【正文】 當(dāng)取裝罐系數(shù)為 ， 60* mV ??? ）（總 mV ??單 當(dāng)取裝罐系數(shù)為 ， mV ???? ）（總 6 mV ??單 因為實際生產(chǎn)中各罐的裝罐系數(shù)達(dá)到了 85%，而且考慮罐的制造和造價，單個罐取 700m3可以滿足要求。所以材質(zhì)為不銹鋼，鋼板厚度為 10mm。 來自 02 工段糖化醪量 =02 工段糖化醪總量 *（ 8%～ 10%） =*（ 8%～ 10%） =～ )/( 3 hm 注：通入醪液量的原則：使酵母數(shù)達(dá)到 2～ 3億 /mL；酵母出芽率達(dá)到 11%；液位保持在 75%～ 80%。 由 02 工段 加入糖化醪的量 ： W==來自預(yù)發(fā)酵罐 61 的醪液流量： m3/h 所以離開主發(fā)酵罐 81 罐的醪液流量 W81=稀釋液 +02 段來的糖化醪 +W03=++=表 1— 3 工藝條件表 項目 單位 參數(shù)值 來自 02 工段糖化醪總流量 m3/h 進(jìn)入 種子罐糖化醪流量 m3/h 進(jìn)入種子罐糖化醪流量 m3/h 進(jìn)入 預(yù)發(fā)酵罐糖化醪流量 m3/h 進(jìn)入主發(fā)酵罐糖化醪流量 m3/h 送往精餾工段成熟醪流量 m3/h 前發(fā)酵期 h 約 8 主發(fā)酵期 h 14 后發(fā)酵期 h 34 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 20 第 2 章 發(fā)酵工段設(shè)備計算 種子罐 相關(guān)說明 先用 80℃ ， 8%～ 10%NaOH 溶液噴洗 1h（滅菌）；再用熱水沖至中性，再用溫水進(jìn)一步?jīng)_洗，然后加入 10 m338℃ ～ 40℃ 底水，加入干酵母 50Kg。 9. 采用活性干酵母，不需要酒母培養(yǎng)。糖化醪密度為 1076kg/m3。 表 3— 8 酒精酵母培養(yǎng)過程中異常情況及其處理 異常情況 產(chǎn)生原因 處理方法 菌數(shù)少 接種量少；培養(yǎng)溫度低；營養(yǎng)不足；供氧不足 適當(dāng)補(bǔ)種，加大通風(fēng)；適當(dāng)提高培養(yǎng)溫度， 延長培養(yǎng)時間；補(bǔ)充養(yǎng)份 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 18 出芽率低 營養(yǎng)不足；培養(yǎng)溫度高；培養(yǎng)時間長 補(bǔ)充養(yǎng)份；降培養(yǎng)溫度縮短培養(yǎng)時間 雜菌多 殺菌不徹底；糖化醪帶菌 嚴(yán)格管道設(shè)備的殺菌；糖化醪液中加入（ 2～ 4）179。延長發(fā)酵時間。是因為染菌，可加入抑菌靈來滅菌，嚴(yán)重時需要倒灌。 （ 4）如果發(fā)酵后進(jìn)入成熟醪中間罐的醪液未達(dá)到工藝指標(biāo)，返回 81罐，進(jìn)行繼續(xù)發(fā)酵。 生產(chǎn)異?，F(xiàn)象及處理方法 （ 1）如果種子罐染菌，較輕微，可加入青霉素或抑菌靈抑制雜菌的生長；若染菌嚴(yán)重，應(yīng)該停止繼續(xù)向發(fā)酵罐進(jìn)料，倒罐。 調(diào)節(jié) R0301A 罐頂空氣閥，將通氣量減少到正常值的一半。其他罐產(chǎn)生的 CO2較多，需要加以回收利用。啟動泵 P0361打開換熱器 E0361 的冷卻水入口，出口閥門設(shè)定溫度 32℃ ，當(dāng) R0381 液位達(dá)到 20%時，慢慢打開空氣閥，通入空氣 30 m3/h，醪液的 PH 在 ，當(dāng) R0381液位達(dá)到 90%時，打開通往 R0382罐的分流閥，當(dāng) R0382液位達(dá)到5%時，打開其上的二氧化碳?xì)怏w閥通入 180220 m3/h 的二氧化碳，同時啟動泵 P0381 打開換熱器E0381的閥，使溫度保持在 32℃ ， PH值保持在 ，當(dāng) R0382液位達(dá)到 90%，打開 R0383罐入口閥， R0383罐與 R0384罐的操作同 R0382罐。 大約在 34 小時內(nèi)，向 R0361 中連續(xù)加入糖化醪 m3/h 的流量，直到罐體的液位達(dá)到罐體的 80%，打開分流閥向 R0361中分流 20%的醪液。同時略開空氣過濾器夾套進(jìn)口的蒸汽閥，控制溫度 90～ 98℃ ，保持 20小時左右。開始蒸汽滅菌。 （ 4）檢查電動儀表或氣動儀 表的電源或氣源能否正常。 無菌空氣都需要達(dá)到工業(yè) 100級，其制備流程為：空氣由吸風(fēng)塔吸入（為了保證吸入空氣潔凈，吸風(fēng)塔需要設(shè)在廠區(qū)的上風(fēng)側(cè)，且采氣位置不要太低），經(jīng)過空壓機(jī)壓縮（采用無油潤滑的空壓機(jī)，避免油霧進(jìn)入發(fā)酵罐，造成染菌），進(jìn)入冷卻器冷卻（用冷水噴淋冷卻），進(jìn)入氣水分離器分離出水分，進(jìn)入空氣貯罐， 再經(jīng)過空氣過濾器過濾后供發(fā)酵工段用。由成熟醪罐罐底打出的成熟醪一部分罐底回流，一部分罐頂回流，另一部分去精餾工段，流量為 50m3/h。其他罐的工藝流程相同。其他罐的 CO2要加以回收利用。 CIP 清洗系統(tǒng)。醪液停留時間為 3～ 4小時，太短沒有達(dá)到需要的菌濃度，太長酵母細(xì)胞老化。 此外，要向罐中加入適量抗生素，用來防止雜菌污染。酵母菌在罐中迅速復(fù)水活化，同時，用泵打入營養(yǎng)鹽，這里主要是利用尿素和磷酸二銨，因為酵母在生長時需要氮源，其中的氮可以起到使酵母生長健壯，從而提高其發(fā)酵能力及延緩酵母細(xì)胞衰老的作用。 青霉素：和抑菌靈一周換一次，換著使用。營養(yǎng)鹽罐上方有旋風(fēng)分離機(jī)（小的） ,旁邊有蘭色電機(jī)，用于定量加料，轉(zhuǎn)一圈加一次料），防止磷酸二胺一次加入太多。尿素、磷酸二銨含氮量 46%、21%。 主要輔助原料 硫酸（ 14～ 18％） 調(diào)原料的 pH 值實驗 ” 和估算求得硫酸的添加量（ ％～ ％體積比）。 （ 3）營養(yǎng)鹽：尿素和磷酸二銨 ， 021 和 061需要加，每次尿素和銨鹽各 100～ 150公斤 /24 小時，在溶罐中在 40℃ 以下溶解。最終酒份可根據(jù)原料、醪濃度的不同達(dá)到 12％－ 17％。 性能：是我國首創(chuàng)的最新生物技術(shù)產(chǎn)品，該產(chǎn)品復(fù)水后理解恢復(fù)成正常細(xì)胞狀態(tài)，具有耐酸（ ）、耐乙醇（ 17％）耐糖（ 60％葡萄糖）等特點。 生產(chǎn)原理 酒精發(fā)酵是利用酵母的酒化酶系統(tǒng)在厭氧條件下進(jìn)行的，其經(jīng)歷 4 個階段， 12 個 步驟。 。 。 粉塵爆炸防范 （ 1）爆炸最大可能發(fā)生的部位：封閉的料倉內(nèi)，粉塵不易散發(fā)，進(jìn)而積聚過多，形成爆炸性粉塵；投料、粉碎車間。 （ 4）在貯存中防止 “跑、冒、滴、漏 ”。 95%（體積分?jǐn)?shù)）酒精密度 ，沸點 ℃ ，燃燒熱 23446KJ/L。酒精是揮發(fā)、易燃燒的，燃燒時產(chǎn)生大 量的熱量， 燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳。噪音的防治主要考慮壓濾機(jī)械、粉碎機(jī)械的噪音。 環(huán)保和安全 發(fā)酵工廠在生產(chǎn)過程中，要排放出大量的廢氣、廢水和廢渣，簡稱三廢。 場地面積的選擇有利于全廠總平面圖的合理布置，符合工廠規(guī)模的需要 ，提高全廠性的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并友誼頂?shù)臄U(kuò)建余地為原則。 選擇廠址時，應(yīng)考慮滿足把本地區(qū)的風(fēng)俗習(xí)慣與廣泛性的更新要求。 產(chǎn)品及副產(chǎn)品的產(chǎn)量 表 25 產(chǎn)品和副產(chǎn)品規(guī)格 名稱 年產(chǎn)量（噸） 食用酒精 38500 工業(yè)酒精 760 雜醇油 1900 公用工程 表 26 公用工程參數(shù) 名稱 規(guī)格 說明 1 工藝水 符合飲 用標(biāo)準(zhǔn) 26℃ 2 糖化發(fā)酵冷卻水 無腐蝕、無泥沙、低硬度 (表 ) ≤18℃ 3 蒸餾塔冷卻水 無腐蝕、無泥沙、低硬度 (表 ) ≤28℃ 4 動力電 380v177。 ①風(fēng)向：建在當(dāng)?shù)厝曛鲗?dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 6 設(shè)計廠區(qū)的自然條件 環(huán)境衛(wèi)生 表 2— 1國家區(qū)域標(biāo)準(zhǔn) 項目 一級區(qū)域 二級區(qū)域 三級區(qū)域 空氣含塵量（ mg/m3） ～ 高度潔凈區(qū) 一般標(biāo)準(zhǔn)區(qū) 污染區(qū) 地理位置 廠址選擇滿足以下幾點要求 ：①防洪：廠區(qū)應(yīng)設(shè)在歷年最高洪水線 以上；②郊區(qū)；③主要風(fēng)向：居民區(qū)的下風(fēng)側(cè)；④排水：平地坡度不小于 %，在主要地段不大于 2%；大型廠 ≤4 ％；中型廠 ≤6% ；小型廠 ≤10% ；⑤水質(zhì)合格，水量夠用。采用該流程，可生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精，每噸酒精耗蒸汽量僅為 ，比常壓精餾每 噸酒精可節(jié)約 2t 多蒸汽。在后發(fā)酵罐階段，還原糖的濃度較低，酵母逐漸老化，因此發(fā)酵速度變慢，物料離開 84罐后，進(jìn)入到 0311 罐，準(zhǔn)備進(jìn)入精餾工段。緩緩加入糖化醪，是還原糖的濃度保持在 10%左右，向 61 罐輸送種子液。第一個罐和第二個罐作為干酵母的復(fù)水活化，可適量加入營養(yǎng)鹽，第三個罐至酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)， 第四個罐至第六個罐是主發(fā)酵罐，第七個罐是后發(fā)酵罐，第八個罐作為成熟醪中間罐，并可在發(fā)酵不徹底時作為發(fā)酵罐使用。 糖化酶將淀粉液化產(chǎn)物糊精及低聚糖進(jìn)一步水解成葡萄糖。半糖化法可以降低由于糖份過高而在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的底物抑制。工業(yè)上從節(jié)省能耗和占地面積角度考慮，選用的是干法粉碎。 (孫悟 ) [18]安琪公司的玉米酒精專用的“超級耐高溫釀酒高活性干酵母”這一新酵母品種，開始用其代酒原高溫釀酒酵母用于生產(chǎn)并驗濃發(fā)酵在不改變原產(chǎn)設(shè)備的條件下收到良好的效果。因此 ,發(fā)酵工藝的改進(jìn)和耐高濃度酒精酵母的選育是實現(xiàn)酒精濃醪發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。[11] 采用濃醪發(fā)酵生產(chǎn)酒精，可縮短發(fā)酵周期，降低能耗，提高設(shè)備利用率， 蒸餾能耗少 ,生產(chǎn)成本低及酒糟易處理等優(yōu)點 ,是一種具有巨大應(yīng)用價值的酒精發(fā)酵技術(shù) [12]。③降低 DDGS的生 產(chǎn)成本，提高其出率。 濃醪發(fā)酵技術(shù)在酒精企業(yè)獲得普遍的成功和不斷的認(rèn)可， 其目的在于：① 降低能耗，在酒精生產(chǎn)過程中能耗是繼糧耗以外的主要成本， 可以使企業(yè)獲得最大的產(chǎn)率，提高企業(yè)生產(chǎn)能力，同時還可以降低生產(chǎn)成本 。而且，近幾年，燃料乙醇在國內(nèi)的推廣，拓展了酒精新的應(yīng)用領(lǐng)域。 可行性分析 從技術(shù)上講，本設(shè)計采用工業(yè)上成熟的生產(chǎn)工藝，可以實現(xiàn)。據(jù) 2021 年的統(tǒng)計資料顯示，在印度的馬哈拉施特拉和阿塔普拉德地區(qū)的 329 個加油站共售出 1200 萬升的變性酒精（ E5）燃料 [8]。泰國政府還致力于發(fā)展酒精原料的多樣化，木薯、甘蔗渣和糖蜜已經(jīng)在工業(yè)中得到應(yīng)用。大多數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)自法國、德國和意大利，少量的出自西班牙、比利時、澳大利亞和瑞典，英國和其他歐盟國家?guī)缀醪簧a(chǎn)。歐洲的農(nóng)業(yè)發(fā)展形式和美國的大不相同。美國式世界上第二大酒精生產(chǎn)國，其中 80%為燃料酒精，僅次于巴西的產(chǎn)量。世界上主要用于作為燃料，目前世界上普遍應(yīng)用的燃料酒精有兩種 [3]，變性酒精和含水酒精。加上合成酒精，糖酒精的低價沖擊，使本來就形勢嚴(yán)峻的酒精市場競爭更加激烈，企業(yè)開工率低，企業(yè)處于頻繁開停，吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 2 維持生產(chǎn)的狀態(tài)，企業(yè)效益大幅下降 [2]。解放前、我國酒精工業(yè)基礎(chǔ)十分薄弱，只有沿海、東北、四川等地的小生產(chǎn)廠家，建國后我國的酒精工業(yè)通過十年的努力、在生產(chǎn)技術(shù)上有了很大的提升，但是，在酒精生產(chǎn)的節(jié)能，綜合利用，自動化方面與國際先進(jìn)水平還 有相當(dāng)?shù)木嚯x。 為了對發(fā)酵工藝進(jìn)一步改善，本設(shè)計采用耐高溫活性干酵母進(jìn)行發(fā)酵。但由于發(fā)酵殘?zhí)歉?，發(fā)酵不徹底仍然是瓶頸問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，酒精生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝不斷被更新，取而代之的是自動化程度高，操作簡單的新技術(shù)，新工藝。 關(guān)鍵詞 食用酒精 液化糖化 發(fā)酵 蒸餾 關(guān)鍵字：食用酒精 液化糖化 發(fā)酵 蒸餾 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 V Abstract The main elements of this design is the output of 41,000 tons process equipments preliminary design of neutral alcohol by Semisaccharification quality of product e to edible alcohol of national standard GB103432021. Based on the characteristics of the northeastern region choose to corn as raw material, the site chosen in a “ golden maize belt” , said the outskirts of Siping City, Jilin Province. The process is designed to: doubleglycosylated enzymatic liquefaction technology （ reduced the heat energy loss） , continuous fermentation process （ enhanced the production efficiency） , the five towers pressure distillation technology（ both guaranteed the product quality and to raise the heat energy use factor） , molecular sieve technology, through the material balance, equipment selection, the water consumption of electrical calculations ,to design a reasonable optimal process Key words: Edible ethyl alcohol Fluid saccharification Fermentation Distillat