【正文】 .................... 41 液糖化工段 ........................................................................................................... 42 糖化罐選型 .................................................................................................... 42 液化罐選型 .................................................................................................... 43 維持罐選型 .................................................................................................... 43 發(fā)酵工段 ............................................................................................................... 44 酒母罐選型 .................................................................................................... 44 酒精捕集器 .................................................................................................... 45 蒸餾工段 ............................................................................................................... 45 蒸餾設(shè)備 ........................................................................................................ 45 換熱器的選型 ................................................................................................ 45 粗餾塔的計算 ................................................................................................ 46 精餾塔的設(shè)計 ................................................................................................ 49 排醛塔 ............................................................................................................ 60 第 7 章 總體平面設(shè)計及全廠定員 .............................................................................. 63 總體平面設(shè)計 ....................................................................................................... 63 總體平面設(shè)計依據(jù) ........................................................................................ 63 總體平面設(shè)計原則及要求 ............................................................................ 63 目 錄 iii 總體平面設(shè)計內(nèi)容 ........................................................................................ 64 全廠定員 ............................................................................................................... 65 全廠定員表 .................................................................................................... 65 工作制度和薪酬制度 .................................................................................... 65 參考文獻 .......................................................................................................................... 67 致 謝 .............................................................................................................................. 69 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 1 第 1 章 緒 論 中國酒精工業(yè)的發(fā)展歷史 酒精工業(yè)是基礎(chǔ)的原料工業(yè)，其產(chǎn)品主要用于食品、化工、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。 雖經(jīng) 1900～ 1949 年約 50 年的演變和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，但全國酒精總產(chǎn)量還不到 1 萬噸。 2021 年中國政府燃料酒精規(guī)劃的實施，標(biāo)志著中國酒精產(chǎn)業(yè)上了一個大臺階。 木薯、甘蔗、甜菜、纖維素等非糧原料在酒精生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，受油價持續(xù)影響，中國燃料乙醇行業(yè)迎來歷史性機遇，近年來發(fā)展迅猛。國內(nèi)各廠家的生產(chǎn)技術(shù)水平也不一致?；瘜W(xué)合成法主要是利用煉焦炭、裂解石油的廢氣如乙烯等為原料，經(jīng)化學(xué)合成反應(yīng)而生產(chǎn)酒精。以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的廠家，大多數(shù)采用了風(fēng)選風(fēng)送的原料粉碎新工藝，大大減少了車間的粉塵飛揚，改善了勞動條件。從酒精發(fā)酵的情況來看，目前已有許多新工藝和新設(shè)備出現(xiàn)，這給 酒精發(fā)酵工業(yè)帶來了新的活力。將糧食原料酒精生產(chǎn)與酒糟處理結(jié)合起來，使得酒精生產(chǎn)與飼料生產(chǎn)相結(jié)合，實現(xiàn)飼料糧先釀酒精，酒糟做飼料的戰(zhàn)略目標(biāo)是部分解決酒精生產(chǎn)原料的有效途徑。高發(fā)酵強度酒精發(fā)酵新工藝也將會有突破性的進展，現(xiàn)在實驗室結(jié)果，發(fā)酵強度已超過 100g/(L 酒精工業(yè)的發(fā)展趨勢 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。 為進一步提高酒精生產(chǎn)水平，各國的工程技術(shù)人員都在研究新型的酒精發(fā)酵方法，如現(xiàn)已在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的固定化細(xì)胞酒精發(fā)酵法、耐高溫活性干酵母發(fā)酵法等的新的發(fā)酵工藝。 開發(fā)燃料乙醇的意義 化工能源已經(jīng)面臨著枯竭的挑戰(zhàn)，作為現(xiàn)代液體能源支柱的石油在不久的將來也必將消耗殆盡，因此開發(fā)各種替代液體能源已成為當(dāng)務(wù)之急。乙醇已不單是一種優(yōu)良燃料，它已經(jīng)成為一 種優(yōu)良的燃油品質(zhì)改善劑被廣泛使用。它是汽油中加入一定比例的變性燃料乙醇形成的一種新型混合燃料，目前一些國家作為汽車燃料來用。使用燃料乙醇可以達(dá)到節(jié)約石油、凈化空氣和轉(zhuǎn)化過剩的糧食等一舉多得之功效。推廣使用乙醇汽油被譽為是一項對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展有著重要戰(zhàn)略意義的利國利民之舉。 2021 年統(tǒng)計：美國的 20 個州有 49 個公司建有 62 個工廠生產(chǎn)燃料乙醇，大部分生產(chǎn)工廠是在美國的中北部地區(qū)，西部有 7 個工廠。 巴西燃料乙醇的應(yīng)用始于二十世紀(jì)初，到 1930 年乙醇 —汽油混合燃料的使用就達(dá)到一定的規(guī)模。 目前巴西年產(chǎn)乙醇 1000 萬噸左右， 97％用于燃料。 現(xiàn)在歐共體中，法國、西班牙和瑞典已生成和使用乙醇 —汽油混合燃料。由于燃料乙醇生產(chǎn)較汽油成本高，稅收優(yōu)惠的原則是將乙醇汽油價格調(diào)到與汽油相當(dāng)?shù)乃健? 畢業(yè)設(shè)計的題目 年產(chǎn) 14 萬噸燃料乙醇廠初步工藝設(shè)計，重點設(shè)備為發(fā)酵罐。 廠址選擇原則 廠址選擇一般 包含地點和場地選擇這兩個概念。 廠址選擇 （ 1）選址地點：吉林省吉林市 （ 2）選址依據(jù)：交通便利，空氣清潔，無污染，水質(zhì)好，水源豐富。56′E，北緯 42176。 B. 地貌和土壤 吉林市有 ―遠(yuǎn)迎長白，近繞松花 ‖的地勢，由于不同時期的大地構(gòu)造運 動，以及江河的侵蝕、剝蝕和堆積，形成了中山山區(qū) —低山丘陵區(qū) —峽谷湖泊區(qū) —河谷平原區(qū)的地貌。松花湖東有老爺嶺，湖西有摩天嶺、南樓山、肇大雞山，皆為中山山群。山嶺海拔 300～ 400 米，少數(shù)山峰高 600～ 700 米，是開發(fā)較早的 區(qū)域。河谷平原區(qū)，分布在松花江中游、永吉縣北部、舒蘭市中部及松花江支流的局部地段。春季少雨干燥，夏季溫?zé)岫嘤?，秋季涼爽多晴，冬季漫長而寒冷。公司產(chǎn)品可銷售于東北三省，并遠(yuǎn)銷華北地區(qū)及全國各地。 C. 交通運輸 吉林地理位置優(yōu)越，交通十分便利，是東北地區(qū)中部的重要交通樞紐。 原料來源、規(guī)格 用于酒精發(fā)酵的原料主要有：谷物原料（玉米、小麥、高粱、水稻）；薯 類原料（甘薯、木薯、馬鈴薯）；糖質(zhì)原料（甘蔗、甜菜、糖蜜）和纖維素原料。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 玉米品種很多，如裂皮玉米、硬皮玉米、馬齒玉米、甜玉米等，其中以馬齒玉米淀粉含量高，產(chǎn)量大。 （ 1）來源：玉米采購在吉林省吉林市 （ 2）規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn) 玉米粉（玉米渣、玉米糝）是由脫皮、脫胚的優(yōu)質(zhì)玉米精制而成。 氣味：具有特有的玉米香味，沒有酸味，霉變的味道及其他異味。麩皮的外觀指標(biāo)和理化指標(biāo)見表 25 所示。因此，在酒精生產(chǎn)時，應(yīng)采用已榨過油的米糠餅。酸性蛋白酶對淀粉質(zhì)的原料顆粒有溶解作用。液體時 ， 黃褐色 ， 允許有少量凝集物。 98％的濃 H2SO4密度為 （ 20℃ ）。工藝用水要求符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。冷卻用水硬度也不能過高，否則容易引起設(shè)備和管道表面結(jié)垢，影響冷卻效果。d。 表 211 變性燃料乙醇國家標(biāo)準(zhǔn) GB18350—2021 項目 單位 指標(biāo) 外觀 清澈透明、無肉眼可見懸浮物和沉淀物 乙醇 ％（體積） 水分 甲醇 實際膠質(zhì) mg/100mL 無機氯（以 Cl—計） mg/L 32 酸度（以 CH3COOH 計） 56 銅 pH 值 ～ 注： 1. 燃料乙醇在 20℃ 時 應(yīng)在 ～ ；加入燃料乙醇的變性劑，應(yīng)符合東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 16 GB17930—1999《車用無鉛汽油》的要求， 但不得加入含氧化物；燃料乙醇與變性劑的體積混合比例應(yīng)為 5： 1～ 20： 1，即變性劑在變性燃料乙醇中的體積百分含量為 ％～ ％（體積）。故酒精生產(chǎn)過程中所生產(chǎn)的副產(chǎn)物，必須進行綜合利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染。若將液體 CO2經(jīng)蒸發(fā)器吸收熱量，則可加壓制成干冰。雜醇油可用作測定牛奶中脂肪的試劑。在酒精蒸餾過程中，為了減少，甚至不提取醛酯餾東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 18 分，可以采用將它回入粗餾塔或回入發(fā)酵罐。在醫(yī)藥方面，還可用濃鹽提取法或稀堿提取法從酵母中提取核糖核酸。其中，酒精糟干燥的工藝流程為：酒糟 →離心分離 →蒸發(fā)濃縮 →干燥 →造粒 →包裝。能與水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。我國現(xiàn)在是石油凈進口國，解決好燃料問題是國策之一。 玉米原料生產(chǎn)酒精流程 玉米是淀粉質(zhì)原料，其生產(chǎn)酒精的基本原理為： 酶 （ C6H10O5） n ＋ nH2O → nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 20 酵母菌 C6H12O6 → 2CH3CH2OH ＋ 2CO2↑ 30～ 32℃ 采用的基本工藝流程為： 原料 粉碎 調(diào)漿 α－淀粉酶 蒸煮