【正文】 玉米粉）； 蛋白酶加量： 7u/（ g 玉米粉）； 停留時間： ； 稀硫酸： 16％～ 20％。 液化糖化工序 （ 1）液化即將玉米粉按比例與水調配成均一的粉漿，并進行升溫預煮，利于淀粉的吸水膨脹，經加熱后，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。 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。雜醇油的得率一般是酒精產量的 ％～ ％。其中變性燃料乙醇國家標準GB18350—2021[8]見表 211。 H2SO4含量在 92％以上，砷含量不允許大于 ％。 （ 1）麩皮是面粉生產過程中的一種副產品，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、脂肪、纖維及灰分等外，還含有多鐘酶系。 通過以上的調研分析可見，建設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。峽谷湖泊區(qū)，分布在豐滿電站大壩到白山水庫上游金銀別的沿湖、沿區(qū)區(qū)域，是豐滿、紅石、白山三大梯級電站建成后形成的地貌區(qū)域，環(huán)境幽美，景色狀觀，是大有前途的能源、特產、漁業(yè)、旅游綜合性經濟開區(qū)和建立良好生態(tài)環(huán)境的重要生態(tài)經濟區(qū)。40′E～ 127176。 1992年歐共體 通過法律，統(tǒng)一各種礦物油的消費稅，對于可再生資源為原料生產燃料的試驗性項目，成員國可采取免稅政策，包括燃料乙醇都有稅收優(yōu)惠。目前，美國新東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（論文） 5 配方汽油的消耗量約占全美汽油總消耗量的三分之，其中 約有 8％的新配方汽油使用無水乙醇添加劑。經過半個多世紀的沉淀之后，自九十年代以來，之所以又重新成為許多國家大力研究和發(fā)展的對象，究其原因是人們對乙醇極優(yōu)越的物理、東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（論文） 4 化學特性有了更深入的認識和了解。在菌種選育方面，常規(guī)的誘變育種技術加上遺傳工程技術，將有可能獲得能直接發(fā)酵生淀粉、纖維素、半纖維素的菌株；纖維素酶高產菌株、耐高溫酵母和其他優(yōu)良東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（論文） 3 的酒精發(fā)酵微生物、抗雜菌酒精發(fā)酵菌也將有得到的可能。由于微生物發(fā)酵法生產工藝成熟，能耗低，對生產設備要求不高，且能就地取材，充分利用本地資源，因此，該法被廣泛采用。抗日戰(zhàn)爭勝利后，由于我國經濟比較落后，工業(yè)基礎十分薄弱，糧食產量很低，國內糧食還處于自給的狀況，只有少部分糧食用來生產食用酒精，燃料乙醇的價格高于汽油價格，因此也限制了酒精工業(yè)的發(fā)展。采用干法粉碎技術對原料進行粉碎處理，運用噴射閃蒸技術進行常壓蒸煮，通過液糖化過程，進行大罐連續(xù)發(fā)酵，采用 傳統(tǒng)式 三塔蒸餾技術 直接蒸汽進 行加熱蒸餾，排醛脫水得到無水乙醇，最后以 95:5（體積比）和 93 號汽油混合變性，得到成品燃料乙 醇。 2021 年中國政府燃料酒精規(guī)劃的實施，標志著中國酒精產業(yè)上了一個大臺階。以淀粉質原料生產酒精的廠家，大多數(shù)采用了風選風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。 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。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。 巴西燃料乙醇的應用始于二十世紀初，到 1930 年乙醇 —汽油混合燃料的使用就達到一定的規(guī)模。 畢業(yè)設計的題目 年產 14 萬噸燃料乙醇廠初步工藝設計，重點設備為發(fā)酵罐。 B. 地貌和土壤 吉林市有 ―遠迎長白，近繞松花 ‖的地勢，由于不同時期的大地構造運 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。春季少雨干燥，夏季溫熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季漫長而寒冷。 東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（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，產量大。因此，在酒精生產時，應采用已榨過油的米糠餅。工藝用水要求符合飲用水標準。故酒精生產過程中所生產的副產物，必須進行綜合利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染。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。 玉米原料生產酒精流程 玉米是淀粉質原料，其生產酒精的基本原理為： 酶 （ C6H10O5） n ＋ nH2O → nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（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 調漿 α－淀粉酶 蒸煮 糖化酶 糖化 酵母培養(yǎng)液 回收 CO2 發(fā)酵 蒸餾 廢液 雜醇油 酒精 圖 31 酒精生產工藝流程圖 工藝簡單描述如下：玉米經干法粉碎技術進行粗碎和細碎，然后以重量比 1:（ 3～4）與水進行調漿，經醪液泵打入蒸煮罐進行高溫或中溫連續(xù)蒸煮，同時加入液化酶蒸煮 1 小時左右，進行冷卻開始糖化階段。 發(fā)酵工序 發(fā)酵可使酵母菌充分利用葡萄糖及其他可發(fā)酵糖，最大限度地把可發(fā)酵糖轉化為酒精。玉米粉箱中玉米粉應儲存 1/2/以上，保證均勻供料。與水能形成共沸混合物分析純級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味的易燃液體。由于雜醇油與汽油主要成分相近，它可用作燃料添加劑，也可用作工業(yè)溶劑。不同規(guī)格的酒精只能應用于與其規(guī)格相符合的目的和對象。 表 27 糖化酶質量標準 [6] 項目 標準 酶活力 ， u/g(mL) 60000， 80000， 100000， 150000， 202100 水分 ， ％ 不小于 細度 (通過 40 目銅網篩 )， ％ 不小于 80 酶活力保存率 (室溫 ， 半年 )， ％ 不小于 80 重金屬 (以 Pb計 )， ％ 不超過 鉛 ， ％ 不超過 砷 (以 As 計 )， ％ 不超過 黃曲霉毒素 B1， ％ 不超過 大腸菌群 ， 個 /100g(ml) 不超過 30 沙門氏菌 不得檢出 （ 4）硫酸在酒精生產中主要用來調整醪液的 pH。g/kg ＜ 5 東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（論文） 12 表 24 技術指標 （雜糧） 等級 單位 普通玉米粉（國標） 精制玉米粉（國標） 粗細度 目數(shù) 通過 10 通過 10 水分 ％ ≤14 ≤14 皮胚含量 干基％ ≤ ≤ 含砂量 ％ ≤ ≤ 磁性金屬物 g/kg ≤ ≤ 脂肪酸值 mgKOH/100g ≤80 ≤80 鉛 mg/kg 主要輔料的質量標準 在酒精生產中 ，常用的輔助材料主要有麩皮、米糠、酶制劑、硫酸等。哈大電氣化改造已經開始，京哈，集錫，沈明三條國道在境內貫穿，哈大高速公路至長春大連段已經開通。除占地 1748 平方公里的吉林市城區(qū)外，其他區(qū)域是全省重要的農業(yè)、林業(yè)、畜牧、漁業(yè)及工礦區(qū)。東經 125176。目前，其乙醇 —汽油混合燃料的使用量大約在 億 L以上。七十年代的世界石油危機和 1990 年美國國會通過空氣清凈法（修正案）后，是美國燃料乙醇兩個主要發(fā)展時期。 乙醇這一傳統(tǒng)產品。在節(jié)能方面 ，研究無蒸煮工藝和酒精節(jié)能回收技術將能量消耗降低 50％或更多是完全可能的，原料粉碎消耗電能也很大，如何降低粉碎電耗也是應引起重視的問題。 我國酒精工藝和裝備技術的發(fā)展 我國酒精生產主要是采用微生物發(fā)酵法和化學合成法。抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)以后，我國開始大量使用乙醇做燃料，乙醇工業(yè)在后方發(fā)展很快，當時河南、陜西、四川大約有 50 多家乙醇生產廠。運用理論基礎知識，本設計對年產 14 萬噸燃料乙醇生產過程進行了工藝計算，為最初設備選型提供理論依據(jù)。2021 年中國釀酒工業(yè)協(xié)會酒精分會開始創(chuàng)辦專業(yè)刊物《酒精》，體現(xiàn)中國酒精產業(yè)又開始了一個科研與生產相結合的新階段。糖化劑生產技術已從固體曲生產發(fā)展到液體曲生產。廣大工程技術人員都在努力研究和開發(fā)新工藝、新設備，選育新的高產穩(wěn)產的菌種。在這種燃料中，乙醇代替了四乙鉛基和 MTBE，既做增氧劑，又是一種能源。二十世紀七十年代，為防止國內能源的消耗，盡快利用國內資源代替石油進口，保持經濟的發(fā)展，巴西政府設立了 ProAlcool 計劃（用生物質原料制備乙醇代替汽油）和 ProOleo 計劃（用植物油代替柴油）。 畢業(yè)設計的任務 （ 1）選擇并確定工廠廠址、生產工藝流程和工藝條件，確定技術經濟指標； （ 2）進行全廠物料平衡計算； （ 3）主要生產設備的選型和計算； （ 4）水、電、汽消耗計算 ； （ 5）重點設備 —發(fā)酵罐的工藝、設計及討論； （ 6）重點車間平面布置設計和全廠平面布置設計； （ 7）繪制圖紙，包括液糖化發(fā)酵工藝流程圖一張、蒸餾工藝流程圖一張、全廠平面布置圖一張、重點設備裝配圖一張。地勢由東南向西北逐漸降低的地理景觀。氣溫手地形影響，由西、西北向東、東南氣溫逐漸降低。一般黃色玉米的淀粉含量較白色玉米高。 （ 3）酶制劑大多為 α—耐高溫淀粉酶、高活性糖化酶和酸性蛋白酶。水的硬度應不超過 7 毫克當量 /L，即中等硬度的水。 酒精發(fā)酵時 CO2的理論得率的 ％，在連續(xù)發(fā)酵時 70％的 CO2可以回收利用。以從酵母菌中提取的核糖核 酸為原料，加入稀堿液，控制在 50℃ ～ 60℃下，使核糖核酸進一步降解，從而生成 2′， 3′—核苷酸。糖化工藝要求溫度控制條件很高，必須保證糖化過程的溫度在 60℃ 左右（上下浮動不超過 1℃ ）。 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 壓縮空氣 壓縮空氣 糖化醪 預發(fā)酵罐 1 主發(fā)酵罐 2 發(fā)酵罐 3 發(fā)酵罐 4 發(fā)酵罐 后 酵罐 成熟醪 罐 糖化醪 糖化醪 圖 33 發(fā)酵工藝流程圖 工藝指標： （ 1） 1 發(fā)酵罐工藝指標 液位： 95％左右； 溫度： 32℃ ； 酵母數(shù)： 108/mL以上； 形態(tài)：酵母健壯，不衰老，空胞少； 酵母出芽率： 15％以上 ； 酵母死亡率： 15％以下； 雜菌數(shù)： 2 個以下 /顯微鏡下視野； 外觀糖： 7～ 10Bx； 酸度： ～ ； 酒精濃度： ％～ ％（體積）； 揮發(fā)度： ％以下； 進料流量： 70～ 100m3/h（單線）。 玉米粉箱內應有足夠的脫胚去皮玉米粉，保證生產連續(xù)穩(wěn)定，不斷料，不冒料，兩線儲箱的料位均衡。有吸濕性。雜醇油中含有的 高級醇的酯類可用于制造油漆和酒精。 燃料乙醇成品的質量標準 不管原料的品種如何，我國生產的酒精均要符合國家標準（ GB394—81），根據(jù)國家標準我國生產的酒精共分優(yōu)級、一級、二級、三級和四級等 5 個規(guī)格。（ 2） 質量標準 ： 見表 27。 表 22 玉米的化學組成 /％ 水 分 蛋白質 脂 肪 淀 粉 粗纖維 灰 分 7～ 16 8～ 10 ～ 5 60～ 65 表 23 玉米的 理化指標 [3] 項目 單位 指標 細菌總數(shù) Cfu/mg ≤50,000 大腸菌數(shù) MPN/100mg ≤100 霉菌及酵母數(shù) Cfu/mg ≤2,000 磷化物定性 陰性 氰化物定性 陰性 堿性金屬物含量 ％ 汞 mg/kg以 Hg計 ＜ 黃曲霉毒素 B1 181。京哈，哈大，平齊，平梅鐵路在市內交匯。森林已經逐漸減退。 （ 3）地理狀況： 東北電力大學本科畢業(yè)設計說明書（論文） 8 ① 自然條件 A. 地理位置 吉林市為吉林省轄地級市，吉林市地處東北腹地長白山脈，向松嫩平原過渡地帶的松花江畔，三面臨水，四周環(huán)山。其他成員國如荷蘭、英國、德國、奧地利等國家的農業(yè)部也已向政府提出規(guī)劃，要求發(fā)展燃料乙醇工業(yè)。 燃料乙醇在國外發(fā)展的情況 美國是世界上燃料乙醇的主要生產國之一，早在二十世紀三十年代，美國就已開展了燃料乙醇的研究及應用工作。