【正文】 10 8 殘留液 上升蒸汽 加熱蒸汽 熱損失 Wx V1 D1 qn 151226 28710 35071 Wxcxtx V1 I1 D1I1 累計 215007 排醛塔 醪塔上升的蒸汽經(jīng)過分離器進入排醛塔中下部，在醛塔中低沸點物質(zhì)和酒精蒸汽上升 過程中逐板被濃縮，在醛塔塔頂上升的蒸汽中低沸點物質(zhì)和酒精濃度是很高的，由于醛塔塔頂分凝器的部分冷凝作用，使低沸點物質(zhì)進一步濃縮，為了。 總物料衡算式： F1+D1=Wx+D1+V1 簡化為： F1+ =Wx+V1 酒 精衡算式： F1xF1=V1y1+(Wx+D1)xw1 式中 xF1成熟發(fā)酵醪內(nèi)酒精含量 [%(W)] y1 塔頂上升蒸汽的酒精濃度 [%(W)] xw1 塔底廢糟中的酒精濃度 [%(W)] 熱量衡算式： Q1+ Q2 = Q3 +Q4 +Qn F1c1t1 +D1I1 =V1i1 +(CeD1+WxCw)tw1+Qn 醪 塔 精 餾 塔 分 子 篩 脫 水 塔 第 3 章 酒精生產(chǎn)各工段物料和熱量衡算 27 醪 塔 V1 F1 Q3=V1i1 Q1=F1c1t1 Qn D1 Q2=D1I1 Wx+ D1 Q4=Q41+D1t4 圖 34 醪塔示意圖 根據(jù)前面基礎(chǔ)計算得到： F1 =179936（ Kg/h） xF1=% y1 =% 塔底允許逃酒在 %以下，現(xiàn)取 xw1=%， CF1=[kJ/()], Cw =[kJ/()],熱損失為 Qn=1% D1I1，加熱蒸汽用 (表壓 )，其熱含量：I1=2699kJ/kg, t1=70℃, t w1=105℃. 塔頂上升蒸汽的熱含量為： i=1965kJ/面的數(shù)據(jù)帶入上面的方程式中，并聯(lián)解出： V1 =28710(Kg/h) D1 =35071 (Kg/h) Wx =151226(Kg/h) 醪塔采用的是直接蒸汽加熱，塔底排除廢醪量： G5= Wx + D1 =186297(Kg/h) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 表 34 蒸餾工段 醪塔 物料 和熱量匯總表 進入系統(tǒng) 項 目 物料 (Kg/h) 熱量 (kJ/h) 符號 數(shù)量 符號 數(shù)量 179。 179。 進塔成熟醪的乙 醇濃度 :%（ W），溫度： 70℃。 44/46 W3 W3’ 179936 13027 44061 496000 累計 733024 蒸餾工段物料和熱量衡算 三 塔氣相過塔工藝流 程 兩塔氣相過塔工藝流 程如圖 33所示。由于酒母培養(yǎng)和菌種擴大過程的物料衡算數(shù)據(jù)太少，無法與車間生產(chǎn)的原料、成品和在制品的數(shù)量相比，故在平衡表內(nèi)沒有列 入。 (2517)] =179。 107(kj/h) 取工段發(fā)酵酒母冷卻水初溫 tw2=17℃ 深井水，終溫 tw2’ =25℃ ，平均耗 水量為： W3’ =q/[cw(tw2’ tw2)] =179。 100%=% 在發(fā)酵過程中糖變成酒精，每小時生成 14200kg 酒精，每生成 1kg 酒精放出的熱量為 1170kj，則發(fā)酵和酒母培養(yǎng)每小時放出的熱量為： q=1170179。 44/46) 179。 44/46）179。 %/=(kg/h) 根據(jù)前面計算可以得到進入發(fā)酵罐的發(fā)酵液量為： G2= + G0=179。 %=（ kg/h） 硫酸銨消耗量為： g(NH4)so4=17184179。平均每小時的酒母醪量為： G0= g’ + Dg =16559+625=17184（ kg/h） 硫酸消耗量為 ： gH2SO4=17184179。（ 8027） /[179。 ] =625(kg/h) 滅菌 1530min 后冷卻至 tg4=27℃ 接種，則冷卻水量為： W3=(g’ +Dg)cg(tg3tg4)/[cw(tw1’ tw1)] =（ 16599+625）179。 179。 178058361 =3734(kg/h) 這樣酒母糖化醪量為： g’ =7%G1+m2+mw=179。 178058179。 1/5=361(kg/h) 補充 60℃ 溫水量與糖化劑與用作酒母的糖化醪和應(yīng)滿足發(fā)酵接種量得 10%的需要，因此補充水量應(yīng)為： Mw=179。10 8 冷卻糖化醪 噴射泵冷卻水 噴淋冷卻水 酒母糖化醪 W1’ W2’ +D3 165593 221109 360759 12464 W1’ cwtw1’ W’’ cwtw2’ 累 計 759926 發(fā)酵工段的物料和熱量衡算 酒母醪中補充糖化劑（以固體曲量計）量為： m2’ =G/(5/6)179。 (3520)] =350783(kg/h) 糖化過程中的物料和熱量衡算匯總于表 32: 第 3 章 酒精生產(chǎn)各工段物料和熱量衡算 23 表 32 糖化過程中的物料和熱量衡算匯總表 進入系統(tǒng) 項 目 物料 (Kg/h) 熱量 (kJ/h) 符號 數(shù)量 符號 數(shù)量 179。 (235135179。 (3517)] =221109(kg/h) 若用發(fā)酵酒母罐的冷卻廢水或噴淋冷卻水可經(jīng)過涼水塔冷卻，故初溫這里取Tw2=20℃ ,為安全起見， Tw2’ =35℃ ,這樣冷卻水消耗量為： W2’ =D3179。 179。 ） =（ ℃ ） 糖化醪先拿出 7%做酵母，然后通過噴淋器冷卻，要求溫度由 tg1=℃ 下降到tg2=28℃ 左右，現(xiàn)取溫度為 17℃ 的深井水，其終溫為 tw1=35℃ ,則冷卻水耗量為： W1’ =93%G1cg(tg1tg2)/[c1(tw2tw1)] =179。 179。 179。 +179。 +1805179。 +179。 36100=1805(kg/h) 糖化補充水： 335121805=31707（ kg/h） 一般固體曲含水量為 2430%，現(xiàn)以 27%計 ，則曲乳的固形物濃度為： B2=1805179。 70%)/ =178058(kg/h) 在糖化鍋中應(yīng)該加入的曲乳量為： m=G1W6=178058144546=33512(kg/h) 用曲量扣除酒母醪補充糖化時用量約為原料的 5%。 44/46=（ kg/h） 現(xiàn)要求發(fā)酵成熟醪含酒 10%（ v）即 %（ w），酒母內(nèi)糖化醪占 70%，發(fā)酵接種 量10%，可計算糖化醪量是： G1=(+) 179。 92/162179。（ 70%+6%179。 糖化醪的數(shù)量可以根據(jù)要求發(fā)酵醪內(nèi)含酒量倒過來算。10 7 粉碎原料 G 36100 GC0t0 拌料水 W1 108300 W1C eT0 加熱蒸汽 加熱蒸汽 D1 D2 5049 7347 D1I1 D2I2 累計 156796 離開系統(tǒng) 項 目 物料 (Kg/h) 熱量 (kJ/h) 符號 數(shù)量 符號 數(shù)量 179。 10%=144546（ Kg/h） 10萬 t/a 淀粉原料燃料酒精廠 蒸煮工段物料和熱量衡算匯總表 如表 31所示： 糖化冷卻工段物料和熱量衡算 工藝流程： 這一工段的范圍是醪液由 84℃ 進入螺旋薄板換熱器冷卻到 62℃ ，經(jīng)糖化罐糖化和偶，再經(jīng)螺旋薄板換熱器冷卻到 28℃ 后進入發(fā)酵系統(tǒng)， 其 工藝流程 圖 如 32所示。 ()/2351 =143185(kg/h) 式中 2351—— 真空冷卻溫度為 62℃ 下的飽和蒸汽的氣化潛熱（ kJ/K） 。 )= kJ/() 此處排出蒸汽量為： D2=W4W5=15580153161=2689(kg/h) 經(jīng)真空冷卻器后最終的蒸煮醪量為 W6=153161153191179。 ()=179。300= 100200 (t/a) （ 3） 10 萬 t/a 淀粉原料燃料酒精廠 物料衡算 結(jié)果祥見表 22。300= (t/d),考慮到富余量取 334t。 99% =2199（ kg) 采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢醪量為： Wx+D1=10478+2199=12677(kg) 100000t/a 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%）進行了物料平衡計算，以下對 1000t/a木 薯干原料酒 精廠進行計算，設(shè)計年生產(chǎn) 300 天。 106/(179。10 6（ kJ) 塔底采用 (表壓）蒸汽加熱，焓為 ；又蒸餾過程熱損失Qn可取為總能量的 1%。固有： 上升蒸汽帶出熱量為： Q3=V1i=1999179。 105=179。K ） ] 塔底殘留液帶出的熱量為： Q′ 4 = Wxc2t4=10478179。 %/10478=% 蒸餾殘留液的比熱容為： c2=179。 70=179。K ） ] 成熟醪帶入塔的熱量為： Q1=F1c1t1=12477179。 （ 179。 %/%=1999（ kg） 殘留液量： Wx=124771999=10478 (kg) 成熟醪比熱容為： c1=179。 設(shè)進塔的醪液（ F1）的溫度 t1=70℃ ，排除醪的溫度 t4=105℃ ：成熟醪固形物濃度為 B1=%，塔頂上升酒汽的乙醇濃度 50%（體積分數(shù)）及 %（質(zhì)量分數(shù)）。此外醪塔使用直接蒸汽加熱，所以還需加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。 20%=20（ kg） (2)食用酒精量為 每生產(chǎn) 1000kg 酒精，其食用酒精產(chǎn)量為： 100020=980(kg) （ 3）雜醇油產(chǎn)量 雜醇油量通常為酒精產(chǎn)量的 %～ %，取平均值 %，第 2 章 全廠物料衡算 17 則淀粉原料生產(chǎn) 1000kg 究竟副產(chǎn)雜醇油量為： 1000179。在保證主產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，醛 酒量取得越少越好。 10%=(kg) (6)糖化醪量 ： 酒母醪的 70%是糖化醪，其余為糖化劑和稀釋水，則糖化醪量為： （ 11771+902） /[(100+10)/100]+179。 %/98%） 179。 %/(98%179。 %)179。并設(shè)蒸餾效率為 98%，而且發(fā)酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水為成熟醪量的 5%，則生產(chǎn) 1000kg95%（體積分數(shù)） ,相當(dāng)于 %(質(zhì)量分數(shù) )酒精成品有關(guān)的計算如下： （ 1）需蒸煮的發(fā)酵成熟醪量為： F1 =1000179。 179。 179。 （ 11584） /（ 179。 179。 （ 8850） /（ 179。 (1)經(jīng)液化器加熱后蒸煮醪為： +179。K)] 式中 Cw— 水的比熱容 [kＪ /(kg178。 100)=% 蒸煮醪比熱容為： c1＝ B1c0＋ (?B1)Cw ＝ ％ 179。 ()=[kＪ /(kg178。其工藝流程圖如 圖 21 所示。 150/20200=（ kg） 蒸煮醪量的計算 根據(jù)生產(chǎn)實踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的料水比為 1： 3，故粉漿量為： 179。 8/2020=（ kg） （ 7）糖化劑消耗量 若所用的糖化酶的活力為 20200u/g，使用量為 150u/g 原料，則糖化酶消耗量為： 179。 用酶量為： 179。 表 21 各階階段淀粉損失率 列 表 生產(chǎn)過程 損失原因 淀粉損失（ %） 原料處理 粉塵損失 蒸煮