【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0%，蒸煮鍋、后熟器、氣液分離器圓筒部分徑高比為1:3。冷卻器：正空冷卻器有圓柱形部分和錐形部分組成，圓錐低角為45176。真空度維持在550mm汞柱，對(duì)應(yīng)溫度340k，二次真氣汽化熱為558，179。/kg,，醪液下降管的長(zhǎng)度為10m，垂直安裝。糖化鍋:糖化鍋由圓柱形部分和球形部分組成，裝料系數(shù)為75%。幾何容積的計(jì)算按以下進(jìn)行： V=178。+1/3πh178。（3rh）D—圓筒部分的直徑（m）；H—圓筒部分的高度m；h—球形底的高度m；r—底的曲率半徑m；H=2D；h=。r=（D178。+4h178。）/8h糖化時(shí)間為45min 工藝流程圖 見(jiàn)具體圖紙 原料消耗計(jì)算 工藝計(jì)算，在設(shè)計(jì)或改建、擴(kuò)建酒精廠中，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的物料和能量衡算是必不可少。衡算結(jié)果不但為生產(chǎn)設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型提供重要依據(jù)，而且能獲得生產(chǎn)過(guò)程主副原料的消耗、水電氣的消耗以及成品、副產(chǎn)品和廢料的數(shù)量。這些都是組織和管理生產(chǎn)、進(jìn)行成本核算的必要依據(jù)。 原料計(jì)算 現(xiàn)以生產(chǎn)95%（V）成品酒精1000kg作為計(jì)算的基準(zhǔn)。從淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的化學(xué)反應(yīng)式原料與成品之間的定量關(guān)系如下： 可以得到每生產(chǎn)1000kg無(wú)水酒精需要淀粉量為：1000（162／92）=（kg） 而95%(V)%(w)，故生產(chǎn)1000kg95%（V）成品酒精需要的淀粉量為：%=(kg) 酒精生產(chǎn)要經(jīng)歷許多的工序和復(fù)雜的生物化學(xué)變化，在生產(chǎn)的各個(gè)階段難免會(huì)有淀粉的損失，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)1000kg上食用酒精生產(chǎn)過(guò)程中各階段的淀粉損失的分配大致如表。生產(chǎn)過(guò)程淀粉損失一覽表生產(chǎn)工序淀粉損失原因淀粉損失量（%）原料預(yù)處理蒸煮發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵蒸餾 粉塵損失未溶解淀粉及糖分破壞未發(fā)酵殘余糖分巴斯德效應(yīng)和用于發(fā)酵副產(chǎn)物損失酒精自然蒸發(fā)與被二氧化碳帶走廢槽液帶走及其它蒸餾損失累計(jì)損失由酒精捕集器回收酒精實(shí)際損失 因此，%之間，若以上表為依據(jù)，%計(jì)算，每生產(chǎn)1000kg成品酒精需要淀粉量為：247。（%）＝(kg)玉米為：247。68%=(kg)故生產(chǎn)1000kg來(lái)自玉米的上食用酒精總淀粉原料為： 輔料計(jì)算 α淀粉酶的消耗量 蒸煮醪所需輔料的計(jì)算。以設(shè)計(jì)要求玉米為原料，應(yīng)用酶活力為2000u/g的 α淀粉酶進(jìn)行液化，促進(jìn)糊化，可減少蒸汽消耗，據(jù)技術(shù)指標(biāo)，α淀粉酶的用量按8u/g原料計(jì)算，則酶用量為： （kg）1000（g/kg）8（u/g）247。2000（u/g）= 糖化酶的消耗量 蒸煮醪所需輔料的計(jì)算。以設(shè)計(jì)要求玉米為原料，應(yīng)用酶活力為20000u/g的糖化進(jìn)行糖化，據(jù)技術(shù)指標(biāo)，糖化酶的用量按150u/g原料計(jì)算，則酶用量為： （kg）1000（g/kg）150（u/g）247。20000（u/g）= 此外，酒母糖化制備時(shí)，糖化酶用量按300u/g原料計(jì)算，設(shè)酒母用量為10%，則酶用量為：（kg）10%70%300（u/g）247。20000（u/g）=注：其中70%指酒母糖化醪制備時(shí)，糖化醪為70%，另外補(bǔ)充30%的水。 蒸煮醪量計(jì)算 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，連續(xù)蒸煮首先將粉碎原料在配料調(diào)漿罐內(nèi)與溫水混合，加水比一般為1:3左右，本實(shí)驗(yàn)取1:：(1﹢)＝ 這里簡(jiǎn)化計(jì)算，用以下方法近似求解。假定采用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度為343K,應(yīng)用噴射式液化器使粉漿溫度迅速上升至416k，然后進(jìn)入罐式連續(xù)液化器液化，在真空冷卻器中閃擊蒸發(fā)冷卻至384K進(jìn)入發(fā)酵罐。(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，設(shè)此比熱在整個(gè)蒸煮過(guò)程中維持不變。經(jīng)加熱蒸汽噴射液化過(guò)后的醪液量為：+（416343）/(+(416273))= kg ① 式中： (2)經(jīng)第二液化維持罐出來(lái)的蒸煮醪量為：設(shè)經(jīng)第二液化維持罐出來(lái)的蒸煮醪溫度由416k降低到393k，此處設(shè)溫度降低是通過(guò)汽化解決，所以蒸煮醪汽化后的量為：（416393）/= 式中： (3)經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪的量為：設(shè)經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮溫度由393k上升到398k，所以噴射混合后蒸煮醪的量為：+（398393）/（(398273)）= 式中：（kj/kg）；398k為滅酶溫度(4)經(jīng)最后一個(gè)后熟罐出來(lái)的醪液量為：經(jīng)最后一個(gè)后熟器后。醪液溫度由398k降低到384k，若溫度降低是由熱損引的，醪液量不變；此處設(shè)為通過(guò)汽化降溫，所以降溫后的醪液量為：（398384）/22346=(5)經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量為： （384340）/558= 注(1):參見(jiàn)公式，即根據(jù)熱量衡算 (2):參見(jiàn)《化工原理》p335—天津大學(xué)出版社2004年新版，下同 式中，22346為384k時(shí)水蒸氣的汽化潛熱kj/kg 糖化醪與發(fā)酵醪量計(jì)算 ①發(fā)酵過(guò)程中相應(yīng)的過(guò)程釋放的CO2總量為：（1000%)/98%（44/46）=902kg 式中：44/46指的是產(chǎn)生一分子酒精就產(chǎn)生一分子CO2,即理想發(fā)酵情況下。 所以最終需要蒸餾的醪液中含酒精約為： （1000%）/()100%=%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。并設(shè)蒸餾效為98%，而且發(fā)酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分別為成熟醪量的5%和1%，則生產(chǎn)1000kg95%國(guó)際酒精成品的有關(guān)計(jì)算如下：① 需蒸餾成熟發(fā)酵醪的量為：F1=[（）/98%] (100+5+1)247。100=② 不計(jì)酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水，可設(shè)發(fā)酵過(guò)程中則成熟發(fā)酵醪量為：F2==③ 接種量按10%計(jì)算，則酒母量為：10%= 注：設(shè)計(jì)要求最后醪液91%用于發(fā)酵，9%用于酒母制作，相當(dāng)于9/91≈10% 根據(jù)要求實(shí)際原料耗算一覽表因計(jì)算方便，上面計(jì)算的是生產(chǎn)1000kg要求酒精相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)際生產(chǎn)100,000t酒精則進(jìn)行放大，因取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如比熱容）都一樣，所以對(duì)結(jié)果沒(méi)有影響下表則是1000kg酒精和放大后100，000t酒精相關(guān)數(shù)據(jù)一覽表： 1000kg酒精相應(yīng)用量產(chǎn)量100,000t酒精相應(yīng)用量產(chǎn)量生產(chǎn)95%(V)成品酒精所需淀粉總量16272t生產(chǎn)成品酒精需要淀粉量（計(jì)淀粉損失后）177930t來(lái)自玉米的上食用酒精總店粉原料為261660tα—淀粉酶的消耗量1050t糖化酶的消耗量1960t酒母糖化酶的消化量270t粉漿量1218220t經(jīng)加熱蒸汽氣噴噴熱液化過(guò)后的醪液量1312930t經(jīng)第二液化維持罐出來(lái)的蒸煮醪量1264040t經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪的量1274150t經(jīng)最后一個(gè)后熱罐出來(lái)的醪液量1271280t經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量1183230t計(jì)酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水需蒸煮的成熟發(fā)酵醪量1182330t接種量按10%計(jì)算酒母量118410t 計(jì)算結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)和放大數(shù)據(jù)一覽表 注：生產(chǎn)100,000t的數(shù)據(jù)位在生產(chǎn)1000kg數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上乘以100，單位則為t，但物質(zhì)本身的性質(zhì)數(shù)據(jù)除外。若固定日產(chǎn)量，全年生產(chǎn)應(yīng)為100100t，單位t，這里沒(méi)有列出，但設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備是是在日產(chǎn)量的條件下計(jì)算的。 生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)計(jì)算 粉漿罐 已知蒸煮糖化車間有兩個(gè)粉漿罐，每個(gè)粉漿罐的容積為5 m179。高徑比為1：，粉漿流量應(yīng)為：（14000/1000）=247。1080kg/m3=179。錐形部分高度為圓筒部分高度的1/3。故總?cè)莘eV V = V1 + V2 =π(D/2) 178。H + 1/3[π(D/2) 178。] h D—圓筒部分的直徑（m）；H—圓筒部分的高度m；h—圓錐部分的高度m，由此可得：D= H= h=設(shè)調(diào)漿時(shí)間為3min，則有效流量為：V有效=（3/60）=179。若按要求取5m179。的粉漿罐，則需要臺(tái)數(shù)為：n=若要進(jìn)行交替使用，則至少要3臺(tái)。 酒母罐 時(shí)產(chǎn)酒母醪的體積應(yīng)為：（14000/1000）=179。 同蒸