持罐的溫度為 84 度下飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) (3)經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為； + （ 11584） =(kg) 調(diào) 漿 桶 液 化 維持罐 維持罐 滅 菌 維持罐 汽液 分離 器 真 空 冷 卻 器 式中 115—— 滅酶溫度（攝氏度） —— 飽和蒸汽的焓（ kJ/K） （ 4）經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量： （ ） = (kg) 2245 式中 2245—— 攝氏度下飽和蒸汽 的汽化潛熱 (kg) （ 5）經(jīng)真空冷卻后最終蒸煮醪量為： （ ） =(kg) 2351 式中 2351—— 真空冷卻溫度為 63 攝氏度下的飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) 6. 糖化醪與發(fā)酵醪量的計算 社發(fā)酵結(jié)束后成熟醪量含酒精 10%（體積分數(shù)），相當于 %（質(zhì)量分數(shù)）。并設(shè)蒸煮效率為 98%，而且發(fā)酵罐酒精捕集器 回收酒精洗水和洗罐用水分別為成熟醪量的 5%和 1%則生產(chǎn) 1000kg95%（體積分數(shù)）酒精成品有關(guān)的計算如下： （ 1） 的成熟發(fā)酵醪量為： F1 = 1000 % （ 100+5+1） 247。100 = 124477(kg) 98% % （ 2） 不計酒精捕集器和洗罐用水，則成熟發(fā)酵醪量為： 12477247。 106% = 11771(kg) （ 3） 入蒸餾塔的城市醪乙醇濃度為： 1000 % =%（質(zhì)量分數(shù)） 98% 12477 （ 4） 相應(yīng)發(fā)酵過程放出 CO2 總量為： 1000 % 44 =902(kg) 98% 66 (5)接種量按 10%計，則酒母醪量為： 11771+902 10% = (kg) （ 100+10） 247。100 （ 6） 化醪量 酒母醪的 70%是糖化醪，其余為糖化劑和稀釋水，則糖化醪量為 11771+902 70% = 12327(kg) （ 100+10） 247。 100 （ 1）醛酒 產(chǎn)量 在醛塔取酒一般占成品酒的 %— 3%，在保證主產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，醛酒量取得越少越好。設(shè)醛酒量占成品酒精的 2%，則生產(chǎn) 1000kg成品酒精可得次品酒精兩為： 100 2% = 20 （ kg） （ 2）普通三級酒精酒精產(chǎn)量 每產(chǎn)生 1000kg 酒精，其普通三級酒精產(chǎn)量為： 100020 = 980 (kg) （ 3）雜醇油產(chǎn)量 雜醇油通常為酒精產(chǎn)量的 %— %，取平均值 %，則淀粉原料生產(chǎn) 1000kg 酒精副產(chǎn)雜醇油量為： 1000 % = 5 （ kg） （ 4）廢醪量的計算 廢醪量是進入蒸餾塔的成熟發(fā)酵醪減去部分水和酒精成方及其揮發(fā)成分后的殘留液。此外，由于醪塔是使用直接蒸汽加熱，所以還需加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。醪塔的物料和熱量蘅算如圖所示： V1 Q3=V1t F1 Q1=1FC1t Q4= Q4’ + D1t4 D1 Q1=1FC1t Wx+ D1 圖二 .的物料和熱量衡算 設(shè)進塔的醪液（ F1）的溫度 t1=70 度，排除廢醪的溫度 t4=105 度：成熟醪固形物濃度為 B1=%，塔頂上升酒器的乙醇濃度 50%（體積分數(shù)）即 %（質(zhì)量分數(shù)）。則： ① 醪塔上升蒸汽量為 : V1=12477 =1999（ kg） % ② 殘留液量為 : Wx = 124771999 = 10478 (kg) ③ 成熟醪比熱容為： c1 = 4018 () =4018 (*%) =[kJ/()] ④ 成熟醪帶入的熱量為： Q1 = F1 c1 t1 = 12477 70 =3460000(kg) ⑤ 蒸餾殘液固形物濃度為： B2 = F1 B1 = 12477 % =% Wx 10478 此計算是間接加熱，故沒有蒸汽冷凝水的工藝。 ⑥ 蒸餾殘液的比熱容為 : C2+4018（ ） = [Kj/()] ⑦ 塔底殘留液帶出熱量為： Q4 = Wx c2 t4 =10478 105 =4430000(kJ) 查附表得 50%（體積分數(shù)）酒精蒸汽焓為 I=1965kJ/kg,故有： 醪 塔 ⑧ 上升蒸汽帶出熱量為： Q3= V1 I = 199 1965 =3930000(kJ) 塔底采用 （表壓）蒸汽加熱，焓為 。又蒸餾過程熱損失Qn 可取為傳熱總熱量的 1%。根 據(jù)熱量衡算，可得消耗的蒸汽量為： D1 = Q3+Q4+QnQ1 Icwt4 = 393000