【文章內(nèi)容簡介】 () 99% =2199(kg) 若采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢醪為： Wx + D1 =10478+2199 =12677(kg) 噸 /年淀粉原料酒精廠總物料衡算 前面對淀粉原 料生產(chǎn) 1000kg 酒精（ 95%）進(jìn)行了物料平衡計算，以下對 100000噸 /年甘薯干原料酒精廠進(jìn)行計算。 （ 1） 酒精成品 日產(chǎn)普通三級酒精為： 100000247。 300=（ t） 日產(chǎn)次級酒精為： （ 2247。 98） =（ t） 日產(chǎn)酒精總量為： +=（ t） 實(shí)際年產(chǎn)量為： 普通三級酒精量為： 300=100000（ t/a） 次級酒精量為： 300=2040（ t/a） 酒精總產(chǎn)量為： 100000+2040=102040（ t/a） （ 2） 主要原料甘薯干用量 日消耗量： =（ kg） 年消耗量： 300=（ kg） 淀粉酶、糖化酶用量以及蒸煮粉漿量、糖化醪、酒母醪、蒸煮發(fā)酵醪等每日量和每年量均可算出，衡算結(jié)果見表。 15000 噸 /年淀粉原料酒精廠物料衡算表 數(shù)量 物料 生產(chǎn) 1000kg95% 酒精物料量（ kg） 每小時數(shù)量 (kg) 每天數(shù)量 (t) 每年數(shù)量 (t) 普通酒精 980 13917 334 100000 次級酒精 20 2106 甘薯干 32962 237329 α 淀粉酶 928 糖化酶 硫酸氨 120 硫酸 75 蒸煮粉漿 成熟蒸煮醪 150312 糖化醪 12327 184905 酒母醪 蒸煮發(fā)酵醪 12477 187155 雜醇油 5 75 二氧化碳 902 13530 廢渣 12677 190155 (二 )普通三級酒精發(fā)酵車間的物料衡算 酒精發(fā)酵采用淀粉原料，雙酶法糖化，間歇發(fā)酵。其工藝流程示意圖如圖一。 （ 1） 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示 酒精發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo) 指 標(biāo) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 數(shù) 生產(chǎn)規(guī)模 t/a 100000 生產(chǎn)方法 間歇發(fā)酵 年生產(chǎn)天數(shù) d/a 300 產(chǎn)品日產(chǎn)量 t/d 334 產(chǎn)品質(zhì)量 純度 95% 倒罐率 % 1 發(fā)酵周期 h 70 發(fā)酵初糖 kg/m3 150 淀粉轉(zhuǎn)化率 % 98 糖酸轉(zhuǎn)化率 % 50 酒精提取率 % 98 （ 2）主要原材料質(zhì)量指標(biāo) 淀粉原料的淀粉含量為 %，含水 14%。 （ 3）種子培養(yǎng)基（ g/L） 水解糖 25，甘薯干粉 16%~20%， %,尿素%。 H2SO41。 0~1。 2% （ 4）酵培養(yǎng)基（ g/L） 水解糖 150，甘薯干粉 16%~20%，尿素 %， α 淀粉酶 %。接種量 首先計算 1000kg 純度為 95%的酒精耗用的原材料及其他料量。 （ 1） 發(fā)酵液量 V1=1000247。 （ 150 50% 98% 95%） = （ m3） 式中 150—— 發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度（ kg/m3） 50%—— 糖酸轉(zhuǎn)化率 98%—— 淀粉轉(zhuǎn)化率 98%—— 酒精提取率 （ 2） 發(fā)酵液配制需水解糖量 以純糖算， G1=V1 150=2148（ kg） (3)二級中液量 V2=10% =(m3) (4)二級種子培養(yǎng)液所需水解糖量 G2=25V2 =25 =（ kg） 式中 25—— 二級種液含糖量（ kg/m3） (5)生產(chǎn) 1000kg 普通三級酒精所需水解糖總量為： G=G1+G2 =2148+=（ kg） （ 6）耗用淀粉原料量 理論上， 1000kg 淀粉轉(zhuǎn)化生成葡萄糖量為 111kg，故理論上耗用淀粉原料量為： G 淀粉 =247。 （ % 98%） =（ kg） 式中 %—— 淀粉原料含純淀粉量 98%—— 淀粉糖化轉(zhuǎn)化率 （ 7）尿素耗用量 二級種液耗尿素量為： = =（ kg） 發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為： =（ kg） 故共耗尿素量為： +=（ kg） （ 8）二級種液耗用（ NH4） 2SO4量： =（ kg） （ 9）種子液耗 淀粉酶量為： =（ kg） （ 10）種子液 H2SO4耗用量： =（ kg） 100000 噸 /年酒精廠 發(fā)酵車間的物料衡算表 物料名稱 每生產(chǎn) 1 噸酒精（ 95%） 的物料量 100000 噸 /年酒精生產(chǎn)的物料量 每日物料量 發(fā)酵液（ m3） 1430000 二級種液（ m3） 143000 發(fā)酵水解糖（ kg） 2148 214800000 716000 二級種液培養(yǎng)用糖（ kg） 3850000 水解糖總量（ kg） 218380000 淀粉）（ kg） 261739000 尿素（ kg） 759000 2530 硫酸氨（ kg） 71600 α 淀粉酶（ kg） 143200 硫酸（ kg） 171800 (三 )100000 噸酒精發(fā)酵車間水衡算 采用間歇發(fā)酵過程，從糖化鍋內(nèi)分出糖化醪到酒母培養(yǎng)罐需要加入水進(jìn)行稀釋。 1. 酒母糖化醪稀釋用水（補(bǔ)充 60℃ 溫水與用作酒母的糖化醪應(yīng)滿足發(fā)酵接種量 10%的需要。）因此，補(bǔ)充水量為： m1 = 93%G1*10%7%G1 = *93%*10%7%* = (kg/h) 式中 93%—— 淀粉原料加入發(fā)酵鍋的量 7%—— 淀粉原料加入種子液中的量 10%—— 接種量 —— 淀粉質(zhì)原料耗用量（ kg/h） 2. 酒母糖化醪殺菌后冷卻水用量為： m2 = m 糖化醪 * (8027 ) (2517) = 53 18 = 66210(kg/h) 式中 —— 糖化醪用量（ kg/h） —— 蒸煮醪比熱容 [kJ/()] —— 水的比熱容 [kJ/()] 80—— 殺菌溫度 ℃ 27—— 冷卻后溫度 ℃ 17—— 冷卻水進(jìn)口溫度 ℃ 25—— 冷卻水出口溫度 ℃ 3. 酒母培育冷卻水用量： m3=Q3/[（ 2517） ] = 85900 8 =(kg/h) 式中 Q3—— 酒母培育反應(yīng)熱 (kJ/h) —— 水的比熱容 [kJ/()] 25—— 冷卻水出口溫度（ ℃ ） 17—— 冷卻水進(jìn)口溫度（ ℃ ） 4. 發(fā)酵過程冷卻用水： m4= Q2/[ (2720)] = 752021 7 =(kg/h) 式中 Q2—— 發(fā)酵生物反應(yīng)熱 [kJ/()] —— 水的比熱容 [kJ/()] 27—— 冷卻水出口溫度（ ℃ ） 20—— 冷卻水進(jìn)口溫度（ ℃ ） 5. 酒精捕集器用水： m5= 5%F247。(1+1%+5%) =5%247。 =(kg/h) 式中 F—— 成熟醪量 (kg/h) 5%—— 酒精捕集器回收酒精洗水占熟醪量的比例 6. 洗罐用水量： m6=1%F247。(1+1%+5%) =247。 =(kg/h) 式中 1%—— 洗罐用水占熟醪量的比例 二 .設(shè)備計算與選型 （一） 發(fā)酵設(shè)備的計算與選型 1. 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 （ 1）發(fā)酵罐容積的確定： 隨著科技的發(fā)展，生產(chǎn)發(fā)酵罐的廠家越來越多，現(xiàn)有的發(fā)酵罐容積量系列如 5， 10， 20， 50， 75， 100， 120， 150， 250， 500m3等等。究竟選多大容積的好呢？一般來說單罐容積越大，經(jīng)濟(jì)性能越好，奉獻(xiàn)就也越大，要求技術(shù)管理水平也越高。另一方面，屬于技術(shù)改造適當(dāng)擴(kuò)建的項(xiàng)目，考慮原有的規(guī)模發(fā)酵罐的利用和新增發(fā)酵罐的 統(tǒng)一管理，可取與原有發(fā)酵罐相同的容積；而新建的單位和車間，應(yīng)盡量減少設(shè)備數(shù)量，在技術(shù)管理水平永許的范圍內(nèi)，盡量取較大容積的發(fā)酵罐。現(xiàn)取 200m3 （ 2） 能力的計算： 現(xiàn)每天生產(chǎn) 95%純度的酒精 334 噸。酒精發(fā)酵周期為 70 小時（包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時間）。則每天需糖液體積為 V 糖 。 每天產(chǎn)純度為 95%的普通三級 334 噸，每噸酒精需糖液為： 12327/1080=（ m3） V 糖 = 334 95% =（ m3） 發(fā)酵罐的填充系數(shù)為 ~，現(xiàn)取 ψ =；則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為 V0（發(fā)酵周期為 70 小時）。 V0= V 糖 /ψ ==（ m3） （ 3） 發(fā)酵罐個數(shù)的確定： 計算發(fā)酵罐容積時有幾個名稱需明確。裝液高度系數(shù)，指圓筒部分高度系數(shù)，封底則與冷卻罐、輔助設(shè)備體積相抵消。 公稱容積，是指罐的圓柱部分和底封頭容積之和。并圓整為整數(shù)：上封 頭因無法裝液，一般不計入容積。 罐的全容積，是指罐的圓柱部分和兩封頭容積之和。 現(xiàn)取單罐公稱容積為 1100m3 厭氧發(fā)酵罐，則需發(fā)酵罐的個數(shù)為n1。 n1= V0t V 總 ψ 24 = 70 1100 24 =12（個） 取公稱容積 1100m3發(fā)酵罐 11 個； 實(shí)際產(chǎn)量驗(yàn)算： 1100 *12 300 =（噸 /年） 70/24 富裕量為 = %，能滿足產(chǎn)量要求。 100000 2. 主要尺寸的計算