【正文】 =19615 ()/( ) =離開(kāi)第二后熟器蒸煮醪量為： W4=W3W2＇ ==19251kg/h 此時(shí)蒸煮醪濃度 ： B4%=G B0/W4=4613 90%/19251=% 二．物料衡算 25 其比熱為： C4=Cs B4/100+Ce (100B4)/100 = +（ ） /100 =（ kg K） 最后進(jìn)行氣液分離器的物料、熱量衡算，取氣液分離器內(nèi)維持 表壓，釋放二次蒸汽量為： W3＇ =W4 C4（ t4 – t5） /(c3t5 Ce) =19251 ()/( ) =離開(kāi)汽液分離器的蒸煮醪量為： (W5=W4W3＇ =192516865=18561) B5%=G B0/W5=4613 90%/18565=% 其比熱為： C5=Cs B5/100+Ce (100B5)/100 = +（ ） /100 =（ kg K） 計(jì)算結(jié)果匯總 年產(chǎn) 15000t 酒精的淀粉質(zhì)原料酒精廠蒸煮工段物料、熱量衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 物料 kg/h 熱量 KJ/h 項(xiàng)目 物料 kg/h 熱量 KJ/h 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 粉碎原料 G 4613 GCs 106 表壓二次蒸汽 W1 W1’ 106 拌料水 W 12919 WTs 106 表壓二次蒸汽 W2 W2’ 106 加熱 D 2309 Dl W3 W3’ 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 蒸汽 106 表壓二次蒸汽 106 成熟蒸煮醪 W4 18565 W4’ 106 累計(jì) 19841 106 累計(jì) 19838 106 由于蒸煮過(guò)程的熱散失，實(shí)際上各過(guò)程放出的二次蒸汽量要低于上述數(shù)字，也就是說(shuō)成熟蒸煮醪要大于上述數(shù)字設(shè)由于熱散失為安全計(jì)二次蒸汽減少 10%則蒸煮醪離開(kāi)汽夜分離器的實(shí)際數(shù)量是： W5＇ =W5 +（ W1＇ +W2＇ +W3＇ ） 10% =18565+（ ++） 10% =18692kg/h 這里計(jì)算的范圍是醪液進(jìn)入真空冷卻器開(kāi)始到經(jīng)噴淋冷卻到發(fā)酵溫度為止。 當(dāng)氣液分離器中的醪液進(jìn)入真空冷卻器 內(nèi)時(shí)，由于壓力突然降低，立即產(chǎn)生大量二次蒸汽，其數(shù)量為： 64654 )(39。39。 ti ttcWW ? ??。 式中 6t為糖化醪溫度（℃），在真空蒸發(fā)器內(nèi)真空度（ ）對(duì)應(yīng)的飽和溫度約為 60℃，考慮沸點(diǎn)升高現(xiàn)取 65℃。 4i為真空蒸發(fā)器真空度下所對(duì)應(yīng)的蒸汽熱含量，從附錄查的為 2600kJ/kg，并取5539。 cc ?，則有： )/(10 00) 4( 69 24 hkgW ??? ???? 這樣進(jìn)入糖化鍋內(nèi)的冷卻蒸煮醪量是： )/(1759410981869239。456 hkgWWW ????? 二．物料衡算 27 % 59 4%9046 13%B濃度 6 ??? )]/([%,%B 1610 KkgkJccB ???? 糖化醪的數(shù)量可以根據(jù)要求發(fā)酵醪內(nèi)含酒量倒過(guò)來(lái)計(jì)算?，F(xiàn)投入薯干每小時(shí) 4049kg，淀粉含量為 69%，利用淀粉酶水解多糖，扣除蒸餾損失的淀粉利用率為 %，則能得到的無(wú)水酒精量為： hkgf /169 7%????? 產(chǎn)生的二氧化碳為： )(162 346/44169 7 kg?? 現(xiàn)要求發(fā)酵成熟醪含酒 12%（ v），即 %（ w）。 糖化酶的用量。若所用的糖化酶的活力為 100， 000U/g，使用量為 150U/g 原料，則消耗的糖化酶為： =70Kg/h 補(bǔ)水量為 :m=1861217594=1018(kg/h) 10187=1011kg/h 這時(shí)糖化醪的濃度為： % 1118 61 2%9046 136 ????B 糖化醪的比熱為： )/()(??????? ℃)())/(255516661???????????????? geg cGCmtcWt 糖化醪的 冷卻有噴淋冷卻、套管冷卻及與蒸煮醪一樣可采用真空蒸發(fā)冷卻。一般工廠大多采用噴淋冷卻，有的廠為了便于將冷卻水回收利用而采用套管冷卻。糖化醪的真空蒸發(fā)冷卻由于要求的真空度高，使用還有一定的困難。這里以噴淋冷卻為例進(jìn)行熱量恒算。糖化醪先拿出 7%做酵母，然后通過(guò)噴淋冷卻器，要求溫度由 tg1=℃，下降到tg2=28℃左右?，F(xiàn)取溫度為 tw2’=17℃的深井水，其終溫為 tw2’=35℃，則冷卻水耗量為： )/(2 7 6 8 2)1735()( 8 6 1 2%93)39。39。()(%9339。22211hkgttcttcGWwwgggg??????????? 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 在真空蒸發(fā)器中由真空泵（可以使用水噴射泵、蒸汽噴射泵 或機(jī)械真空泵）將二次蒸汽抽出并用水冷凝，在混合冷凝器或水噴射泵工作時(shí)要消耗冷卻水，現(xiàn)以水噴射泵為例進(jìn)行冷卻水量的計(jì)算。若用發(fā)酵酒母罐等的冷卻或噴淋冷卻廢水可以先經(jīng)過(guò)涼塔冷卻，故初溫這里取 Tw2=20℃，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定的數(shù)據(jù)。冷卻水出口溫度至少比真空蒸發(fā)器真空度下飽和蒸汽沸點(diǎn)溫度低 9~11℃，這情況必須使真空系統(tǒng)安裝十分嚴(yán)密，減少空氣的滲漏，否則用水量會(huì)大大增加。為了安全起見(jiàn)取 Tw2=35℃，這樣冷卻水消耗量為： )/(4 2 9 6 9)2035()(1098)39。()(39。222442hkgTTccTiWWwwggw???????????? 這部分最后還要根據(jù)水噴射泵設(shè)計(jì)結(jié)果而定。 糖水冷卻工段物料、熱量恒算結(jié)果匯總?cè)缦拢? 年產(chǎn) 萬(wàn)噸酒精的薯干原料酒精廠糖化冷卻工段物料、熱量恒算結(jié)果匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 物料 熱量 項(xiàng)目 物料 熱量 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 符號(hào) 數(shù)量 成熟蒸煮醪 W539。 18692 Wsc 冷卻糖化醪 93%G1 17309 Gc 糖化酶 m 1018 Mc 水噴射泵出水 W239。+W139。 44067 Tm2 水噴射泵冷卻水 W39。 42969 WST 噴淋冷卻廢水 W139。 27682 Wst 噴淋冷卻水 W239。 27682 WSt 酒母糖化醪 7%G1 1303 Gcg 累計(jì) 90361 累計(jì) 90361 二．物料衡算 29 噸 /年淀粉原料酒精廠總物料衡算 前面對(duì)生產(chǎn) 1000kg 酒精（ 96%）進(jìn)行了物料平衡計(jì)算，以下對(duì) 15000 噸 /年甘薯干原料酒精廠進(jìn)行計(jì)算。 （ 1）酒精成品 日產(chǎn)食用國(guó)標(biāo) 酒精為： 15000247。 300=50（ t） 日產(chǎn)次級(jí)酒精為： 50（ 247。 98） =（ t） 日產(chǎn)酒精總量為： 50+=（ t） 實(shí)際年產(chǎn)量為： 食用國(guó)標(biāo)酒精量為： 15000t 次級(jí)酒精量為： 300=384（ t/a） 酒精總產(chǎn)量為： 15000+384=15384（ t/a） （ 2)主要原料薯干用量 日消耗量： =（ kg） 年消耗量： 300=（ t） 衡算結(jié)果見(jiàn)表。 15000 噸 /年酒精廠物料衡算表 數(shù)量 物料 生產(chǎn) 1000kg95% 酒精物料量（ kg） 每小時(shí)數(shù)量 (kg) 每天數(shù)量 (t) 每年數(shù)量 (t) 普通酒精 975 50 15000 次級(jí)酒精 25 384 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 成熟蒸煮醪 10022 150330 糖化醪 6312 289 86790 酒母醪 13353 雜醇油 5 75 二氧化碳 638 9570 (二 )食用國(guó)標(biāo)酒精發(fā)酵車(chē)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。其工藝流程如圖 液化酶 加水 薯干 過(guò)篩 稱(chēng)重 調(diào)漿 升溫液化 降溫 測(cè)總糖 調(diào)總糖 降溫 接種 發(fā)酵 數(shù)據(jù) （ 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(chēng) 單 位 指 標(biāo) 數(shù) 生產(chǎn)規(guī)模 t/a 15000 生產(chǎn)方法 間歇發(fā)酵 年生產(chǎn)天數(shù) d/a 300 產(chǎn)品質(zhì)量 純度 96% （ v/v） 倒罐率 % 1 發(fā)酵周期 h 70 二．物料衡算 31 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 67%，含水 12%。 （ 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(jì)算 1000kg 純度為 96%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(jí)種液量 V2