【正文】 冷水來(lái)自蒸餾車間冷水高位箱，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器維持恒壓送入連續(xù)稀釋器內(nèi)。 糖蜜酒精連續(xù)發(fā)酵 是 在一組串聯(lián)的發(fā)酵罐與后發(fā)酵罐內(nèi)完成，擴(kuò)大培養(yǎng)酒母所用稀糖液不斷地定 量流入 1 號(hào) 主 發(fā)酵罐，主發(fā)酵用的濃糖液也是不斷地定量流入 1 號(hào) 主 發(fā)酵罐，與 酒母 罐送來(lái)的酒母醪混合開(kāi)始發(fā)酵，然后逐個(gè)地、自上而下地通過(guò)所有的發(fā)酵罐和后發(fā)酵罐，約 36 小時(shí)左右，發(fā)酵即告成熟，成熟 醪 自最后一個(gè)后發(fā)酵罐底部排出，用成熟醪泵送去蒸餾。Bx的低濃度稀糖液，在發(fā)酵罐罐流加 32~40186。 整個(gè)工藝流程包括糖蜜原料及其貯存、稀糖液的制備和處理、糖蜜酒精酵母及其培養(yǎng)和糖蜜酒精發(fā)酵四個(gè)過(guò)程。 從制糖原料來(lái)分，糖蜜可分為甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。甘蔗糖蜜中含有較大量的蔗糖和轉(zhuǎn)化糖。 糖蜜成分 糖蜜是蔗糖結(jié)晶的母液，含有蔗汁中天然成分和在蔗汁處理和煮糖時(shí)的添加物質(zhì)以及蔗汁處理和煮糖時(shí)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，如焦糖、黑色素等。甜菜糖蜜錘度一般為 75~84186。Bx） 全糖分 /% 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 21 蔗糖 /% 轉(zhuǎn)化糖 /% — 純度 /% pH 膠體 /% 硫酸灰分 /% 總氮量 /% 磷酸（ P2O5） /% 糖蜜貯存 （ 1） 糖蜜貯存的要求： ①為防止塵沙、污水、雜菌的污染，保持糖蜜的純凈，要求采用密閉容器。 ⑤稀糖蜜和受到污染的糖蜜不宜過(guò)久貯存，以免造成糖分的過(guò)多損失。 稀糖液的制備及處理 糖蜜原料制作稀糖液及處理的流程為： 糖蜜 稀釋 酸化 添加營(yíng)養(yǎng)鹽 滅菌 澄清 稀糖液 糖蜜的稀釋 （ 1）糖蜜稀釋的目的 目的是為了降低糖液中糖的濃度和無(wú)機(jī)鹽的濃度，使其適合于酵母的生長(zhǎng)，繁殖和發(fā)酵。Bx，雙濃度流程稀糖液濃度分別為：酒母年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 22 培養(yǎng)液 14~18 186。如果工廠原有糖化鍋設(shè)備，一般都利用糖化鍋?zhàn)飨♂屧O(shè)備。 添加營(yíng)養(yǎng)鹽 （ 1）添加營(yíng)養(yǎng)鹽的目的 為了保證酵母的正常生長(zhǎng)繁殖和發(fā)酵，根據(jù)糖蜜原料的化學(xué)組分，必須在糖液中添加酵母所必需的營(yíng)養(yǎng)。補(bǔ)充氮通常是以硫酸銨作氮源，用量為每噸糖蜜使用含氮 21%的硫酸銨 1~，即糖蜜量的 %~%。 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 23 （ 1）化學(xué)滅菌法 化學(xué)滅菌法是采用化學(xué)防腐劑來(lái)殺滅雜菌的方法。 該方法要消耗大量的蒸汽，工廠一般不采用，只有糖蜜被嚴(yán)重污染時(shí)，才采用此法予以滅菌。酸的加用可以在稀糖液中加用，也可以在原糖蜜中加用。 糖蜜澄清方法分為機(jī)械澄清法、加酸澄清法和絮凝劑澄清法。Bx，加稀糖液量 %~%的硫酸，同時(shí)加入 %的 KMnO4，通入無(wú)菌空氣 1~2h，靜置后去除沉淀。Bx 左右， 同時(shí)添加濃 H2SO4，調(diào) pH 值至 ~，通入無(wú)菌空氣并酸化 56h，取上清液稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。Bx，加一定硫酸調(diào) PH3~，加熱 90℃，添加 8ppmPAM，攪拌均勻，澄清靜止 1h，取清夜即可制備稀糖液用。 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 25 它的發(fā)育最適溫度 33℃ ，發(fā)育最適 — 5，發(fā)酵最適溫度 33— 35℃ ，發(fā)酵最適 pH2— 5，死滅溫 度 60℃ ，對(duì)酒精的抵抗能力在 10％約為 48 小時(shí)。 菌落呈白色圓形，有光澤，中心部稍凸起，邊緣皺折。 它們適于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)營(yíng)養(yǎng)分的要求不象臺(tái)灣 396，在營(yíng)養(yǎng)條件較差的低純度糖蜜培養(yǎng)液中，亦能保持正?；顒?dòng)，酵母細(xì)胞數(shù)和發(fā)酵速度不受影響。 (4)甘化 I 號(hào) 該菌種是廣東省江門甘蔗化工廠 1968 年從甘蔗糖蜜中分離選育出來(lái)，適于甘蔗糖蜜原料酒精發(fā)酵，它的細(xì)胞多呈圓形，部分呈卵圓形，在麥汁中培養(yǎng)細(xì)胞大小為 56 微米。 (5)川 345 該酵母菌種是 1952 年四川省糖酒工業(yè)研究所選育出來(lái)的，適于甘蔗糖蜜酒精的發(fā)酵，在發(fā)酵溫度 40℃ 時(shí)，發(fā)酵率仍很好，是目前內(nèi)江糖廠酒精車間等常用的酵母菌種。 (6)川 102 也是 1952 年四川省糖酒工業(yè)研究所選育出來(lái)的，適于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵，產(chǎn)生酒精能力特別高，雜醇油產(chǎn)量極少，也是目前四川省內(nèi)江糖廠酒精車間等常用的酵母菌種。 糖蜜酒精酵母的純種擴(kuò)大培養(yǎng) 糖蜜酒精酵母純種擴(kuò)培流程： 固體斜面 液體試管 三角瓶 卡式罐 小酒母 2． 6 蒸餾生產(chǎn)流程設(shè)計(jì) 蒸餾工藝流程 半直接式三塔蒸餾流程圖： 成 熟 來(lái)自醪池 醪 工業(yè)酒精 預(yù)熱器 冷凝器 冷凝器 冷凝器 冷凝器 冷凝器 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 27 醛酯酒 成品 雜醇油 蒸汽 流程說(shuō)明 三塔式連續(xù)蒸餾流程包括三個(gè)塔，一是醪塔，另一是排醛塔，又稱分餾塔，它安裝在醪塔與精餾塔之間，它的作用是排除酯醛類等頭級(jí)雜質(zhì)，三是精餾塔，它除了濃縮酒精提高濃度的作用外，還繼續(xù)排除雜質(zhì)達(dá)到提純酒精，使能達(dá)到 精餾 酒精的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在 13 層左右進(jìn)料，塔頂溫度控制在 79℃ ，酯醛酒含酒精體積分?jǐn)?shù)為 %~96%，酯醛酒的提取量為成品的 %~3%。 蒸餾工藝流程論證 生產(chǎn)醫(yī)藥酒精的糖蜜酒精工廠大多采用雙塔式液相過(guò)塔連續(xù)蒸餾流粗餾塔 排醛塔 精餾塔 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 28 程。通常多采用氣相提取雜醇油，在精餾塔進(jìn)料層板上第 4 層塔板上提取。 對(duì)于生產(chǎn) 無(wú)水 酒精 的糖蜜酒精工廠，若采用二塔式液相過(guò)塔連續(xù)蒸餾流程，要從粗酒精中分離出酯醛混合物達(dá)到 精餾 酒精的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是較難的。而直 接三塔式連續(xù)蒸餾流程的除雜效率是不高的。 無(wú)水酒精的制備 經(jīng)過(guò)精餾過(guò)后得到的酒精，含酒精量不會(huì)大于 ％ (重量 )，若需要進(jìn)一步的濃縮，用一般的方法是不可能的，因?yàn)樵谶@種乙醇含量時(shí)，酒精年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 29 和水形成了恒沸混合物；在這個(gè)濃度時(shí)生成的蒸氣的組成和液體的組成一樣。 應(yīng)用生石灰生產(chǎn)無(wú)水酒精，勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量差，酒精收率低，目前已很少使用。 共沸脫水法 共沸脫水法是以共沸現(xiàn)象為基礎(chǔ)的脫水方法， 常用的共沸劑為苯、戊烷、環(huán)己烷等。 鹽脫水法 鹽脫水法是應(yīng)用能使共沸點(diǎn)移位的鹽類溶液來(lái)達(dá)到增濃酒精制得無(wú)水酒精的。但其工業(yè)化尚 待時(shí)日。 3 生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo) 鉀型樹(shù)脂 無(wú)水乙醇 樹(shù)脂加熱再生 年產(chǎn) 2700 噸酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 31 原料、輔料主要技術(shù)規(guī)格 表 31 糖蜜酸化操作條件 酸化糖蜜濃度 酸度 酸化時(shí)間 55~60186。Bx ~ 27~30℃ 表 33 發(fā)酵過(guò)程操作條件 濃度 酸度 含酒分（容） 溫度 酵母數(shù)量（億/ml） 殘?zhí)橇? 成熟酒母醪 8~9186。D 3~% 32~34℃ ~ 成熟醪 ≥ 10186。 雙濃稀釋 稀糖適用于酵母繁殖；濃糖適用于糖蜜發(fā)酵。 成熟醪進(jìn)入粗餾塔前必須進(jìn)行預(yù)熱，減小溫差，有利于粗餾塔穩(wěn)定運(yùn)行。 分子篩 為得到無(wú)水酒精， 酒汽須加熱至 250320℃，從頂部通入，穿過(guò) 3A 分子篩床時(shí)，因分子篩微孔對(duì)誰(shuí)有很強(qiáng)的親和力，就將水分子吸附在微孔內(nèi)。Bx （ 2）輔助材料用量（對(duì)糖蜜重量 %） 輔料：①粗硫酸 % ②硫酸銨 % （ 3）發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo) 酵母糖液與發(fā)酵糖液流加比 1： 1 發(fā)酵率 86% 發(fā)酵時(shí)間 ≤ 36 小時(shí) 成熟醪含酒分 ≥ 10% 殘?zhí)? % 蒸餾率 ≥ 97% 發(fā)酵溫度： 27~34℃ 產(chǎn)品分配比（占成熟醪中無(wú)水酒精重量 %） 成品酒精 100% 雜醇油 ≤ % 蒸餾損失 ≤ 3% 產(chǎn)品與糖蜜耗材比 1： 注：參數(shù)為生產(chǎn)工藝指標(biāo)：以上百分率為體積百分率。 24 1000= 2750247。 = m3/d 247。 = 247。 260= 247。 4 物料衡算與熱量衡算 物料衡算 計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 1）原料 原料：廢糖蜜 規(guī)格：固形物 80186。 精餾塔 精餾塔的塔頂溫度一般應(yīng)控制在 79℃，塔底溫度應(yīng)控制在 105107℃，塔中溫度在取酒正常的情況下，在 8892℃之間。溫度不能過(guò)低，醪中的酒精沒(méi)有完全蒸發(fā)出來(lái)，逃酒率明顯增大。D ≥ % 30~32℃ 1% 表 34 粗餾 塔操作條件 醪液入塔溫度 塔底壓力 塔底溫度 塔頂溫度 廢液含酒量 塔底加熱蒸氣 70~75℃ ~ 105~110℃ 92~95℃ %（ v） MPa 表 35 排醛塔操作條件 塔底溫度 塔底壓力 塔頂溫度 第二冷凝器酒溫 脫醛酒體積分?jǐn)?shù) 酯醛酒體積分?jǐn)?shù) 84~86℃ 78~79℃ 40℃ 36%~38% 95%~96% 表 36 精餾塔操作條件 塔底壓力 塔底溫度 塔頂溫度 雜醇油抽出區(qū)溫度 ~ 102~104℃ ~℃ 85~90℃ 表 37 分子篩再生條件 塔內(nèi)進(jìn)口溫度 出口溫度 再生時(shí)間 250~320℃ ≥ 150℃ 34 小時(shí) 工藝技術(shù)指標(biāo)設(shè) 計(jì) 表 38 工藝技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 備注 蒸餾率 97% 出酒率 % 總回收率 % 工藝技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)說(shuō)明 Ph： 5~6186。D % 32~33℃ 1~ 第 1 主發(fā)酵罐 19~20 186。D 5~6h 表 32 糖蜜稀釋操作條件 濃度 酸度 溫度 稀糖液 12~15186。 離子交換脫水法 常用的樹(shù)脂為聚苯乙烯鉀型強(qiáng)酸性樹(shù)脂。此方法已在浙江、江蘇等地的工廠得到應(yīng)用。 真空脫水法 真空蒸餾法是利用真空條件下酒精 水恒沸混合物向酒精濃度增大方向發(fā)展，達(dá)到一定真空度（ ）就能蒸餾得到無(wú)水酒精的方法。流程如下： 精餾酒精 分子篩塔 無(wú)水酒精 再生 精餾塔 酒精 分子篩法生產(chǎn)無(wú)水酒精有下列優(yōu)點(diǎn)：①產(chǎn)量大、成品質(zhì)量較好；②操作簡(jiǎn)單方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低，便于自動(dòng)控制；③投資費(fèi)用低，安裝簡(jiǎn)單方便；④能耗少，運(yùn)行費(fèi)用低，生產(chǎn)成本低；⑤消除其他方法添加劑的處理和污染等問(wèn)題。 吸水劑脫水法 該方法主要是以固體吸水劑或液體吸水劑吸去酒精中的水分得到無(wú)水酒精的。這是由于醪塔所蒸出酒氣經(jīng)冷凝成為液體，在這冷凝過(guò)程中可 多一次排除頭級(jí)雜質(zhì)的機(jī)會(huì)，顯然生產(chǎn)費(fèi)用要大些。 三塔式連續(xù)蒸餾流程，由于醪塔蒸餾出的粗酒精進(jìn)入排醛塔，以及排醛塔脫醛酒進(jìn)入精餾塔是氣相或液相的不同，又可分為直接式、半直接式及間接式三種類型，其中以半直接三塔式連續(xù)蒸餾在糖蜜酒精工廠廣泛采用。雜醇油的分離是自精餾塔氣相提取，經(jīng)冷卻器冷卻后，再加水稀釋至含酒精 25— 30％時(shí)，雜醇油分層浮在上面，送至貯存罐中，而下層的 淡 酒精則送至成熟醪貯箱中。而液相過(guò)塔，由于醪塔發(fā)生的蒸汽先冷凝成液體，然后進(jìn)入精餾塔，這樣可以分別在醪塔與精餾塔的最后一個(gè)冷凝器回收醛酒，并送回主發(fā)酵罐中，由于多一次排醛機(jī)會(huì)，成品質(zhì)量較好，同時(shí)操作也較穩(wěn)定 ，可避免產(chǎn)生液泛現(xiàn)象。糖蜜酒精廠由于酯醛餾出物數(shù)量較大，則將其返回發(fā)酵罐中再次發(fā)酵，以增加酒精得率。因?yàn)轷ト╇s質(zhì)在酒精濃度低時(shí)精餾系數(shù)較大，所以進(jìn)入排醛塔的酒精體積分?jǐn)?shù)控制在 35%~40%之間較好。 川 102 酵母形態(tài)多呈圓形及卵圓形，增殖快，數(shù)量多，最適發(fā)育溫度28—— 30℃ ，最適發(fā)酵溫度 31— 34℃ ，最 高不超過(guò) 36℃ ，抗酒精能力強(qiáng)，能耐 12—— 14％ (容量 )的酒精，耐酸能力強(qiáng)，發(fā)酵產(chǎn)酒精特別高，雜醇油產(chǎn)量極少。 川 345 酵母的最適發(fā)育溫度是 28— 30℃ ，最適發(fā)酵溫度 31— 35