【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上的地區(qū)建廠(chǎng)為宜。 動(dòng)力供應(yīng)條件 發(fā)酵工廠(chǎng)是耗用能源的大廠(chǎng)，一個(gè)發(fā)酵工廠(chǎng)的水電汽氣等公用工程的投資約占全廠(chǎng)投資的三分之一。并要求二類(lèi)負(fù)荷用量（即一旦突然停電，有可能造成發(fā)酵及種子全部染菌，產(chǎn)率大大下降。也可能使發(fā)酵液倒流入空氣過(guò)濾器，造成重大生產(chǎn)事故，吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 甚至全面停產(chǎn)） 。 吉林市有豐滿(mǎn)水電站，電力資源豐富，足以保證發(fā)酵工廠(chǎng)的正常運(yùn)行。 第 4 章 工藝設(shè)計(jì) 工藝流程說(shuō)明 原料玉米 去除雜質(zhì) 循環(huán)磨粉 蒸發(fā)濃縮 攪 拌 a 淀粉酶 污 水 糊 化 清 液 產(chǎn) 品 糖 化 酶 液 化 酵 母 濕酒糟 糟液 精 餾 發(fā) 酵 沱牌酒廠(chǎng)主要工藝路線(xiàn) 崗位管理的范圍及任務(wù) 精餾工段將來(lái)自發(fā)酵工段的成熟醪通過(guò)六塔差壓蒸餾的方法，將其蒸餾成為符合吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)食用酒精。 精餾工段生產(chǎn)原理及工藝流程 生產(chǎn)原理 蒸餾是利用液體混合物中各組份揮發(fā)性的不同而分離組份的方法。 在發(fā)酵成熟醪中，不單是含有酒精，還含有其它幾十種成分的物質(zhì)，若加上水，這些物 質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)酒精的含量，成熟 醪 中酒精含量?jī)H為 7— 11％ (體積 )左右，而包括水、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酸類(lèi)、脂類(lèi)的雜質(zhì)幾乎占 90％ 。 要得到純凈的酒精，就必須采用一定的方法，把酒精從成熟醪中分離出來(lái)。生產(chǎn)中是采用加熱蒸餾的辦法，把各種不同沸點(diǎn)、比重、揮發(fā)性的物質(zhì)從不同的設(shè)備中分離出來(lái)，從而得到較高純度的酒精。 酒精的沸點(diǎn)為 ℃。凡是沸點(diǎn)比酒精低，更易揮發(fā)的雜質(zhì)被稱(chēng)為低沸點(diǎn)雜質(zhì)，生產(chǎn)中又稱(chēng)頭級(jí)雜質(zhì)，頭級(jí)雜質(zhì)都聚集在塔頂汽相中，最后從塔頂冷凝器排出。凡是沸點(diǎn)比酒精高，其揮發(fā)性低于酒精的雜質(zhì)被稱(chēng)為高沸點(diǎn)雜質(zhì)，生產(chǎn)中又 稱(chēng)頭尾級(jí)雜質(zhì)，尾級(jí)雜質(zhì)都聚集在釜液中，從塔底排出。通過(guò)蒸餾，低沸點(diǎn)雜質(zhì)和高沸點(diǎn)雜質(zhì)都比較容易與酒精分離。較難除凈的是中級(jí)雜質(zhì)，當(dāng)酒精濃度高時(shí)，它們的揮發(fā)系數(shù)（ Ki = yi / xi）接近于 1，蒸餾分離的難度很大，幸好這類(lèi)雜質(zhì)的量很少。 粗餾塔是將包括酒精在內(nèi)的揮發(fā)性組份從成熟發(fā)酵醪液中提取出來(lái)。 發(fā)酵成熟醪通過(guò)預(yù)熱后，進(jìn)入粗餾塔的 中 部，塔底不斷均勻地通入加熱蒸氣，這時(shí)由于加熱的作用就可將成熟醪中液態(tài)酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭珰怏w，同時(shí)其它低沸點(diǎn)和揮發(fā)性的雜質(zhì)，都成為氣態(tài)，和酒精一同 連續(xù)地上升，進(jìn)入粗餾塔上部的濃縮段。在 粗餾塔頂部提取的粗酒精去脫 醛塔 。另一方面，粗餾 塔 內(nèi)的液相不斷富集不易揮發(fā)的組份，在重力作用下連續(xù)地向塔 底 流動(dòng)。最后，在粗餾塔的底部排出 廢糟 液，去臥式螺旋離心分離機(jī)作固液分離。 脫醛塔是分離頭級(jí)雜質(zhì)，如醛類(lèi)和低沸點(diǎn)酯類(lèi)。來(lái)自粗餾塔的粗酒精進(jìn)入脫醛塔。進(jìn)料位置將塔分為上下兩段 ， 上段為聚醛段，下段為提餾段。在提餾 段中，酒精濃度較低（低于 40％），此時(shí)頭級(jí)雜質(zhì)和中級(jí)雜質(zhì)的揮發(fā)系數(shù)（ Ki = yi / xi）都 比乙醇大，都是揮發(fā)的。 通過(guò)塔內(nèi)適量的加熱、冷凝、回流，使粗酒精中所含的醛、酯等低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的 頭級(jí) 雜質(zhì) 隨汽相 不斷向塔的上部汽相聚集，最后 從 塔頂冷凝器冷凝液 排醛管中排出 ，作為工業(yè)酒精（其中酒精含量為 40％～ 45％體積分?jǐn)?shù)；頭級(jí)雜質(zhì)醛、酯；中級(jí)雜質(zhì)雜醇油。酒精的揮發(fā)系數(shù)較小，酒精不斷向液相富集，塔內(nèi)液相不斷向下流動(dòng)，最后，經(jīng)過(guò)脫醛的粗酒精從 脫醛塔底部 排出，再去 精餾塔。 精餾塔 是酒精通過(guò)以上兩塔蒸餾后，酒精濃度還需要進(jìn)一步提高，雜質(zhì)還需進(jìn)一步排除，精餾塔的蒸餾 任務(wù) 是通過(guò)加熱蒸發(fā)、冷凝、回流，上除頭級(jí)雜質(zhì)，中提雜醇油，下排尾級(jí)雜質(zhì)，獲得符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品 —— 酒精。 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 甲醇是神經(jīng)性毒物，對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血管有作用十分嚴(yán)重， 尤其對(duì)視神經(jīng)的危害更甚。甲醇隨飲料酒進(jìn)入人體后，容易被消化系統(tǒng)、呼吸道和粘膜吸收，且不容易被排出體外，因此有強(qiáng)烈的積累效應(yīng)。甲醇中毒時(shí)，輕者可使人眩暈、頭痛、胃疼、視力模糊、呼吸困難，重者可使人雙目失明，甚至死亡。甲醇是頭級(jí)雜質(zhì)的典型代表，它對(duì)酒精的質(zhì)量影響很大。當(dāng)有大量水（比如含水量在 80％以上）存在時(shí)，水分子對(duì)甲醇分子的氫鍵作用力要比對(duì)乙醇分子大很多。雖然甲醇的沸點(diǎn)較低，卻比乙醇難揮發(fā)。當(dāng)水分很少時(shí)，這種作用力也隨之減弱。在 95％（體積分?jǐn)?shù)）的酒精中，二者的揮發(fā)程度取決于各自分子量的大小，即甲醇比乙醇更 容易揮發(fā)，它同樣聚集在脫甲醇塔頂部的液相和汽相中。脫甲醇塔是利用它在高濃度酒精時(shí)精餾系數(shù)（α i， j＝ Ki / Kj）較大的特點(diǎn)，提高脫醛塔第一冷凝器的溫度，在第二冷凝器多取走冷凝液，作為工業(yè)酒精。這樣一部份甲醇進(jìn)入了工業(yè)酒精，另一部份甲醇隨未凝汽體排入大氣。該技術(shù)成品得率大于 98％，工業(yè)酒精 2％，總損失為 ％，生產(chǎn) 1 噸酒精消耗蒸汽為 噸。 工藝流程 在離心泵的輸送下， 30℃的成熟醪以 ，由進(jìn)料泵將來(lái)自成熟醪中間罐的成熟醪送至粗餾塔第一冷凝器（ 05H0111）進(jìn)行預(yù)熱 ，預(yù)熱至 63℃左右后，再進(jìn)入粗餾塔第二預(yù)熱器（ 05H0511），加熱至 7074℃。然后進(jìn)入粗餾塔第 20塊塔板（塔板自下向上數(shù)）。粗餾塔第一預(yù)熱器的加熱蒸汽是旋風(fēng)分離器的上部蒸汽， 換熱后的未冷蒸汽進(jìn)入（ 05H0121）繼續(xù)換熱，冷凝液與粗餾塔第一預(yù)熱器的冷凝液一起進(jìn)入粗酒精中間罐（ 05V0551）。粗餾塔第二預(yù)熱器的加熱蒸汽是來(lái)自脫醛塔頂部的熱氣體，換熱后未冷蒸汽去（ 05H0521）繼續(xù)換熱，冷凝液與粗餾塔第二預(yù)熱器的冷凝液匯總由泵輸送至脫乙醛塔上部；粗餾塔塔采出的物料進(jìn)入粗酒精中間罐，底部酒糟由泵打出 進(jìn)入其他工段。 粗餾塔中部安有一旋風(fēng)分離器。 頂部預(yù)濃縮塔蒸汽經(jīng)（ 05H0321）換熱，冷凝液回流，未冷凝蒸汽進(jìn)入（ 05H0331）繼續(xù)進(jìn)行換熱，換熱后冷凝液部分進(jìn)入工業(yè)酒精中間罐，另一部分經(jīng)由泵回流到預(yù)濃縮塔頂部，未冷蒸汽由水環(huán)式真空泵輸送到（ 05V0391）。粗餾塔塔底的溫度控制在83℃，塔頂 69℃，塔頂?shù)膲毫?。 粗酒精中間罐中的物料經(jīng)泵輸送到（ 05H0551）螺旋板換熱器。換熱后進(jìn)入脫甲醇塔（ 05C0101），底部物料由泵經(jīng)（ 05H0541）進(jìn)入精餾塔。塔底溫度為 91℃，壓力為 頂部蒸汽為 05H0511 加熱。冷凝液由泵回流至脫醛塔未冷蒸汽經(jīng) 進(jìn)一步換熱，冷凝液也由泵回流至脫醛塔，未冷蒸汽經(jīng)進(jìn)一步換熱。冷凝液進(jìn)入工業(yè)酒精中間罐（ 05V0491）醛塔底部安裝再沸器（ 05H0101），換熱氣體是來(lái)自脫甲醇塔 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 原料、產(chǎn)品規(guī)格及公用工程條件 原料 來(lái)自發(fā)酵工段的成熟醪液 產(chǎn)品規(guī)格 采用實(shí)用酒精國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB10343－ 2021） (1)感官要求 表 41 項(xiàng)目 特級(jí) 優(yōu)級(jí) 普通級(jí) 外觀(guān) 無(wú)色，透明 氣味 具有乙醇固有的香氣，無(wú)異味 無(wú)異味 口味 純凈，微甜 純正，微甜 較純正 （ 2）理化指標(biāo) 表 42 項(xiàng)目 單位 特級(jí) 優(yōu)級(jí) 普通級(jí) 乙醇（ 20℃， %V/V）≥ 氧化時(shí)間（ 15%）≥ Min 40 30 20 色度≤ 號(hào) 10 硫酸試驗(yàn)≤ Mg/L 10 10 6 甲醇≤ 2 50 150 醛（以乙醛計(jì)）≤ 1 3 30 正丙醇≤ 2 35 100 異戊醇 +異丁醇≤ 1 2 30 酸（以乙酸計(jì)）≤ Mg/L 7 10 20 酯（以 CH3COOC2H5）≤ 10 18 25 不揮發(fā)物≤ 10 20 25 重金屬（以 PB計(jì)）≤ 1 氧化物（以 HCN計(jì)）≤ 5（以木薯為原料） 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 、公用工程條件 表 43 名稱(chēng) 規(guī)格 說(shuō)明 蒸餾冷卻水 無(wú)腐蝕、無(wú)泥沙、低硬度 Mpa（表）≤ 28℃ 動(dòng)力電 380V177。 5% 三相帶零線(xiàn) 低壓電 220177。 % 50Hz 加熱用水蒸氣 Mpa（絕壓） 蒸餾 開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備 “水試”即指用水對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是檢驗(yàn)蒸餾機(jī)組體系（包括主機(jī)、輔機(jī)、管系 等）是否滲漏的常用手段，方法簡(jiǎn)便有效。具有下列情況之一者，應(yīng)考慮進(jìn)行水試： （ 1） 如果醪液蒸餾機(jī)組系屬全新是整套裝備，則在安裝完畢后，投產(chǎn)之前一定要進(jìn)行水試，這是新設(shè)備投產(chǎn)前的第一道檢查。 （ 2） 若原蒸餾機(jī)組中，有部分設(shè)備更新者如確認(rèn)原設(shè)備部分是完好的，可僅對(duì)新設(shè)備加以水試。 （ 3） 原機(jī)組經(jīng)全面大檢修或局部檢修后，應(yīng)進(jìn)行全面或局部水試。 （ 4） 原機(jī)組長(zhǎng)期閑置不用，或經(jīng)熱季較長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)者，水試也是必要的。 “汽試”即指用蒸汽對(duì)機(jī)組設(shè)備等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是檢驗(yàn)蒸餾機(jī)組體系是否滲漏的第二道關(guān)。往往有這樣一種情況 —— 水試時(shí)不漏，而汽試時(shí)有可能漏 。同時(shí)對(duì)于水試檢查尚有困難之處，也可通過(guò)汽試予以解決。與水試相比，汽試要更全面一些，故汽試是水試的繼續(xù)。汽試還有其更進(jìn)一步的作用，汽試可以說(shuō)是準(zhǔn)生產(chǎn)條件下對(duì)機(jī)組性能的“熱模實(shí)驗(yàn)”，在此過(guò)程中，通過(guò)觀(guān)察塔內(nèi)汽液接觸裝置的大致運(yùn)行狀況，就可基本上了解該裝置在正式生產(chǎn)條件下的性能表現(xiàn)，做到心中有數(shù)。 “料試”：一般在新機(jī)組正式投產(chǎn)前，當(dāng)按上述程序進(jìn)行水試、汽試后，為了慎重起見(jiàn)，往往還需要用小批量的料（ 3— 5 個(gè)發(fā)酵罐的發(fā)酵液）進(jìn)行料試。一則進(jìn)一步檢查滲漏之處，因?yàn)榫凭羝臐B透能力要比水、汽強(qiáng)很多，所以很有可能在水 試和汽試時(shí)發(fā)現(xiàn)不了的漏處，在料試階段會(huì)發(fā)現(xiàn)；二則進(jìn)一步檢查機(jī)組的綜合性能，看它是否勝任正常的長(zhǎng)期運(yùn)行，能否達(dá)到預(yù)定的工藝和生產(chǎn)要求。 無(wú)論何種機(jī)組，在正式開(kāi)機(jī)前，均應(yīng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。大體上有如下方面： （ 1） 首先與供汽、供電、供水、供料等有關(guān)部門(mén)進(jìn)行聯(lián)系，取得協(xié)作支持，使這些單位的工作的工作處于“臨戰(zhàn)“狀態(tài)”，保證正常供應(yīng)，并作好糟液污水的排放處置。 （ 2） 再次檢查設(shè)備、儀表等是否符合投產(chǎn)要求。臨開(kāi)機(jī)前，可先令控制儀表處于吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 運(yùn)行狀態(tài)，迎接開(kāi)機(jī)。 （ 3） 了解被處理的物料的特殊性，相應(yīng)地采取必要的措施。 （ 4） 預(yù)先將料壓至高位槽或低 位中間暫儲(chǔ)池，使其充滿(mǎn)待用。 正常開(kāi)車(chē)程序 “開(kāi)車(chē)”操作系是指經(jīng)上述水試、汽試、料試后，在確認(rèn)一切基本正常，可投入生產(chǎn)條件下的一系列啟動(dòng)機(jī)組的操作程序。 正常操作及生產(chǎn)工藝控制表 正常操作 在機(jī)組正式開(kāi)車(chē)階段而轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行后，操作人員就應(yīng)作好機(jī)組正常運(yùn)行的管理工作。其內(nèi)容大體如下： （ 1）在整個(gè)管理工作過(guò)程中，應(yīng)貫徹酒精生產(chǎn)的十六字決 —— “嚴(yán)字當(dāng)頭，道道把關(guān)，穩(wěn)準(zhǔn)細(xì)凈，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)” —— 現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： “嚴(yán)字當(dāng)頭” — 系指操作者應(yīng)嚴(yán)肅、認(rèn)真、負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作作風(fēng)，應(yīng)有嚴(yán)格的組織紀(jì)律性和嚴(yán)謹(jǐn) 的科學(xué)態(tài)度，處處從嚴(yán)要求，事事嚴(yán)字當(dāng)頭。 “道道把關(guān)” — 即指蒸餾全過(guò)程的各個(gè)操作環(huán)節(jié)都要管理好，環(huán)環(huán)相扣，相輔相成，使其成為一個(gè)有機(jī)整體。特別在多塔系蒸餾過(guò)程中，各個(gè)主機(jī)、輔機(jī)、閥門(mén)、儀表以及各個(gè)控制點(diǎn)等等，都是一道道關(guān)卡。如果某一關(guān)把握不好，甚至失控，將會(huì)使整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行失控，就會(huì)使產(chǎn)量、質(zhì)量受到損失。 “穩(wěn)準(zhǔn)細(xì)凈” — 這是工藝操作的要領(lǐng) A、“溫” — 壓力穩(wěn)，溫度穩(wěn)，汽水穩(wěn)，進(jìn)出料穩(wěn)，回流比穩(wěn)，質(zhì)量穩(wěn)?？偟膩?lái)說(shuō)，就是工況要穩(wěn)定。與此同時(shí)，操作者的思想情緒和操作要相對(duì)穩(wěn)定，集中精力操 縱機(jī)組。 B、“準(zhǔn)” — 各控制點(diǎn)工況參數(shù)準(zhǔn)，分析檢驗(yàn)準(zhǔn)，填寫(xiě)原始記錄準(zhǔn)，計(jì)量準(zhǔn)。 C、“細(xì)” — 物料要均衡，細(xì)水長(zhǎng)流，管理工作要過(guò)細(xì)，勤檢查醪液池、水箱、酒精儲(chǔ)池、各塔底的液位。各控制閥要“細(xì)調(diào)”，切勿“大開(kāi)大關(guān)”，以免整個(gè)機(jī)組工況惡化，并要經(jīng)常與各種方面取得聯(lián)系。 D、“凈” — 要作好精餾過(guò)程中的“去粗取精”的提凈純化工作，實(shí)施多級(jí)排雜，盡可能多地將雜質(zhì)分離出去，時(shí)究竟最大限度地得到“凈化”和“純化”。同時(shí)也要搞好文明生產(chǎn)。 （ 2）為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量，提高工作效能，要求協(xié)調(diào) 各方面的工作 A、蒸餾和發(fā)酵含酒精量要配合好，使化驗(yàn)計(jì)算產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量基本一致；并根據(jù)醪液中酒精度的高低，適當(dāng)掌握調(diào)整醪塔頂溫。 B、醪塔進(jìn)氣需與下料量，進(jìn)料溫度及塔頂溫度配合好。 C、精餾塔進(jìn)氣需