【正文】 產(chǎn)熱： =?循環(huán)醪量： = kg/h???循環(huán)水量： = kg/h147?R402：產(chǎn)酒精： kg/h，產(chǎn) CO2：溢流到 R411 量： kg/h產(chǎn)熱： = kal/循環(huán)醪量: = kg/h)(9..52??循環(huán)水量= = kg/h??東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文27表 42 發(fā)酵工段物料衡算表進(jìn)料量kg/h純酒精kg/hCO2 量（帶酒氣）kg/h產(chǎn)熱kcal/h循環(huán)醪量kg/h循環(huán)水量kg/hR402A/B R411 R412 R413 R414 R415 R416 R417 418 發(fā)酵工段分點熱負(fù)荷（與物料平衡圖標(biāo)號相對應(yīng)）糖化醪比熱的計算：玉米粉量： ht/??hkg/其中：% 出酒率 75%玉米淀粉含量糖化醪干物質(zhì)含量: Bx= %??%(89?糖 化 醪 量玉 米 含 量 ）C 糖化醪= = KJ/(kg.℃))(.BxBx???則糖化醪熱負(fù)荷(1) Q= kcal/其它各點熱負(fù)荷：(2) Q= kcal/./302/.368???(3)=(2) Q= kcal/h64597(4)=(5)=(6) Q= kcal/h6102../.1根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)發(fā)酵醪比熱為 KJ/(kg.℃)(7) Q= kcal/./???第 2 章 設(shè)計概論28(8) Q= kcal/./???(9) Q= kcal/h2567(10) Q= kcal/h674../.(11) Q= kcal/h10918493413???(12) Q= kcal/h625../.86(13) Q= kcal/(14) Q = kcal/h ???(15)=(13) Q= kcal/h6.(16)=(14) Q= kcal/h08954(17) Q= kcal/./???(18) Q= kcal/h(19) Q= kcal/h6../(20) Q= kcal/h1073951893576???(21) Q= kcal/h6../(22) Q= kcal/h241(23) Q= kcal/./???(24) Q= kcal/h5950(25) Q= kcal/(26) Q= kcal/h1074318942???(27) Q= kcal/h6../(28) Q= kcal/h52435(29) Q= kcal/./???東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文29(30) Q= kcal/./???(31) Q= kcal/h75332(32) Q= kcal/h6../.6(33) Q= kcal/h104921890/8517???(34) Q= kcal/h65../(35)=(34) Q= kcal/h69(36) Q= kcal/./???(37) Q= kcal/h54742(38)= (36) Q= kcal/h6093.(39)= (37) Q= kcal/h157?(40) Q= kcal/??(41) Q= kcal/h733(42) Q= kcal/./.9807?(43) Q= kcal/h108442??(44) Q= kcal/./(45) Q= kcal/h1079?(46) Q= kcal/??(47) Q= kcal/h793(48) Q= kcal/./?(49) Q= kcal/h105484082??(50) Q= kcal/h679../(51) Q= kcal/h31?第 2 章 設(shè)計概論30(52) Q= kcal/./???(53) Q= kcal/h520(54) Q= kcal/.//.1(55)= (54) Q= kcal/h635.?(56) Q= kcal/h6107../.021??(57) Q= kcal/(58) Q= kcal/h65../?(59) Q= kcal/??(60) Q= kcal/./(61) Q= kcal/h103..?(62) Q= kcal/h627/??(63) Q= kcal/(64) Q= kcal/h610430/53023?(69) Q= kcal/h2...5??(70) Q= kcal/h6918/4641(71) Q= kcal/h10..?(72) Q= kcal/h67/05??(73) Q= kcal/. 液糖化工段物料衡算 （序號依據(jù)物料平衡圖）(11) 糖化醪量=Q== kcal/???(10) G=東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文31Q== 38 ??(9) G=Q= 6 kcal/?(19) 查資料得糖化酶加量為 300U/g 淀粉質(zhì)原料，其中糖化酶活力為 60000U，糖化酶加量為 kg/h.%?(8) G=(9)(19)==Q= 6 kcal/??hkg(7) G=Q= 6 kcal/h9../?(15) 設(shè)閃蒸量為 X (6)=(7)+(15)根據(jù)能量平衡有：（+X） 95 =X + 70 ? 解得 X= hkg/ Q= 6 kcal/h. ??(6) G=+=Q= 6 kcal/h82../?(18) 使用 BF7658α淀粉酶， （固體）酶活力 10004000U/g 取 2022U/g。每小時產(chǎn)出酒精量=10 8 （1+2%）/320 24 = kg/h??成熟醪量= %/（98%%）= kg/h 發(fā)酵工段物料衡算（序號依據(jù)物料平衡圖）采用 8 個發(fā)酵罐連續(xù)發(fā)酵，成熟醪酒分定為 12%（V/V ） ，發(fā)酵罐編號 R411～R418，酒母罐 2 個，R402A/B。再沸器屬于具有加熱功能的換熱器，冷凝器則指具有降溫功能的換熱器，普通換熱器是指具有冷卻、升溫功能的換熱器。蒸餾塔塔頂酒精蒸氣用低溫水降溫，產(chǎn)生的冷凝液大部分回流到塔的最上一層的塔板，以保證蒸餾塔正常運行所需的要的回流比。這種間接加熱方式比蒸汽直接加熱有很多優(yōu)點，如可節(jié)約鍋爐蒸汽用水量，減少酒精糟液含水量，提高蒸餾系統(tǒng)酒精質(zhì)量。（3）雜醇油分離器其功能是將精餾塔或雜醇油塔、雜質(zhì)處理塔雜醇油聚集段所導(dǎo)出的雜醇油酒精混合液或氣體，首先經(jīng)冷凝—冷卻器冷卻，降至一定溫度，并加入水進(jìn)行稀釋而使油析出，在低濃度酒精液層之上，雜醇油則由上部分出，低濃度酒精則從下部導(dǎo)出而入醪液暫儲器或經(jīng)預(yù)熱后返入精餾塔脫水段。由于氣體中還夾帶少量酒精，為回收這部分酒精需增設(shè)一小型冷凝器，所得冷凝液送入醪液暫存容器。第 2 章 設(shè)計概論22（2）CO 2 分離器發(fā)酵成熟醪中含有一定數(shù)量溶解的 CO空氣等不凝氣體，當(dāng)醪液在醪塔中受熱沸騰時，這些氣體會被分離出來，這就增大了醪塔中上升的酒精蒸汽的體積，CO 2 等氣體可嚴(yán)重影響冷凝器的傳熱效果，同時還可能在塔中及進(jìn)料管上部形成氣阻，影響蒸餾的正常運行，進(jìn)而對酒精質(zhì)量或多或少產(chǎn)生負(fù)面影響。工藝流程：采用五塔壓差蒸餾工藝，酒精蒸餾工藝流程見圖 35。這里說的蒸餾包括酒精精餾在內(nèi)。蒸餾結(jié)果得到粗酒精和酒糟。在大型酒精發(fā)酵系統(tǒng)中，溫度控制、定時定量加入糖化醪循環(huán)、補加酵母菌菌液、添加營養(yǎng)液等均容易實現(xiàn)計算機控制。連續(xù)發(fā)酵工藝可間隔 20 天甚至 180 天才接種一次酵母菌，而間歇發(fā)酵要每天都擴培酵母菌。發(fā)酵醪始終處于流動狀態(tài)，使酵母菌與醪液充分接觸，而且可及時排除發(fā)酵過程中產(chǎn)生的 CO2，從而增強酵母菌的發(fā)酵作用，淀粉的酒精產(chǎn)率可達(dá) %。②提高淀粉的酒精產(chǎn)率。 （通常需要 20 天對罐進(jìn)行一次清洗 、滅菌）極大地減少了發(fā)酵輔助時間。連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點如下：①設(shè)備運行穩(wěn)定并提高其利用率。發(fā)酵初始階段糖份最高，隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行，糖份不斷下降，發(fā)酵液中酒精濃度不斷提高，使酵母菌在發(fā)酵過程中對環(huán)境的變化要第 2 章 設(shè)計概論20不斷適應(yīng)。1℃；酵母出芽率 15%以上；酸度 ～；成熟的酒母醪酵母細(xì)胞數(shù) 1108 個/mL 左右；發(fā)酵成熟醪外觀糖 以下（清液回配時， 以下） ；發(fā)酵成熟醪酒精濃度 %（體積）以上；發(fā)酵成熟醪殘總糖 %以下（清液回配時，%以下；揮發(fā)酸：%以下）；成熟救母出芽率 15%～30% ；耗糖率 40%～50% ；成熟的酒母醪中的酒精含量 3%～4% ；總發(fā)酵時間 51～56 h。（2）工藝流程：采用連續(xù)發(fā)酵工藝，工藝流程見圖 34。（5）設(shè)備：拌料罐、液化罐、噴射器、閃蒸罐、糖化罐、真空冷卻汽液分離器、真空泵等。⑧液化酶分段加入，好處是在蒸煮前加入一部分可降低醪液黏度，便于輸送，蒸煮。⑥玉米漿將通過溢流（重力作用）進(jìn)入初液化罐。③料水比例控制在 1:（~ ） ，醪液溫度控制在 60℃左右。①玉米清洗除菌后進(jìn)入錘式粉碎機，要求粉碎后的玉米粉通過 40 目的過篩率不小于65%。玉米漿↓二次蒸汽→初液化罐←1/3 液化酶↓噴射器↓閃蒸罐↓末液化罐←2/3 液化酶↓H2SO4→液化醪←螺旋板式換熱器↓糖化酶 → 糖化罐↓螺旋板式冷卻器冷卻第 2 章 設(shè)計概論18↓發(fā)酵工序圖 33 雙酶法液化糖化工藝流程蒸煮溫度 120～125℃（噴射器） ；液化溫度 90～100℃（閃蒸罐） ；初液化時間 30 min；末液化時間 50～60 min；液化醪溫度 73～77℃；糖化醪 pH 值 ～ ；糖化溫度 60～65℃；糖化時間 h；糖化醪濃度 24～25Bx(清夜回配)；糖化酶加量 120U/(g 玉米粉) ；糖化率 45%～55%。蒸煮醪前冷卻實在真空條件下瞬時間完成，使得糊化的淀粉分子來不及聚合排列形成晶體結(jié)構(gòu)，對糖化有利，真空冷卻可省去大量冷卻用水，最終的能耗也低于混合冷卻工藝。（2）工藝流程： 采用雙酶法液化糖化工藝，工藝流程見圖 33。 水 蒸汽 糖化劑 酒母 蒸汽 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 成品酒精原料→預(yù)處理→液化→糖化→發(fā)酵→蒸餾 雜醇油 ↓ 醛酯餾分 CO2 酒糟圖 31 酒精生產(chǎn)工藝流程東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文17 工藝條件及說明 玉米粉供應(yīng)工序① 工藝流程：玉米粉箱→電子稱→拌料罐② 工藝指標(biāo)：玉米粉箱中玉米粉應(yīng)儲存 1/2 以上，保證均勻供料 [3]。 酒精生產(chǎn)工藝流程的確定淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)是由原料預(yù)處理，原料的水—熱處理（原料蒸煮） ，糖化劑生產(chǎn)，糖化，酒母制備，發(fā)酵和蒸餾等工段組成。隨著社會的進(jìn)步和人民生活水平的提高，市場對酒精產(chǎn)品的需求也逐步提高，到 2022 年，以上各領(lǐng)域?qū)凭哪晷枨罅繉⑦_(dá)到 356 萬噸（市場流通量） 。目前國內(nèi)酒精的下游市場一般分為兩大類：工業(yè)酒精市場和食用酒精市場。相對密度 ，沸點℃， ℃，閃點 14℃，自燃點 390～430℃，乙醇蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，爆炸極限為 %～19%（V ） [3]。第 2 章 設(shè)計概論16第 3 章 酒精生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計及說明 酒精的性質(zhì)、用途及生產(chǎn)方法概述 性質(zhì)酒精的化學(xué)名稱是乙醇，分子式為 C2H5OH，相對分子質(zhì)量 。目前，國內(nèi)外已成功應(yīng)用的酒糟液處理方法很多，把他們大致分類，有物理處理、物理化學(xué)處理、化學(xué)處理和生物處理。利用酒精糟液厭氧發(fā)酵制取沼氣，并用沼氣廢渣生產(chǎn)高效有機肥，酒糟液經(jīng)立式旋轉(zhuǎn)分離機取走 COD 2 萬 mg/l 的糟渣生產(chǎn)飼料后，分離出的糟液中尚有 COD 3 萬 mg/l，進(jìn)入沼氣發(fā)酵池經(jīng)過發(fā)酵，生產(chǎn)沼氣后，COD 由 3 萬 mg/l 升至 8000mg/l，去除率75%，BOD 由 15000mg/l 降至 2300mg/l，去除率 85%，PH 值由 升至 ，年轉(zhuǎn)化為沼氣的 COD 總量為 17285 噸以上，沼氣發(fā)酵后的消化液中含 %，P （以 P2O5 計）%,K(K2O 計） 2%，有機物 44%，發(fā)酵液經(jīng)過濾，濾餅顆粒成型可制得有機肥 12022噸，相當(dāng)于化肥 6000 噸/年。利用酒精糟渣生產(chǎn)飼料糟液經(jīng)過立式旋轉(zhuǎn)糟液分離機可將其 40%纖維素有機物濾出（余下 60%去沼氣發(fā)酵），即每 1m3 糟液中 50Kg 絕干物質(zhì)，可濾出 20KgCOD。 酒精糟回收經(jīng)過研究表明，酒精糟中除了含有蛋白質(zhì)外，還含有不同性質(zhì)的碳水化合物，他