【正文】 吉林化工。處于發(fā)酵過(guò)程由于某些原因會(huì)使發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，為 了適用這種情況，發(fā)酵時(shí)間取 60小時(shí)進(jìn)行計(jì)算。 為了符合人性化設(shè)計(jì)，發(fā)酵罐頂?shù)娜丝字睆?600mm，罐側(cè)面的人孔直徑 600mm， 罐頂為標(biāo)準(zhǔn)橢圓結(jié)構(gòu)，直徑為 3300mm，半軸長(zhǎng)為 825mm()。 種子罐工作溫度為 29～ 33℃ ，常壓， pH=～ 。 種子罐的體積 3331 )( mmV ????? 種子罐圓整到 70 3m 為防止由于染菌造成的種子液倒掉，而不影響發(fā)酵工段連續(xù)的進(jìn)行，設(shè)計(jì)兩個(gè)種子罐進(jìn)行輪流使用。 種子罐一般選用 2個(gè)，以防其中有一個(gè)種子罐染菌，而導(dǎo)致生產(chǎn)連續(xù)化進(jìn)程。 輕微攪拌，靜止保溫 10min， 然后降溫至 32℃ ，加入營(yíng)養(yǎng)鹽，再加入 23 m3 糖化醪，通入微量空氣 40 m3/h， 進(jìn)行活化使其出芽，出芽狀態(tài)酵母的發(fā)酵能力高出 30倍，活化過(guò)程中緩慢加入糖化醪，達(dá)到工藝指標(biāo)酵母數(shù)達(dá) 2～ 3億時(shí)，往 61罐輸送種子液。 離開(kāi)預(yù)發(fā)酵罐時(shí)物料流量 W03=++= 發(fā)酵罐流量的計(jì)算 由于發(fā)酵需要大量的氮、磷，所以需要加入工業(yè)尿素和工業(yè)磷酸二銨，加入量均為 163kg/天 ，加入時(shí)需要加入稀釋水稀釋，稀釋水加入量為： 655kg/h 折合加稀釋液為： hkghkgkg ?? =因?yàn)榧尤霠I(yíng)養(yǎng)鹽的量與糖化醪的量相比較小，所以可忽略。 酵母種子罐進(jìn)料流量的計(jì)算 來(lái)自 02工段糖化醪總流量 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 由于種子罐 (R033 R0341)是酵母增殖培養(yǎng)的種子罐，需要加入少量的糖化醪來(lái)作為營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)行增殖培養(yǎng)，所以在種子罐 (R033 R0341)均加入 *10%/2=。 8．發(fā)酵成熟醪液酒精濃度 12~16%（ v/v） 。 糖化醪去 發(fā)酵罐 1的流量 55%～ 60%， , 糖化醪去種子罐的總流量 8%10%， 糖化醪去發(fā)酵罐 2的流量 30%～ 40%。糖化醪流量 m3/h。 106的滅菌靈 酵母死亡率高 酸度高；漏蒸汽使培養(yǎng)溫度過(guò)高；醪液中有毒物質(zhì)多 調(diào)整醪酸度；維修蒸汽管閥；補(bǔ)種并增加營(yíng)養(yǎng) 耗糖率低 培養(yǎng)溫度過(guò)低；接種量少；時(shí)間過(guò)短 提高溫度；加大接種量；調(diào)整糖液濃度；延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間 第 2 篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 第 1 章 發(fā)酵工段物料恒算 主要設(shè)計(jì)條件及工藝參數(shù) 1．生產(chǎn)規(guī)模： 萬(wàn)噸 /年 食 用 酒精 ； 2．生產(chǎn)方法：玉米 生物 發(fā)酵 法； 3．生產(chǎn)天數(shù)： 330 天 /年； 4．產(chǎn)品質(zhì)量：國(guó)家 GB/ 酒精標(biāo)準(zhǔn)（乙醇含量 ≥ ％，體積分?jǐn)?shù)） ； 5．生產(chǎn)原料：吉林玉米，淀粉含量 63％，水份 14％～ 18％ ； ，糖化時(shí)間 30 分鐘，半糖化法，糖轉(zhuǎn)率為40%左右，還原糖濃度 %，錘度在 2223176。應(yīng)該增加液、糖化時(shí)的用酶量，同時(shí)調(diào)節(jié)溫度，使其達(dá)到酶的最適溫度，或者增加液、糖化時(shí)間。 （ 8）還原糖低，總糖高。應(yīng)該在酵母擴(kuò)培時(shí)增加營(yíng)養(yǎng)，通氣量。 （ 7）還原糖高，總糖低。 （ 6）醪液中揮發(fā)酸高。 （ 5）發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生 泡沫較多。其他罐染菌 也可以采用類似方法。 （ 3） 61 罐染菌，種子罐直接向 81發(fā)酵罐進(jìn)料。其他罐停車過(guò)程與此同 。關(guān)閉 R0301A 罐頂糖化醪入口閥，將R0301A 罐底閥開(kāi)到最大，泵保持轉(zhuǎn)動(dòng)，以防固體物和酵母沉積。 發(fā)酵工藝參數(shù) 表 4— 6發(fā)酵工藝參數(shù) 內(nèi) 容 最佳值 抽樣或測(cè)量方法 是否記錄 記錄頻率 R0331種子罐 通風(fēng)量（ m3/h） 30～ 40 FI3004 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 2～ 3 FIR3003 液位（ %） 85～ 90 LIC3001 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3002 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗(yàn) 1次 /2h 酒分（ v%） 6～ 8 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數(shù)（億 /ml） ～ 3 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 健康 1次 /4h R0341 種子罐 通風(fēng)量（ m3/h） 30～ 40 FI3005 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 2～ 3 FIR3004 液位（ %） 85～ 90 LIC3002 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3003 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗(yàn) 1次 /2h 酒分（ v%） 6～ 8 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數(shù)（億 /ml） ～ 3 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 健康 1次 /4h 通風(fēng)量（ m3/h） 250～ 300 FI3104 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 20～ 32 FIR3101 液位（ %） 90～ 95 LIC3102 溫度（ ℃ ） 31～ 33 FIR3102 1次 /2h 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 R0361預(yù)發(fā)酵罐 錘度（ Bx） 6～ 檢驗(yàn) 記錄 酒分（ v%） 6～ 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數(shù)（億 /ml） ～ 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /8h 鏡檢情況 較健壯 1次 /4h R0381發(fā)酵罐 通風(fēng)量（ m3/h） 220 FI3204 記錄 1次 /h 糖化醪流量（ m3/h） 10～ 80 FIR3203 液位（ %） 90～ 95 LIC3201 溫度（ ℃ ） 31～ 33 TIC3202 錘度（ Bx） 6～ 9 檢驗(yàn) 1次 /2h 酒分（ v%） 5～ 7 1次 /4h 還原糖（ %） 4～ 6 酵母數(shù)（ 億 /ml） 以上 1次 /2h pH 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 1次 /2h 鏡檢情況 較健壯 1次 /4h R0382 發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3304 記錄 1次 /h 液位（ %） 90～ 95 LI3301 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3302 R0383 發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3404 記錄 1次 /h 液位（ %） 90～ 95 LIC3401 溫度（ ℃ ） 30～ 31 TIC3042 R0384發(fā)酵罐 通 CO2 量（ m3/h） 180～ 220 FI3504 記錄 1次 /h 液位（ %） 85～ 90 LIC3501 錘度（ Bx） ～ 1 檢驗(yàn) 1次 /8h 酒分（ v%） ～ 10 還原糖（ %） ～ pH 值 ～ R0311 通 CO2 量（ m3/h） 150～ 200 FI3604 1次 /h 液位（ %） 75～ 85 LIA3601 錘度（ Bx） ～ 1 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 成熟醪中間罐 酒分（ v%） 12～ 16 檢驗(yàn) 記錄 1次 /8h 還原糖（ %） ～ Ph 值 ～ 揮發(fā)酸（ %） ～ 殘總糖（ %） ～ 停車步驟 因電器設(shè)備等原因而導(dǎo)致糖化工段停料，則應(yīng)減少酒母醪的大量供應(yīng)，其他方面正常操作。 CO2洗滌塔底出來(lái)的液體流經(jīng)泵取出淡酒進(jìn)入蒸餾工段的回收塔中。 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 由于兩個(gè)種子罐中，酵母在生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的 CO2相對(duì)較少，故不需要回收，只要放空就可以了。 R0384罐的 PH 值控制在 。同 理，若流程在平穩(wěn)條件下，只需每 4個(gè)小時(shí)向 R0331中加入干酵母， R0361需要 1618 小時(shí)使體積達(dá)到 90%，當(dāng) R0381罐位達(dá)到 5%液位時(shí)，打開(kāi)主發(fā)酵罐R0381上的泵和所有循環(huán)管線上的閥門，同時(shí)關(guān)閉分流閥。當(dāng) R0331復(fù)水活化同時(shí) R0341也在復(fù)水活化。 當(dāng)開(kāi)車準(zhǔn)備結(jié)束后，打開(kāi) R0331罐上的管線以及熱水閥門，注入 4045℃ 工藝水，同時(shí)啟動(dòng)泵，使其在罐內(nèi)循環(huán)，當(dāng)液面達(dá)到 20%時(shí)，打開(kāi)換熱器的閥門，同時(shí)將通往下一工段的分流閥關(guān)閉，直到溫度調(diào)節(jié)閥（ TIC1 和 2）達(dá) 3840℃ 時(shí)停泵，待液面平穩(wěn)后，打開(kāi)人孔加入 50Kg 玉米專用活性干酵母，靜止復(fù)水 4560分鐘，打開(kāi)糖化醪的閥門，用 FIR3005控制打入 2m3的糖化醪，啟動(dòng)自身循環(huán)泵，慢慢打開(kāi)空氣閥門 FI0004使空氣達(dá)到 30m3/h，進(jìn)行通風(fēng)培養(yǎng)，控制溫度在 32℃ 。直到用玻 璃板測(cè)試過(guò)濾器排出的氣體中沒(méi)有水珠時(shí)，停止吹干。慢慢打開(kāi)壓縮空氣，吹干空氣過(guò)濾器。緩緩向空氣過(guò)濾通入水蒸汽，活汽操作，不留死角，當(dāng)壓力逐步增加至 ～ MPa，溫度為 115～ 120 ℃ 時(shí)，保持 60 min。確認(rèn)去空氣過(guò)濾器的所有管線正常。 （ 5）按工藝要求檢查各電器、儀表、機(jī)械是否處于開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備狀況。 （ 3）檢查冷卻水系統(tǒng)的閥門開(kāi)啟及供應(yīng)能否正常。 開(kāi)車前準(zhǔn)備工作 （ 1）檢查蒸汽系統(tǒng)閥門的開(kāi)啟狀況。經(jīng)過(guò)洗滌的 CO2進(jìn)入 CO2貯罐 。 由發(fā)酵罐頂部回收的 CO2需要進(jìn)入 CO2洗滌塔洗滌，因?yàn)槠渲泻幸欢康木凭羝?，洗滌能夠回收酒精蒸汽? R0384罐罐 底醪液不需要換熱，直接由泵一部分打入罐底回流，一部分罐頂回流，另一部分打入成熟醪罐（ R0311）。 R0331～ R0381四個(gè)罐都需要通入無(wú)菌空氣，其他罐不需要通入空氣。醪液由泵一部分打入換熱器（ E0361）換熱后罐頂回流，一部分不經(jīng)過(guò)換熱罐底回流，一部分打入主發(fā)酵罐 R0381。 待達(dá)到一定的菌濃度時(shí)，酒母醪由泵（ P0331A， P0331B， P0341A， P0341B）一部分打入換熱器（ E0331， E0341）換熱，再罐頂回流，一部分打入預(yù)發(fā)酵罐 R0361，控制溫度 32℃ 。 由于這兩個(gè)酒母罐中產(chǎn)生的 CO2較少，放空就可以。在每次活化酵母前，應(yīng)對(duì)罐進(jìn)行清洗，先用熱水沖洗，再用低濃度 HCL 溶液沖洗，然后用低濃度 NaOH 溶液沖洗，最后用熱水沖洗 。如果發(fā)生，輕則需要加大抑菌劑的加入，重則需要倒灌，對(duì)罐進(jìn)行徹底清洗、滅菌后再使用。 必須按期對(duì)罐中的酵母進(jìn)行鏡檢，避免染菌?？刂?～ ，這是因?yàn)殡m然酵母菌最適生長(zhǎng) pH值為 ～ ，可是 PH 值太 高會(huì)導(dǎo)致雜菌污染，控制在 ～ 況。一般加入青霉素，或者是抑菌靈，為了避免雜菌產(chǎn)生抗藥性，可以交替使用，也可以結(jié)合使用，但混合使用效果比較好。同時(shí)，向罐中通入適量的無(wú)菌空氣，因?yàn)榻湍甘羌只W(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 兼性厭氧型微生物，在生長(zhǎng)時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，只有通入足夠的無(wú)菌空氣（空氣要達(dá)到工業(yè) 100級(jí)，即：每立方米空氣中，大于 的塵埃粒數(shù)最多允許 3500個(gè)，大于 5μm 的為零，微生物最多允許 5個(gè)浮游菌 /m3空氣， 1個(gè)沉降菌 / m3空氣），才能保證它能正常生長(zhǎng)，達(dá)到一定的菌濃度，供發(fā)酵用。同時(shí)，也可以提高后續(xù)工段 DDGS 中的含氮量。來(lái)自液糖化工段的糖化醪由頂部進(jìn)入這兩個(gè)罐，再由罐頂人孔倒入活性干酵母。 表 36 發(fā)酵成熟醪規(guī)格 項(xiàng)目 最佳值 項(xiàng)目 最佳值 錘度（ Bx） ～ 1 PH 值 ～ 酒分（ v%） 12～ 16 揮發(fā)酸（ %） ～ 還原糖（ %） ～ 殘總糖（ %） ～ 流程敘述 該工段由 8個(gè)罐組成，分別為： R033 R034 R036 R038 R038 R038 R038 R0311。 抑菌靈：由于它對(duì)成品酒有污染，除了染菌外，一般情況不用。 3bar 蒸汽給營(yíng)養(yǎng)鹽罐提高溫度冷水變熱水。營(yíng)養(yǎng)鹽罐底旁有 160風(fēng)機(jī)，有粉碎功能，將鹽粉碎。 營(yíng)養(yǎng)鹽加入量 100～ 200公斤 /24小時(shí)， 03 04 061 罐需加入。使用 尿素 時(shí)的 用量約為硫酸銨用量的 1／ 2。但主要是以控制醪液中的 pH值在 一 。 吉林化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 發(fā)酵工段的發(fā)酵溫度和 pH 值控制要考慮到酵母的適應(yīng)性及濃醪發(fā)酵時(shí)半糖化法發(fā)酵一邊發(fā)酵一邊糖化，糖化酶在發(fā)酵過(guò)程中仍在起作用，考慮到糖化酶的適應(yīng)性，除此之外還要考慮到抑制其它雜菌的生長(zhǎng)。 （ 4）抑菌靈：由于它對(duì)成品酒有污染，影響酒的口感，染菌時(shí)用。 （ 2）糖化醪：由糖液化工段送來(lái)。用量按噸原料計(jì)： ‰ － ‰ 按噸乙醇計(jì) － ‰ 。提高發(fā)酵酒份，降低水電汽成本。用途本產(chǎn)品適合乙醇濃度為 17％以下的酒精發(fā)酵（濃醪），具有繁殖能力強(qiáng)，發(fā)酵速度快