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1、吉 林 工 商商 学 院 毕毕 业 论 文文题目名称称：年产产10万万吨食用用酒精工工厂设计计 院院 系： 生物物工程分分院 专专 业： 生物物工程 学学生姓名名：刘红红 学学 号：26号 指指导教师师：韩颖颖20122 年 5 月月 266日毕业论文文原创性性声明本人郑重重声明：所呈交交毕业论论文，是是本人在在指导教教师的指指导下，独独立进行行研究工工作所取取得的成成果。除除文中已已经注明明引用的的内容外外，本论论文不包包含任何何其他人人或集体体已经发发表或撰撰写过的的作品成成果。对对本文的的研究做做出重要要贡献的的个人和和集体，均均已在文文中以明明确方式式标明。本本人完全全意识到到本声明明
2、的法律律结果由由本人承承担。论文作者者签名： 年 月月 日目 录1 绪 论11.1 产品介介绍11.2 设计意意义11.3 设计原原则12 设计计概论332.1 生产方方案的确确定和产产品方案案32.2 厂址选选择32.3 原料来来源、规规格及标标准32.4 主要辅辅料的质质量标准准42.5 水的质质量标准准52.6 主要工工艺技术术参数553 淀粉粉质原料料酒精生生产工艺艺63.1 淀粉质质原料酒酒精生产产的流程程63.2 原料的的水-热热处理663.3 糖化工工艺73.3.1 糖糖化的目目的73.3.2糖化化过程中中物质的的变化773.3.3 糖糖化方法法73.4酒酒精生产产对酵母母的要求
3、求74 酒精精生产过过程中的的物料和和热量衡衡算84.1酒酒精生产产工艺技技术指标标84.2 工艺流流程图 见具具体图纸纸94.3 原料消消耗计算算94.3.1 原原料计算算94.3.2 辅辅料计算算104.3.3 糖糖化醪与与发酵醪醪量计算算114.4 根据要要求实际际原料耗耗算一览览表1114.5 生产设设备相关关计算1124.5.1 粉粉浆罐1124.5.2 酒酒母罐1134.5.3 糖糖化罐1134.5.4 发发酵罐1134.5.5 搅搅拌器1134.5.6 其其他设备备134.6 动力设设施的计计算1554.6.1 耗耗水量的的计算1154.6.2 蒸蒸汽消耗耗量的计计算1554.6
4、.3 供供电设施施估算1155 重点点设备粗馏馏塔1665.1 粗馏塔塔概况1165.2 粗馏塔塔的计算算166 环境境保护和和安全生生产2006.1 COO2回收利利用2006.2 液体、固固体COO2 (干冰) 的制制备和贮贮运2006.3 杂醇油油回收利利用2006.4 酵母回回收2007 车间间布置设设计及全全厂定员员217.1 车间布布置设计计217.1.1 建建筑基本本原则2217.1.2 建建筑基本本要求2217.1.3 全全厂总平平面设计计217.2 车间内内常用设设备的布布置2117.2.1 发发酵设备备217.2.2 蒸蒸馏设备备及其他他设备2227.3 全厂定定员2227
5、.3.1 生生产部门门227.3.2 动动力辅修修车间2227.3.3 科科研部门门22参考文献献23致谢244吉林工商学院本科毕业论文1 绪 论1.1 产品介介绍：乙醇俗称称酒精是是一种无无色透明明、易挥挥发，易易燃烧，不不导电的的液体。有有酒的气气味和刺刺激的辛辛辣滋味味，微甘甘。相对对分子质质量466.077，分子子式为CC2H5OH，结结构式为为：H HH| |HCCOOH 分析纯纯级的无无水乙醇醇是无色色透明，易易挥发，具具有特殊殊芳香和和强| | H H 烈刺刺激味的的易燃液液体。相相对密度度0.778933，沸点点78.3，凝固固点-1117.3，闪点点14，自燃燃点399044
6、30，乙醇醇蒸汽与与空气可可形成爆爆炸性混混合物，爆爆炸极限限为3.3%19%（V）。1.2设设计意义义：随着经济济的发展展，究竟竟这种重重要的工工业原料料被广泛泛用于化化工、塑塑料、橡橡胶、农农药、化化妆品及及军工等等工业部部门。且且石油资资源趋于于缺乏、全全球环境境污染的的日益加加剧，各各国纷纷纷开始开开发新型型能源。乙乙醇是目目前为止止最理想想的石油油替代能能源，它它的生产产方法以以发酵为为主。菌菌种的优优劣对发发酵效果果的影响响非常大大，能够够筛选出出具有优优良性状状的菌株株及对菌菌株进行行改良，对对于降低低生产成成本，乃乃至实现现酒精的的大规模模工业化化生产，解解决能源源危机都都有着
7、重重大意义义。我国现代代化酒精精工业的的历史不不长，119077年德国国人在哈哈尔滨建建立了第第一个酒酒精厂；19220年福福建酒精精厂成立立。以薯薯干为原原料；119222年山东东溥盆酒酒精厂投投产，以以甜菜糖糖蜜为原原料；119355年上海海中国酒酒精厂成成立，以以进口甘甘蔗糖蜜蜜和薯干干为原料料，这些些都是我我国第一一批酒精精厂。解解放前，我我国的酒酒精工业业发展缓缓慢，到到解放前前夕，全全国总产产量不及及万吨，淀淀粉利用用率仅660%左左右，生生产工艺艺均为简简写发酵酵法，糖糖制剂用用的是麦麦芽，原原料不经经粉碎，解解放后，550年代代初是恢恢复时期期，产量量逐步发发展。550年代代中
8、开始始进行技技术革新新，首先先用微生生物糖化化剂代替替麦芽；目前苏苏联的三三段蒸煮煮代替间间歇蒸煮煮，进而而采用一一级真空空冷却连连续糖化化；糖蜜蜜发酵实实行了连连续糖化化，淀粉粉质原料料的连续续发酵也也在一些些工厂开开始采用用液体曲曲，以后后又有糖糖化酶、液液化酶、问问世；880年代代中，880885液化和和其他低低温蒸煮煮工艺开开始在我我国酒精精工业中中得到应应用。近近年来高高温-淀粉粉酶、高高糖化力力酶、耐耐高温酵酵母、活活性干酵酵母、差差压蒸馏馏和各种种酒糟处处理新技技术也开开始应用用，同时时引进了了国外一一些酒精精联产饲饲料的成成套装备备和技术术，使我我国的酒酒精生产产水平上上了一个
9、个新台阶阶。1.3 设计原原则设计工作作围绕工工厂现代代会建设设，做到到投资小小，收效效快，能能在原基基础上升升级扩大大，设计工工作符合合可持续续发展战战略。设计尽量量结合实实际，因因地制宜宜，使用用目前比比较成熟熟的技术术，确保保设计可可得到最最大收益益。工厂设计计需做到到人性化化为员工工工作得得合理的的安排，使使其达到到最佳的的工作效效率。设计中还还需注意意环保问问题，减减少对厂厂区及其其周边环环境的污污染对自己，本本次设计计是对自自己大学学四年所所学知识识的一个个综合的的运用和和分析。2 设计计概论2.1 生产方方案的确确定和产产品方案案从投资能能力、销销售量、水水源、能能源供应应、供电
10、电状况、技技术状况况等方面面综合考考察，决决定设计计建造一一座年产产10万万吨的酒酒精食用用厂，产产品质量量达到国国家优质质食用酒酒精标准准，浓度度为955.5%（V）。2.2 厂址选选择厂址选择择的具体体条件、自自然条件件：地形：简单、整整齐、矩矩形 面积积：满足足工厂总总平面布布置要求求地势：基本平平坦，略略有坡度度 平原0.55% 山区5%地质条条件a.避开开危害地地区：矿矿藏区、采采空区、古古井、古古墓、坑坑穴b.地基基承载力力12201180KKN/mm2c.寒冷冷地区，注注意冻土土层气象条条件（风风向、风风景、雨雨量、温温度）a.搜集集十年以以上气相相资料b.雨量量和温度度有最高高
11、、最低低和平均均数据c.冰冻冻线对建建筑基础础和管线线的影响响水文条条件a.了解解蓄水量量、水量量供产量量、水价价、取水水点、水水层条件件b.靠近近水资源源丰富的的水源地地环境卫卫生条件件a.周围围环境较较清洁、含含尘含菌菌浓度低低、无有有害气体体污染b.在居居民区的的下风侧侧拟建年产产10万吨吨食用酒酒精工厂厂 布置方方案：按按功能区区分为厂厂前办公公区、生生产装置置区、生生产辅助助区、热热能动力力区、净净水处理理区、污污水处理理区、原原料仓储储区、成成品罐装装区、铁铁路、发发远区等等。左侧区厂前区生产区厂后区右侧区（1） 选择地点点：位于于吉林省省松原市市扶余县县西南街街（2）选选择依据据
12、：交通通便利、空空气清洁洁、无污污染、水水质好、水水源丰富富2.3 原料来来源、规规格及标标准(1)来来源：玉玉米采购购在松原原市扶余余县(2)规规格及标标准，外外观 指指标玉米粉是是由脱皮皮、脱胚胚的优质质玉米精精制而成成。无有有害、有有毒物质质，无沙沙子或其其它不纯纯物，质质量一致致且符合合食品级级，无任任何添加加剂和抗抗氧剂。 外观：（色色泽、气气味、口口味）正正常、无无霉变、无无杂物，白白色至黄黄色自由由流动的的颗粒，没没有其它它杂质。 气味/味味道：具具有特有有的玉米米香味，没没有酸味味、霉变变的味道道及其它它异味。表2-11 玉米米理化指指标项目单位指标细菌总数数大肠菌数数霉菌及酵
13、酵母数磷化物定定性氰化物定定性碱性金属属物含量量汞黄曲霉毒毒素B11Cfu/mgMPN/1000mgCfu/mgmg/kkg以HHg计g/kkg50,000010002,0000阴性阴性0.0003%0.0025表2-22 玉米米的化学学组成(%)水分淀粉蛋白质粗纤维脂肪灰分71666077581001.33.151.72.4 主要辅辅料的质质量标准准（1） 淀粉酶表2-33 耐高高温-淀粉粉酶性质质项 目标 准最适pHH值最适作用用温度Ca2+浓度液化力5.57.0090以以上50770mgg/kgg1200KNUU/g或或8000.0000mwwu/gg(2) 活性干干酵母表2-44 活性
14、性干酵母母性质项 目目性 质质 色 泽 形 状 气 味 杂 质 无异物物 酵母活活细胞率率 保存率率 水 分 致病菌菌 重金属属淡黄至浅浅黄色颗粒或条条状具有酵母母特殊气气味，无无异味无异物48%80%85%5.00%不得检出出202.5 水的质质量标准准在酒精厂厂里水的的主要用用途是：冷却用用水，锅锅炉用水水和各种种洗涤用用水。硬度过高高的水不不能用于于酒精生生产，因因为所有有的酒精精生产工工艺过程程都是在在弱酸性性的条件件下进行行的（ppH4.555.5）.冷却用水水硬度也也不能过过高，否否则容易易引起设设备和管管道表面面结垢，影影响冷却却效果。锅锅炉用水水应符合合锅炉用用水标准准，硬度度
15、超标一一定要进进行软化化处理。原水按硬硬度分为为如下几几类，见见表2-5。表2-55 水的的硬度分分类水质类别别硬度值碱性离子子浓度（mmmoll/L H2O）较软水软水中硬水较硬水硬水极硬水04.04.18.008.112.012.11188.018.11300.031.001.441.4552.882.8994.214.3336.486.499100.80010.812.6 主要工工艺技术术参数表2-66 主要要工艺技技术参数数项目参数项目参数玉米原料料淀粉含含量淀粉利用用率75%91.445%淀粉出酒酒率加水比55.334%1：3.53 淀粉粉质原料料酒精生生产工艺艺3.1淀淀粉质原原料
16、酒精精生产的的流程淀粉质原原料 除除杂粉碎碎 粉 料料 加水调浆浆粉 浆浆 加-淀淀粉酶喷喷射液化化粉浆液化化液加入糖化化酶糖化化取小部分分加入酵酵母糖 化 醪酒母加入酒精精酵母进进行酒精精发酵酒精发酵酵醪CO2蒸馏 其他产品品或杂质质废 醪 酒精精从上述流流程可见见，淀粉粉质原料料酒精生生产是由由原料预预处理，原原料的水水-热处处理（原原料的蒸蒸煮），糖糖化剂生生产，糖糖化，酒酒母制备备，发酵酵和蒸馏馏等工段段组成的的。下面面分别对对上述诸诸工段作作详细的的介绍。3.2 原料的的水-热热处理 含在原原料细胞胞中的淀淀粉颗粒粒，由于于植物细细胞壁的的保护作作用，不不易受到到淀粉酶酶系统的的作用
17、。另另外，不不溶解状状态的淀淀粉被常常规糖化化酶糖化化的速度度非产的的缓慢，水水解程度度也不高高。所以以，淀粉粉原料在在进行糖糖化之前前一定要要经过水水-热处处理，使使淀粉从从细胞中中游离出出来，并并转化为为溶解状状态，以以便淀粉粉酶系统统进行糖糖化作用用，这就就是原料料水-热热处理的的主要目目的。3.3 糖化工工艺3.3.1 糖糖化的目目的 淀粉质质原料蒸蒸煮以后后得到的的蒸煮醪醪，或者者无蒸煮煮工艺的的醪液，在在发酵前前均要加加入一定定数量的的糖化剂剂，使淀淀粉在淀淀粉酶系系统的作作用下水水解成酵酵母能发发酵的糖糖类。淀淀粉转变变为糖的的这一过过程，称称为糖化化。糖化化后的醪醪液称为为糖化
18、醪醪。主要要目的还还是将淀淀粉酶解解成发酵酵性糖3.3.2糖化化过程中中物质的的变化在糖化过过程中，醪醪液中的的蛋白质质在蛋白白酶的作作用下水水解成胨胨，多肽肽和氨基基酸等，所所以糖化化时醪液液中氨基基酸的含含量增加加1.552.0倍。这这些小分分子的氨氨基酸是是酵母菌菌体增殖殖的良好好营养分分。醪液液中的果果胶质和和半纤维维素会有有不同程程度的水水解，并并生成相相应的水水解产物物。3.3.3 糖糖化方法法蒸煮醪冷冷却至糖糖化温度度；加糖糖化剂，使使蒸煮醪醪液化，淀淀粉糖化化，物料料的巴斯斯灭菌；糖化醪醪冷却到到发酵温温度和用用泵将醪醪液送往往发酵或或酒母车车间。先用间歇歇操作方方法制备备一锅
19、660 C糖化化醪，在在开动搅搅拌器和和开大冷冷却水前前提下，连连续从后后熟器或或蒸汽分分离器送送入蒸煮煮醪。固固体曲曲曲乳、液液体曲，或或糖化醪醪稀释液液不断从从贮罐定定量地流流入。糖糖化醪则则以锅底底醪经往往复泵送送往喷淋淋冷却器器，冷却却到300C的的糖化醪醪送往发发酵车间间，送往往酒母车车间的糖糖化醪不不必经后后冷却。只只要单位位时间由由蒸煮醪醪带入的的多余热热量和冷冷却水单单位时间间带走的的热量相相等，则则糖化锅锅内的醪醪液的温温度就可可以维持持在600C，持持久不变变，只就就是混合合冷却连连续糖化化工艺的的使之所所在。在蒸煮醪醪时，不不宜采用用糖化酶酶的最适适作用温温度，因因为酶稳
20、稳定的最最适温度度比其他他作用的的最适温温度低。所所以在最最适作用用温度下下进行糖糖化，虽虽然糖化化速度提提高了，但但是酶的的失活率率也比较较高，不不利于在在发酵过过程中进进行的淀淀粉后糖糖化作用用。糖化化30mmin就就够了，糖糖化时间间过长会会降低糖糖化设备备的利用用率。过过多的糖糖化剂的的使用会会增加成成本。糖糖化醪质质量检测测，主要测测定外观观糖和酸酸度。3.4酒酒精生产产对酵母母的要求求（1）应应具有较较高的发发酵能力力，即能能快速并并完全地地将糖分分转化为为酒精。（2）繁繁殖速度度快，即即具有高高的比生生长速度度。（3）具具有高的的耐酒精精能力，即即对本身身代谢产产物的稳稳定性高高
21、，因而而可以进进行浓醪醪发 酵。（4） 抵抗杂杂菌能力力强，即即对杂菌菌代谢产产物的稳稳定性高高，耐有有机酸能能力强。（5）对对培养基基的适应应性强，耐耐高温，耐耐盐，耐耐干物质质浓度的的性能强强。4 酒精精生产过过程中的的物料和和热量衡衡算4.1酒酒精生产产工艺技技术指标标生产规模模：1000，0000TT/年生产方法法：双酶酶糖化、间间歇发酵酵、三塔塔蒸馏生产天数数：3000天/年 食食用酒精精年产量量：1000，0000TT 食用酒精精日产量量：3344 T 食用用酒精时时产：114T即即14，0000kkg/hh 副产品年年产量：不得有有次级酒酒精占酒酒精杂醇油量量：为成成品酒精精量的
22、00.5% 产品质量量：国标标食用酒酒精（乙乙醇含量量95%（V/V）热热量生产原料料：玉米米原料（含含淀粉668%、水水分111%）-淀粉粉酶的用用量为88u/gg原料，糖糖化酶用用量为1150uu/g原原料，酒酒酵母糖糖化醪用用糖化酶酶量为3300uu/g原原料酸铵用量量：7KKg/TT（酒精精）； 浓硫硫酸（998%）用用量（调调PH）：5Kgg/T（酒酒精） 调浆时：料水比比为1:3.55，调浆浆后粉浆浆温度为为3433k，每每个粉浆浆罐的容容积为55m2，径径高比为为1:11.5，锥锥形部分分的高度度为圆筒筒部分高高度的11/3，交交替使用用。糖化化醪911%作为为生产糖糖化醪，99
23、%作为为酒母糖糖化醪，酒酒母糖化化醪制备备时，料料水比为为1:44.5。粉浆有关关数值：粉浆比比热为33.577kj/kg.k，蒸蒸煮的温温度为4416kk，加热热蒸汽的的压力位位5个大大气压（表表压），加加热蒸汽汽的热焓焓为6557.884.1877kj/kg,加热蒸蒸汽的凝凝结水的的热焓为为14334.1877kj/kg，整整个蒸煮煮时间为为2小时时，最后后一个后后熟器的的压力为为0.55个大气气压（表表压）,对应的的温度为为3844k，气气液分离离器中糊糊化醪的的比热为为3.66kj/kg.k。糊糊化醪的的比重为为1.0085，糊糊化醪的的比热为为3.664 kkj/kkg.kk。蒸煮锅
24、后后熟器要要求;蒸蒸煮锅和和每个后后熟器的的容积相相等，气气液分离离器装料料量为550%，蒸蒸煮锅、后后熟器、气气液分离离器圆筒筒部分径径高比为为1:33。冷却器：正空冷冷却器有有圆柱形形部分和和锥形部部分组成成，圆柱柱形部分分的高度度为直径径的1.5倍，圆圆锥低角角为455。真真空度维维持在5550mmm汞柱柱，对应应温度3340kk，二次次真气汽汽化热为为55884.1877kj/kg.k，二二次蒸汽汽的比容容为5.7m/kgg,二次次蒸汽的的上升速速度为00.8mm/s，醪醪液下降降管的长长度为110m，垂垂直安装装。糖化锅:糖化锅锅由圆柱柱形部分分和球形形部分组组成，装装料系数数为75
25、5%。几几何容积积的计算算按以下下进行： V=00.7885D+1/3hh（33r-hh）D圆筒筒部分的的直径（mm）；HH圆筒筒部分的的高度mm；h球形底底的高度度m；rr底的的曲率半半径m；H=22D；hh=0.25DD;r=（D+4hh）/8h糖化时间间为455minn 4.2工工艺流程程图 见具体体图纸4.3原原料消耗耗计算工艺计算算，在设设计或改改建、扩扩建酒精精厂中，对对生产过过程的物物料和能能量衡算算是必不不可少。衡衡算结果果不但为为生产设设备和动动力设备备的设计计、选型型提供重重要依据据，而且且能获得得生产过过程主副副原料的的消耗、水水电气的的消耗以以及成品品、副产产品和废废料
26、的数数量。这这些都是是组织和和管理生生产、进进行成本本核算的的必要依依据。4.3.1原料料计算 现以生生产95%（VV）成品品酒精110000kg作作为计算算的基准准。从淀粉质质原料生生产酒精精的化学学反应式式原料与与成品之之间的定定量关系系如下：可以得到到每生产产10000kgg无水酒酒精需要要淀粉量量为：10000（116292）=17660.99（kgg）而95%(V)的成品品酒精相相当于992.441%(w)，故故生产110000kg995%（VV）成品品酒精需需要的淀淀粉量为为：17760.9992.441%=16227.22(kgg)酒精生产产要经历历许多的的工序和和复杂的的生物化
27、化学变化化，在生生产的各各个阶段段难免会会有淀粉粉的损失失，根据据实际经经验，生生产10000kkg上食食用酒精精生产过过程中各各阶段的的淀粉损损失的分分配大致致如表。生产过程程淀粉损损失一览览表生产工序序淀粉损失失原因淀粉损失失量（%）原料预处处理蒸煮发酵发酵发酵蒸馏 粉尘损损失未溶解淀淀粉及糖糖分破坏坏未发酵残残余糖分分巴斯德效效应和用用于发酵酵副产物物损失酒精自然然蒸发与与被二氧氧化碳带带走废槽液带带走及其其它蒸馏馏损失累计损失失由酒精捕捕集器回回收酒精精实际损失失 0.4400.5001.5004.0001.3001.8559.5551.0008.555因此，一一般在整整个生产产过程中
28、中淀粉利利用率在在91.45%之间，若若以上表表为依据据，淀粉粉利用率率为911.455%计算算，每生生产10000kkg成品品酒精需需要淀粉粉量为：16277.2（1-8.555%）17779.33(kgg)玉米为：17799.368%=26616.6(kkg)故生产110000kg来来自玉米米的上食食用酒精精总淀粉粉原料为为：26616.6kgg4.3.2辅料料计算4.3.2.1 -淀粉酶酶的消耗耗量 蒸煮醪醪所需辅辅料的计计算;以以设计要要求玉米米为原料料，应用用酶活力力为20000uu/g的的 -淀粉酶酶进行液液化，促促进糊化化，可减减少蒸汽汽消耗，据据技术指指标，-淀粉酶酶的用量量按
29、8uu/g原原料计算算，则酶酶用量为为：26166.6（kkg）10000（gg/kgg）8（uu/g）2000（u/g）=10.5kg4.3.2.22 糖糖化酶的的消耗量量蒸煮醪所所需辅料料的计算算;以设设计要求求玉米为为原料，应应用酶活活力为2200000u/g的糖糖化进行行糖化，据据技术指指标，糖糖化酶的的用量按按1500u/gg原料计计算，则则酶用量量为：26166.6（kkg）10000（gg/kgg）1500（u/g）200000（uu/g）=19.6kgg此外，酒酒母糖化化制备时时，糖化化酶用量量按3000u/g原料料计算，设设酒母用用量为110%，则则酶用量量为：26116.6
30、6（kgg）10%70%3000（u/g）200000（uu/g）=2.77kg注：其中中70%指酒母母糖化醪醪制备时时，糖化化醪为770%，另另外补充充30%的水。4.3.2.33 蒸煮煮醪量计计算根据生产产实践，连连续蒸煮煮首先将将粉碎原原料在配配料调浆浆罐内与与温水混混合，加加水比一一般为11:3左左右，本本实验取取1:33.5则则粉浆量量为：226166.6(13.55)1121882.22kg 这里简简化计算算，用以以下方法法近似求求解。假定采用用罐式连连续蒸煮煮工艺，混混合后粉粉浆温度度为3443K,应用喷喷射式液液化器使使粉浆温温度迅速速上升至至4166k，然然后进入入罐式连连续
31、液化化器液化化，在真真空冷却却器中闪闪击蒸发发冷却至至3844K进入入发酵罐罐。(1)根根据所给给数据，知知道蒸煮煮醪比热热为3.57kkj/kkg.kk。为简简化起见见，设此此比热在在整个蒸蒸煮过程程中维持持不变。经经加热蒸蒸汽喷射射液化过过后的醪醪液量为为：121882.22+1221822.23.557（4116-3343）/(6557.884.1187+(4116-2273)4.1187)=1331299.3 kg 式中中：6557.884.1187为为加热蒸蒸汽的焓焓kj/kg (2)经第二二液化维维持罐出出来的蒸蒸煮醪量量为：设设经第二二液化维维持罐出出来的蒸蒸煮醪温温度由4416
32、kk降低到到3933k，此此处设温温度降低低是通过过汽化解解决，所所以蒸煮煮醪汽化化后的量量为：1131229.33-1331299.33.557（4116-3393）/22005.22=1226400.4kkg 式中中：22205.2为3393kk时水蒸蒸气的汽汽化潜热热kj/kg (3)经喷射射混合加加热器后后的蒸煮煮醪的量量为：设设经喷射射混合加加热器后后的蒸煮煮温度由由3933k上升升到3998k，所所以喷射射混合后后蒸煮醪醪的量为为：126440.44+1226400.43.557（3998-3393）/（6557.884.1187-(3998-2273)4.1187）=127741
33、.5kgg 式中：6577.84.1187为为加热蒸蒸汽的焓焓（kjj/kgg）；3398kk为灭酶酶温度(4)经经最后一一个后熟熟罐出来来的醪液液量为：经最后后一个后后熟器后后。醪液液温度由由3988k降低低到3884k，若若温度降降低是由由热损引引的，醪醪液量不不变；此此处设为为通过汽汽化降温温，所以以降温后后的醪液液量为：127741.5-1127441.553.557（3998-3384）/223346=127712.8kgg(5)经经真空冷冷却器后后最终蒸蒸煮醪量量为：127112.88-1227122.83.557（3884-3340）/55884.1187=118841.3kgg
34、 注(11):参参见公式式，即根据据热量衡衡算 (2):参见化化工原理理p3335天津大大学出版版社20004年年新版，下下同 式式中，2223446为3384kk时水蒸蒸气的汽汽化潜热热kj/kg4.3.3糖化化醪与发发酵醪量量计算发酵过过程中相相应的过过程释放放的COO2总量为为：（110000922.411%)/98%（444/446）=9022kg式中：444/446指的的是产生生一分子子酒精就就产生一一分子CCO2,即理想想发酵情情况下。所以最终终需要蒸蒸馏的醪醪液中含含酒精约约为：（10000992.441%）/(1118411.3-9022)1100%=8.45%（质量量分数）
35、由上计算算可知发发酵结束束后成熟熟醪焓酒酒精约88.455%（质质量分数数）。并并设蒸馏馏效为998%，而而且发酵酵罐酒精精捕集器器回收酒酒精洗水水和洗罐罐用水分分别为成成熟醪量量的5%和1%，则生生产10000kkg955%国际际酒精成成品的有有关计算算如下： 需蒸馏成成熟发酵酵醪的量量为：F1=（1118441.33-9002）/98% (1000+5+1)1000=1118322.3kkg 不计酒精精捕集器器回收酒酒精洗水水和洗罐罐用水，可可设发酵酵过程中中则成熟熟发酵醪醪量为：F2=1118411.3-9022=1009399.3kkg 接种量按按10%计算，则则酒母量量为：11184
36、41.3310%=11184.1kgg 注：设设计要求求最后醪醪液911%用于于发酵，99%用于于酒母制制作，相相当于99/91110%4.4 根据要要求实际际原料耗耗算一览览表因计算方方便，上上面计算算的是生生产10000kkg要求求酒精相相关数据据，实际际生产1100,0000t酒精精则进行行放大，因因取的基基础数据据（如比比热容）都都一样，所所以对结结果没有有影响下表则是是10000kgg酒精和和放大后后1000，0000t酒酒精相关关数据一一览表：10000kg酒酒精相应应用量产产量100,0000t酒精精相应用用量产量量生产955%(VV)成品品酒精所所需淀粉粉总量16277.2kk
37、g162772t生产成品品酒精需需要淀粉粉量（计计淀粉损损失后）17799.3kkg1779930tt来自玉米米的上食食用酒精精总店粉粉原料为为26166.6kkg2616660tt淀粉粉酶的消消耗量10.55kg10500t糖化酶的的消耗量量19.66kg19600t酒母糖化化酶的消消化量2.7kkg270tt粉浆量121882.22kg12188220t经加热蒸蒸汽气喷喷喷热液液化过后后的醪液液量131229.33kg131229300t经第二液液化维持持罐出来来的蒸煮煮醪量126440.44kg126440400t经喷射混混合加热热器后的的蒸煮醪醪的量127441.55kg1274415
38、00t经最后一一个后热热罐出来来的醪液液量127112.88kg127112800t经真空冷冷却器后后最终蒸蒸煮醪量量118332.33kg118332300t计酒精捕捕集器回回收酒精精洗水和和洗罐用用水需蒸蒸煮的成成熟发酵酵醪量118223.33kg118223300t接种量按按10%计算酒酒母量11844.1kkg1184410tt计算结果果和相关关数据和和放大数数据一览览表注：生产产1000,0000t的的数据位位在生产产10000kgg数据的的基础上上乘以1100，单单位则为为t，但但物质本本身的性性质数据据除外。若若固定日日产量，全全年生产产应为11001100tt，即在在10000
39、kgg数据的的基础上上乘以1100.1，单单位t，这这里没有有列出，但但设计生生产设备备是是在在日产量量的条件件下计算算的。4.5 生产设设备相关关计算4.5.1 粉粉浆罐已知蒸煮煮糖化车车间有两两个粉浆浆罐，每每个粉浆浆罐的容容积为55 m。高径径比为11：1.5，粉浆流量量应为：121182.2（140000/10000）=17005500.8kkg10880kgg/m3=1224.773m锥形部分分高度为为圆筒部部分高度度的1/3。故故总容积积V V = VV1 + V22 =(D/2) H + 1/3(D/2) hh D圆筒部部分的直直径（mm）；HH圆筒部部分的高高度m；h圆锥部部分
40、的高高度m，由由此可得得：D=2.443m HH=1.62mm h=00.544设调浆时时间为33minn，则有有效流量量为：VV有效=1124.73（3/60）=6.224m若按要求求取5mm的粉浆浆罐，则则需要台台数为：n=66.244/5=1.33=2若要进行行交替使使用，则则至少要要3台。4.5.2酒母母罐时产酒母母醪的体体积应为为：11844.1/1.0085（1440000/10000）=13.2m同蒸煮锅锅和后熟熟器一样样，计算算可得酒酒母罐体体积：V有效=13.2220.8=333.00m式中:00.8为为装料系系数，22为与蒸蒸煮同步步的逗留留时间hh。可知酒母母醪糟体体积很
41、小小，取体体积为550m的酒母母罐一个个即可。4.5.3糖化罐罐糖化锅由由圆柱形形部分和和球形部部分组成成，装料料系数为为75%。几何何容积的的计算按按以下进进行： VV=0.7855DH+11/3h（3rr-h）D圆筒筒部分的的直径（mm）；HH圆筒部部分的高高度m；h球形底底的高度度m；rr底的曲曲率半径径m；HH=2DD；h=0.225D;r=（DD+4hh）/88h取36600，（内内径3.6m）的的糖化锅锅，则糖糖化锅的的H=33.62=77.2mm，h=0.2252.66=0.9m，rr=（33.6+40.99）/（880.99）=22.255则单台台体积为为： V=00.7885
42、3.667.2+（11/3）0.9（32.25-0.9）=78.2m因为糖化化时间为为45mmin，所所以有效效流量为为：V有效=1344.688（455/600）=110.11 m/h根据n= V有有效/（V），则则糖化锅锅台数为为： n2= 1001.110.77578.2=11.722=2式中:00.755为装料料系数4.5.4发酵罐罐总发酵时时间由前前面可知知大约为为62hh，所以以有效流流量为：V有效=1344.688622=83350.16mm发酵罐和和糖化罐罐有类似似的构造造，取50000mmm的发酵酵罐，则则单个发发酵罐体体积为： V=2230mm注：参参见发发酵工厂厂工艺设设计概论论p1102中国轻轻工业出出版社220077版。根据n= V有有效/（V），则则发酵罐罐台数为为：n3= 83550.11600.7552330=448.44=4994.5.5搅拌器器 每个后后熟器配配2个搅搅拌器，糖糖化锅11个，发发酵罐22个，则则至少需需要搅拌拌器为：24+122+249=10884.5.6其他设设备本设计只只是进行行初步设设计，详详细的设设备计算算不做介介绍,下下表只做做大致罗罗列。生产设备备一览表表生产设备备表序号产品名称称规格型号号单位主要材质质