年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算七、年产2万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算木薯干片酵母种1. 酒精发酵生产流程示意图空气粉碎机斜面试管空压机-淀粉酶调浆罐摇瓶培养过滤器连续蒸煮器小酒母罐无菌空气蒸煮醪大酒母罐糖化酶糖化锅酒母醪糖化醪CO2发酵醪成熟发酵醪蒸馏杂醇油废糟分子筛脱水燃料酒精2、原料消耗的计

2、算（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为：糖化： 162 18 180发酵： 180 462 442 （2）生产1000国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v），相当于92.41%（质量分数）：（3）生产1000食用酒精实际淀粉消耗量： 生产过程各阶段淀粉损失生产过程损失原因淀粉损失（%）备注原料处理粉尘损失0.40蒸煮淀粉残留及糖分破坏0.50发酵发酵残糖1.50发酵巴斯德效应4.00发酵酒汽自然蒸发与被CO2带走1.30若加酒精捕集器，此项损失降为0.30%蒸馏废糟带走等1.85总计损失9.55则生产1000食用酒精需淀粉量为：（4）生产1000食用酒精薯干原料消耗量薯干含淀

3、粉65%，则1000kg酒精薯干量为:若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为：（5）-淀粉酶消耗量薯干用量：2767.69kg;-淀粉酶应用酶活力为2000g,单位量原料消耗-淀粉酶量：8u/g则用酶量为：（6）糖化酶耗量酶活力：20000u/g;使用量：150u/g则酶用量：酒母糖化酶用量（300u/g原料，10%酒母用量）：式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂.两项合计,糖化酶用量为20.76+2.78=23.54（7） 硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的0.1%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:0.1%m3、蒸煮醪量的计算

4、淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为：假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50C，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105C，然后进入罐式连续液化器液化，再经115C高温灭酶后，在真空冷却器中闪蒸冷却至63C后入糖化罐。 干物质含量B0=87%的薯干比热容为：粉浆干物质浓度为：蒸煮醪比热容为： 式中 cw水的比热容kJ/(kgK)（1） 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：8303.078303.073.63(10550)(2748.91054.18)9020.69(kg)（2） 经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：式中：2253第二液化维持罐的温度为102C下饱和蒸汽的汽化潜

5、热(kJ/kg）。（3）经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为：式中:227195C饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg）（4）经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：式中:2351真空冷却温度为63C下的饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg).4、糖化醪与发酵醪量的计算设发酵结束后成熟醪量含酒精10%（体积分数），相当于8.01%（质量分数）。并设蒸馏效率为98%，而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000kg 95%（体积分数）酒精成品有关的计算如下：（1）需蒸馏的成熟发酵醪量为： F1100092.41%(98%8.01%)(10051)10012478.6（kg）（2）不

6、计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为：（3）入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：（4）相应发酵过程放出CO2总量为：（5）接种量按10%计，则酒母醪量为m：（6）糖化醪量 酒母醪的67%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为：5.废醪量的计算设进塔的醪液（F1）的温度t1=70C，排出废醪的温度t4=105C；成熟醪固形物浓度为B1=7.5%，塔顶上升酒汽的乙醇浓度50%（体积分数）即47.18%（质量分数）。则： 醪塔上升蒸汽量为 残留液量为 成熟醪比热容为： 成熟醪带入塔的热量为： 蒸馏残留液固形物浓度为： 蒸馏残留液的比热容为：c2=4.18（10.378B2）=4.039（kjkg）

7、 塔底残留液带出热量为：Q4=WxCit4=10479.14.039105=4.74（kj）查附录得50%（v）酒精蒸汽焓为i=1965kjkg，故有： 上升蒸汽带出热量为：Q3=1999.51965=3.93（kj） 塔底采用0.05MPa（表压）蒸汽加热，焓为2689.8kjkg；又蒸馏过程热损失Qw可取为传递总热量的1%。根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为：Di=（3.936+4.743.46）（2689.84.18105）99%=2338（kg）若采取直接蒸汽加热，则塔底排出废醪量为：Ws+D=10479.1+2338=12817.1(kg)6.年产80000吨淀粉原料酒精厂总物料衡算前

8、面对木薯干淀粉原料生产1000kg燃料酒精(95%,体积分数)进行了物料衡算.以下对年产80000吨木薯干原料燃料酒精厂进行计算.(1) 酒精成品日产食用酒精量为:80000200=400(t)实际年食用酒精总产量为:400200=80000(t/a)(2) 主要原料木薯干用量日耗量为:400=1107076(kg/d)年耗量为:1107076200=2.21(kg)=221415.2(t/a)7、年产80000t酒精工厂设计物料衡算结果如下表：数量物料生产1000kg98%酒精物料量（kg）每小时数量（kg）每天数量(t)每年数量(t)食用酒精100016666.740080000薯干原料2767.6946128.21107221415.2-淀粉酶11.07184.54.428885.6糖化酶23.54392.39.4161883.2硫酸铵1.15219.20.460892.16硫酸5.576.541.837551.1蒸煮粉浆8303.071383843321.228664245.6成熟蒸煮醪84381406333375.2675040糖化醪12215.12035854886.04977208酒母醪1152.219203.3460.8892176蒸馏发酵醪12478.6207976.74991.44998288-