【正文】 生產(chǎn)燃料酒精換算，需要燃料酒精381萬噸，如果在不久將來，能用燃料酒精替代500萬噸等量的汽油，就可以為我國節(jié)省外匯15億美元。 設(shè)計原則設(shè)計工作圍繞工廠現(xiàn)代會建設(shè)，做到投資小，收效快，能在原基礎(chǔ)上升級擴(kuò)大，使設(shè)計工作符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。工廠設(shè)計需做到人性化為員工工作得合理的安排，使其達(dá)到最佳的工作效率。第二章 生產(chǎn)流程的確定 工藝指標(biāo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)模:50000 t/a生產(chǎn)方法:單濃度連續(xù)發(fā)酵、差壓式二塔蒸餾、吸附脫水技術(shù)生產(chǎn)天數(shù):每年250天酒精日產(chǎn)量:200 t酒精年產(chǎn)量: 49998 t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：燃料酒精[%(v/v)]糖蜜原料：含可發(fā)酵性糖50﹪發(fā)酵率：90﹪1蒸餾率：98﹪1發(fā)酵周期：48小時1發(fā)酵溫度：28～34℃1硫酸銨用量：1Kg/t糖蜜1硫酸用量：5Kg/t糖蜜1酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)（見表11）表11 無水酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB678—90檢驗項目計量單位或符號產(chǎn)品等級優(yōu)級分析化學(xué)乙醇%(V/V)≥密度(20℃)g/ml與水混合試驗合格蒸發(fā)殘渣%水份%(v/v)酸度mmol/100g堿度(以O(shè)H計)mmol/100g甲醇%異丙醇%羰基化合物(以CO計)%還原高錳酸鉀物質(zhì)(以O(shè)計)%外觀清澈透明易碳化物質(zhì)合格 工藝流程原料的預(yù)處理包括添加絮凝劑、靜止澄清、加酸等過程；糖蜜稀釋采用連續(xù)稀釋；酵母菌發(fā)酵分離純化本生產(chǎn)工藝流程圖（見圖21）第三章 工藝計算 原料消耗量計算（基準(zhǔn)：1噸無水乙醇）糖蜜原料生產(chǎn)酒精的總化學(xué)反應(yīng)式為：C12H22O11＋H2O→2C6H12O6→4C2H5OH＋4CO2↑ 342 360 184 176X 1000生產(chǎn)1000Kg無水酒精的理論蔗糖消耗量：1000（342247。98﹪247。50﹪=4180（Kg）生產(chǎn)1000Kg無水酒精量（扣除蒸餾損失生產(chǎn)1000kg無水酒精耗糖蜜量為）：247。50﹪=（kg） 發(fā)酵醪量的計算： 酒母培養(yǎng)和發(fā)酵過程放出二氧化碳量為：單濃度酒精連續(xù)發(fā)酵工藝，把含固形物88﹪的糖蜜稀釋成濃度為25﹪的稀糖液經(jīng)連續(xù)稀釋器可得稀糖液量為：418085﹪/25﹪=14212（kg）即發(fā)酵醪量為：14212kg酒母繁殖和發(fā)酵過程中放出968Kg的二氧化碳，且酒精捕集器稀酒精為發(fā)酵醪量的6﹪，則蒸餾發(fā)酵醪的量為：（14212968）（+6﹪）=14039（kg）蒸餾發(fā)酵成熟醪的酒精濃度為：～﹪，﹪計，則雜醇油量為1000﹪ =3（kg）醪液進(jìn)醪溫度為t1=55℃，塔底排醪溫度為t4=85℃，成熟醪酒精濃度為B1=﹪，塔頂上升蒸汽的酒精濃度50﹪（v）﹪（w），生產(chǎn)1000Kg酒精則醪塔上升蒸汽量為：V 1=14039﹪247。K）]成熟醪帶入塔的熱量為： Q1=F1C1t1=1403955=106（KJ）蒸餾殘液內(nèi)固形物濃度為： 蒸餾殘留液的比熱：塔底殘留液帶出熱量為： ﹪酒精蒸汽焓為2045KJ/Kg。日產(chǎn)產(chǎn)品酒精量：50000／250﹦200（t）每小時酒精量：2001000247。98）=（kg）實(shí)際年產(chǎn)次級酒精：24250=1020360(Kg)=（t/a）表31 200000t/a糖蜜原料酒精廠物料衡算表物料衡算%酒精物料量每小時（Kg）每天（t）每年（t）燃料酒精1000833320049998糖蜜原料4180348333344209000次級酒精2016741000發(fā)酵醪14212118432710600蒸餾發(fā)酵醪14039116991701943雜醇油325150二氧化碳9688067484000醪塔廢醪量14218710893糖蜜稀釋用水量（以每生產(chǎn)1000kg酒精計算）稀釋成25﹪稀糖液用水量為：W1= 142124180=10032 (kg)則生產(chǎn)5萬噸酒精每小時需要稀釋用水量：100328333247。250=（kg/d）每小時耗量：247。250=（kg）每小時用量：247。=（kg/h）以葡萄糖為碳源，酒母發(fā)酵每生成1kg酒精放出的熱量約為1170KJ左右，則發(fā)酵和培養(yǎng)酒母每小時放出的熱量為： Q=1170=106（KJ/h）發(fā)酵酒母冷卻水初=20℃，終溫=27℃，平均耗水量為：酒母酒精捕集用水為：（待蒸餾發(fā)酵醪液量為F=116991kg/h）5﹪F247。=（kg/h）發(fā)酵洗罐用水為：（每15天洗一次）1﹪F247。=（kg/15天）則在發(fā)酵工段總用水量W發(fā)酵工段=++337321=（kg/h） 蒸餾工段按采用差壓蒸餾兩塔流程計算，﹪，出醪塔酒精蒸汽濃度為50﹪.醪塔圖21 醪塔的物料和熱量平衡圖醪液預(yù)熱至55℃，進(jìn)入醪塔蒸餾，﹪，℃，取上升蒸汽濃度為50﹪（v），﹪（w）。則塔頂上升蒸汽熱焓量i1=2045kJ/kg。總物料衡算： 即 21酒精衡算式： 22式中：xF1—成熟發(fā)酵醪內(nèi)酒精含量[﹪（W）]，xF1=﹪。 XW1—塔底排出廢糟內(nèi)的酒精濃度[﹪（W）]，﹪以下，取xW1=﹪。h），CW=（kgk），并取熱損失Qn1=1﹪D1I1，tF1=55℃，tW1=85℃，F(xiàn)1=116991（kg/h） 聯(lián)解2223求得V1=19575（kg/h），Wx=97416（kg/h），D1=21296（kg/h）一般醪塔采用直接蒸汽加熱，塔底醪排出量為：G1=WX+D1=97416+21296=118712（kg/h）表33 年產(chǎn)5萬噸酒精廠蒸餾工段醪塔物料熱量匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目物料（kg/h）熱量（kJ/h）項目物料（kg/h）熱量（kj/h）成熟醪F1116991F1CF1tF1107蒸餾殘液WX 97416WXCWtW1107加熱蒸汽D121296D1I1107上升蒸汽V119575V1i14107加熱蒸汽D121296D1tW1Ce106熱損失Qn1105累計138287107累計138278107精餾塔塔頂溫度105℃，塔底130℃，進(jìn)汽溫度130℃，出塔濃度為96﹪（v），﹪（w）。據(jù)經(jīng)驗值，此少量酒精約為精餾塔餾出塔酒精的2%左右，則其量為：Pe=P，2%=86322%=173（kg/h）酒精被加熱蒸汽汽化逐板增濃,在塔板液相濃度55﹪(v)出汽相抽取部分冷凝去雜醇油分離器,這部分冷凝液稱雜醇油酒精,數(shù)量為塔頂餾出塔酒精的2﹪左右,其中包括雜醇油m0=﹪(P′+A)=%8808=26(kg/h),故H=(P′+Pe)2﹪=（8632+173）2﹪=88052﹪=176(kg/h)在