【正文】 取公稱容積100m3發(fā)酵罐10個(gè)。現(xiàn)取單罐公稱容積為100m3厭氧發(fā)酵罐，則需發(fā)酵罐的個(gè)數(shù)為n1。并圓整為整數(shù)：上封頭因無(wú)法裝液，一般不計(jì)入容積。裝液高度系數(shù)，指圓筒部分高度系數(shù)，封底則與冷卻罐、輔助設(shè)備體積相抵消。 每噸酒精需糖液為： 6312/1080=（m3） V糖=5096% =（m3） ~，現(xiàn)取ψ=；則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為V0（發(fā)酵周期為70小時(shí)）。酒精發(fā)酵周期為70小時(shí)（包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時(shí)間）。究竟選多大容積的好呢？一般來(lái)說(shuō)單罐容積越大，經(jīng)濟(jì)性能越好，奉獻(xiàn)就也越大，要求技術(shù)管理水平也越高。 =447(kg/h) 式中 2%——洗罐用水占熟醪量的比例 設(shè)糖化過(guò)程維持在，：Dg=1303()/(2687) =(kg/h)酒母擴(kuò)大過(guò)程可按1:10擴(kuò)大，冷卻酒母糖化醪可供逐級(jí)擴(kuò)大的需要，冷卻結(jié)束取一部分用作小酒母培養(yǎng)等用，因此酒母罐內(nèi)醪量包括接種的小酒母在內(nèi)，平均每小時(shí)的酒母醪量為： g’=g+Dg=1303+=(kg/h)~％的硫酸酸化，％的硫酸銨作氮源，這樣硫酸消耗量為： gH2SO4=10% 硫酸銨消耗量為： g(NH4)SO4=10%其他實(shí)驗(yàn)室各用料消耗與車間消耗相比很小，故這里不再一一詳細(xì)計(jì)算。 =1117(kg/h)式中 F——成熟醪量(kg/h)5%——酒精捕集器回收酒精洗水占熟醪量的比例：m6=2%F247。）因此，補(bǔ)充水量為：m1 = 93%G110%7%G1 = 692993%10%7%6929 = (kg/h) 式中 93%——淀粉原料加入發(fā)酵鍋的量 7%——淀粉原料加入種子液中的量 10%——接種量 6929——淀粉質(zhì)原料耗用量（kg/h）：m2 = m糖化醪(8027 ) (2517) = 53 8 = 69924(kg/h)式中 ——糖化醪用量（kg/h） ——蒸煮醪比熱容[kJ/()] ——水的比熱容[kJ/()] 80——?dú)⒕鷾囟取? 27——冷卻后溫度℃ 17——冷卻水進(jìn)口溫度℃ 25——冷卻水出口溫度℃：m3=Q3/[（2517）] = 85900 8 = (kg/h) 式中 Q3——酒母培育反應(yīng)熱(kJ/h) ——水的比熱容[kJ/()] 25——冷卻水出口溫度（℃） 17——冷卻水進(jìn)口溫度（℃）：m4= Q2/[(2720)] = 752000/(7) =(kg/h) 式中 Q2——發(fā)酵生物反應(yīng)熱[kJ/()] ——水的比熱容[kJ/()] 27——冷卻水出口溫度（℃） 20——冷卻水進(jìn)口溫度（℃）：m5= 5%F247。（67%98%） =（kg） 式中 67%——淀粉原料含純淀粉量 98%——淀粉糖化轉(zhuǎn)化率（7）尿素耗用量 二級(jí)種液耗尿素量為： ==（kg） 發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為： =（kg） 故共耗尿素量為： +=（kg）（8）二級(jí)種液耗用（NH4）2SO4量： =（kg） （9）種子液耗 淀粉酶量為： =（kg）（10）種子液H2SO4耗用量： =（kg）15000噸/年酒精廠發(fā)酵車間的物料衡算表物料名稱每生產(chǎn)1噸酒精（96%）的物料量15000噸/年酒精生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液（m3）214500715二級(jí)種液（m3）21450發(fā)酵水解糖（kg）214832220000107400二級(jí)種液培養(yǎng)用糖5775001925水解糖總量（kg）32757000109190淀粉）（kg）49888800166296尿素（kg）113850硫酸氨（kg）10740α淀粉酶（kg）21480硫酸（kg）25770(三)酒精發(fā)酵車間衡算采用間歇發(fā)酵過(guò)程，從糖化鍋內(nèi)分出糖化醪到酒母培養(yǎng)罐需要加入水進(jìn)行稀釋。（1)發(fā)酵液量 V1=1000247。0~1。（3）種子培養(yǎng)基（g/L） 水解糖25，甘薯干粉16%~20%，%,%。 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9755015000次級(jí)酒精25384成熟蒸煮醪10022150330糖化醪631228986790酒母醪13353雜醇油575二氧化碳6389570 (二)食用國(guó)標(biāo)酒精發(fā)酵車間的物料衡算 酒精發(fā)酵采用淀粉原料，雙酶法糖化，間歇發(fā)酵。300=50（t） 日產(chǎn)次級(jí)酒精為： 50（247。27682　WSt　酒母糖化醪7%G11303　Gcg　累計(jì)　90361　　累計(jì)　90361　　 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。42969　WST　噴淋冷卻廢水W139。+W139。 糖水冷卻工段物料、熱量恒算結(jié)果匯總?cè)缦拢?、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。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?，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： 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。這里以噴淋冷卻為例進(jìn)行熱量恒算。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。糖化酶的用量。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，則有：這樣進(jìn)入糖化鍋內(nèi)的冷卻蒸煮醪量是： 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。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：。(100B5)/100=+（）/100=（kgB0/W5=461390%/18565=%其比熱為：C5=Cs（t4 – t5）/(c3t5K）最后進(jìn)行氣液分離器的物料、熱量衡算，釋放二次蒸汽量為：W3＇ =W4B4/100+CeCe) =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%=GC3（t2 – t3）/(i1t5K）； 則 D1 =28765(14565)/(2767145) =2309kg/h 蒸煮醪量： W2=2W1+D=17529+2309=19838（Kg/h）這時(shí)蒸煮醪濃度B%=%,響應(yīng)比熱C2= /（）當(dāng)醪液進(jìn)入第一即發(fā)生后熟器即發(fā)生自蒸發(fā)，二次蒸汽帶走的熱量使醪液本身溫度下降，℃（）：W1＇ =W2K）； Cs—淀粉質(zhì)原料干物質(zhì)比熱， kJ/（kgB1/100+Ce（t2t1）/（It0K﹚原料加水比為1:：t1=(370+125)/(1+)= 69℃用水量：w＇=2307=6460kg蒸煮粉漿干物質(zhì)濃度：B1%=461390%/17534=%粉漿由泵打入加熱器，被直接蒸汽加熱并進(jìn)行蒸煮過(guò)程，在加熱器后，要求醪液升到ta為145℃，則每小時(shí)加熱蒸汽消耗量可按衡算式計(jì)算： D=2W1調(diào)漿罐是分批操作，為了保證連續(xù)蒸煮的進(jìn)行，設(shè)兩只調(diào)漿罐，每30min輪換使用一次，根據(jù)計(jì)算則每罐每小時(shí)投料為G=4613kg）按加水比1：，粉漿罐應(yīng)容納粉漿量為W=㎏。又蒸餾過(guò)程熱損失Qn可取為傳熱總熱量的1%。則：①醪塔上升蒸汽量為: V1=9795 % =1570（kg） %②殘留液量為: Wx = 97951570= 8225 (kg)③成熟醪比熱容為： c1 = 4018() =4018(%) =[kJ/()]④成熟醪帶入的熱量為： Q1 = F1c1t1 = 979570 =2715174(kg)⑤蒸餾殘液固形物濃度為： B2 = F1B1 = 9795% =% Wx 8225此計(jì)算是間接加熱，故沒(méi)有蒸汽冷凝水的工藝。此外，由于醪塔是使用直接蒸汽加熱，所以還需加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。1007. 成品與發(fā)酵醪量的計(jì)算（1）醛酒產(chǎn)量:%—3%，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。107% = 9154(kg)（3）入蒸餾塔的成熟醪乙醇濃度為：1000% =%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 98%9795（4）相應(yīng)發(fā)酵過(guò)程放出CO2總量為：1000% 44 =638(kg) 98% 66 (5)接種量按10%計(jì)，則酒母醪量為： 9154+638 10% = (kg) （100+10）247。（1）經(jīng)噴射液化加熱后蒸煮醪量為： + （8855） = （kg） 式中 ——噴射液化器加熱蒸汽（）的焓（kJ/K）（2）經(jīng)二液化維持罐出來(lái)的蒸煮醪量為： – （8884）/ = (kg) 式中 ——第二液化維持罐的溫度為84度下飽和蒸汽的汽化潛熱(kJ/K)(3)經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為； + （11584） =(kg) 式中 115——滅酶溫度（攝氏度）——（kJ/K）（4）經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量： （ = (kg) 2245式中 2245——(kg)（5）經(jīng)真空冷卻后最終蒸煮醪量為： （） =(kg) 2351式中 2351——真空冷卻溫度為63攝氏度下的飽和蒸汽的汽化潛熱(kJ/K)社發(fā)酵結(jié)束后成熟醪量含酒精13%（體積分?jǐn)?shù)），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。假定用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度55℃，應(yīng)用噴射液化器使粉漿迅速升溫至88℃，然后進(jìn)入連續(xù)液化器液化，再經(jīng)115℃高溫滅酶后，再真空冷卻器中閃幾蒸冷卻至63℃后入糖化罐。在蒸煮過(guò)程中，蒸煮醪量將發(fā)生變化，故蒸煮醪的精確計(jì)算必須與熱量衡算同時(shí)進(jìn)行，因而十分復(fù)雜。用酶量為： 100010/20000 =（L） (7)糖化酶耗用量 若所用糖化酶的活力為100000u/ml，使用量為150u/g原料，則糖化酶消耗量為： 1000150 =（L） 100000此外，酒母糖化酶用量按300u/g（原料）計(jì)，且酒母用量為10%，則用酶量為： 10%67%300 =（kg） 100000式中酒母的糖化液占65%，其于為稀釋水和糖化劑。67%（6）α淀粉酶消耗量： 應(yīng)用酶活力為20000u/ml的 α–淀粉酶使淀粉液化，促進(jìn)糊化，可減少蒸汽消耗量。67%=（kg）若應(yīng)用液體曲糖化工藝。=%，著達(dá)到了我國(guó)先階段甘薯干原料生產(chǎn)酒精的先進(jìn)出酒率水平。92=（kg）（3）生產(chǎn)1000kg食用酒精的理論淀粉消耗量： 食