【正文】 設(shè)計(jì)說明書 題 目 學(xué) 院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè) 生物工程 姓 名 指導(dǎo)教師 提交日期 目 錄摘要 ………………………………………………………………………………… 1緒論 …………………………………………………………………………… 31. 淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝 ………………………………………………………… 7二．物料衡算 （一）15000噸淀粉原料酒精廠全廠物料衡算 …………………………………… 15 (2) 食用國(guó)標(biāo)酒精發(fā)酵車間的物料衡算 ……………………………………… 30(三)酒精發(fā)酵車間衡算 ………………………………………………………… 33三．設(shè)備計(jì)算與選型（1） 發(fā)酵設(shè)備的計(jì)算與選型 …………………………………………………… 36（2） 蒸餾段的衡算與選型 ………………………………………………… 45參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………… 59謝 辭 ………………………………………………………………………………… 591摘 要酒精在人們?nèi)粘Ｉ钜约翱茖W(xué)研究等諸多領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用。世界酒精行業(yè)以及我國(guó)酒精行業(yè)都呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)量逐年遞增。發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的能力將成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志。發(fā)酵法主要是利用微生物無氧發(fā)酵，將含糖物質(zhì)如，甘蔗，甘薯，玉米等物質(zhì)內(nèi)的糖類轉(zhuǎn)化為乙醇，生成酒精。此法原料來源豐富，生產(chǎn)過程環(huán)保，值得大力推廣。本設(shè)計(jì)對(duì)酒精生產(chǎn)的發(fā)酵車間進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)備選型，力求理論和實(shí)踐相結(jié)合。發(fā)酵罐是反應(yīng)設(shè)備(化工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng))的主要設(shè)備。其作用：①使物料混合均勻；②使氣體在液相中很好分散；③使固體顆粒在液相中均勻懸??； ④使不均勻的另一液相均勻懸浮或充分乳化； ⑤ 強(qiáng)化相間的傳質(zhì)；⑥強(qiáng)化傳熱。目前已廣泛地用于制藥、味精、酶制、食品行業(yè)等。它的主要組成部分包括釜體、攪拌裝置、傳熱裝置、軸封裝置。還根據(jù)需要加其他的附件，如裝焊人孔、手孔和各種接管(為了便于檢修內(nèi) 件及加料、排料)，安裝溫度計(jì)、壓力表、視鏡、安全泄放裝置(為了操作過程中有效地監(jiān)視和控制物料的溫度、壓力)等。釜體是由簡(jiǎn)體和兩個(gè)封頭組成，它的作用是為物料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)提供一定的空間。攪拌裝置是由傳動(dòng)裝置、攪拌軸和攪拌器組成，它的作用是參加反應(yīng)的各種物料均勻混合，使物料很好地接觸而加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。攪拌裝置可以分為非潛水型(僅驅(qū)動(dòng)機(jī)和減速機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)露在液體外面)和潛水型(從驅(qū)動(dòng)機(jī)至攪拌器全部潛入液體內(nèi))兩種類型。傳熱裝置是在釜體內(nèi)部設(shè)置蛇管或在釜體外部設(shè)置夾套，其作用是使控制物料溫度在反應(yīng)所需要范圍之內(nèi)。軸封裝置為攪拌罐和攪拌軸間的密封，以防止反應(yīng)物料的逸出和雜物的滲入，通常采用填料密封或機(jī)械密封。本文參考酒精發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌發(fā)酵罐。 關(guān)鍵詞: 酒精；發(fā)酵法；發(fā)酵車間 SummaryAlcohol has very extensive application in a great deal of fields such as people39。s daily life and scientific research. The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world. The output is increased progressively year by year. The ability for producing alcohol of the fermented law will bee the sign of a national economic strength. The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment, it suck candy material like,sugarcane, sweet potato, carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. This law raw material sources are abundant , the environmental protection of the production process, is worth popularizing in a more costeffective manner. Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus , strive to make the theory bine with practice.Fermenter is the main equipment response equipment ( chemical production to achieve the chemical reaction) . Its role : ① the material mixing 。 ② gas well dispersd in the liquid phase 。 ③ uniform solid particles suspended in the liquid phase 。 ④ make another uneven uniformly suspended or emulsified liquid 。 ⑤ strengthen and white mass transfer 。 ⑥ heat transfer enhancement .Has been widely used in the pharmaceutical , monosodium glutamate , enzyme system, such as the food industry . Its main ponents include the kettle , stirring means , heat transfer means , the shaft sealing device . Also necessary to add other accessories, such as assembly and welding manholes, hand holes and various takeover ( For ease of maintenance the parts and feeding, nesting ) , install thermometers , pressure gauges, sight glass, safety relief device ( for operating procedure effectively monitor and control the material 39。s temperature , pressure) and so on .Simplified and kettle body is posed of two head position, its role is to provide some materials for the chemical reaction space . Stirring means by the drive means is a stirring shaft , and a stirrer consisting of , its role is reacted uniformly mixed various materials , the material makes good contact with the accelerated chemical reaction. Stirring device can be divided into non diving ( only the driver and gear and drive out in a liquid gel ) and diving ( from driver to sneak into the blender all the liquid ) of two types. The heat transfer means is provided in the flexible tube inside the autoclave or in a jacket provided outside the reactor body , and its role is to control the material temperature in the range necessary for the reaction . Seal stirred tank and the stirring means is between the shaft seal to prevent the escape of the reaction mass and the infiltration of debris , usually packing or mechanical seal. References of the alcoholic fermentation process design mechanical agitation fermentor .Keyword: Alcohol Fermented law Fermented workshop 緒 論? 酒精的主要性質(zhì)無色、透明，具有特殊香味的液體（易揮發(fā)），密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取劑）。是一種重要的溶劑，能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物。 外觀與性狀： 無色液體，有酒香。 熔點(diǎn)(℃)： 沸點(diǎn)(℃)： ,相對(duì)密度(水=1)： , 相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)： , 飽和蒸氣壓(kPa)： (19℃) 燃燒熱(kJ/mol)： 臨界溫度(℃)： 臨界壓力(MPa)： 辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值： 閃點(diǎn)(℃)： 12 引燃溫度(℃)： 363 爆炸上限%(V/V)： 爆炸下限%(V/V)： 溶解性： 與水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多數(shù)有機(jī)溶劑。? 酒精的主要用途酒精的用途按需求量多少可分為三方面：用量最大的燃料酒精，調(diào)制酒精飲料用的食用酒精；化工醫(yī)藥用酒精。，其優(yōu)勢(shì)在于發(fā)酵酒精屬于可再生能源，乙醇不僅是一種優(yōu)良燃料，它作為一種優(yōu)良燃油品質(zhì)改善劑被廣泛使用，其優(yōu)良特性主要有：乙醇是燃油的增氧劑，是汽油燃燒完全，大大節(jié)能和環(huán)保的；乙醇具有很好的抗爆性能；乙醇是優(yōu)于太陽能的一種生物轉(zhuǎn)化能源，是可再生資源。，充分利用酒精以提高白酒質(zhì)量主要表現(xiàn)在：降低邪咂味，適量調(diào)制優(yōu)質(zhì)酒精借以沖淡雜質(zhì)，使酒味純正，香味突出。，勾兌酒精酒體純凈，既衛(wèi)生又安全，而且透明度高，加水不渾濁。：可作為大專院校及科研院所等的實(shí)驗(yàn)室以餐飲業(yè)的燃料；可作為細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究使用的優(yōu)良的固定劑和脫水劑，可作為優(yōu)良的防凍降溫介質(zhì)。可作為燃料乙醛，乙酸，乙醚。 大型酒精企業(yè)除主要生產(chǎn)酒精外，還有如下副產(chǎn)物：優(yōu)質(zhì)顆粒飼料DDGS（全價(jià)干酒精糟）優(yōu)質(zhì)食用級(jí)CO2. CO2是發(fā)酵酒精相伴生產(chǎn)的數(shù)量最大的副產(chǎn)品。高純度食用級(jí)CO2除用做碳酸飲料外還有氣體保護(hù)焊接，藥物萃取，溫室生產(chǎn)等方面有較廣的用途；玉米油；玉米胚芽油是優(yōu)質(zhì)保健食品；玉米，小麥等為原料的大型究竟生產(chǎn)企業(yè)。還可以生產(chǎn)玉米淀粉，葡萄糖漿，果糖漿，玉米蛋白等，雜醇油是某些食用香料的主要原料。? 世界酒精生產(chǎn)狀況目前，全世界酒精年產(chǎn)量約3394萬噸。其中美國(guó)和巴西的酒精產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的66%。美國(guó)，巴西，中國(guó)，俄羅斯是世界酒精生產(chǎn)大國(guó)。2001年中國(guó)酒精總產(chǎn)量已躍居第三位。? 我國(guó)酒精行業(yè)基本狀況我國(guó)的酒精工業(yè)始于1900年黑龍江哈爾濱市，建國(guó)前全國(guó)的總產(chǎn)量已居世界第三位。我國(guó)酒精總產(chǎn)量還不到一萬噸，新中國(guó)成立后歷經(jīng)50年的發(fā)展初步形成了企業(yè)生產(chǎn)，工廠設(shè)計(jì)，科學(xué)研究，人才培訓(xùn)，綜合利用，檢驗(yàn)檢測(cè)，產(chǎn)品銷售等一個(gè)完整的酒精工業(yè)體系，中國(guó)的酒精產(chǎn)量已增長(zhǎng)到300萬噸，躍居世界第三。其中年產(chǎn)5萬噸以上企業(yè)10家。3萬噸的企業(yè)20家，萬噸以上的70家。2000年我國(guó)政府燃料酒精規(guī)劃的實(shí)施標(biāo)志著中國(guó)酒精產(chǎn)業(yè)還要上一個(gè)臺(tái)階，2003年吉林（一期年產(chǎn)量30萬噸）大型燃料酒精企業(yè)的投產(chǎn)。說明中國(guó)酒精生產(chǎn)能力已接近世界先進(jìn)水平，但有專家指出：目前，中國(guó)玉米燃料酒精生產(chǎn)企業(yè)需進(jìn)一步提高的工藝環(huán)節(jié)。包括干法脫胚制油，中溫雙酶法糖化，濃醪連續(xù)發(fā)酵，多塔差溫蒸餾，廢熱多效真空蒸發(fā)；CIP清洗系統(tǒng)等。2001年中國(guó)釀造酒工業(yè)協(xié)會(huì)酒精分會(huì)開始創(chuàng)辦專業(yè)刊物《酒精》，說明中國(guó)酒精產(chǎn)業(yè)又開始了一個(gè)科研與生產(chǎn)相結(jié)合的新階段。? 酒精工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)隨著酒精工業(yè)的不斷發(fā)展，酒精工業(yè)已逐步從傳統(tǒng)工藝的模式中解放出來。廣大工程技術(shù)人員都在努力研究和開發(fā)新工業(yè)，新設(shè)備，選育新的高產(chǎn)穩(wěn)定的菌種。由于世界范圍內(nèi)耕地面積都在不斷減少。以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的比例也在減，以糖蜜為原料生產(chǎn)酒精的比例卻有明顯提高。具有關(guān)報(bào)道，全世界酒