【正文】 冷卻水耗用量為： ③精餾塔分凝器用水 從精餾塔頂出來的酒汽現(xiàn)經(jīng)醪液預(yù)熱器與冷成熟醪進行熱交換，酒汽冷凝成飽和液體。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，醛酒回流比為R1=195，95%酒精的蒸汽焓為i=1166kJ/kg。%，則醛酒量為A=16247。247。設(shè)冷卻管進口水溫180C，出口溫度為250C。設(shè)冷卻管進口水溫180C，出口溫度為250C。糖化液進入冷卻器溫度為600C，離開時溫度為300C。具體計算結(jié)果如表33所示。甲醇取雜質(zhì)較少，機會為全回流，回流液的平均溫度為580C。同時有約1%的酒回流進入醛塔。 式中 —糖化醪的比熱容，[kJ/(kgK)]則每小時耗用蒸汽量為：36247。此過程中蒸汽的損失量為1%，則耗用蒸汽量為： 酒母培養(yǎng)采用連續(xù)培養(yǎng)工藝。液化調(diào)漿時原料與水配比為1:3，則原料漿量為：4=(t/h)。采用24h連續(xù)液化，即每小時處理量為：247。具體計算結(jié)果如表32所示。k)，則帶入精餾塔的熱量為： 殘留液帶走的熱量 精餾塔底殘留液中已基本不含酒精，且廢液排出溫度為1030C，則帶走的熱量為： 酒精蒸汽帶走的熱量為： 式中 i—95%（體積分數(shù)）酒精的蒸汽焓，為1189KJ/kg消耗的熱量 （表壓）蒸汽直接加熱，；設(shè)蒸餾過程中熱損失Qn取為傳遞總熱量的1%。k),取出醛酒約為16kg（其中乙醇為95%），設(shè)經(jīng)分凝器冷卻后回流液的溫度約為600C，蒸汽損失約1%，則蒸汽消耗量為： 進入精餾塔的液體量為： 其中乙醇的含量為： 進入精餾塔的蒸餾液的乙醇含量為： （質(zhì)量分數(shù)） 其體積分數(shù)約為：48%精餾塔中上升蒸汽量 精餾塔中上升蒸汽的乙醇濃度為95%（體積分數(shù)），%（質(zhì)量分數(shù)）。精餾塔底部溫度1070C，頂部溫度為760C，冷凝器最終冷凝溫度為450C，底部廢液排出溫度為1030C。則生產(chǎn)1000kg95%食用酒精成品的有關(guān)計算如下：醪塔上升的蒸汽量為： 殘留液量為： 成熟醪比熱容為： 成熟醪帶入塔的熱量為： 蒸餾殘留液固形物濃度為： 蒸餾殘留液的比熱容為： 塔殘留液帶出熱量為： 上升蒸汽帶出熱量 查表可知50%（體積分數(shù)）酒精蒸汽焓為i=2043KJ/kg，故帶出的熱量為： 消耗的蒸汽量 （表壓）蒸汽直接加熱，；設(shè)蒸餾過程中熱損失Qn取為傳遞總熱量的1%。設(shè)進塔的醪液（F1）溫度t1=700C，排出的廢液的溫度為1050C，成熟醪中固形物濃度為B1=%，塔頂上升酒汽的乙醇濃度為50%（體積分數(shù)）。由于醪塔采用直接蒸汽加熱，廢醪量還得加上加熱蒸汽的冷凝水。設(shè)蒸餾效率為98%而且發(fā)酵捕集器回收酒精洗水為成熟醪的1%。則生產(chǎn)1000kg95%食用酒精成品有關(guān)的計算如下：淀粉漿量及調(diào)漿水 酒精調(diào)漿水比例為1:3，故需要調(diào)漿水量：　　　　　　淀粉漿量為： 　　干物質(zhì)含量為B0=87%的木薯比熱容為： 　　 粉漿干物質(zhì)濃度為： 　　 蒸煮醪的比熱容為： 　　 　　 　　式中 CW—水的比熱容[kJ/(kgK)] 為簡化計算，假定蒸煮醪的比熱容在整個蒸煮過程中維持不變。生產(chǎn)1000kg食用酒精木薯原料消耗量 有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可知，木薯原料含淀粉70%，故1t酒精消耗木薯量為： 　　木薯日消耗量為： 　　此工藝采用塔式連續(xù)蒸煮工藝。以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的總化學(xué)方程式為：　　　　糖化　　　　　　　　　　　162 18 180發(fā)酵　　　　　　　180　　　 246 244生產(chǎn)1000kg無水酒精的理論淀粉消耗量為：　　　　　　生產(chǎn)1000kg食用酒精的理論淀粉消耗量 國家食用酒精標準為乙醇含量為95%以上（體積分數(shù)），%（質(zhì)量分數(shù)），則生產(chǎn)1000kg食用酒精的理論淀粉消耗量為：　　　　生產(chǎn)1000kg食用酒精的實際淀粉消耗量 實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程經(jīng)歷原料處理、蒸煮、糖化、發(fā)酵及蒸餾等工序，要經(jīng)過復(fù)雜的物理及化學(xué)變化，產(chǎn)品得率必然低于理論產(chǎn)率。3 全廠工藝計算生產(chǎn)技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：生產(chǎn)規(guī)模 50000t/a食用酒精生產(chǎn)方法 塔式連續(xù)蒸煮、連續(xù)糖化、連續(xù)酒母培養(yǎng)、連續(xù)發(fā)酵及四塔蒸餾生產(chǎn)天數(shù) 每年320天副產(chǎn)品年產(chǎn)量 次級酒精占酒精總量的2%雜醇油量 %產(chǎn)品質(zhì)量 符合國家食用酒精標準，乙醇含量95%以上（體積分數(shù)）生產(chǎn)原料 木薯，淀粉含量70%、水分13%年產(chǎn)50000t食用酒精（乙醇含量為95%），折算成100%就酒精為年產(chǎn)47500t。甲醇的精餾系數(shù)隨酒精濃度的增加而變大，所以甲醇分離應(yīng)在高酒精濃度是進行，因而甲醇塔應(yīng)安裝在精餾塔之后。排醛塔介于醪塔和精餾塔之間，其作用是排除醛酯類頭級雜質(zhì)，由于排醛塔的排除頭級雜質(zhì)是在酒精濃度較低的時候進行的，醛酯類頭級雜質(zhì)的精餾系數(shù)較大，比精餾塔頂部分離頭級雜質(zhì)的效果好，另外由于進入精餾塔的脫醛酒已經(jīng)含有很少頭級雜質(zhì)，所以成品酒精液層的酒精水蒸汽中頭級雜質(zhì)已經(jīng)相應(yīng)降低。能安全地作為食品加工的中間原料，也可作為勾兌酒的基酒，能符合工廠產(chǎn)品銷售范圍的質(zhì)量標準。兩塔蒸餾得到的酒精雖能達到食用酒精的酒精度標準，但酒精中雜質(zhì)太多并不能滿足食用酒精的標準；三塔蒸餾雖然能基本達到食用酒精的標準，但質(zhì)量不是太高且其中的甲醇極易超標。 表22 成熟發(fā)酵醪的指標項目鏡檢外觀糖Bx還原糖%殘總糖%含酒精量%(V)總酸度揮發(fā)酸度連續(xù)發(fā)酵形態(tài)正常無雜菌～9～11目前通用的蒸餾工藝較多，有兩塔蒸餾（氣相進料和液相進料）、三塔蒸餾（直接式、半直接式、間接式）、四塔蒸餾、五塔蒸餾等。但是，連續(xù)發(fā)酵也存在一些弊端。而間歇發(fā)酵每次進料都需滅菌。從而大大提高了生產(chǎn)效率。而連續(xù)發(fā)酵式，當酒精濃度達到7%時，酵母仍能出芽繁殖。②連續(xù)發(fā)酵過程中，酵母細胞的繁殖能力較強。 連續(xù)發(fā)酵相對于其他發(fā)酵方式有許多優(yōu)點：①設(shè)備利用率高，～。部分小型酒精廠仍采用間歇發(fā)酵，絕大部分大中型酒精廠均采用半連續(xù)或連續(xù)發(fā)酵。從而可以簡化糖化設(shè)備。③同時，由于停留時間短且醪液前冷卻不再糖化鍋中進行，因而糖化鍋中無需安裝冷卻管。 ②由于糖化鍋較小，因而無需安裝槳葉式攪拌器，只需在鍋底安裝一個螺旋槳式攪拌器即可。真空冷卻排除大量二次蒸汽，這對甲醇的排除有利。真空冷卻的優(yōu)點：對淀粉糊化醪的質(zhì)量有益，因為在瞬時冷卻時，淀粉來不及重新形成晶體，仍然保持著流動狀態(tài)，很容易接受淀粉酶的作用。本設(shè)計中采用真空冷卻連續(xù)糖化工藝，此工藝自動化程度高，糖化時間短，工藝成熟且設(shè)備簡單。減少工廠的資金投入。因而可以大大提高糖化率、生產(chǎn)效率和原料利用率。在市場上，有廣泛的銷售，且價格較便宜。(1)糖化劑的選擇本設(shè)計中采用外購糖化酶系，以提供生產(chǎn)所需的糖化劑。而我國使用最廣泛是塔式連續(xù)蒸煮，此工藝具有廣范的適用性、良好的生產(chǎn)參數(shù)指標和成熟的生產(chǎn)技術(shù)，且易于控制。目前各個酒精廠基本都使用連續(xù)蒸煮的方法，間歇蒸煮已基本不再采用。當溫度繼續(xù)上升達到1200C以上時，升溫所給與的能量開始破壞水分子和淀粉分子之間的氫鍵，醪液膠體狀態(tài)遭破壞，粘度下降，即發(fā)生液化現(xiàn)象。、糖化工藝原料蒸煮包含糊化和液化過程，這兩個過程最大的區(qū)別是醪液粘度的變化。③物料被氣流沖粉碎機中吸出，從而可提高錘式粉碎機能力的50%左右。原料的輸送方式有機械輸送、氣流輸送和混合輸送，本設(shè)計選用氣流輸送，其優(yōu)點為：①輸料管和粉碎設(shè)備在密閉負壓的條件下進行運轉(zhuǎn)，可以減少原料的損失和改善勞動環(huán)境。表21 成熟酒母的指標檢 查 項 目小 酒 母大 酒 母酵母細胞數(shù)（億/ml）11出芽率（%）20～2515～20死亡率（%）1以下1以下耗糖率（%）40～4545～50酸 度不增加不增加原料的預(yù)處理采用氣流輸送干式粉碎的工藝，如圖21。酒母糖化醪沿酒母罐組流動，酒母不斷增殖，當醪液從酒母罐組最后一個灌流出時，即是成熟酒母醪（其指標如下表21），可送往連續(xù)發(fā)酵罐組進行發(fā)酵。本設(shè)計中酒母擴大培養(yǎng)采用連續(xù)培養(yǎng)工藝，以配合連續(xù)發(fā)酵的進行。一般攪拌速度為100r/min，通風(fēng)比為2m3/(m3但是，通風(fēng)培養(yǎng)得到的使呼吸型酵母，嫌氣培養(yǎng)得到的則是發(fā)酵型酵母，后者的發(fā)酵能力要強于前者。(3)溶氧控制 酒精發(fā)酵屬于厭氧發(fā)酵。酵母仍能繼續(xù)繁殖，但此時，乳酸菌已停止生長。同時對酶的活性和維生素的形成液會產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。(2)PH值培養(yǎng)基的活性酸度（即氫離子濃度）對酵母的生命活動有很顯著的影響。酵母發(fā)育的最高溫度是380C，最低溫度為50C。(1)溫度酵母生存和繁殖的溫度范圍很寬，但是，其正常的生活和繁殖溫度是29～300C。⑤具有較高的耐酒精能力，且抵抗雜菌能力較強。③發(fā)酵能力較強，能快速并完全地將糖分轉(zhuǎn)化成酒精。其特點為：①固體培養(yǎng)時，菌落白色，表面光滑，邊緣整齊，質(zhì)地濕潤。⑥ 現(xiàn)階段相比其它原料，木薯的價格相對較便宜，用木薯生產(chǎn)酒精最具有經(jīng)濟性[10]。④ 可以在土質(zhì)貧瘠的山坡地上種植，不與糧食爭地。② 木薯含粘性物質(zhì)較少，醪液粘度小，可適合與濃醪發(fā)酵。由于受廠址選擇的限制無糖蜜原料的來源，而且現(xiàn)今又很少有專業(yè)從事薯干原料生產(chǎn)的，因而木薯是現(xiàn)今生產(chǎn)酒精的一種很好的原料。從2006年以來，糧食原料大幅度漲價，尤其最近一年，全世界為保證糧食的供應(yīng)對以糧食為原料生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)做出了一定的限制。2 全廠工藝流程及工藝論證目前食用酒精生產(chǎn)原料有薯類、谷物類、糖蜜等，本設(shè)計才用木薯干作為原料。、建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案。此設(shè)計的主要內(nèi)容包括設(shè)計文件和設(shè)計圖紙。、意義及主要內(nèi)容本設(shè)計的目的是擬建一套50000t/a的食用酒精的生產(chǎn)裝置，此裝置應(yīng)達到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)酒精的能力?！　∩鐣伟玻好耧L(fēng)純樸，社會治安良好，被評為社會治安綜合治理先進市?！　∶朗迟徫铮菏袇^(qū)各類高、中、低檔飯店260多個，工農(nóng)路“美食一條街”的各種特色風(fēng)味小吃應(yīng)有盡有；大型超市5所，各類商廈4所，綜合性商業(yè)街2條，大型購物夜市2處?！　〗逃萍迹菏袇^(qū)有2所高等院校，國家重點高中、職中各1所，省重點高中2所，科研開發(fā)機構(gòu)9個。生活環(huán)境適宜　　自然氣候：大豐屬北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，四季分明，無霜期達213天，無重大自然災(zāi)害天氣。汽車水泵、進排氣管、熱處理爐、微型空壓機、龍蝦等產(chǎn)品產(chǎn)量或出口量位居全國前列。勞動力資源：全市及周邊地區(qū)可招用紡織、。資源供給豐裕土地資源：全市擁有耕地124萬畝，海岸線112公里，灘涂116萬畝，東沙輻射沙洲105萬畝。天然氣價格：。③用電保證，供電部門在夏季用電高峰限電時，優(yōu)先保證開發(fā)區(qū)內(nèi)企業(yè)用電。②優(yōu)惠，按蘇工價（2002）27號《關(guān)于蘇北地區(qū)部分用電企業(yè)實行優(yōu)惠電價的通知》執(zhí)行。用電價格：開發(fā)區(qū)用電來自華東電網(wǎng)，電力供應(yīng)充足。(5) 集約的生產(chǎn)成本 生產(chǎn)成本低廉用水價格：①自來水：；；；。具體比例視項目投資額、技術(shù)含量、納稅額而定。重大項目一事一議。地面平整：規(guī)劃的工業(yè)項目用地全部處理平整。郵政：郵政樞紐中心，可直接向世界各地快遞各類郵件。通氣：區(qū)內(nèi)有天然壓縮氣接供中心站，管道天然氣熱值8500—9400大卡，通氣率達80%以上。供熱：熱電廠年供熱量達240萬吉焦。排污：管道雨污分流，污水處理廠設(shè)計能力5萬噸。道路管網(wǎng)自成體系。(3) 完整的基礎(chǔ)設(shè)施大豐經(jīng)濟開發(fā)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施配套完善，為進區(qū)企業(yè)提供“九通一平”的建設(shè)用地。距國家一級開放口岸大豐港31公里，專線直通。 航空：距鹽城機場20分鐘車程，可直航韓國、北京、廣州、溫州等地；距上海虹橋機場2小時車程；。距上海2小時車程。 公路：沿海高速穿境而過，北接徐大高速。區(qū)內(nèi)道路縱橫交錯，布局合理，道路管網(wǎng)自成體系；熱電廠、自來水廠、污水處理廠、變電所、天然氣站、路燈設(shè)施、郵政樞紐中心和綠化工程等設(shè)施一應(yīng)俱全；電視電話網(wǎng)、通訊寬帶遍布全區(qū)。轄區(qū)規(guī)劃面積30平方公里，目前已開發(fā)面積13平方公里。江蘇大豐經(jīng)濟開發(fā)區(qū)是經(jīng)江蘇省政府批準建立的省級開發(fā)區(qū)，也是國家環(huán)?？偩治ㄒ慌鷾实纳鷳B(tài)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。在綜合考慮原料運輸及產(chǎn)品銷售情況下，選址于江蘇大豐市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。本設(shè)計以木薯為原料，生產(chǎn)高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)食用酒精，產(chǎn)品主要提供給食品行業(yè)及醫(yī)藥行業(yè)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，75%的優(yōu)質(zhì)食用酒精用于調(diào)配白酒。在我國酒精產(chǎn)業(yè)中，食用酒精占有絕對優(yōu)勢，因而生產(chǎn)高質(zhì)量的食用酒精仍具有很廣闊的市場前景。特別是能源危機的加劇，燃料乙醇成為很好的新型能源。六、酒糟處理的指導(dǎo)思想應(yīng)當是將酒糟作為一個有用的原料來處理，要將生產(chǎn)SCP、燃料、飼料、肥料或其它生物制劑與酒糟的處理結(jié)合起來進行或在工藝中消除污染源，最終達到無污染排放。五、加大自控與微機控制。為此在工業(yè)生產(chǎn)上爭取達到50 g/(L現(xiàn)在實驗結(jié)果，發(fā)酵強度已超過100 g/(L任何上述一個菌株的獲得都將從根本上改變目前酒精生產(chǎn)的面貌。四、應(yīng)積極引進研究和發(fā)展新菌種、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)，并盡快用于企業(yè)生產(chǎn)。由于酒糟廢液量大，加之處理技術(shù)不夠目前已經(jīng)成輕工業(yè)中第二個大污染源。三、酒精糟液環(huán)境污染嚴重，對其治理迫在眉睫。我國酒精工廠