【正文】 畢業(yè)設(shè)計說明書題 目: 年產(chǎn)10萬噸酒精廠糖化設(shè)備工藝設(shè)計院系名稱: 生物工程學(xué)院 專業(yè)班級: 生物工程072 學(xué)生姓名: 譚蘭學(xué) 號: 07051020220指導(dǎo)老師: 鄧靜四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書設(shè)計（論文）題目：年產(chǎn)10萬噸酒精廠糖化設(shè)備工藝設(shè)計學(xué)院：生物工程 專業(yè)：生物工程 班級：生工072 學(xué)號：07051020220學(xué)生：譚 蘭 指導(dǎo)教師：鄧 靜（教授）接受任務(wù)時間： 教研室主任： （簽名）　二級學(xué)院院長： （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求⑴、全廠工藝論證；⑵、全廠物料衡算、主體設(shè)備熱量（蒸汽、冷媒）、水量衡算；⑶、重點車間主體設(shè)備選型設(shè)計計算及附屬設(shè)備設(shè)計選型；⑷、圖紙繪制要求：①、全廠工藝流程方框圖重點車間帶控制點工藝流程圖；②、重點車間帶控制點工藝流程圖；③、主體設(shè)備裝配圖。⑸、撰寫設(shè)計說明書一份；⑹、產(chǎn)品規(guī)格：食用酒精；⑺、生產(chǎn)原料： 玉米；⑻、生產(chǎn)安排：年生產(chǎn)天數(shù)為300天 ； ⑼、廠址：山東某地 。2．指定查閱的主要參考文獻及說明⑴、[M].；⑵、[M].；⑶、(上、下)[M].；⑷、[M]. 中國輕工業(yè)出版社,1998年；⑸、賈樹彪主編. 新編酒精工藝學(xué)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社,2009年。3．進度安排進度設(shè)計（論文）各階段名稱起 止 日 期1全廠工藝流程及工藝參數(shù)的選擇與論證03月14日04月10日2工藝計算04月11日04月24日3重點車間主體設(shè)備設(shè)計及附屬設(shè)備選型04月25日05月15日4圖紙繪制05月16日05月29日5設(shè)計說明書撰寫、排版及裝訂05月30日06月12日注：本表在學(xué)生接受任務(wù)時下達39 / 48摘要 本設(shè)計為年產(chǎn)十萬噸酒精廠糖化設(shè)備工藝的設(shè)計。依據(jù)山東的特點選擇以玉米為原料生產(chǎn)使用酒精。工藝上的設(shè)計為：在淀粉質(zhì)原料的蒸煮、糖化工藝方面采用一級真空冷卻連續(xù)糖化雙酶法液化糖化工藝（提高淀粉利用率）、在發(fā)酵方面，采用了應(yīng)用耐高溫酒精酵母、連續(xù)發(fā)酵工藝（提高生產(chǎn)效率）、三塔半直接式蒸餾（保證產(chǎn)品質(zhì)量及提高熱能利用率），通過物料衡算、設(shè)備選型計算，用水計算等合理優(yōu)化設(shè)計生產(chǎn)工藝過程。關(guān)鍵詞：食用酒精，液化糖化，發(fā)酵，蒸餾 前言酒精工業(yè)是在釀酒業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，我國對于世界制酒業(yè)有許多重大貢獻。近年來，我國酒精生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)水平又有了新的提高，新工藝新設(shè)備新菌種不斷涌現(xiàn)，酒精產(chǎn)量有了較大增長，質(zhì)量穩(wěn)定提高；在節(jié)約代用，降低消耗，降低成本，提高勞動生產(chǎn)率，提高淀粉出酒率及開展綜合利用與消除環(huán)境污染等各個方面，都取得了很大成績。目前，我國大多數(shù)酒精廠已經(jīng)采用了連續(xù)蒸煮糖化的工藝流程，全面實現(xiàn)了淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的連續(xù)化。生產(chǎn)酒精只是利用了玉米中的淀粉，玉米的部分仍可綜合利用，生產(chǎn)出藥物、食品添加劑以及專用飼料和農(nóng)業(yè)復(fù)合肥等產(chǎn)品。在綜合利用方面以二氧化碳的回收利用最為普遍，有的廠利用二氧化碳制造干冰、純堿和小蘇打。在自動控制儀表方面也有進展，有的廠已采用電腦實現(xiàn)了主要工序集中控制，目前，我國一些酒精廠正在朝著生產(chǎn)過程全面實行自動化方向發(fā)展。我國酒精生產(chǎn)以發(fā)酵法占絕對優(yōu)勢，而且80%左右的酒精都是用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)。酒精的化學(xué)名稱叫乙醇，為一種無色透明并且具有特殊芳香味和強烈刺激味的液體，是一種良好的有機溶劑。酒精及其副產(chǎn)品在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)（如防腐劑）、國防工業(yè)（如無煙火藥）、農(nóng)牧業(yè)（如殺蟲劑、飼料）和交通運輸業(yè)（如燃料）、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)（如消毒劑）和科研（如脫水劑）等方面有廣泛的用途。用食用酒精制造各種配制酒、勾兌白酒，強化葡萄酒以及用以釀制食醋、各種酒精性飲料和作為食品添加劑。目錄摘要 I前言 II第一章 工藝論證 1 1 1 2 2 3 5 5 7 7 蒸餾 10 11第二章 全廠物料衡算 13 13 14 16 18 19 22 23 25 26第三章 糖化設(shè)備的設(shè)計與選型 30 30 30 31 33 34 35 36 36 溫度計接口 36 37 37 37 38 38 38參考文獻 39致謝 40 第一章 工藝論證 酒精簡介及食用酒精的標準 酒精學(xué)名“乙醇”，是酒的主要成分。它的主要物理性質(zhì)是常溫呈液態(tài)，無色透明，易揮發(fā)，易燃燒，176。c，熔點為114176。c，溶于水，不易感染雜菌，刺激性較強，可溶于酸堿和少量油類，不溶解于鹽類。酒精作為一種原料性的產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量必須達到一定的標準。通常，酒精按含雜質(zhì)多少分為：無水酒精、試劑酒精、食用酒精，醫(yī)藥酒精，工業(yè)酒精。其食用酒精國家標準見下表所示:項目特級優(yōu)級普通級外觀無色透明氣味具有乙醇固有的香味，無異味無異臭口味純凈，微甜純正，微甜較純正項 目特 級優(yōu) 級普 通 級色度/號≤10乙醇/％（體積分數(shù)）≥硫酸試驗/號≤51060氧化時間/min≥403020醛/mg/L≤1330甲醇/mg/L≤250150正丙醇/mg/L≤235100異丁醇＋異戊醇/mg/L≤1230酸（以乙酸計）/mg/L≤71020酯（以乙酸乙酯計）/mg/L≤101825不揮發(fā)物/mg/L≤102025重金屬（以Pb計）/mg/L≤1氰化物（以HCN計）/mg/L≤5 酒精發(fā)酵機理發(fā)酵原是一種自發(fā)性的天然過程，微生物在合適的基質(zhì)上生長，分泌出各種酶將食物中的蛋白質(zhì)和碳水化合物分解，并將之吸收及轉(zhuǎn)化，最終形成風(fēng)味物質(zhì)。而微生物的品種、基質(zhì)的種類及預(yù)處理方法，以及發(fā)酵過程中環(huán)境條件的調(diào)控等，都是影響產(chǎn)品風(fēng)味的重要因素。代謝產(chǎn)生的酒精可與水以任意比例混合，然后穿過細胞進入發(fā)酵液。發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳逐漸溶于發(fā)酵醪中，達到飽和時，便吸附于細胞表面，超過吸附能力時，則二氧化碳變?yōu)闅馀萆仙钟捎诙趸贾g的相互碰撞，形成更大的氣泡上升。二氧化碳的上升帶動了醪液中酵母細胞的上下浮動，從而使酵母細胞更充分地與醪液中的糖分接觸，進而使發(fā)酵作用進行得更充分和更徹底。酒精酵母不含有阿爾法淀粉酶和貝塔淀粉酶，所以不能直接利用淀粉進行發(fā)酵。因此，在利用淀粉原料生產(chǎn)酒精時，必須先進行糖化。酵母菌體內(nèi)與酒精發(fā)酵關(guān)系密切的酶主要有兩類：一類水解酶，它能將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，如蔗糖酶、麥芽糖酶及甘糖酶；另一類是酒化酶，是參與酒精發(fā)酵的各種酶及輔酶的總稱（酵母細胞參與活動將糖轉(zhuǎn)化為酒精），如氧化還原酶、烯醇化酶等胞內(nèi)酶。 酒精生產(chǎn)的原料在我國玉米又名包谷，苞米，珍珠米，棒子，大黍等，在糧食中占有重要地位。由于玉米具有產(chǎn)量高、增產(chǎn)潛力大、適應(yīng)性強、營養(yǎng)豐富、用途廣泛等特點，因此，玉米對酒精工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。玉米除了可以產(chǎn)生酒精之外，還可以得到植物玉米油及營養(yǎng)酒糟 （DDGS）。穗心可以制取結(jié)晶木糖醇等。玉米中，黃玉米的淀粉含量稍高于白玉米。因此我們選擇黃玉米作為原材料，以下是玉米的化學(xué)組成：水分蛋白質(zhì)脂肪淀粉粗纖維灰分7 8106065 輔料的用量與出酒率及成品酒的質(zhì)量密切相關(guān)，因季節(jié)、原輔料的粉碎度和淀粉含量、酒醅的酸度和粘度等不同而異，通常優(yōu)質(zhì)糖谷的輔料用量為20%25%。在一定范圍內(nèi)，輔料用量大。加水量也相應(yīng)增加，所以產(chǎn)酒較多輔料又稱為填充量，本設(shè)計選用的輔料為粗谷糠、米糠和麩皮。粗谷糠即黍米的外殼，它具有用量少而發(fā)酵面大的優(yōu)點；同時，米糠是液體曲中糖化酶的主要來源；而麩皮中含有淀粉酶、氧化酶、過氧化酶及氧化氫酶等有利于酒精生產(chǎn)的酶類。選用的輔料成分及特性如下：名稱水分純淀粉含量%吸水量ｇ/kg谷糠230麩皮20米糠灰分粗蛋白91517注：入庫前，要求含水量低于14%以下。輔助添加量包括：酵母培養(yǎng)和糖化劑制備所需營養(yǎng)鹽，調(diào)PH所用酸類、洗滌劑、消毒劑、脫水劑等。1. 硫酸 %%。2. 磷酸鹽 。3. 硫酸銨 %%。4. 消毒劑 NaOH：碳酸鈉：漂白粉：水= 1::10:100。本工藝中，選擇液體曲作為糖化劑。液體曲的工藝流程如下：原菌種 原