【正文】 ............................................................................................................. 12 第二章 全廠物料衡算 ........................................................................................................................................... 13 物料衡算 ......................................................................................................................................................... 13 60000 噸淀粉原料酒精廠全廠物料衡算 ............................................................................................ 13 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .................................................................................................................. 14 原料消耗的計(jì)算 ................................................................................................................................... 15 蒸煮醪量的計(jì)算 ..................................................................................................................................... 16 糖化醪與發(fā)酵醪量的計(jì)算 ................................................................................................................. 17 成品與發(fā)酵醪量的計(jì)算 ...................................................................................................................... 18 60000 噸 /年淀粉原料酒精廠總物料衡算 ....................................................................................... 19 燃料酒精發(fā)酵車間的物料衡算（間歇發(fā)酵方式 ..................................................................................... 20 酒精發(fā)酵工藝流程示意圖及主要技術(shù)指標(biāo) ..................................................................................... 20 酒精發(fā)酵車間的物料衡算 .................................................................................................................. 21 . 60000 噸酒精發(fā)酵車間水衡算 .................................................................................................................. 22 第三章 設(shè)備計(jì)算與選型 ..................................................................................................................................... 25 發(fā)酵設(shè)備的計(jì)算與選型 .................................................................................................................................. 25 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 ........................................................................................................... 25 主要尺寸的計(jì)算 ..................................................................................................................................... 26 . 冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸（生物工程設(shè)備。 abstract Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as people39。為了防止一些廠家把車用乙醇回流到食品工業(yè)，從而拿政府補(bǔ)貼，躲避高額稅，車用乙醇出廠時(shí)就必須加變性劑，讓它從顏色或味道上區(qū)別于食用酒精。 3. 甘薯 的缺點(diǎn)在于膠質(zhì)、果膠質(zhì)等粘性物質(zhì)較多。原料經(jīng)過粗碎后 ， 原料顆粒應(yīng)能通過 6～ 10mm 的篩孔。而粉碎前甘薯干是較大的塊狀物，可采用機(jī)械輸送，這樣可以降低一部分能耗。因此在預(yù)煮時(shí)生溫速度應(yīng)較快，并在打到預(yù)定溫度后迅速送去蒸煮。 因此，糖化的目的是將淀粉充分轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖。本設(shè)計(jì)采用混合 冷卻連續(xù)糖化。 2. 發(fā)酵醪 pH 值的控制 發(fā)酵醪中，因?yàn)槿樗峋罅糠敝吃斐傻奈廴臼亲璧K連續(xù)發(fā)酵廣泛應(yīng)用的主要原因。 正常發(fā)酵醪濃度一股為 16～ 18Bx，其發(fā)酵成熟醪酒精含量為 8～ 10％ (容量 ) 6. 關(guān)于縮短發(fā)酵時(shí)間 用糖蜜原料制造酒精，發(fā)酵時(shí)間需要 24～ 32小時(shí)，如用淀粉質(zhì)原料，則需 60小時(shí)以上。 酒精的蒸餾和精餾工藝及分支篩脫水工藝 蒸餾車間操作流程 酒精的蒸餾和精餾是為了從發(fā)酵成熟醪中分離、提純得 到成品酒精。 二氧化碳：可以制成干冰，和液體二氧化碳。 . 工藝流程示意圖 生產(chǎn)工藝采用雙酶糖化，間歇發(fā)酵，如圖， 工藝流程圖采用《生物工 程設(shè)計(jì)概論》第 61 頁圖 41 為標(biāo)準(zhǔn)圖，計(jì)算過程也一樣 雙酶糖化間歇發(fā)酵燃料酒精流程示意圖： 1414 甘薯料 空氣 種子 粉碎車間 α 淀粉酶 空壓機(jī) 斜面培養(yǎng) 糊化車間 糖化酶 過濾器 三角瓶培養(yǎng) 酒母罐 發(fā)酵車間 蒸餾車間 廢糟 酒精 雜醇油 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 1）生產(chǎn)規(guī)模 60000 噸 /年酒精。 %=（ kg） 若應(yīng)用液體曲糖化工藝。設(shè)醛酒量占成品酒精的 2%，則生產(chǎn) 1000kg 成品酒精可得次品酒精兩為： 100 2% = 20 （ kg） （ 2）燃料酒精產(chǎn)量 每產(chǎn)生 1000kg 酒精，其燃料酒精產(chǎn)量為： 100020 = 980 (kg) （ 3）雜醇油產(chǎn)量 雜醇油通常為酒精產(chǎn)量的 %— %，取平均值 %，則淀粉原料生產(chǎn) 1000kg 酒精副產(chǎn)雜醇油量為： 1000 % = 5 （ kg） （ 4）廢醪量的計(jì)算 廢醪量是進(jìn)入蒸餾塔的成熟發(fā)酵醪減去部分水和酒精成方及其揮發(fā)成分后的殘留液。根據(jù)熱量衡算，可得消耗的蒸汽量為： D1 = Q3+Q4+QnQ1 Icwt4 = + ( 105) 99% = (kg) 若采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢醪為 ： Wx + D1 =+ =13553(kg) 60000 噸 /年淀粉原料酒精廠總物料衡算 前面對(duì)淀粉原料生產(chǎn) 1000kg 燃料酒精（ %，體積分?jǐn)?shù) ）進(jìn)行了物料平衡計(jì)算，以下對(duì) 60000 噸 /年甘薯干原料燃料酒精廠進(jìn)行計(jì)算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可按下述方法近 似計(jì)算。 （ 7）主原料 薯干原料含淀粉 68%，水分 13% （ 8）酶用量 α 淀粉酶用量為 8 u/g 原料，糖化酶用量為 100 u/g 原料，酒母糖化醪用糖化酶量 200 u/g 原料。 冷卻工藝水：經(jīng)處理后可以做為生活用水。極少部分未凝結(jié)的頭級(jí)雜質(zhì)和不凝結(jié)氣體一起排入大氣。 三種發(fā)酵方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 15 所示。酒精酵母繁殖溫度為 27～ 30℃ ，發(fā)酵溫度 30～ 33℃ ，如果溫度高于 40℃ ，則酒精發(fā)酵很難進(jìn)行。 （ 3）殘總糖 發(fā)酵 醪 不經(jīng)過濾，用 2%HCl 水解轉(zhuǎn)換后測(cè)得的糖量。在間歇糖化時(shí)，所有的操作，除最后的泵送外都是在一個(gè)稱為糖化鍋的設(shè)備 中完成的。 （ 4）難以實(shí)現(xiàn)操作過程的自動(dòng)化。所以，淀粉原料在進(jìn)行糖化之前一定要經(jīng)過水熱處理，使淀粉從細(xì)胞中游離出來，并轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)，以便淀粉酶系統(tǒng)進(jìn)行糖化作用。 在原料粉碎前進(jìn)入粉碎機(jī)和粉碎和送入條漿桶涉 及 到原料的輸送問題。 為了清除這些雜質(zhì)，最常用的除雜方法 有 篩選，風(fēng)選和磁力除鐵。由于本人的水平有限，錯(cuò)誤之處在所難免，不足之處懇請(qǐng)專家學(xué) 者多多指正。 3 1 前 言 酒精在我國(guó)釀酒行業(yè)、化工行業(yè)、橡膠工業(yè)、油漆涂料工業(yè)、電子工業(yè)、照相膠片及紙漿生產(chǎn)行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、香料工業(yè)、化妝品行業(yè)等，都發(fā)揮著重要作用。發(fā)酵法主要是利用微生物無氧發(fā)酵，將含糖物質(zhì)如，甘蔗，甘薯，玉米等物質(zhì)內(nèi)的糖類轉(zhuǎn)化為乙醇，生成酒精。 乙醇俗語叫 酒精，分為工業(yè)酒精和食用酒精，但車用酒精與它們有明顯的區(qū)別。 甘薯的平均化學(xué)成分列于 下表，以百分比（ %）表示。 其優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 13所示。 （ 3）在不用氣流輸送時(shí)，已經(jīng)粉碎好的原料不能流暢地從粉碎機(jī)中排除，影響粉碎機(jī)生產(chǎn)能力發(fā)揮 。根據(jù)這種情況，制備粉漿時(shí)，應(yīng)該選擇好攪拌器的結(jié)構(gòu)，保證必要的攪拌速度，嚴(yán)格控制攪拌用水的溫度，使他不超過原料的糊化溫度，一般應(yīng)控制在 65℃ 左右。淀粉轉(zhuǎn)化成糖的這個(gè)過程，叫糖化。 設(shè)備較復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的要求高。 糖化醪的發(fā)酵 糖化醪發(fā)酵目的 淀粉質(zhì)原料經(jīng)過預(yù)處理、蒸煮和糖化等物理和生物化學(xué)過程，淀粉以充分糊化和液化，其中相當(dāng)一部分以轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖。 5. 關(guān)于發(fā)酵醪濃度問題 酒精發(fā)酵要求在一定濃度的糖化醪中進(jìn)行，醪液濃度高低，直接影響到生產(chǎn)成績(jī)。 發(fā)酵生產(chǎn)工藝 酒精生產(chǎn)的方法，采用間歇式發(fā)酵的方式進(jìn)行，操作比較簡(jiǎn)單，無菌要求低，容易獲得成功。進(jìn)入分凝器前塔頂酒精蒸汽之溫度 78～ 79℃ 。 第二章 全廠物料衡算 物料衡算 60000 噸淀粉原料酒精廠全廠物料衡算 1. 全廠物料衡酸的內(nèi)容 （ 1）原料消耗的計(jì)算 主要原料為甘薯干，其他原料有淀粉酶，糖化酶，硫酸氨，硫酸等。故生產(chǎn) 1000kg 燃料酒精需淀粉量為： =（ kg） 100%% 這個(gè)原料消耗水平相當(dāng)于淀粉出酒率