【正文】 cC=（ kg? K）、 cC＇ =（ kg? K）； tH、 tC、 tC＇ 、 tW5— 分別為進入雜醇油塔酒精、離開雜醇油塔酒精、回流液的溫度， tH=75℃、 tC=70℃、 tC＇ =75℃、tW5=110℃； I i5 — 分別為加熱蒸汽、塔頂上升蒸汽熱含量，I5=、 i5=1166kJ/kg ； Q5— 雜醇油塔熱損失，設(shè) q5=1%D5I5。 將上述各數(shù)據(jù)代入（ 4412）式中，并解之得： Q2= 106kJ/ h 雜醇油塔在常壓下進行操作。 總物料衡算式： F4= B＇ +B+P+W4 （ 4410） 酒精衡算式： F4XF4=B＇ XB＇ +BXB+PXP+W4XW （ 4411） 式中 XB＇ — 甲醇塔回酒濃度， %(W)； XB— 尾級雜質(zhì)酒精濃度 ,%(W)； XP— 成品酒精濃度， %(W)； XW— 塔底排出殘液酒精濃度， %（ W）。甲醇塔用排醛塔上升蒸汽經(jīng)再沸器加熱。精餾塔來的高濃度酒精 F4（其濃度為 95%（ V） ），進入甲醇塔的相應(yīng)板上，通過甲醇塔除去其中殘留的頭級雜質(zhì)（甲醇），使之進一步被純化。 熱量衡算式： F3cF3tF3+D3I3+R3(Pe+P)cPtP+H＇ cH＇ tH＇ +B＇ cB＇ tB＇ =[(R3+1)(Pe+P)+Pe] i3 +F4cF4tF4+HiH+(W3+D3) cW3 tw3+q3 （ 449） 式中 R3— 精餾塔回流比， 3； cF cP、 cH＇ 、 cB＇ 、 cF cW— 分別為脫醛液、回流酒精、雜醇油塔稀酒精、甲醇塔回酒、進入甲醇塔 95%（ V） 酒精、塔底殘留液的比熱， cF3=（ kg? K）、 cP=（ kg? K）、 cH＇ = （ kg? K）、 cB＇ =（ kg? K）、 cF4= （ kg? K）、 cW3= （ kg? K）； tF tP、 tH＇ 、 tB＇ 、 tF tW— 分別為脫醛液、回流酒精、雜醇油塔稀酒精、甲醇塔回酒、進入甲醇塔 95%（ V） 酒精、塔底殘留液的比熱， tF3=80℃、 tP=95℃、 tH＇ =80℃、 tB＇=62℃、 tF4=95℃、 tW3=104℃； I3 、 i3 、 iH— 分別為精餾塔加熱蒸汽、塔頂上升蒸汽、雜齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 25 醇油酒精蒸汽的熱含量， I3=、i3=1283kJ/kg 、 iH=1646kJ/kg； q3— 精餾塔熱損失，設(shè) q3=1%D3I3。在塔頂以下數(shù)塊塔板引出齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 24 95%（ V） 的酒精 F4進入甲醇塔，塔底用 Mpa 表壓 蒸汽加熱，冷凝水和蒸餾殘液 W3一起排出塔外。 m0=%(P+A)= kg/h 故 H=2%(P+Pe)= kg/h 在雜醇油塔內(nèi)加入 4 倍左右的水稀釋，分油后的稀酒精用塔底蒸餾廢水預(yù)熱到 tH=80℃仍回入精餾塔， 這部分稀酒精數(shù)量為： H＇ =(1+4)Hm0 =5H m0=1515 kg/h 由甲醇塔回來的部分塔底酒進行再次精餾，其濃度一般為 92%（ V），相當于 %（ W） ,數(shù)量一般為成品酒精的 2%左右，則甲醇塔回酒量為： B＇ =2%P=338 kg/h 塔頂上升蒸汽大部分進入粗餾塔塔底再沸器間接加熱醪液，冷凝液回流至精餾塔。酒精被加熱汽化逐板增濃，在塔板液相濃度 55%（ v）處汽相抽取部分蒸汽 H。 將上述各數(shù)據(jù)代入（ 446）式中，即可 求醛塔回流比： R2= 精餾塔在 壓力下進行操作。根據(jù)（ 445）式可得： F3 =(V1y1+PeXpe+CXc AXA)/ XF3 =( 104 %+ %338 %)/% =35440kg/h 將已知各值代入（ 445）式中，就可的塔底補充加熱蒸汽量為： D2＝ F3＋ A－ F2－ Pe =35440+ = kg/h 熱量衡算式 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 23 V1i1+D2I2+R2AcAtA+Pecpetpe+CcCtC=(R2+1)Ai2+F3cF3tF3+q2（ 446） 式中 I2— 加熱蒸汽熱含 量，設(shè)用 Mpa 表壓蒸汽加熱。若取次等酒為成品酒精的 2%，則進入醛塔的次等酒數(shù)量為： Pe=2% 98%P =2% 98% （ 15730/%） =設(shè)醛塔回流比 R2，則上升蒸汽量為： V2=(R2+1) 熱量衡算式： F1cF1tF1+Q1=V1I1+W1cWtw1+q1 （ 443） 式中 F1 — 粗餾塔進料量， 105kg/h； cF1 ， cW— 分別為成熟醪、塔底廢液的比熱， cF1=（ kg? K） ， cW=（ kg? K）； tF1 ,tw1— 分別為成熟醪、塔底廢液的溫度， tF1=70℃ ,tw1=℃； I1— 塔頂上升蒸汽熱含量， ； q1— 醪塔熱損失， q1=1% Q1。 可得總物料衡算式： F1=V1+W1 （ 441） 酒精衡算式： F1XF1=V1Y1+W1Xw1 （ 442） 式中 XF1— 發(fā)酵成熟醪內(nèi)酒精含量， %（ w）； Y1 — 粗餾塔上升蒸汽的酒精濃度， %(W)； Xw1— 塔底排出廢糟內(nèi)酒精濃度， %(W)。 由 算 圖查 得 粗 餾 塔進 料 板 上 液 體的 濃 度為 :%(W)。 G1+g＇＇ =97% 105+6837= 105kg/h 待蒸餾發(fā)酵醪數(shù)量： F =(G3f44/46) (1+5%) =（ 10515730 44/46） = 105kg/h 待蒸餾發(fā)酵醪濃度： （ 15730/172600） 100%= % 在發(fā)酵過程中，每小時要生成 15730kg/h 酒精，以葡萄糖為碳源酵母發(fā)酵每生成 1kg 酒精放出的熱量約 1170KJ 左右，則發(fā)酵每小時放出的熱量為： Q=15730 1170= 107 KJ/h 取發(fā)酵工段冷卻水初溫 tw1， =17℃深井水，終溫 tW2， =25℃，平均耗水量： Wg， =Q/[CW（ tW2， — tw1， ） ]= 107/[（ 25－ 17） ] = 105 kg/h 蒸餾工段的物料衡算 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 21 粗餾塔在 104Pa 負壓條件下操作。 G1m2＇ =97% 4% 1053% =1550kg/h 這樣酒母糖化醪量為： g＇ =3% 4%酒母生產(chǎn)過程的物料和熱量衡 算如下： 酒母糖化醪中補充糖化酶量為： m 2＇ = =齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 20 補充 60℃溫水量與糖化酶以用做酒母的糖化醪，并且滿足發(fā)酵接種4%的需要。自糖化鍋分出部分糖化醪經(jīng)稀釋到酒母培養(yǎng)罐，需要再加入糖化劑進行糖化，以增加酒母醪中還原糖含量，在糖化劑中蛋白酶的作用下使蛋白質(zhì)分解，以增加酒母內(nèi)的氨基酸，保證酒母繁殖所需的營養(yǎng) 。(t w2＇ tw1＇ )] =97% 1053. 58( )/[(3 517)] = 105 kg/h 酒母發(fā)酵工段的物料、熱量和水衡算 酒母發(fā)酵工段采用連續(xù)工藝過程。C g要求糖化醪溫度由 tg1=℃下降到 tg2=28℃，現(xiàn)取 tw1＇ =17℃ 終溫 tw2＇ =35℃，糖化醪取 3%做酵母，則 冷卻水耗量為： Ws＇ =97% Ce/（ G1 c6 酒母內(nèi)糖化醪占70%，發(fā)酵接種量 4%,則糖化醪量 : G1 =（ 15730/%+15050） （ 1+4% 70%） / = 105kg/h 在糖化鍋內(nèi)應(yīng)加入糖化酶和水的量為： m=G1W6= 105=8200kg/h 其中糖化酶量為： 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 19 =則糖化補充加水量為： =這時糖化醪濃度 : Bg%= 104 86%/（ 105+） =% 糖化醪比熱為： cg= + （ ） /100 =（ kg現(xiàn)投入玉米每小時為 416700kg，含淀粉為 75%。(100 B6)/100 =2 + （ ） /100 =（ kg B0/W6= 104 86%/ 103 =% 其比熱為： C6=Cs(t 5 – t6 )/( i4t6則在真空冷卻器中分離 65℃的蒸汽量為： W4＇ =W5＇ (100 B5)/100 = + （ ） /100 =（ kg B0/W5= 104 86%/ 104 86%=% 其比熱為： C5=Cs（ t4 – t5） /(i3t5 K） 在第二液化罐內(nèi)分離 90℃的蒸汽的量為： W3＇ =W4B 4/100+Ce Ce) = 105 1( 10095)/() = 103kg/h 離開第一液化罐的蒸煮醪量為： W4=W3W2＇ = 103= 105kg/h 此時蒸煮醪濃度 ： B4%=G C3(100 B3)/100 =2 + （ ） /100 =（ kg B0/W3= 104 86%/ 105=% 其比熱為： C3=Cs（ t2 – t5） /(i1t5則在汽液分離器內(nèi) 100℃蒸煮醪的蒸汽量為： W1＇ =W2(100 B2)/100 = + （ ） /100 =（ kg B0/W2= 104 86%/ 105=% 其比熱為： C2=Cs K）； I— 加熱蒸汽焓， （表壓）， kJ/（ kg(100 B1) =2 +(100 )/100 =（ kg Ce） 式中 C1— 蒸煮醪比熱，與蒸煮醪干物質(zhì)濃度有關(guān)： C1 =Cs C1k 原料加水比為 1: 時混合后粉漿溫度 : t1=( 70 +1 6425)/(1 64+) =℃ 用水量： w＇ = 104= 105kg/h 蒸煮粉漿干物質(zhì)濃度： B1%= 104 86%/( 105)=% 粉漿由泵打入噴射液化器，被直接蒸汽加熱并進行蒸煮，在經(jīng)過噴射液化器后要求醪液溫度升到 ta=105℃。 數(shù)量（噸） /年 數(shù)量（噸） /天 數(shù)量（ kg） /小時 成品酒精 醛酒 玉米原料 α 淀粉酶 糖化酶 蒸煮粉漿 成熟蒸煮醪 尿素 酒母醪 糖化醪 蒸 餾發(fā)酵醪 雜醇油 二氧化碳 廢醪量 105 2420 105 120 450 106 106 104 106 106 605 105 106 1000 3400 3400 167 4290 4210 367 3400 104 336 104 105 105 6960 105 105 84 104 105 齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 15 第 4 章 酒精生產(chǎn)各工段物料和能量衡算 蒸煮工段的物料和熱量衡算 設(shè)加水比為 1： ， B0=86%，物料溫度 t0=25℃，調(diào)漿水溫 T0=70℃，投料量 G1= 104kg/h，則調(diào)漿罐應(yīng)容納粉漿量： W1= 104(1+2. 4)= 105kg/h 則可計算出粉漿溫度 t1： （取水的比熱 CW=t 4= 1064. 03 =10 11 kJ 查資料得 50%（ v）酒精蒸汽的焓 i1=1965kJ/kg，則上升 蒸汽帶走熱齊齊哈爾 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 14 量： q3=v1 K) 塔底殘留液帶走的熱量為： q4′ =WXt 1 = 106 6