【正文】 每小時(shí)產(chǎn)出酒精量 =108? （ 1+2%） /320? 24 = kg/h 成熟醪量 =%/（ 98%%） = kg/h 發(fā)酵工段物料衡算 （序號(hào)依據(jù)物料平衡圖） 采用 8 個(gè)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(hào) R411～ R418，酒母罐 2 個(gè)， R402A/B。錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 6） 換熱器 目前的蒸餾系統(tǒng)中除塔外，其他各塔加熱的換熱器都可以采用大型高效的薄板換熱器，因?yàn)楸“鍝Q熱器的結(jié)構(gòu)和功能決定了它更適合酒精蒸餾系統(tǒng)，并可有效的降低生產(chǎn)成本。 （ 5） 冷凝器 冷凝器是一種用于為蒸餾塔塔頂酒精蒸氣降溫的熱交換器。 （ 4） 再沸器 再沸器是一種耐蒸汽高壓的換熱器，來自蒸汽鍋爐的一次蒸汽通過再沸器給蒸餾塔間接加熱。生產(chǎn)實(shí)踐證明設(shè)計(jì)合理的氣液分離器是很重要的。有鑒于此，在蒸餾系統(tǒng)中增設(shè) CO2 分離器，在醪液預(yù)熱后進(jìn)入醪塔前，先進(jìn)入 CO2 分離器處理，把不凝氣體先分離先分離排除大部分。 熱酒氣 ↓ ↑ 成熟醪 → 預(yù)熱器 → 粗餾塔 → 濃縮塔 ↓ 水洗塔 → 水洗塔酒氣 ↓ ↓ 工業(yè)酒精塔 ← 精餾塔 → 甲醇塔 ↓ 工業(yè)酒精 圖 35 酒精蒸餾工藝流程圖 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 21 （ 4） 酒精蒸餾 工藝指標(biāo) 酒精蒸餾工藝參數(shù)見表 32 表 32 酒精蒸餾工藝參數(shù) 項(xiàng)目 塔釜溫度 (℃ ) 塔頂溫度 (℃ ) 真空度 (kPa) 酒精蒸汽濃度 (% 體積） 粗餾塔 78 55 30 水洗塔 92～ 93 89～ 90 — 30～ 35 精餾塔 125～ 130 95 96 甲醇塔 78 71 — 96 工業(yè)酒精塔 — — — 95 表 33 不同蒸餾塔的名稱與主要功能 塔名 主要功能 其他名 粗餾塔 從發(fā)酵成熟醪液蒸餾出粗酒精 醪塔 水洗塔 將濃度高的粗酒精稀釋，以利清除雜質(zhì) — 精餾塔 經(jīng)水萃取后的低濃度酒精再次除雜、濃縮 水萃取塔、稀釋塔、萃取塔 甲醇塔 把從精餾塔出來的含較少雜質(zhì)的酒精再一次進(jìn)行除甲醇等處理 — 工業(yè)酒精塔 把源于粗餾塔、水洗塔、精餾塔、甲醇塔的含雜餾分進(jìn)行處理 — 蒸餾塔的輔助設(shè)備包括： （ 1） 醪液預(yù)熱器 其功能是：利用精餾塔或粗餾塔塔頂上升的酒精蒸汽中的熱量，把即將蒸餾的發(fā)酵成熟醪液預(yù)熱至較高溫度，這樣一則能做到充分利用余熱；二則酒 精蒸汽在將醪液預(yù)熱過程中，也起著分冷凝器的作用。 （ 2） 精餾的目的：排除粗酒精中的各種揮發(fā)性雜質(zhì)和絕大部分水，精餾的結(jié)果得到的是各級(jí)成品酒精和廢水。蒸餾是我國酒精工廠從發(fā)酵醪中回收酒精的唯一方法。 酒精蒸餾 （ 1） 蒸餾的目的：根據(jù)拉烏爾定律將成熟發(fā)酵醪中的酒精、揮發(fā)性雜質(zhì)等蒸汽壓高（沸點(diǎn)低）的組分和部分水蒸氣與大部分水和肥揮發(fā)性組分分開。 ④ 有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 ③ 不需要連續(xù)酒擴(kuò)培工序。連續(xù)發(fā)酵無菌條件要求高，能夠有效控制雜菌。同時(shí)，連續(xù)發(fā)酵時(shí)醪液進(jìn)入發(fā)酵罐即進(jìn)入主發(fā)酵期，可提高設(shè)備利用率 20%以上。采用 連續(xù)發(fā)酵法生產(chǎn)酒精，使設(shè)備始終處于發(fā)酵運(yùn)行狀態(tài)。常常是酵母菌剛適應(yīng)環(huán)境，發(fā)酵即結(jié)束了，這會(huì)導(dǎo)致酵母菌群的實(shí)際損失很大。 （ 4） 工藝說明 間歇發(fā)酵的全過程在一個(gè)發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行。 糖化醪 醪塔 ↓ 1＃ 發(fā)酵罐 →2＃ 發(fā)酵罐 →3＃ 發(fā)酵罐 →4＃ 發(fā)酵罐 →5＃ 發(fā)酵罐 ↑ 酒母醪 圖 34 連續(xù)發(fā)酵 工藝流程 （ 3） 工藝指標(biāo) 接種溫度 27～ 30℃ ； 發(fā)酵溫度 30～ 33℃ ； 后發(fā)酵溫度 30177。 發(fā) 酵工序 （ 1） 目的：酵母菌把可發(fā)酵性糖，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)酒化酶的作用生成酒精與 CO2,再通過細(xì)胞膜將這些產(chǎn)物排出體外。 ⑨ 為了便于糖化酶的作用，必須在糖化以前將醪液 pH 值由 降至 ，這一步是在酸東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 19 化罐中加入 H2SO4進(jìn)行，同時(shí)向酸化罐加入 25℃ 的酒糟水。 ⑦ 蒸煮后的醪液進(jìn)入閃蒸罐， 閃蒸罐是通過真空泵的抽吸產(chǎn)生負(fù)壓的，它使醪液的溫度由 125℃ 降至 93℃ 。 ④ 拌料罐中加入 NaOH 溶液（或氨水），酒糟水、余餾水及冷凝液，中和有機(jī)酸，以控制料液的 pH 值為 ⑤ 加入 Ca2+對(duì)液化酶具有保護(hù)作用，它可以提高液化酶的耐熱能力。 ② 進(jìn)入混合罐的水有： 50℃ 熱工藝水， 80℃ 的酒糟水離心液， 50℃ 的蒸發(fā)工段的二次蒸汽冷凝液和 100℃ 的精餾塔底部的余餾水。 （ 4） 工藝流程說明 該工藝中液化酶分二步加入，第一步是先加 1/3 的液化酶至拌料罐，目的是先降低醪液粘度，以利于液化醪的德噴射蒸煮（主要是殺死醪液中的雜菌）；第二步加入 2/3 的液化酶至末液化關(guān)。 （ 3） 工藝指標(biāo)： 拌料溫度 60～ 65℃ ； 加水比 1:； 放乏氣次數(shù) 7； 拌料罐內(nèi) pH 值 （拌料罐中加入 NaOH 或氨水、酒糟水、余餾水及冷凝液，中和有機(jī)酸，控制料 液的 pH 值為 ，利于液化酶作用，減少液化酶失活。 采用該工藝的優(yōu)點(diǎn)是，蒸煮醪在進(jìn)入糖 化鍋之前先進(jìn)入真空蒸發(fā)器，醪液瞬時(shí)間冷卻到63℃ 左右 ,再經(jīng)進(jìn)入糖化鍋與糖化劑混合。 液化糖化工序 （ 1） 目的：液化糖化的目的是將淀粉變成可發(fā)酵性糖。 酒精生產(chǎn)工藝流程見圖 31。而從國際上酒精消費(fèi)的格局來分析，酒精作為替代能源將是生物發(fā) 酵法酒精最大的潛在市場(chǎng)。工業(yè)酒精主要是用于醫(yī)藥、日化、油墨涂料、化工中間體等領(lǐng)域，其中日化、涂料、醫(yī)藥領(lǐng)域有較大的發(fā)展?jié)摿?；食用酒精消費(fèi)量占酒精總產(chǎn)量的 80%，但其用途比較單一，主要作為酒類的原料。 用途 酒精是一種重要的基礎(chǔ)工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、日用化工和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，是合成橡膠、聚氯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、氯乙醇、氯乙 烷和乙基苯等的主要原料，還可作為酒基、浸出劑、洗滌劑、溶劑、表面活性劑等。分析純級(jí)的無水乙醇是無色透明，易揮發(fā)，具有特殊芳香和強(qiáng)烈刺激味的易燃液體。按污水凈化程度可將處理分為三級(jí)：一級(jí)處理，主要除去油類、酸堿物質(zhì)以及可以截留的懸浮物 ； 二級(jí)處理，主要除去可溶性有機(jī)物和部分可溶性無機(jī)物，以及以及處理殘留的懸浮物；三級(jí)處理，主要除去難降解的有機(jī)物和較高程度的降除可溶性 N 和 P 等無機(jī)物 。 酒精廢液處理 污水據(jù)來源分工業(yè)污水和生活污水，據(jù)含有的化學(xué)物質(zhì)分為無機(jī)物污水和有機(jī)物污水。將空氣經(jīng)過立式熱風(fēng)換熱器強(qiáng)制熱交換送入氣升式干燥塔中，將分離機(jī)濾出含水分 80%的稠酒精糟進(jìn)行強(qiáng)制烘干，然后經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，年可收取分狀飼料 2 萬噸，以 400600/噸計(jì)，可新增產(chǎn)值。迄今為止，酒糟綜合利用的途徑有 ：酒糟干燥生產(chǎn)飼料，酒糟濾液生產(chǎn)菌體蛋白，酒糟濾液全回流，酒糟或酒糟渣生產(chǎn)其他生物活性物質(zhì)，沼氣發(fā)酵和其他用途 [3]。 酵母回收 ⑴ 采用酵母細(xì)胞循環(huán)工藝，增加酵母細(xì)胞在發(fā)酵醪中的濃度，提高發(fā)酵速度，縮短發(fā)酵時(shí)間，提高了設(shè)備利用率，擴(kuò)大了酒精的產(chǎn)量； 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 15 ⑵ 酵母細(xì)胞的回流工藝的應(yīng)用，為酒精生產(chǎn)全自動(dòng)化，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)量創(chuàng)造了良好的條件； ⑶ 酵母細(xì)胞的回流工藝為酒精行業(yè)濃醪發(fā)酵提供了可靠的保證 [4]。它們可作燃料、溶劑及有機(jī)合成的原料； ⑵ 通過酯化得到相應(yīng)的酯類或混合酯。所以在酒精生產(chǎn)中設(shè)法多抽提出雜醇油回收利用是非常必要的。因此，雜醇油是酒精生產(chǎn)中一種有價(jià)值的副產(chǎn)品。 雜醇油回收利用 酒精蒸餾時(shí)，從蒸餾塔抽提出的雜醇油是一種由淡黃色到紅褐色的透明液體。低壓法是將常壓 CO2壓縮到 25巴 , 冷卻至 20℃ ,CO2即可液化 .液體 CO2可能裝罐或用糟車貯運(yùn)。液體 CO2和干冰的制備方法可分為高壓法和低壓法。 國內(nèi)外液體 CO2和干冰的制備工藝大同小異 ,都圍繞臨界溫度 (℃ ),臨界壓力 (7512㎏/cm2) 上作文章。 液體、固體 CO2 (干冰 ) 的制備和貯運(yùn) 在二氧化碳的回收利用中 , 除生產(chǎn)工藝外 , 貯存和運(yùn)輸也是很重要的環(huán)節(jié)。中試每小時(shí)進(jìn) CO2氣體為 。 ⑤ 精餾吸附聯(lián)合工藝 大連理工大學(xué)和北京燕山石化公司聯(lián)合開發(fā)的乙二醇車間乙烯氧化副產(chǎn) CO2精制回收新技術(shù)已通過了石化總公司發(fā)展部組織的中試鑒定 , 鑒定會(huì)認(rèn)為該工藝流程簡(jiǎn)單 , 設(shè)備少 , 工藝條件緩和。 ④ 應(yīng)氣、烯烴氧化氣中分離 CO2的精制技術(shù) 由于使用了特效催化劑 , 在全部精制過程中 , 只需預(yù)熱一部分排放氣 , 使其達(dá)到催化反應(yīng)起始溫 度 , 以后靠反應(yīng)放熱就可以維護(hù)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去 , 因此它是一種節(jié)能技術(shù)。 ③ 化學(xué)氧化法 高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法是兩種典型的化學(xué)氧化精制法 , 它們能從 CO2混合氣體中脫除硫化氫、烯烴等 , 將其轉(zhuǎn)化成 SO CO2和水。最理想的膜是中空纖維膜。氣體吸收膜法的主要元件是一種微孔疏水膜 ,它把氣體和液體吸收劑分隔開?；瘜W(xué)吸收法是目前常使用的方法 , 特別適用于從 CO2 濃度低的混合氣體精制濃縮 CO2。常用吸收劑為有機(jī)胺類 , 所以也叫胺吸收法。工業(yè)生產(chǎn)排放的 CO2氣 ,其濃度常常較低或含有其他雜質(zhì) , 所以在其回收利用中 , 首先碰到的是CO2的濃縮問題。 環(huán)保措施 CO2 回收利用 目前 ,世界上不少國家對(duì) CO2的回收利用深為關(guān)切。集中式給水除出廠水應(yīng)符合上述要求外 ,管網(wǎng)末梢水不應(yīng)低于 mg/L。d（德國標(biāo)準(zhǔn)），按此標(biāo)準(zhǔn)可將原水按硬度分為如下幾類，見表 27。 生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表 26 水的硬度一般用 1。 硬度過高的水不能用于酒精生產(chǎn)，因?yàn)樗械木凭a(chǎn)工藝過程都是在弱酸性的條件下進(jìn)行的（ ～ ） . 冷卻用水硬度也不能過高，否則容易引起設(shè)備和管道表面結(jié)垢，影響冷卻效果。水的硬度不應(yīng)超過 7 毫克當(dāng)量 /L，即中等硬度的水。g/kg 5 表 22 技術(shù)指標(biāo) (雜糧 ) 等級(jí) 粗細(xì)度 水分 皮胚含量 含砂量 磁性金屬物 脂肪酸值 鉛（ pb） 單位 目 數(shù) % 干基 % % g/kg mgKOH/100g mg/kg 普通玉米粉（國標(biāo)） 通過 10 ≤14 ≤ ≤ ≤ ≤80 精制玉米粉（國標(biāo)） 通過 10 ≤14 ≤ ≤ ≤ ≤ 80 表 23 玉米的化學(xué)組成 (%)[3] 水分 淀粉 蛋白質(zhì) 粗纖維 脂肪 灰分 7～ 16 60～ 75 8～ 10 ～ 5 主要輔料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （ 1）淀粉酶（外觀 指標(biāo)） 表 24 耐高溫 α淀粉酶性質(zhì) [3] 項(xiàng) 目 標(biāo) 準(zhǔn) 最適 pH 值 ～ 最適作用溫度 90℃ 以上 Ca2+濃度 50～ 70mg/kg 液化力 ≥120KNU/g或 第 2 章 設(shè)計(jì)概論 10 (1) 活性干酵母（外觀 指標(biāo)） 表 25 活性干酵母性質(zhì) 項(xiàng) 目 性 質(zhì) 色 澤 淡黃至淺黃色 形 狀 顆?；驐l狀 氣 味 具有酵母特殊氣味，無異味 雜 質(zhì) 無 異 物 無 異 物 ≥48% 酵母活細(xì)胞率 ≥80% 保 存 率 ≥85% 水 分 ≤% 致病菌（沙門） 不得檢出 重金屬 (以 Pb 計(jì) ) ≤20 水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（外觀 理化指標(biāo)及要求） 在酒精廠里水的主要用途是：工藝過程用水，成品和半成品冷卻用水，鍋爐用水和各種洗滌用水。 氣味 /味道：具有特有的玉米香味，沒有酸味、霉變的味道及其它異味。無有害、有毒物質(zhì)，無沙子或其它不純物，質(zhì)量一致且符合食品級(jí)，無任何添加劑和抗氧劑。地理位置優(yōu)越，交通十分便利，是東北地區(qū)中部的重要交通樞紐。 公路、鐵路四通八達(dá)。工業(yè)基礎(chǔ)雄厚， ―一五 ‖時(shí)期國家 156個(gè)重點(diǎn)工程有 7 項(xiàng)在吉林市建設(shè)。吉林省播種面積為 萬公頃，糧食人均占有量、糧食商品率 、糧食調(diào)出量、玉米出口連續(xù)多年居全國首位，是我國最大的商品糧基地，生產(chǎn)玉米、大豆、睡到等。 吉林市境內(nèi)多年平均水資源量 億立方米，據(jù) 1999年統(tǒng)計(jì)，當(dāng)年全市平均降水量