【正文】 大培養(yǎng)時的呼吸熱為12500kJ/( m3h),培養(yǎng)液體積為：247。相應(yīng)的進(jìn)入分離器的稀酒精雜醇油溶液量為： 式中，50%為雜醇油酒汽中乙醇的含量（體積分?jǐn)?shù)）用150C的冷卻水將抽取的雜醇油酒汽（）冷卻至250C后進(jìn)行分離鹽析，冷卻水出口溫度為400C。這里選用A3鋼制作，以降低設(shè)備費用。本設(shè)計的發(fā)酵罐是100m3，所以選用裙式支座。0C).平均溫差 酒母擴(kuò)大培養(yǎng)溫度為320C，冷卻水進(jìn)出口溫度分別為：180C，250C。h) —冷卻水進(jìn)出口溫度180C 、250C將數(shù)據(jù)帶入上式 103m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中流速為1m/s，根據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總結(jié)面積為：進(jìn)水管總管直徑冷卻管組數(shù)和管徑：根據(jù)本罐的情況，取四組冷卻管，則管徑為： 查金屬材料表選取φ32，dO=25mm，d內(nèi)d0，認(rèn)為可滿足要求。則每小時實際需要產(chǎn)生的糖化液至少應(yīng)為：+=(m3/h)。生產(chǎn)要求：出塔酒汽的酒精體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%，%。0C)] 90、70—11%酒精溶液的沸點和進(jìn)料溫度(0C） 2111—700C混合液的汽化熱(kJ/kg)q線方程為： 全回流時最少理論板層數(shù)為： 則，=，取整數(shù)為5式中 —全塔平均相對揮發(fā)度最小回流比 如圖所示，q線與平衡線的交點（xq ,yq），為（，） 實際回流比取R===則，查《化工原理》P32吉利蘭圖可知。3247。3247。則堰長lW===(m)。甲醇精餾系數(shù)隨酒精濃度的增加而變大，因此甲醇塔（后餾塔）應(yīng)放在在精餾塔之后，以進(jìn)一步從高濃度酒精中除去甲醇，同時可以除去一部分其他頭級。(1)總平面設(shè)計必須符合生產(chǎn)流程的要求。以方便人員的進(jìn)出，同時處于主風(fēng)向的上游區(qū)保證了良好的生活環(huán)境。(5) 土建資料和勞動安全、防火、防爆資料。(2) 滿足設(shè)備能順利進(jìn)出車間的要求，經(jīng)常搬動的設(shè)備應(yīng)在設(shè)備附近設(shè)置大門或安裝孔。(4) 要考慮相同設(shè)備或相似設(shè)備互換設(shè)備使用的可能性和方便性。這些資料包括：(1) 生產(chǎn)工藝流程圖。該廠的廠址為地勢平坦的長方形廠區(qū)，全年主風(fēng)向為東南風(fēng)。5 全廠布置說明工廠的組成：原料倉庫，粉碎車間，蒸煮酒母培養(yǎng)車間，發(fā)酵車間，蒸餾車間，輔助部門，動力部門，行政部門，后勤部門等。則閥孔氣速為uO為： 每層塔板上閥孔數(shù)為： 式中 VS—上升氣體的流量，m3/s dO—閥孔直徑，②閥板排列由于D=，根據(jù)實際生產(chǎn)取邊緣區(qū)寬度WC=，破沫區(qū)寬度WS=。因而精餾塔塔塔徑為： 塔截面積為：AT==(m2)板式的溢流裝置包括溢流堰、降液管和受液盤等及部分。精餾塔進(jìn)料速度為F=247。3247。24=（kg/h）。則各個蒸煮塔的容積應(yīng)為： ，則蒸煮塔的高為： 則每組連續(xù)蒸煮設(shè)備包含四個蒸煮塔，四組連續(xù)蒸煮器，共計16個蒸煮塔。立式支座也分為三種：懸掛支座、支撐式支座和裙式支座。③密封方式：軸封的作用是對使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止?jié)B漏和污染雜菌，主要有填料式和端面軸式。則1m3培養(yǎng)液每小時傳給冷卻器的熱量為12500kJ/( m3其中臥式支座又可分為支腿、圈形支座。選用100m3發(fā)酵罐，則帶有錐形底、蓋的發(fā)酵罐的體積為：則罐徑為： ，相應(yīng)罐體圓柱體部分高為H==，罐底、蓋高度均為h1==。則成品酒精冷卻用水量為： 式中 —95%酒精溶液800C時比熱容， kJ/(kgk) ⑥雜醇油分離稀釋用水量 采用氣相提取工藝，即在精餾塔以下2～6塊塔板抽提酒汽，經(jīng)冷凝冷卻，再用150C冷水稀釋至含酒精10%（體積分?jǐn)?shù)），經(jīng)分離鹽析精制而成。則噴淋冷卻用水為： 式中 m糖—需冷卻的糖化液量，m糖=70%= c糖—[kJ/(kgK)]實際每小時噴淋冷卻用水量為： 蒸煮醪的稀釋用水量 ，則每小時用水量為： 發(fā)酵液體積為： 式中 —發(fā)酵液的相對密度發(fā)酵冷卻用水量 酒精發(fā)酵溫度為300C，為保證發(fā)酵溫度恒定需進(jìn)行冷卻除去發(fā)酵熱。表32 50000t/a木薯原料食用酒精廠物料衡算表物料生產(chǎn)1000kg95%每小時數(shù)量每天數(shù)量每年數(shù)量酒精物料量（kg)（kg）（t）（t）食用酒精次品酒精木薯原料需蒸煮粉漿成熟蒸煮醪糖 化 酶糖 化 醪酒 母 醪發(fā)酵成熟醪雜 醇 油二氧化碳硫 酸 銨硫 酸醛塔的廢醪精餾的廢水 淀粉漿量 由物料衡算可知。經(jīng)預(yù)熱后，蒸煮醪的量 采用200C 自來水調(diào)漿，并用1050C的二次蒸汽將粉漿預(yù)熱到650C，則蒸煮醪的量為： 　式中 —1050C蒸汽的熱含量（kJ/K）經(jīng)直接蒸汽加熱后，蒸煮醪的量 ，則蒸煮醪的量為：　　式中 —（kJ/K）經(jīng)汽液分離后的蒸煮醪的量 蒸煮醪進(jìn)入后熟器時溫度約為1180C，再經(jīng)汽液分離后溫度降至約1050C，則此時蒸煮醪的量為：　　式中 —1050C飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K）經(jīng)真空冷卻后，蒸煮醪的量 蒸煮醪經(jīng)真空冷卻器抽真空迅速由1050C降至630C，則最終蒸煮醪量為：　　式中 2351—630C飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K）采用連續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后成熟醪量含酒精能達(dá)到11%（體積分?jǐn)?shù)），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。本設(shè)計中選用四塔蒸餾，其包括醪塔、排醛塔、精餾塔、甲醇塔。目前酒精的發(fā)酵方式有間歇式發(fā)酵、半連續(xù)式發(fā)酵和連續(xù)式發(fā)酵。②由專門廠家生產(chǎn)的糖化酶質(zhì)量較好且穩(wěn)定，發(fā)酵酶活大大高于液體曲。采用錘式粉碎機對原料進(jìn)行粉碎，最終達(dá)到原料顆粒80%能通過40目的篩子。氫離子濃度能細(xì)胞原生質(zhì)膜膠體的電荷，影響營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的速度。③ 木薯畝產(chǎn)量較高，按淀粉產(chǎn)量計遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于谷物類作物。旅游觀光：自然景觀有世界上最大的野生麋鹿保護(hù)區(qū)、全國少見的百萬畝灘涂濕地、林場森林公園、星羅棋布的鹽湖、傳說神奇的斗龍港、俯拾皆是海產(chǎn)品的東沙島、小海溫泉等；人文景觀有草堰的義阡寺、北極殿，白駒的施耐庵紀(jì)念館、劉莊的凈士院、小海的鎮(zhèn)海寺、珍跡墨寶鄭板橋書畫等。 供熱價格：120元/噸左右。衛(wèi)視：有線電視（數(shù)字電視）網(wǎng)絡(luò)遍布全區(qū)，有韓語新聞臺，可收視韓國、日本等國內(nèi)外40個頻道。西行、北上30公里即可到達(dá)寧靖鹽高速和京滬高速。國家“十一五”規(guī)劃綱要明確提出，“十一五”時期要擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)能力，因而燃料乙醇將具很大的市場需求量。我國酒精工廠多，且大多數(shù)設(shè)在城市，副產(chǎn)酒精糟總量達(dá)30多萬t/年，大多數(shù)沒有得到很好的利用，排放而造成污染十分嚴(yán)重，很多新建、擴(kuò)建企業(yè)沒有對酒糟的合理處理進(jìn)行規(guī)劃，增大了污染源。企業(yè)生產(chǎn)成本大量增加，利潤空間逐漸縮小。三、新增產(chǎn)能逐漸由銷區(qū)向原料產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移。酒精分為食用酒精和工業(yè)酒精，他們之間的區(qū)別在于酒精的純度和雜質(zhì)的含量不同。關(guān)鍵詞：食用酒精；木薯；連續(xù)發(fā)酵；四塔蒸餾ABSTRACTI pleted selection of the site of factory in accordance with the principle of choice factory, selection and feasibility studies of process, material balance, energy balance, water balance, design and selection of major equipments and brief economic accounting. Workshop, process and equipment of workshop gained the reasonable distribution. The eight factory drawings drawing were pleted, including the factory general layout map, process map, equipment layout map of fermentation and distillation workshop, seed tank equipment map.The results of the whole process design and putation show that the design can reach the requirements of industrial production.Keywords：Edible alcohol。酒精工業(yè)與農(nóng)業(yè)也有密切關(guān)系，酒精生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)原料深加工和綜合利用重要途徑[4]。近年來，石油的消耗量逐年上升，特別是我國由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，石油消耗量上升更為明顯。雖然經(jīng)過多次技改造，但與國外先進(jìn)技術(shù)相比仍有較大差距。為此在工業(yè)生產(chǎn)上爭取達(dá)到50 g/(L江蘇大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)是經(jīng)江蘇省政府批準(zhǔn)建立的省級開發(fā)區(qū)，也是國家環(huán)?？偩治ㄒ慌鷾?zhǔn)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。道路管網(wǎng)自成體系。(5) 集約的生產(chǎn)成本 生產(chǎn)成本低廉用水價格：①自來水：；；；。生活環(huán)境適宜　　自然氣候：大豐屬北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，四季分明，無霜期達(dá)213天，無重大自然災(zāi)害天氣。從2006年以來，糧食原料大幅度漲價，尤其最近一年，全世界為保證糧食的供應(yīng)對以糧食為原料生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)做出了一定的限制。(1)溫度酵母生存和繁殖的溫度范圍很寬，但是，其正常的生活和繁殖溫度是29～300C。本設(shè)計中酒母擴(kuò)大培養(yǎng)采用連續(xù)培養(yǎng)工藝，以配合連續(xù)發(fā)酵的進(jìn)行。而我國使用最廣泛是塔式連續(xù)蒸煮，此工藝具有廣范的適用性、良好的生產(chǎn)參數(shù)指標(biāo)和成熟的生產(chǎn)技術(shù)，且易于控制。 ②由于糖化鍋較小，因而無需安裝槳葉式攪拌器，只需在鍋底安裝一個螺旋槳式攪拌器即可。而間歇發(fā)酵每次進(jìn)料都需滅菌。以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的總化學(xué)方程式為：　　　　糖化　　　　　　　　　　　162 18 180發(fā)酵　　　　　　　180　　　 246 244生產(chǎn)1000kg無水酒精的理論淀粉消耗量為：　　　　　　生產(chǎn)1000kg食用酒精的理論淀粉消耗量 國家食用酒精標(biāo)準(zhǔn)為乙醇含量為95%以上（體積分?jǐn)?shù)），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），則生產(chǎn)1000kg食用酒精的理論淀粉消耗量為：　　　　生產(chǎn)1000kg食用酒精的實際淀粉消耗量 實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程經(jīng)歷原料處理、蒸煮、糖化、發(fā)酵及蒸餾等工序，要經(jīng)過復(fù)雜的物理及化學(xué)變化，產(chǎn)品得率必然低于理論產(chǎn)率。k),取出醛酒約為16kg（其中乙醇為95%），設(shè)經(jīng)分凝器冷卻后回流液的溫度約為600C，蒸汽損失約1%，則蒸汽消耗量為： 進(jìn)入精餾塔的液體量為： 其中乙醇的含量為： 進(jìn)入精餾塔的蒸餾液的乙醇含量為： （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 其體積分?jǐn)?shù)約為：48%精餾塔中上升蒸汽量 精餾塔中上升蒸汽的乙醇濃度為95%（體積分?jǐn)?shù)），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。甲醇取雜質(zhì)較少，機會為全回流，回流液的平均溫度為580C。則每小時冷卻水耗用量為： ③精餾塔分凝器用水 從精餾塔頂出來的酒汽現(xiàn)經(jīng)醪液預(yù)熱器與冷成熟醪進(jìn)行熱交換，酒汽冷凝成飽和液體。由工藝衡算可知，則每天產(chǎn)生發(fā)酵液的量為：發(fā)酵周期為50h，若采用100 m3發(fā)酵罐進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵，填充系數(shù)為=87%，則需要發(fā)酵罐的個數(shù)為： 連續(xù)發(fā)酵一般每組發(fā)酵罐數(shù)為8～10只。則對數(shù)平均溫度差為： 因此，每個發(fā)酵罐的冷卻面積為： 兩列蛇管的長度： 式中 —蛇管的平均直徑，m每圈蛇管的長度為： 式中 —蛇管圈直徑，m —蛇管圈之間的間距，m，兩列蛇管的總?cè)?shù)：取整數(shù)為15圈。查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》附錄以表15可知，封頭高度為：驗算全容積 考慮到種子罐較小，而且對無菌要求較高。h)。h)，常壓壓下t0=200C，送風(fēng)量為：V=152=30(m3/h)=(m3/min)。可以節(jié)約大量的時間，提高生產(chǎn)效率。塔頂蒸汽上升量為D=247。進(jìn)料速度為F= (kg/h)，進(jìn)料液濃度為=50%（體積分?jǐn)?shù)）。，則實際醛塔需要的踏板數(shù)位：247。24=（kg/h）。為此液體在降液管內(nèi)停留時間應(yīng)不小于5s。種子罐通氣比為2m3/(m3同時，應(yīng)合理布置廠內(nèi)運輸系統(tǒng)，保證良好的運輸條件和效益。(8) 為保證廠區(qū)有一個良好環(huán)境。(1) 每個設(shè)備都要考慮一定的地位，包括設(shè)備本身所占地位，設(shè)備附屬裝置所占地位，設(shè)備檢修拆卸地位以及設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和建筑物間的安全距離等。(3) 通過樓層的設(shè)備，樓面上要設(shè)置吊裝孔。(6) 車間組織及定員資料。(4) 無菌空氣系統(tǒng)放在廠區(qū)的東北角，處于主導(dǎo)風(fēng)向的上游區(qū)，保證了空氣質(zhì)量。原料、半成品、成品的生產(chǎn)作業(yè)線要順直、短捷、避免作業(yè)線交叉和返回。已得到滿足標(biāo)準(zhǔn)的食用酒精。②堰高h(yuǎn)W： h W=h L－h(huán) OW式中 hL—板上液層高度，