年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算29246.pdf

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1、 年产 8 万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算 1.酒精发酵生产流程示意图 空气 空压机 过滤器 无菌空气 酵母种 斜面试管 摇瓶培养 小酒母罐 大酒母罐 酒母醪 木薯干片 粉碎机 调浆罐-淀粉酶 连续蒸煮器 蒸煮醪 糖化锅 糖化酶 糖化醪 发酵醪 CO2 成熟发酵醪 蒸馏 废糟 分子筛脱水 杂醇油 燃料酒精 2、原料消耗的计算（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%（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

2、损失 生产过程 损失原因 淀粉损失（%）备注 原料处理 粉尘损失 蒸煮 淀粉残留及糖分破坏 发酵 发酵残糖 发酵 巴斯德效应 发酵 酒汽自然蒸发与被CO2 带走 若加酒精捕集器，此项损失降为%蒸馏 废糟带走等 612625106)OHnCOnHOHCn（252612622COOHHCOHC)(2.162792/162%41.921000kg 总计损失 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：;-淀粉酶应用酶活力

3、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+=)(kg（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%,设酒母醪量为 m,则硫酸铵耗量为:%m 3、蒸煮醪量的计算 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

4、，再经 115C 高温灭酶后，在真)(1799%55.9%1002.1627kg)(69.2767%651799kg%65)1799(1G)(07.11)(1007.11200081069.276733kgg)(76.20)(1076.20200001501069.276733kgg)(78.220000300%67%1069.2767kg)(07.83032169.2767kg）（)/(63.1)7.01(18.400KkgkJBC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

5、射液化器加热后蒸煮醪量为：(10550)105(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热(kJ/kg）。（3）经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为：式中:2271 95C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%（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 1000k

6、g 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：F11000%(98%)(10051)100（kg）（2）不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：%75.21)1004(871B)/(63.318.4%)75.210.1(63.1%75.21)0.1(1011KkgkJcBcBcw)(89772253)102105(63.39020.699020.69kg)(55.88762271)95102(63.389778977kg)(84382351)6395(63.355.887655.8876kg)(3.11772%1066.124

7、781kgF质量分数）（,/%56.76.12478%98%41.921000WW（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=%，塔顶上升酒汽的乙醇浓度 50%（体积分数）即%（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=（1）=（kjkg）塔底残留液带出热量为：Q4=W

8、xCit4=105=610（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=1965=610（kj）塔底采用（表压）蒸汽加热，焓为kg；又蒸馏过程热损失 Qw 可取为传递)(9024644%98%41.921000kg)(2.115210101009023.11772kg）（)(1.12215%673.1034%1109023.11772kg)(5.199918.4756.76.124781kgV)(1.104795.19996.12478kgWx)/(96.3%)5.795.0019.1(18.4)95.0019.1(18.411KkgkJBc

9、)(1046.37096.36.1247861111kJtcFQ%93.81.10479%5.76.12478112xWBFB总热量的 1%。根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为：Di=（6106+610610）（105）99%=2338（kg）若采取直接蒸汽加热，则塔底排出废醪量为：Ws+D=+2338=(kg)6.年产 80000 吨淀粉原料酒精厂总物料衡算 前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:69.2767400=1107076(kg/d)年耗量为:1107076 200=810(kg)=(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 1000 400 80000 薯干原料 1107 -淀粉酶 糖化酶 硫酸铵 硫酸 蒸煮粉浆 138384 成熟蒸煮8438 140633 675040 醪 糖化醪 203585 977208 酒母醪 92176 蒸馏发酵醪 998288