【正文】 ： SW 22 夏季最多風(fēng)向及頻率 ％ 13 主導(dǎo)風(fēng)向： SE 23 冬季最多風(fēng)向及頻率 ％ 主導(dǎo)風(fēng)向： SW 24 最大風(fēng)速 m/s 27 距離地面 10 米 25 年平均風(fēng)速 m/s 26 基本風(fēng)壓 KN/m2 距離地面 10 米 27 最大凍土深度 cm － 190 28 凍結(jié)日期 11 月 22 日 29 解凍日期 3 月 31 日 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 續(xù)表 21 自然、氣象條件表 序號 自然、氣候要素 單位 數(shù)值 備注 30 年日照時數(shù) 時 31 年平均雷暴日數(shù) 41 天 32 年均蒸發(fā)量 ② 技術(shù)經(jīng) 濟條件 A. 原料供應(yīng)與銷售 吉林農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，大豆、水稻、玉米、高粱等雜食始終保持穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。 通過以上的調(diào)研分析可見，建設(shè)項目所在地的地理位置，地形地貌，氣候，水文，地址無不良影響，能夠滿足建廠條件。玉米的特點是在胚芽中含30％～ 40％的脂肪，它是由 72％的液態(tài)脂肪酸和 28％的固態(tài)脂肪酸組成。 （ 1）麩皮是面粉生產(chǎn)過程中的一種副產(chǎn)品，它具有培養(yǎng)霉菌的良好性能，麩皮中除含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維及灰分等外，還含有多鐘酶系。高活性糖化酶可以將液化后的短鏈淀粉和糊精徹底水解為葡萄糖，其中液體劑型以其酶活力高、成本低而東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 成為必選劑型。 H2SO4含量在 92％以上，砷含量不允許大于 ％。處理的方法包括砂濾，膠體雜質(zhì)的凝聚，氯處理和水軟化處理。其中變性燃料乙醇國家標(biāo)準(zhǔn)GB18350—2022[8]見表 211。 CO2 經(jīng)一系列凈化后，在較低的溫度下，加壓至 7MPa 左右，即可獲得液體 CO2。雜醇油的得率一般是酒精產(chǎn)量的 ％～ ％。目前，工廠對淀粉原料酒糟的利用，主要有生產(chǎn)飼料酵母，直接干燥作為飼料和用于沼氣發(fā)酵等。 酒精的用途 酒精是一種新能源，其優(yōu)勢在于發(fā)酵酒精屬于可再生能源。發(fā)酵成熟醪經(jīng)醪液泵由塔上泵入粗餾塔，塔下面通入直接蒸汽加熱蒸發(fā)，經(jīng)粗餾后的乙醇蒸汽進(jìn)入精餾塔后得到 95％（體積）的乙醇液體，再通過脫水裝置進(jìn)行最后脫水得到 ％（體積）以上的無水乙醇，再經(jīng)過配比即可得到燃料乙醇。 液化糖化工序 （ 1）液化即將玉米粉按比例與水調(diào)配成均一的粉漿，并進(jìn)行升溫預(yù)煮，利于淀粉的吸水膨脹，經(jīng)加熱后，使淀粉呈溶解狀態(tài)，在耐高溫 α—淀粉酶的作用下，徹底液化分解成短鏈糊精和少量麥芽糖，葡萄糖。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 23 （ 3） 后熟罐 溫度： 30℃ ～ 31℃ ； 成熟醪罐 溫度： 30℃ ～ 31℃ 。1 ℃ ； 糖化醪 pH： ～ ； 糖化率： 45％～ 55％； 外觀糖： 22～ 23Bx（清液不回配）； 24～ 25Bx（清液回配）； 糖化酶加量： 150 u/（ g 玉米粉）； 蛋白酶加量： 7u/（ g 玉米粉）； 停留時間： ； 稀硫酸： 16％～ 20％。 （ 2）粉碎粒度：粉碎粒度 控制在 ～ 范圍內(nèi)。燃料乙醇能給國家?guī)砭薮蟮木C合效益，如推動農(nóng)業(yè)發(fā)展，維持糧價相對穩(wěn)定，減少對一次能源的依賴，完善能源安全體系，節(jié)約外匯，增加財政收入，改善燃油品質(zhì)及大氣環(huán)境質(zhì)量等。相對密度，沸點 ℃ ，凝固點－ ℃ ，閃點 14℃ ，自燃點 390～ 430℃ ，乙醇蒸氣與空氣可形成爆炸極限為 ％～ 19％（體積）。酵母的用途較多，可制備面包酵母，藥用酵母，飼料酵母等。成品雜醇油是一種淡黃色到紅褐色的透明液體，其相對密度 15℃ 時是 ～ 。這些物質(zhì)如不加以回收利用會造成資源的浪費，而且還會造成環(huán)境污染。d≤ 4 10① pH 7～ 8 — NO2 mg/L≤ — Cl— 50 25 Fe 壓力 MPa＞ 懸浮物 無 無 說明： ① 碳酸鹽硬度 ≤5176。酒精生產(chǎn)的許多工序，如拌料蒸煮，稀糖液制備，糖化劑和酒母制備等都要用水，由于水直接參加到生產(chǎn)過程中去，它的組成對工藝就會產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。 表 26 耐高溫 α—淀粉酶性質(zhì) [5] 項目 標(biāo)準(zhǔn) 最適 pH 值 ～ 最適作用溫度 90℃ 以上 Ca2+濃度 50～ 70mg/kg 液化力 ≥120KNU/g或 糖化酶 要求： （ 1） 外觀：固體時 ， 粉狀 ， 無結(jié)塊。在米糠中含有許多胚芽，含油量較多。 外觀：（色澤、氣味、口味）正常，無霉變，無雜物，白色至黃色自由流動的顆粒，沒有其他雜質(zhì)。 酒精廠常采用的谷物原料主要有玉米、高粱、小米、大麥和已霉變的大米和小米等，而依據(jù)我國目前酒精工藝的生產(chǎn)經(jīng)驗和成熟的科技成果，以及針對燃料乙醇廠可實施性，結(jié)合各方面因素，本課題設(shè)計選用玉米為酒精生產(chǎn)主要原料。醫(yī)藥，紡織，冶金工業(yè)潛力很大。 D. 氣溫、濕度、降雨等 吉林市的氣候類型屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。低山丘陵區(qū)，分布在蛟河、樺甸和舒蘭市、永吉縣的中部。東接延邊朝鮮自治州，西臨長春，北與黑龍江省哈爾濱市接壤，南與白山市、通化市、遼源市毗鄰。 （ 1）符合工業(yè)布局和地區(qū)城市發(fā)展規(guī)劃； （ 2）充分利 用當(dāng)?shù)氐娜肆?、物力、財力和自然資源； （ 3）節(jié)約用地，不占用良田和經(jīng)濟效益高的土地； （ 4）遠(yuǎn)離風(fēng)景游覽區(qū)和自然保護區(qū)，不污染環(huán)境，利于三廢處理； （ 5）靠近原料、燃料產(chǎn)地和產(chǎn)品銷售地，消除不合理運輸。通過畢業(yè)設(shè)計熟悉酒精生產(chǎn)過程和解決一些工程技術(shù)問題，培養(yǎng)獨立查找、分析和使用技術(shù)資料，獨立編寫設(shè)計文件，熟練使用 CAD 軟件繪制工藝流程圖和設(shè)備裝配圖的能力。 巴西實施燃料乙醇計劃有三大收益： 一是形成了獨立的經(jīng)濟能源運行系統(tǒng)； 二是刺激了農(nóng)業(yè)、乙醇相關(guān)行業(yè)大發(fā)展，收效 270 億美元，并增加就業(yè)人數(shù) 倍； 三是大氣和生態(tài)環(huán)境顯著改善， CO2含量降低 50％。美國燃料乙醇的生產(chǎn)和使用，給國家經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、貿(mào)易、人民生活等多方面帶來了極大的益處。例如：可利用乙醇 生產(chǎn)基地和設(shè)備制造乙醇汽油；為使汽車適應(yīng)乙醇汽油，一些汽車零部件廠家可是研究生產(chǎn)乙醇汽油專用的發(fā)動機、油箱等配件。車用乙醇汽油是指在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量的變性燃料乙醇和為改善使用性能的添加劑，用于點燃式燃機汽車的燃料。隨著乙醇傳感器和微機控制系統(tǒng)的應(yīng)用，酒精工業(yè)生產(chǎn)水平將有新的突破。 其三，酒糟處理的指導(dǎo)思想應(yīng)該是將酒糟當(dāng)作一個有用的原料來處理，要將生產(chǎn)燃料、飼料、肥料或其他生物制劑與酒糟的處理結(jié)合起來進(jìn)行或在工藝中消除污染源，最終達(dá)到污染排放。這一工藝在美國已基本解決，但成本還較高，生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將最終解決這個問題。有些中小型酒精廠為改善工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，對車間各個工序都盡可能采用連續(xù)化生產(chǎn)。盡管我國酒精工業(yè)得到很快的發(fā)展，但在生產(chǎn)技術(shù)水平、工藝自動控制和勞動生產(chǎn)率等方面與先進(jìn)國家相比還存在一定的差距。歷經(jīng) 50 年的發(fā)展，初步形成了企業(yè)生產(chǎn)、工程設(shè)計、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、設(shè)備制造、綜合利用、環(huán)境保護、標(biāo)準(zhǔn)制定、檢驗檢測、成品運輸、產(chǎn)品銷售等一個完整的酒精工業(yè)體系。 process flow。本畢業(yè)課題總結(jié)了燃料乙醇的基本情況和國內(nèi)外使用現(xiàn)狀，論述了我國推廣 使用燃料乙醇的意義。 關(guān)鍵詞： 燃料乙醇；工藝設(shè)計；工藝流程；設(shè)備選型 摘 要 II 摘 要 III Abstract The research and development of fuel ethanol has important strategic significance, in today39。 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。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?；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。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。高發(fā)酵強度酒精發(fā)酵新工藝也將會有突破性的進(jìn)展，現(xiàn)在實驗室結(jié)果，發(fā)酵強度已超過 100g/(L 為進(jìn)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。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。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。 2022 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。 目前巴西年產(chǎn)乙醇 1000 萬噸左右， 97％用于燃料。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? 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。56′E，北緯 42176。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。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。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。 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。 （ 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。麩皮的外觀指標(biāo)和理化指標(biāo)見表 25 所示。酸性蛋白酶對淀粉質(zhì)的原料顆粒有溶解作用。 98％的濃 H2SO4密度為 （ 20℃ ）。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。 表 211 變性燃料乙醇國家標(biāo)準(zhǔn) GB18350—2022 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）。若將液體 CO2經(jīng)蒸發(fā)器吸收熱量，則可加壓制成干冰。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。 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。我國現(xiàn)在是石油凈進(jìn)口國，解決好燃料問題是國策之一。 工藝條件及說明 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 21 玉米粉供應(yīng)工序 本設(shè)計采用干法二級粉碎玉米，機械輸送和氣流輸送混合使用以減少能耗。 濕空氣 精塔底蒸餾余水 糖化酶 清液 液化酶 液堿 液化酶 稀酸 玉米粉 玉米粉貯罐 皮帶秤 螺旋混合輸送機 1液化罐 2液化罐 糖化罐 圖 32 液化 糖化 工藝流程圖 工藝指標(biāo) ： 玉米粉投入量：視生產(chǎn)情況而定； 熱水罐液位： 80％； 熱水罐溫度： 63～ 70℃ ； 液化罐液位： 80％～ 90％； 淀粉酶加量：視酶的種類而定； 加水比： 1:（ ～ ）； 粉漿 pH 值： ～ ； 清液回 配百分比： 50％； 2液化罐溫度： 90℃ ～ 92℃ ； 1液化罐溫度： 60℃ ； 糊化率： 90％； 液化總時間： 100～ 200min。 （ 4）發(fā)酵成熟醪指標(biāo) 3 ～ 5 發(fā)酵罐溫度不得超過 37℃ ；。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 22 工藝指標(biāo)： 糖化溫度： 60℃ 177。 （ 1）原料粉碎比：粗粉碎比為 1:10～ 15；細(xì)粉絲比為 1:30～ 40。其優(yōu)良特性表現(xiàn)為：乙醇是燃油的增氧劑，使汽油增加內(nèi)氧，燃燒充分，達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的；乙醇具有極好的抗爆性能，調(diào)和辛烷值，一般都在 120 以上，可有效提高汽油的抗爆指數(shù)（辛烷值）；乙醇還可以經(jīng)濟有效地降低芳烴、烯烴含量，即降低煉油廠的改造費用，達(dá)到新汽油標(biāo)準(zhǔn)；乙醇是源于太陽能的一種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化能源，是可再生資源。純的無水乙醇是無色透明，易揮發(fā)，具有特殊芳香和強烈刺激性味的易燃液體?；厥绽冒l(fā)酵過程 中生成的酵母菌是減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟效益的有效途徑之一。 雜醇油的回收 雜醇油是以異戊醇為代表的許