【正文】 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 21 發(fā)酵罐的計算 發(fā)酵罐 物料衡算 （ 1） 61 罐物料衡算 來自 02 工段糖化醪量 =02 工段糖化醪總量 *（ 55%～ 60%） =*（ 55%～ 60%） =～ （ m3/h） 往 81罐送料量 =來自種子罐進料量 +來自 02糖化工段進料量 =～ +～ =～ （ m3/h） （ 2） 81 罐物料衡算 來自 02 工段糖化醪量 =02 工段糖化醪總量 *（ 30%～ 40%） =*（ 30%～ 40%） =～ （ m3/h） 往 82罐送料量 =來自 61罐進料量 +來自 02糖化工段進料量 =～ +～ =～ （ m3/h） （ 3） 82 罐物料衡算 往 83罐送料量 =～ （ m3/h） （ 4） 83 罐物料衡算 往 84罐送料量 =～ （ m3/h） （ 5） 84 罐物料衡算 往成熟醪中間罐送料量 =～ （ m3/h） 實際生產時發(fā)酵時間為 55～ 60h。由于酵母翻一倍的時間為兩小時，為了安全起見，停留時間設置為 3小時 。 7. 濃醪發(fā)酵，發(fā)酵總時間 5560 h。是液、糖化不徹底?？杉尤脒m量的植物油消泡。當 R0301A罐內物料倒空時，停泵，關閉底閥。當 R0384罐液位達到 80%時，同時取樣分析，合格后，打開 R0384的泵使醪液進入 R0311液位達到 5%時打開二氧化碳閥門 慢慢通人 二氧化碳，其流量為 150 m3/h（為了不使罐底堆積，促其分布均勻），當R0311 中液位達到 80%時，溫度在 32℃ ， pH在 之間，打開成熟醪閥門進入精餾工段。關閉閥門。 正常開車步驟 確認空氣壓縮機的狀態(tài)應為良好，蒸汽壓力（ 3bar）正常。由洗滌塔（ T0301）塔底排出的淡酒進入成熟醪罐 R0311。需要通入一定量的無菌空氣。如果發(fā)生染菌，通過顯微鏡可以看到，酵母細胞不是規(guī)則的橢圓形，或者是出芽率大幅度下降，大部分細胞死亡，或者其邊緣破損。注意，在加入營養(yǎng)鹽時要先將尿素和磷酸二銨粉碎，使之粒度小些，這樣不但可以增加其速溶性，還可以便于輸送，否則，會造成局部過堿。 抗生素： 主要抑制革蘭氏陽性菌的生長。 營養(yǎng)鹽 使用 磷酸二銨 ，其用量大約為原料量的 一 ％，也可根據原料中的含氮量與所需量的關系求得近似的添加量。加入一些添加劑加纖維素酶及營養(yǎng)鹽等。 原料及產品規(guī)格 （ 1）發(fā)酵菌種： 酵母 安琪超級釀酒高活性干酵母（超酒）。如果在車間內或建筑物內，則要做成泄壓結構，骨架要用不燃性材料覆蓋。 （ 6）酒精貯存在密閉容器中貯存且用密封管道輸送。 純酒精沸點 ℃ ，濃度 ，熔點 114℃ ，閃點 ℃ ，比熱容 178。酒精發(fā)酵工廠排出的廢氣主要是二氧化碳，發(fā)酵工廠排出的廢水屬于高濃度有機廢水。 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 9 所選的長址必須有符合要求的水源，應盡量靠近城市的排水系統(tǒng)，以便統(tǒng)一處理。造價增加15%， 不適合建廠；③對于地 震 8度裂度地區(qū)，采取更為嚴格的措施，包括采用框架結構，梁加大，造價增加 30%， 不適合建廠。同時，在精餾塔可以得到副產品雜醇油。物料經底部離開 61 罐，部分回流，部分由泵從頂部進入到 81 罐，該罐是一個主發(fā)酵罐，發(fā)酵速度迅猛，它的液位， PH 值和溫度控制與 61 罐一樣。糖化酶也能水解麥芽糖為葡萄糖。糖化是淀粉發(fā)酵生產酒精的重要前期處理步驟。目前，釀酒活性干酵母廣泛應用于釀酒工業(yè)和酒精的濃醪發(fā)酵以及燃料酒精工業(yè)。④減少廢水量。產品質量國家優(yōu)級食用酒精標準 (乙醇含量 ≥95% ，體積分數 )，淀粉含量 63%，水分 14%~18%。澳大利亞農業(yè)部對燃料酒精工業(yè)發(fā)展制定了詳細的規(guī)劃，在 2021 年公布的一個計劃中提到，爭取 2021 年，年產酒精 億升，相當于現(xiàn)有汽油市場的 7%，整個液體燃料市場的 1%。我國原發(fā)酵酒精生產能力達 450500 萬噸，約有 1100 家生產企業(yè)，其中大部分（占酒精企業(yè) 80%以上）是小型企業(yè)，年產量在萬噸以下。其生產水平是每蒲式耳玉米生產 （濕磨法） — 加侖的乙醇，產率為 （濕磨法） — （干磨法） [6] 。世界上百分之九十五的酒精 工業(yè)采用發(fā)酵法。另外，提高發(fā)酵濃度后，可以在基本不改動現(xiàn)有設備的情況下提高設備利用率，減少人工和能耗，減少工藝水用量，縮短發(fā)酵周期，減少發(fā)酵罐清潔費用，減少DDGS 蒸發(fā)量，從而大大降低了生產成本。因此研發(fā)新工藝，提高酒精的產量和質量是當前釀酒行業(yè)的關鍵。 依據東北地區(qū)的特點選擇以玉米為原料，廠址選擇在有“玉米黃金帶”之稱的 吉林省吉林市郊區(qū)。 致謝 ................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 玉米作為酒精生產的主要原料在國內外都得到了普遍應用。發(fā)酵濃度低不僅影響了設備的使用效率，而且增加精餾和蒸煮的能耗，在 DDGS 的回收時處理量也大大增加。（ 2）酒精市場萎縮，競爭激烈。在巴西有 300 多家酒精廠，其中的 200 多家是聯(lián)合產糖的 [5]。歐洲生物燃料的發(fā)展很不平均。為了減少對原油進口的依賴，印度制定了詳盡的計劃加大變性燃料酒精的生產。此外，工業(yè)酒精是合成橡膠、聚氯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、氯乙醇、氯乙烷和乙基苯等的主要原料，還可作為酒基、浸出劑、洗滌劑、溶劑、表面活性劑等。②節(jié)約工藝用水，目前一般酒精廠的料水比為 1： 2． 5～ 3． 0，采用濃醪工藝為 1： 1． 8～ 2． 0，噸酒精用水節(jié)約 2 t以上。 [16]然 而 , 酒精濃醪發(fā)酵時 , 高底物濃度和高酒精度會限制酵母菌的生長繁殖 ,對酒精發(fā)酵產生強烈的抑制作用。以玉米為原料生產酒精， 目前國內大多均采用干法粉碎生產，胚芽、蛋白等沒有被充分利用，這是資源吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 5 的極大浪費；而國外發(fā)達的資本主義國家則采用濕法生產，同時對玉米各組分實行綜合利用。因此我們采用半糖化的方法法進行工藝生產。糖化醪進入前，應先對該罐進行 CIP 清洗。 精餾工段生產方法 采用 六塔差壓精餾技術。 氣象條件 要求積累 10年以上的資料，有最高，最低，平均資料。m 3/h 7 加熱用水蒸氣 (絕壓 ) 液化、糖化、糊化、蒸餾 9 加熱用水蒸氣 (絕壓 ) 空氣過濾器消毒 廠址及原料運輸 料供應與產品銷售 所選的廠址應盡量接近原料產地，異地原料應保證供應方便，減少運輸損失，進廠后需有相應的儲備工藝，以保證正常生產，降低原料成本。還必須熟悉附近企業(yè)的特點、近期協(xié)作的愿望與條件、發(fā)展的遠景對本廠址的影響等，以便相互協(xié)作、共同發(fā)展。 純酒精的性質 純酒精是無色透明的液體，比水輕，具有特殊的芳香和刺激味，吸濕性強，可與水以任意比例混合并產生熱量。 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 10 （ 3）由于酒精液體在快速流動中會產生靜電，積累的靜電在大氣中會放電，從而成為火源，為減少靜電生成，酒精在彎道內的流速不超過 3m/s。作業(yè)場所內盡量避免無用粉塵的堆積和攤散，并將其消除。 要求：大罐連續(xù)操作，必須嚴格控制染菌，液位，停留時間 ， pH，溫度，攪拌速率等，以確保酵母菌的產酒率最大。提高發(fā)酵酒份，降低水電汽成本。 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 12 發(fā)酵工段的發(fā)酵溫度和 pH 值控制要考慮到酵母的適應性及濃醪發(fā)酵時半糖化法發(fā)酵一邊發(fā)酵一邊糖化，糖化酶在發(fā)酵過程中仍在起作用，考慮到糖化酶的適應性，除此之外還要考慮到抑制其它雜菌的生長。營養(yǎng)鹽罐底旁有 160風機，有粉碎功能，將鹽粉碎。來自液糖化工段的糖化醪由頂部進入這兩個罐，再由罐頂人孔倒入活性干酵母。控制 ～ ，這是因為雖然酵母菌最適生長 pH值為 ～ ，可是 PH 值太 高會導致雜菌污染，控制在 ～ 況。 由于這兩個酒母罐中產生的 CO2較少，放空就可以。 R0384罐罐 底醪液不需要換熱，直接由泵一部分打入罐底回流，一部分罐頂回流，另一部分打入成熟醪罐（ R0311）。 （ 3）檢查冷卻水系統(tǒng)的閥門開啟及供應能否正常。慢慢打開壓縮空氣，吹干空氣過濾器。同 理，若流程在平穩(wěn)條件下，只需每 4個小時向 R0331中加入干酵母， R0361需要 1618 小時使體積達到 90%，當 R0381罐位達到 5%液位時，打開主發(fā)酵罐R0381上的泵和所有循環(huán)管線上的閥門，同時關閉分流閥。 發(fā)酵工藝參數 表 4— 6發(fā)酵工藝參數 內 容 最佳值 抽樣或測量方法 是否記錄 記錄頻率 R0331種子罐 通風量（ m3/h） 30～ 40 FI3004 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 2～ 3 FIR3003 液位（ %） 85～ 90 LIC3001 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3002 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗 1次 /2h 酒分（ v%） 6～ 8 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數（億 /ml） ～ 3 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 健康 1次 /4h R0341 種子罐 通風量（ m3/h） 30～ 40 FI3005 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 2～ 3 FIR3004 液位（ %） 85～ 90 LIC3002 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3003 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗 1次 /2h 酒分（ v%） 6～ 8 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數（億 /ml） ～ 3 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 健康 1次 /4h 通風量（ m3/h） 250～ 300 FI3104 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 20～ 32 FIR3101 液位（ %） 90～ 95 LIC3102 溫度（ ℃ ） 31～ 33 FIR3102 1次 /2h 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 16 R0361預發(fā)酵罐 錘度（ Bx） 6～ 檢驗 記錄 酒分（ v%） 6～ 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數（億 /ml） ～ 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 較健壯 1次 /4h R0381發(fā)酵罐 通風量（ m3/h） 220 FI3204 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 10～ 80 FIR3203 液位（ %） 90～ 95 LIC3201 溫度（ ℃ ） 31～ 33 TIC3202 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗 1次 /2h 酒分（ v%） 5～ 7 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數（ 億 /ml） 以上 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /2h 鏡檢情況 較健壯 1次 /4h R0382 發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3304 記錄 1次 /h 液位（ %） 90～ 95 LI3301 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3302 R0383 發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3404 記錄 1次 /h 液位（ %） 90～ 95 LIC3401 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3042 R0384發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3504 記錄 1次 /h 液位（ %） 85～ 90 LIC3501 錘度（ Bx） ～ 1 檢驗 1次 /8h 酒分（ v%） ～ 10 還原糖（ %） ～ pH 值 ～ R0311 通 CO2 量（ m3/h） 150～ 200 FI3604 1次 /h 液位（ %） 75～ 85 LIA3601 錘度（ Bx） ～ 1 吉林化工學院 生物與食品工程學院 課程設計說明書 17 成熟醪中間罐 酒分（ v%） 12～ 16 檢驗 記錄 1次 /8h 還原糖（ %） ～ Ph 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 殘總糖（ %） ～ 停車步驟 因電器設備等原因而導致糖化工段停料，則應減