年产4000吨酒精工厂设计毕业设计

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学位论文作者（签名）：

年月

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指导教师签名：日期：

前言

发酵法生产酒精，是当代世界生物技术产品中数量最大、对人类益处最大的产品。除了满足人类对蒸馏酒和化工产品等需要，在21实际它还将是人类可再生能源的主要组成成分。酒精生产方法主要有化学合成法和生物发酵法两种。化学合成法是以石油工业中石油裂解产生的乙烯为原料加水合成酒精的。发酵法酒精的原料可以是淀粉质原料、糖蜜原料、纤维素原料、野生植物和亚硫酸造纸废液。目前我国酒精工业发展迅速，各项生产指标已达国际先进水平。为了进一步提高酒精生产水平，各国工程技术人员不断研究新型酒精发酵方法，改进生产设备，酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。发酵生产酒精也存在一些问题：生产所排放的酒精糟液对环境的污染问题；酒精生产原料问题；酒精生产成本偏高问题。

1 总论

1．1设计的目的和意义

通过毕业设计，巩固、深化基本理论、基本知识和基本技能，提高分析问题和解决技术问题的能力。通过完成本次设计，基本掌握酒精生产工艺流程设计、基本工艺计算、主要设备选型等。通过查阅文献、调查研究，提高综合分析能力。酒精工业是国民经济重要的基础原料产业。它广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域，是酒基、浸提剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂。目前不少国家都在考虑将酒精作为新能源以应付“石油危机”和“能源危机”，用酒精部分或全部代替汽油作为汽车燃料，不仅可节约大量的石油，而且可以减少二氧化碳的排放量，缓和温室效应，所以酒精生产有广大的供求市场。

1．2设计依据

（1）海南大学理工学院（生物工程专业）---

《年产4000吨酒精工厂的初步设计》任务书

（2）设计基础资料：

产品名称：无水酒精（优级纯）

工厂厂址：海口近郊

生产原料：废糖蜜（海南各地糖厂的副产物）

生产天数“全年生产260天（全天候）

当地气候条件（来自海南气象台资料）：

温度极端高温39℃最低温度6℃平均温度23.8℃

湿度最高湿度92% 平均湿度85%

水温河水（>1米）最高30℃最低10℃

自来（饮用）水最高30℃最低10℃

深井水平均18℃

风频率年平均风速：3.3m/s

降水量年平均：1691ml/a

风向东北风和东风

1．3指导思想

以设计任务书为基础，以最新科研成果和实际经验为依据，通过文献检索、收集资料，调查研究，综合分析；贯彻节省基建投资，充分重视技术先进，降低工程造价等思想，从节约能源和降低原料消耗，创较高经济效益等角度出发，以“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”为原则，同时注重“三废”治理和综合利用副产物，充分重视环保防污。尽量采用本地原料、定型设备，各种设计方案综合比较，取长补短，制定一个高产节能的设计方案，高效生产高质量的优质酒精。

1．4设计范围

（1）原料的选择及进行生产的方法

（2）生产工艺流程与工艺条件的确定与论证

（3）工艺计算

（4）车间生产设备的选型计算

(5）书写设计说明书

（6）绘制工艺流程图

带控制点生产工艺流程图；主要设备装配图；车间平面布置图；全厂总貌平面布置图等。

（7）设计重点：蒸馏工艺流程设计；蒸馏塔、精馏塔设计选型

（8）技术经济效益指标分析

1．5生产规模及产品执行质量标准

（1）生产规模

生产规模：年产工业无水酒精4000吨，日生产15.5吨

年工作日：全年生产260天（全天候）；其余时间为副产品加工、设备维修检修、员工技能培训等。

主产品：无水酒精质量标准《GB/T 678-2002》优级纯。

副产品：杂醇油

（2）产品执行质量标准

（3）生产车间组织与管理

本车间实行车间、工段、班组三级组织与管理

（4）工作制度

酒精厂日工作时间为24小时，每日三班，每班8小时连续生产。

2 生产工艺流程选择和论证

2．1酒精生产工艺流程设计

2.1.1工艺流程简图（见下图）

糖蜜酒精生产主要经过稀糖液制备、酒母制备、稀糖液发酵和酒精蒸馏四个工序。

原种

扩

硫酸培

CO

2

稀糖液发酵无水酒精

水

2.1.2流程说明

原糖蜜经泵送至高位槽，再经计量秤称重后输入酸化罐。在酸化罐加入定量的水、硫酸、营养盐等辅料进行处理，处理后用双浓度法稀释，稀糖液浓度14~18oBX是用来培养酵母；浓糖液浓度32~40oBx是用来发酵。两种溶液流进主发酵罐进行发酵，发酵得到成熟醪（酒精浓度10%以上）

成熟醪经预热器预热至72℃左右从醪塔顶加入，经过醪塔粗馏后酒汽从塔顶出来，从排醛塔13层左右进入，排醛塔底进入精馏塔的脱醛酒，脱醛液进入精馏塔，塔顶排出来的酒精汽（96%），再经预热器加热到200~250℃后进入分子筛塔进行脱水，出分子筛得到产品无水酒精。

2．2糖蜜发酵的依据和机理

2.2.1糖蜜酒精发酵特点

（1）糖蜜酒精生产特点

①糖蜜原料中的糖分以可发酵糖为主，发酵速度快，糖蜜中糖分以蔗糖为主，甘蔗糖蜜除蔗糖外还有大量转化糖，只需稀释，无需糖化即可被酵母利用，发酵速度快。不论是甘蔗糖蜜还是甜菜糖蜜中糖类大多数为可发酵性糖，经过稀释同时添加部分营养盐，就可用酵母将它们发酵生成酒精，发酵周期短，一般只有36h。

②糖蜜含糖高、灰分多、黏度高糖蜜含糖高、胶体多、灰分大、黏度高。糖蜜需加水稀释降低糖度和黏度，加酸调整pH，并要选用耐高渗透压的酵母进行酒精发酵。为了维持正常的酵母生长和发酵速率，在酒母培养和酒精发酵时要适当通风。

③生产工艺与设备简单、易实现连续化酒精发酵与淀粉质原料生产酒精比

较，可以省去蒸煮、制曲、糖化等工序，只需加水稀释，加酸酸化处理即可用于酒母培养和发酵，工艺流程与操作简单，易实现连续发酵。

④发酵生成酯、醛、头级杂质和杂醇油多糖蜜酒精发酵生成的酯、醛、头级杂质和杂醇油较多。糖蜜酒精蒸馏一般需增加一个脱醛塔以排除乙醛，要加强杂醇油分离操作（提油）。成品酒精中易超标的指标主要是醛、氧化实验、硫酸试验和杂醇油等。

（2）糖蜜酒精生产优点

糖蜜酒精发酵工艺相对低简单，成本低。糖蜜主要成分为可发酵糖，无需蒸煮、糖化过程，原料只要稀释、酸化、接种、发酵和蒸馏过程。其主要优点是：

①来源丰富

②生产工艺、设备较淀粉质原料生产酒精相对简单糖蜜酒精无须粉碎、蒸煮、制曲和糖化过程和相应设备，能耗低，并且原料价格低，生产成本低。

③生产易实现连续化糖蜜酒精厂基本上采用了双流加连续发酵工艺。

（3）糖蜜酒精生产缺点

①浓度高、灰分大、胶体多

②发酵生成酯、醛等头级杂质多、杂醇油多，蒸馏废液难处理

2.2.2糖蜜酒精发酵中酵母的有效酶系

糖蜜酒精发酵过程中，酵母细胞中参与酒精发酵的酶有十多种。主要有两大类：一类为水解酶，另一类是糖-酒精转化酶。酵母活细胞中水解酶首先将糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，然后再由酵母活细胞中的酒化酶进行发酵，酒化酶是参与酒精发酵的各种酶和辅酶的总称。这类酶主要包括己糖激酶、氧化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶和异构酶、变位酶等。这类酶都是胞内酶。在这些酶的顺序作用下，糖分被逐步转化为酒精。

2.2.3糖蜜酒精发酵在密闭发酵罐中进行的理论依据

所谓发酵，是指微生物细胞，在无氧条件下，进行无氧呼吸，将吸收的营养物质通过细胞内酶的作用，进行一系列的生物化学反应，把复杂的有机物分解为比较简单的生化中间产物，同时放出一定能量的过程，就叫做发酵。或者简单地说，就是在无氧条件下，微生物将复杂的有机物转变为简单的产物的过程，就叫做发酵。

所谓酒精发酵，就是指发酵酵中的糖类物质，在无氧条件下，受酵母细胞中酒化酶的作用，产生酒精的全过程。

酒精的发酵过程中，酵母菌的发酵是属于厌气性发酵，进行着无氧呼吸，发生着复杂的生化反应。从整个发酵工艺来讲，既有发酵醪中的淀粉、糊精继续被糖化酶作用，水解生成糖类物质的反应，同时又有发酵醪中的蛋白质在蛋白酶的作用下，水解生成小分子的蛋白胨、肽和各种氨基酸的反应，这些水解产物一部分被酵母细胞吸收合成菌体，另一部分则发酵生成了酒精和二氧化碳，还要产生副产物杂醇油、甘油等。

糖蜜酒精发酵过程是不需氧的生物化学氧化过程，其生物氧化自成体系，反应过程中生成还原态的NAD·2H，用于乙醛的还原，而其自身被氧化恢复成氧化态的NAD。辅酶上的氧化还原过程，即酒精发酵氢的传递过程。所以酵母进行糖蜜酒精发酵时宜在密闭的发酵罐中进行。

酵母进行糖蜜酒精发酵时，在有氧的情况下，由于进行了呼吸作用，而酒精产量大大降低，糖的消耗速度在单位时间内也减慢。

有氧情况下，为什么糖蜜酒精发酵的发酵率反而减低？从酒精发酵反应式可总结如下：

C6H12O6+2ADP+2H3PO4→2C2H5OH+2ATP+2CO2↑

在酒精发酵过程中，在无氧情况下，一分子葡萄糖经酵母酒化酶系的催化作用最终生成二分子的乙醇，二分子ATP，二分子二氧化碳，同时在酒精发酵中进行底物水平磷酸化，每发酵一分子葡萄糖产生3分子ATP，同时需要用去2分子ADP和2分子磷酸：

2ADP+2Pi→2ATP

在有氧的情况下，进行电子传递磷酸化，每消耗一分子葡萄糖，则产生38个ATP，因此也需要38个分子的ADP和Pi：

38ADP+38 Pi→38ATP

在酵母细胞内，ADP和Pi量是有限的，由于发酵的高速度进行，ADP和Pi已经被充分利用了，当有氧的情况下进行了电子传递磷酸化，生成大量的ATP，因而消耗了大量的ADP和Pi，而用来进行发酵的底物磷酸化就会感到不足，从而降低了发酵速度，因此在有氧的情况下，糖蜜酒精发酵的效应反而降低。由此

可见，糖蜜酒精发酵宜在密闭的发酵罐内进行。

2.2.4糖蜜酒精发酵机理

酵母进入糖化醪后，糖分被酵母细胞吸收渗入细胞内，经过酵母细胞内糖-酒转化酶系统的作用，最终生成酒精、CO2和能量，其中一部分能量被酵母细胞用作新陈代谢的能源，余下的部分能量和酒精及CO2一起，通过细胞膜排出细胞外。酵母菌就是以这种方式进行糖的酒精发酵的。

酵母酒精发酵的4个阶段：

①葡萄糖磷酸化和异构化，然后裂解为能转化的两种磷酸丙糖（甘油醛-3-P 和磷酸二羟丙酮）。

②磷酸丙糖中的甘油醛-3-P的醛基经NAD+氧化成羧基，伴随着Pi的摄取，此反应形成甘油酸-1，3-2P，其能量足以转移Pi到ADP上形成ATP。

③Pi从甘油酸的3位转移到2位，然后脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸，它提供足够能量以转移Pi到ADP上。

④丙酮酸脱羧形成乙醛，乙醛为氢受体，其羰基氧化甘油醛-3-P脱氢所生成的NADH（H+），从而再生NAD+，乙醛生成乙醇。

酵母酒精发酵全过程的12步反应：

（1）发酵醪中的葡萄糖，被酵母吸收后，在ATP与己糖激酶的催化下，将葡萄糖变为6—磷酸葡萄糖。Mg2+作激活剂。

（2）转化为6—磷酸葡萄糖后，再经酵母细胞中磷酸己糖异构酶催化下，生成6-磷酸果糖。

（3）6—磷酸果糖在磷酸果糖激酶的催化下，降解成为1，6—二磷酸果糖。

（4）1，6—二磷酸果糖在醛缩酶的作用下，生成磷酸二羟丙酮和3—磷酸甘油醛。

（5）此时的磷酸二羟丙酮，在磷酸丙糖异构酶催化下，又生成3—磷酸甘油醛。

（6）3—磷酸甘油醛在3—磷酸甘油醛脱氢酶的催化下，生成1，3—二磷酸甘油酸。

（7）1，3—二磷酸甘油酸在磷酸甘油激酶的催化下，生成3—磷酸甘油酸。

（8）3—磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶催化下、生成2—磷酸甘油酸。

（9）2—磷酸甘油酸在烯醇化酶催化下，生成2—磷酸烯醇式丙酮酸。

（10）2—磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下、生成烯醇式丙醇酸，由于烯醇式丙酮酸很不稳定，立即就会生成丙酮酸。

（11）丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下生成乙醛。

（12）乙醛在乙醇脱氢酶的作用下就生成了酒精。

2.2.5提高糖蜜酒精发酵效率的方法

一方面要注意调整酵母的外界环境条件，使外因适于酵母内在规律要求，另一方面驯养和选育耐高渗透压和耐高温的优良酵母菌种，以适于糖蜜酒精发酵。

调整酵母外界环境的渗透压是提高糖蜜酒精发酵效率的关键，酵母细胞内酶系催化效率的提高，依赖于酵母细胞质膜的半渗透作用。所以，糖蜜酒精发酵要求发酵醪要有适当的渗透压，才有利于酵母半透性细胞质膜对醪液中C、N源、生长素等营养物质的吸收利用，才能加速细胞内酶系的催化反应速度，从而使发酵率进一步提高。为了保证酒母细胞质膜半渗透作用的正常进行，对于糖蜜原料，特别是低纯度糖蜜原料，应想办法先除去搪蜜中的焦糖、黑色素、果胶等胶体物质；只有适当降低糖密浓度和粘度才能调整至适宜的渗透压，才能保证酵母细胞质膜半渗透作用的正常进行和提高工作效率。

其它工艺条件也能直接影响发酵效率，如果调整适宜的发酵温度，发酵效率也明显提高。

2．3糖蜜酒精的发酵方法

糖蜜酒精发酵方法很多，基本上可分为间歇法与连续法两大类。

2.3.1间歇发酵法

根据艺和设备不同，间歇发酵法又可分为开放式、密闭式、分割式、分段添加和连续流加等发酵方法。

①开放式间歇发酵法

此法的特点是醪液在敞开的发酵槽内进行发酵，操作是间歇进行，发酵槽一般用水泥制成，也可用钢板制成，发酵槽内装有冷却管和蒸汽管，使用时先用石灰乳、热水充分洗涤及消毒。培养酒母稀糖蜜浓度为12—15％，pH4.0—5.0，接入10％的种子，25—30℃培养至浓度为6—8％时即为成熟洒母。浓度为20％的稀糖液送入发酵槽，同时接入20％的酒母，接种温度随季节而改变，夏季27℃，

冬季为32℃，酒母添加后不久就进行前发酵，再约经10小时开始主发酵，温度逐渐上升，这时要注意降温，发酵时间约需30—40小时，成熟醪含酒精6—7％(容量)。

开放式间歇发酵法的优点是设备简单，容易上马，操作简便。缺点是直接与空气接触不利于嫌气性发酵，容易感染杂菌，同时也容易导致酒精挥发损失及CO2无法回收，设备利用率低。

②密闭式间歇发酵

此法的特点是在密闭的容器内进入，嫌气性发酵条件较好，能防止杂菌感染，发酵率稳定，可以回收CO2，酒精损失较少。

酒母罐预先以100℃空消1小时，送入12—15％的稀糖液后，再加热到100℃，灭菌30分钟，实消后加入浓硫酸调节pH4.5—5.0，然后冷却到30℃时接入种母，培养浓度降至6—8％时即为成熟酒母。

将已杀菌的浓度为20％的稀糖液送入密闭式发酵槽，冷却至80℃时接入10％的酒母，保温30—35℃发酵，发酵时间为30—40小时，成熟醪含酒精6.5—7％(容量），发酵率86—87%。

③分割式发酵法

此法是利用发酵正常的主发酵醪，把它抽出一部分(1／3或1／2)送人第二发酵罐，作为第二发酵罐的酒母，两个发酵罐各用稀糖液添加满，第一个罐让它发酵完毕，然后蒸馏，而第二个发酵罐在进入主发酵期时，又分割出1／3或1／2的发酵醪送入第三个发酵罐，作为第三个发酵罐的酒母，再分别添加满稀搪液，如此依次进行下去，分割主发酵醪进行发酵。

此法优点是节省酒母的制备，分割主发酵醪作为酒母，接种量较大，可以缩短发酵时间，缺点是容易感染杂菌。为了减少杂菌感染的机会，每天更换新种两次，或在重复分割时，将发酵醪酸化调整为pH4.0，或添加适量的氟化钠或五氯代苯酚钠等化学防腐剂。我国南方小型糖蜜酒精工厂采用此法较普通。稀糖液浓度以全糖分为标准，冬季为12—13％，夏季为11—12％，酒母稀糖液的浓度一般比发酵所用的低2—3％，发酵时间只需要30—36小时，成熟醪含酒精夏季6—6.5％(容量)，冬季6.5—7％(容量)。

④分段添加发酵法

分段添加发酵法的特点是将酵母培养阶段和发酵阶段明显地划分开来，根据两者不同的目的要求，采取不同的技术条件，在发酵过程中尽可能维持醪液中的糖分一致，使酵母在较稳定的情况下发酵，由于采用分段添加糖液，保持了醒液中较低的糖分和较高的酒精分。

分段添加发酵法是在发酵罐中加入10—20％的成熟酒母，并且分三次或更多次加入基本稀糖液。第一、第二次添加发酵罐容积20％的糖液，第三次加入发酵罐容积40—50％的糖液。为了使酵母很好地增殖，在第一次及第二次添加时，通空气一小时，而第三次添加时则通气15-20分钟，如果没有通风设备，添加速度应尽量慢。

当糖度降到5.5—6％时，才开始添加基本稀糖液，稀糖液混入后的浓度应在7.5％左右，最后一次添加的稀糖液浓度应该保证成熟醪的酒精含量为8.5—9％(容量)，锤度为5.5-—6.5％，发酵温度宜控制30—35℃。发酵时间约36—45小时。

⑤连续流加发酵法

连续流加发酵法的特点是把成熟的酒母一次加入发酵罐中，然后连续流加基本糖液，连续流加基本糖液的速度应控制，使发酵糖液的浓度大致相同，这样可使发酵时间大大缩短，发醪中酒精含增高。

连续流加发酵法是先将占发酵醪总容量约30%的成熟酒母醪一次放入发酵罐中，然后加入相同数量的浓度为14％的稀糖液，通入空气，使其与酒母混匀，促使酒母很快增殖，约经过两小时，发酵度降低7—7.5％，这时就连续地加入浓度32—35％的基本稀糖液，连续流加基本糖液的速度，主要是维持加入过程中发酵醪的浓度在10％左右。采用连续流加发酵法，发酵最高温度须控制在33—34℃，发酵总时间只有15—20小时，发酵醪的酒精含量可达9％(容量)以上。

2.3.2连续发酵法

间歇式发酵是始终在一个容器内进行，酵母始终处在一个变动的环境中，即酵母的繁殖与生命活动是在糖分不断下降，酒精含量逐步增加的变化过程中进行的。连续发酵与此相反，发酵的每一个阶段是在各个不同的容器中进行，对每个容器来讲，醪液的浓度，酒精的含量，pH，温度等因素是一定的，这样，酵母由于适应稳定外界的环境，其发酵能力加强，发酵率也相应提高，整个生产过程

连续化，操作方便，生产管理稳定，大大减轻了劳动强度和节省劳动力，为实现仪表自动控制提供了有利条件，同时由于连续发酵法，节约了非生产时间，提高了发酵设备利用率。

我国南方利用甘蔗糖蜜与北方利用甜菜糖蜜生产酒精的工厂，大都采用连续发酵法。糖蜜酒精连续发酵的方法较多，现归纳如下：

①多级连续发酵法

多级连续发酵法又称自流式连续流动发酵法，是在一组串联几个发酵罐中进行的，罐的数量及位置可以不同。通常采用9—10个罐串联起来，它们的位置可以在高度相同的一个平面上或者高度不同的两个平面上，呈梯级式。酒母和基本稀糖液，以一定的速度连续地流入前两个发酵罐，发酵时醪液从#1发酵罐上部沿连通管流入#2发酵罐底部，再经#2发酵罐上部流入#3发酵罐底部，这样顺序连续流动，经过一组串联的发酵设备所连接的空间，酵母完成增殖和发酵作用的全过程，成熟醪从最后的发酵罐中连续排出，送去蒸馏。

多级连续发酵法的特点是：把前两个发酵罐作为主体罐，在酒母与基本稀糖液连续流加的条件下，酵母处在对数生长期，保持旺盛的生命活动能力，发酵一开始便达到主发酵期，发酵时间可以大大缩短。在间歇分批发酵过程中，酵母的萌发期较长，然而在连续发酵过程中，酵母的萌发期的时间取决于主罐中醪液交换的速度和第一次加入酵母的数量。换句话说，如果交换速度过大，在营养物质丰富的情况下，虽然酵母的生长速度加大，但不利于酵母的积累，往往酵母来不及繁殖就有可能被流掉，酵母积累便在后面几个罐内进行，并且速度缓慢。为了消除这一现象，主罐的发酵醪交换速度应比其他发酵罐的进度低一些，为此可加大主发酵罐的容量，或者利用一组罐的前两罐作主罐，这种方法使酵母的积累在第一罐内结束，而使第二、第三发酵罐酵母细胞含量变化不大，使连续发酵稳定在一定的酵母数量。酵母在主罐中积累过程也取决于它的初始含量，在连续发酵过程中控制主发酵罐的酵母数量甚为重要，需要掌握好发酵醪的流加速度，使其交换速度与酵母的生长速度达到相对平衡。另外，糖蜜连续发酵一些重要的因子，如糖浓度、pH、温度、酵母数量和酒精浓度在各个发酵罐内虽不相同，但能控制保持相对稳定性，因而可以避免和间歇发酵过程中由于代谢产物反馈抑制作用，酒精浓度增加，致使酵母出现过早衰亡的现象，使酵母连续发酵作用得到充

分发挥，因此，发酵率可以相应提高。多级连续发酵节约了非生产时间，所以设备利用率相应提高。但应该看到多级连续发酵经常会因杂菌感染，不可能长期维持下去，必须定期更换酵母种子，一般每隔几天，必要时甚至每隔7—8天各发酵罐需要交替排空灭菌再重新接入酵母种子进行发酵。

②循环(往复)多级连续发酵法

此法的特点是发酵设备与多级连续发酵法相同，但管道布置与换种操作则不同，共同点是发酵设备同样由9至10个发酵罐一组串联起来，酒母与基本稀糖液的流加，由#1、#2发酵罐，依次经过所有的发酵罐完成连续发酵的全过程，成熟醪从最终发酵罐排出，送去蒸馏。不同点是：最终发酵罐成熟醪蒸馏后，立即刷罐灭菌，接入酵母新种，连续流加基本糖液，其它各发酵罐依次灭菌接入发酵醪，以相反的方向连续流动进行连续发酵，这样尾罐变为首罐，实现了循环连续发酵法。该法的优点是不需用泵转换，可简化操作，节省电力消耗。’

③通气搅拌多级连续发酵法

为了使糖蜜酒精连续发酵在均匀相(或均质)情况下进行，同时保证有足够或较多的酵母数量。我国一些糖蜜酒精厂，在一组发酵罐串联起来的发酵系统中第一个罐采用通气搅拌或间歇通气搅拌措施，保持足够和较多量酵母的情况下，通过连续流加基本稀糖液，使酵母迅速处于对数生长阶段，保持其旺盛的生命力，和提高酵母的比生长速度，是获得高发酵率的关键。在随后的各级发酵罐中，随着糖液浓度降低，酵母比生长速度也逐渐缓慢降低。所以，设计糖蜜酒精连续发酵方案时，宜采用双流和多流系统，即糖液同时流入前2—3个发酵罐，以便保持酵母一定的比生长速度。间歇通气搅拌对稳定和保证较高的比生长速度更为有利。

④回收酵母多级连续发酵法

此法的特点是将发酵醪的酵母，用高速离心机回收再用。由于回收大量的酵母，在发酵过程中一开始便有足够多量的酵母，发酵特别旺盛，代谢产物酒精立即大量积聚。由于代谢产物的反馈抑制作用，发酵过程中随着酒精浓度迅速增高，抑制了酵母的增殖，使酵母迅速衰亡。因此，酵母耗糖的损失相应减少，酒精产率相应可增加2％左右，连续发酵时间可缩短8—10小时，所以此法的优点是发酵周期短，产率高，设备利用率高。

回收酵母多级连续发酵是在四个一组串联的发酵罐中进行，连续发酵用糖液浓度为30—34％，来自活化罐的成熟酒母及发酵浓糖液送入第一个发酵罐的底部，发酵醪向上升起，沿导管流入第二发酵罐的底部，依次流入第三个发酵罐。这样的输送方向保证了酵母在整个发酵期间都处于悬浮状态。由于发酵作用产生代谢产物酒精和二氧化碳，醪液比重沿罐高度而逐渐降低，这样能防止发酵醪把刚送来的糖液带走。第三与第四两个发酵罐之间上部用导管相连，发酵醪由第四发酵罐的下部放出，使酵母沉降，便于回收。发酵醪的流动速度需调节到第一罐发酵度14％，第二罐发酵度10％，第三罐发酵度6.5％，第四罐6.1％，成熟醪酒精浓度约为8.8％(容量)。

从发酵醪分离回收的酵母浆，约为发酵醪容积的15％，此酵母浆送至酒母罐，添加浓度11—12％稀糖液并添加硫酸，位酸度达1—1.3°，再加过磷酸钙，而不加氮源养料，当浓度降低至4.5—5％时，即将酒母醪送至发酵罐，在发酵过程所释出的二氧化碳，通过捕集器，而洗水则用来稀释糖蜜，发酵醪用泵送入沉降槽，通过高速离心分离器将醪液和酵母分离，醪液送去蒸馏，酵母重回至活化罐中，如此反复使用15次左右。

连续发酵与间歇发酵相比，酵母菌发酵的各阶段都是在不同的发酵罐内进行，发酵中控制的pH值、精度、温度、酒精含量等都能相对稳定在酵母菌发酵所需的范围内，即酵母菌的生长、繁殖、代谢环境稳定，其发酵能力强。并且酵母菌的发酵几乎不存在适应期，糖化醪或糖密一进发酵罐就能进行发酵，使整个生产周期缩短10—20小时，能提高设备利用率20—25％。

糖蜜酒精连续发酵采用多级比单级有利，因为多级连续发酵可以比较充分地利用基质，而第一级发酵罐流出的发酵醪中未利用的基质，可以在以后的各级发酵罐内被继续消耗，因而多级连续发酵效率较高。其次是第一级发酵罐的酵母细胞数量立即达到对数生长期的数量，取消酵母繁殖中的迟滞期，使多级连续发酵一开始便进入主发酵阶段，从而取消了前发酵阶段，缩短了连续发酵过程的总时间，提高了设备利用率。

多级连续发酵法可分为单浓度连续发醉法和双浓度连续发酵法两种。单浓度连续发酵法是酒母培养与连续发酵醪的糖液均采用同一种浓度：22—25oBx；双浓度连续发酵法酒母的培养液采用低浓度糖液，浓度为14—18oBx；连续发酵法

添加基本稀糖液采用高浓度糖液，浓度为32—40oBx。

由于糖蜜浓度高、黏度大、灰分多，因此糖蜜酒精发酵多采用双浓度双流加工艺以解决酵母生长和酒精发酵最适条件不用的难题。

2.3.3从CO?回收酒精的依据

糖蜜酒精发酵过程中放出大量CO2。发酵过程中产生CO2的主要来源是在酵母菌羧化酶及羧化辅酶的催化作用下，丙酮酸脱羧变为乙醛并放出CO2，乙醛在酵母的乙醇脱氢酶作用下还原为酒精。

根据糖蜜酒精发酵化学反应式：

C12H22O11十H2O →2C6H12O6

342.2 2×180

C6H12O6 →2C2H5OH十2CO2↑

2×46 2×44

100公斤蔗糖可生成105.26公斤转化糖。

理论上1吨蔗糖应产生538.1公斤无水酒精，或682公升无水酒精(以20℃计算)，或677.6公升无水酒精(以15℃计算)，同时产461.9公斤CO2，可见糖蜜酒精发酵过程中产生CO2数量不少。一个年产3000吨糖蜜酒精工厂每小时排出CO2400-580公斤，每年排出CO2 2736吨。目前国内不少酒精工厂回收CO2综合利用生产液体CO2、干冰等。

在酒精发酵过程中，CO2的排出需要通过含有酒精的发酵醪层，于是就被酒精蒸汽所饱和，因此，CO2排出的同时必然带走醪液中的一部分酒精。另外，酒精发酵醪表面的蒸发也使部分酒精必然随着CO2气体而排出。排出的CO2所带走的酒精数量与发酵醪的温度、酒精浓度以及蒸发表面的状态都有密切的关系。根据糖蜜酒精工厂实际生产数据，发酵过程中CO2带出的酒精量按产量的1—1.169％计，则一个年产3000吨的糖蜜酒精工厂每年由于CO2所带走的酒精即达30000—35000公斤。因此，决不能让这么多的酒精损失，必须设法回收。2．4双糖流加发酵工艺流程

2.4.1工艺流程图

酵母固体斜面菌种 营养盐

糖蜜

液体试管 营养液高位槽

三角瓶

糖液酸化罐 1# 糖蜜磅秤 2#连续稀释器 糖蜜供应器

连续稀释器

酒母罐

酒母

连续发酵罐组 9#后发酵罐

计量罐

CO 2 成熟醪

液体CO 2车间

蒸馏车间

液体二氧化碳 干冰

2.4.2 工艺流程说明

（1）糖蜜的处理

糖蜜自糖蜜贮池流出，经除砂器除去部分砂土，然后用泵送到糖蜜磅，由电动触点自动控制计量后，放至糖蜜池，然后用往复泵送到4楼的糖蜜高位箱暂贮。酒母扩大培养所用的糖蜜自糖蜜高位箱经液位调节器维持恒压流入1号连续稀释器内，加入硫酸、磷酸及铵盐溶液，使糖液达到一定的酸度和浓度后，送入一组串联的酸化罐中进行相当时间酸化处理后，再流入2号连续稀释器内，加水进行第二次稀释至所需的浓度后，进入酒母罐内。而供主发酵用的糖蜜自糖蜜高位箱经液位调节器维持恒压流入3号连续稀释器内，加水一次稀释至所需的浓度后，连续地送入1号主发酵罐内。糖液的稀释箱流量窥测器及检验器控制其锤度及流量，同时在2号、3号两稀释器流入一定量的甲醛溶液，其量根据工艺要求，由阀门控制。

营养盐、硫酸铵及过磷酸钙用70℃热水溶解并浸出成澄清溶液后，用营养液泵送入四楼的硫酸高位箱内。生产时，浓硫酸与磷酸、铵盐溶液汇同一起送入1号连续稀释器内，稀释用的冷水来自蒸馏车间冷水高位箱，经液位调节器维持恒压送入连续稀释器内。为了调节糖液的出口温度，稀释器还装有热水箱，所用热水由蒸馏车间的冷却器来，同样经位压调节器维持恒压送入连续稀释器内，冷热水的加水比，根据工艺要求，由阀门控制。

（2）糖液的发酵

糖液进行酒精发酵所需的酒母，经各阶段扩大培养后，进入酒母罐，并连续流进稀糖液，开始连续培养，而成熟的酒母醪则自酒母罐底部连续送入1号主发酵罐内。

酵母扩大培养采用间歇通风培养，所需的空气，由空气压缩机供给，经空气净化器和空气过滤器处理后入酒母罐和1号主发酵罐。

糖蜜酒精连续发酵是在一组串联的发酵罐与后发酵罐内完成，扩大培养酒母所用稀糖液不断地定量流入1号主发酵罐，主发酵用的浓糖液也是不断地定量流入1号主发酵罐，与酒母罐送来的酒母醪混合开始发酵，然后逐个地、自上而下地通过所有的发酵罐和后发酵罐，约36小时左右，发酵即告成熟，成熟醪自最后一个后发酵罐底部排出，用成熟醪泵送去蒸馏。

发酵过程产生大量的二氧化碳和泡沫，引入泡抹捕集罐内消除泡沫，积聚沫液，CO2气体再导入CO2洗涤器内，用水洗出其中夹带的酒精，收集得到的沫液

用泵送回后发酵罐再行发酵，CO2洗水(淡酒液)则送入最末一个成熟醪计量罐内连同成熟醪一起送去蒸馏，CO2则导入液体CO2车间，经压缩冷却制成商品液体二氧化碳和固体干冰。

2．5双糖流加发酵工艺流程选择及论证

酒母培养与酒精发酵采用不用的浓度，分别流加到相应的设备上。糖蜜中可发酵糖占50%左右，在连续发酵时为了保证酵母的繁殖速率，连续酒精发酵多采用双流加工艺，其特色是在酒母罐流加14~18oBx的低浓度稀糖液，在发酵罐罐流加32~40oBx的高浓度稀糖液。为了提高1#主发酵罐的抗杂菌污染能力，1#主发酵罐的酒分多控制在4%~6%（体积分数），因此1#主发酵罐具有酒母罐和发酵罐双重功能。在发酵罐流入高浓稀糖液是为了提高流加糖的平均糖分，保证连续发酵效率。整个工艺流程包括糖蜜原料及其贮存、稀糖液的制备和处理、糖蜜酒精酵母及其培养和糖蜜酒精发酵四个过程。

2.5.1糖蜜原料及其贮存

1、糖蜜种类

糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品，又称废糖蜜，俗称橘水。糖蜜含糖量较高，因其本身就含有相当数量的可发酵性糖，只须添加酵母便可直接发酵生产酒精，是大规模工业生产制造酒精的良好原料。随着我国制糖工业的发展，糖蜜的产量日益增加，我国不少糖厂都附设酒精车间，作为综合利用糖蜜生产酒精。从制糖原料来分，糖蜜可分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。

①甘蔗糖蜜甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料糖厂的一种副产物。我国南方各省，如广东、广西、福建、四川和台湾等省均盛产甘蔗，甘蔗糖厂较多。因此，甘蔗糖蜜的产量也较大，产量约为原料甘蔗的 2.5-3％。甘蔗糖蜜中含有较大量的蔗糖和转化糖。

②甜菜糖蜜甜菜糖蜜为甜菜糖厂的一种副产物，它的产量约为甜菜的3-4％，甜菜的生产在我国以东北、西北、华北地区为主。目前我国黑龙江、辽宁、吉林、内蒙古等省区，都兴建了不少利用甜菜制糖的工厂，许多糖厂都附设酒精车间。

甜菜糖蜜与甘蔗糖蜜的主要区别是甜菜糖蜜中转化糖含量极少，而蔗糖含量较多，占绝大部分，甘蔗糖蜜成微酸性，pH6.2，而甜菜糖蜜则呈微碱性，pH 7.4，甜菜糖蜜中氮素含量1.68-2.3%，甘蔗糖蜜中氮素含量0.5%，虽然甜菜糖蜜

的氮素含量比甘蔗糖蜜多，但是占甜菜糖蜜含氮量50%的甜菜碱很少被酵母消化（在强烈通风下仅消化50%）。

2、糖蜜成分

糖蜜是蔗糖结晶的母液，含有蔗汁中天然成分和在蔗汁处理和煮糖时的添加物质以及蔗汁处理和煮糖时的化学反应产物，如焦糖、黑色素等。因此糖蜜成分与原料品种、产地和加工方法有关，一般甘蔗糖蜜锤度为80~90oBx，微酸性，酸度在10o左右，总还原物（全糖分）为48%~56%，蔗糖为30%~35%，还原糖为15%~20%，非发酵性糖为2%~4%，硫酸灰分为10%~15%，胶体为4%~7%，含磷0.6%~2.0%，蛋白质为2%~3%及少量的乌头酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸等。甜菜糖蜜锤度一般为75~84oBx，微碱性，总还原物在48%左右，其中主要是蔗糖，还有少量棉籽糖。

表2-1 糖蜜的主要成分

糖蜜

成分及质量百分比甘蔗糖蜜甜菜糖蜜炼糖糖蜜

水分/% 18.00 20.04 23.06

总还原物（全糖分）/% 54.80 49.40 63.48

蔗糖/% 35.80 49.24 28.64

转化糖/% 19.00 0.13 34.83

灰分/% 11.10 10.00 3.26

含氮/% 0 .54~0.65 2.16~6.25 0.84

表2-2 甘蔗糖蜜的主要成分

产地广东四川

项目碳酸法亚硫酸法碳酸法

锤度/（oBx）85.78 85.54 82.00

全糖分/% 53.89 50.81 54.80

蔗糖 /% 33.89 29.77 35.80

转化糖 /% 20.00 20.00 19.00

纯度/% 62.78 59.40 59.00

非法酵性糖分/% 5.14 4.57 5.06

非法酵性糖/全糖/% 9.55 8.99 9.23

胶体/% 9.91 11.06 7.5

酸度/（mmol/100g）10.5 9.5 10.0

硫酸灰分/% 10.28 11.06 11.1

总氮量/% 0.485 0.465 0.54

年产8万吨酒精工厂设计(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 1.

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 46×2 44×2 （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损失 6 12625106)O H nC O nH O H C n →+（2 52612622CO OH H C O H C +→) (2.162792/162%41.921000kg =??

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）α-淀粉酶消耗量 薯干用量：;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-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50oC，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105oC，然后进入罐式连续液化器液化，再经115oC 高温灭酶后，在真 ) (1799%55.9%1002 .1627kg =-) (69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G ) (07.11)(1007.112000 8 1069.276733kg g =?=??) (76.20)(1076.2020000150 1069.276733kg g =?=??)(78.220000 300 %67%1069.2767kg =???) (07.83032169.2767kg =+?）（)] /([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C ?=-=

年产10万吨啤酒工厂设计

项目策划书 鲁东大学设计题目：年产10万吨啤酒工厂设计 2010年06月05日

目录 一.可行性研究报告 (3) 1.1 总论 (3) 1.2 项目建设的目的和意义 (3) 1.3 产品方案及需求预测 (4) 1.4 建厂条件及厂址选择 (4) 1.5 项目实施预规划及资金支付 (6) 1.6 经济效益及社会效益的初步估算 (6) 二.总平面布局 (7) 三.淡色啤酒生产的工艺设计 (7) 3.1 原料 (7) 3.2 生产工艺 (8) 四．工艺计算 (10) 4.1 100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算 (10) 4.2 100000t/a啤酒厂糖化车间的热量衡算 (12) 4.3 100000t/a啤酒厂发酵车间的耗冷量衡算 (15) 4.4 年产10万吨12度啤酒的用水量计算 (18) 4.5 总容积200立方米啤酒锥底发酵罐计算 (19) 五.设备计算及选型 (20) 5.1 主要设备的计算 (20) 5.2 设备清单 (21) 六.工厂布局 (22) 七.啤酒工厂卫生 (22) 7.1 工厂设计规范 (22) 7.2 厂库环境卫生 (22) 7.3 厂区设施卫生 (22) 7.4 车间卫生 (22) 7.5 厂区公共卫生 (22) 八.环境保护与综合利用 (23) 8.1 环保治理工艺的设计原则： (23) 8.2 三废处理 (23) 九. 经济技术及概算 (23) 9.1人力资源配置 (23) 9.2产品成本及利润估算 (24) 十．总结 (25) 参考文献 (25)

一.可行性研究报告 1.1 总论 1.1.1 项目名称：年产100000吨啤酒工厂设计 1.1.2 承办单位：青岛三德工艺品有限公司 昌邑得益工艺品有限公司 1.1.3 项目地址：潍坊市昌邑饮马工业园区 1.1.4 项目经理：杨玉琨 1.2项目建设的目的和意义 1.2.1 提出背景和依据 啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料。 据医学和食品专家们研究，啤酒含有4%的酒精，能促进血液循环;含二氧化碳，饮用时有清凉舒适感;还能帮助消化，促进食欲。 啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等，具有强心、健胃、利尿，镇痛等医疗效能，对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。产妇喝啤酒，以增加母体乳汁，使婴儿得到更充分的营养。适量适用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。啤酒生产是采用发芽的谷物作原料,经磨碎,糖化,发酵等工序制得.。在古代中国,也有类似于啤酒的酒精饮料,古人称之为醴.大约在汉代后,醴被酒曲酿造的黄酒所淘汰.清代末期开始,国外的啤酒生产技术引入我国,新中国成立后,尤其是80年代以来,啤酒工业得到了突飞猛进的发展,到现在中国已成为世界第二啤酒生产大国. 如今可说是中国的啤酒工业进入了旺盛的成熟期,一方面, 啤酒工业继续以高速度发展,在高速发展的同时,开始对啤酒的质量, 啤酒工业的经济效益更加重视,啤酒工业的规模按照国际上的惯例,开始向大型化,集团化方向发展.一些中小型啤酒厂被大型啤酒厂兼并. 1.2.2 投资的必要性和经济意义 现在我国啤酒产量方面跃居世界第二位，而且在质量、技术、装备水平等方 面也都有了较大幅度的提高，充分显示了我国啤酒工业强劲的发展势头。但是，我 国啤酒与世界发达国家相比，仍有很大差距。我国啤酒厂不合理企业规模偏多，达不到啤酒生产应有的经济规模。通过对国内外技术经济指标的数据分析得出，10万吨／年规模以上 的啤酒厂才有较好的技术经济指标水平。而现在这样的酒厂还较少，多数是设备陈旧、老化，生产能力不足，设备的自动化程度不高，工艺落后的小酒厂。所以建设一个现代化的大规模的啤酒厂势在必行。 1.2.3 产品优势 经过10年有价值的健康研究，专家们发现，经常性、中度啤酒摄入量——即每天1—2杯12盎司(350毫升)啤酒——对于男性和女性都有益，特别是如果你正面临衰老或受到最常见疾病的困扰。而以下7个你梦寐以求的好处，啤酒都可以带给你。 1护心脏健康： 大量的研究表明，适度饮酒，包括啤酒，可降低患心脏病的危险。 2护血管： 适度喝啤酒也有助于防止血栓形成，预防缺血性脑中风。 3低糖尿病风险： 研究显示，糖尿病人中度饮酒也能减少最大的杀手——冠心病发作的风险。这可能是因为，

年产50000吨食用酒精工厂的初步设计_毕业设计 精品

50000t/a食用酒精工厂的初步设计

摘要 设计中依照厂址选择原则对工厂进行了合理的选址；完成了工艺的选择及论证；进行了物料衡算、热量衡算及水衡算；完成了主要设备的设计与选型以及工厂投资的简要经济核算。对工厂厂房、工艺流程、车间设备进行了合理地布局。完成了工厂图纸的绘制，共八张图纸，包括全厂总平面布置图、工艺流程图、发酵和蒸馏车间设备布置图、种子罐设备图。 根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。关键词：食用酒精；木薯；连续发酵；四塔蒸馏

ABSTRACT I completed selection of the site of factory in accordance with the principle of choice factory, selection and feasibility studies of process, material balance, energy balance, water balance, design and selection of major equipments and brief economic accounting. Workshop, process and equipment of workshop gained the reasonable distribution. The eight factory drawings drawing were completed, including the factory general layout map, process map, equipment layout map of fermentation and distillation workshop, seed tank equipment map. The results of the whole process design and computation show that the design can reach the requirements of industrial production. Keywords：Edible alcohol; Cassava; Continuous fermentation; Four towers distillation

年产10万吨啤酒工厂设计项目策划书

工程策划书 鲁东大学 设计题目：年产10万吨啤酒工厂设计

目录 一.可行性研究报告 (3) 1.1 总论 (3) 1.2 工程建设地目地和意义 (3) 1.3 产品方案及需求预测 (4) 1.4 建厂条件及厂址选择 (4) 1.5 工程实施预规划及资金支付 (6) 1.6 经济效益及社会效益地初步估算 (6) 二.总平面布局 (7) 三.淡色啤酒生产地工艺设计 (7) 3.1 原料 (7) 3.2 生产工艺 (8) 四．工艺计算 (10) 4.1 100000t/a啤酒厂糖化车间地物料衡算 (10) 4.2 100000t/a啤酒厂糖化车间地热量衡算 (12) 4.3 100000t/a啤酒厂发酵车间地耗冷量衡算 (15) 4.4 年产10万吨12度啤酒地用水量计算 (18) 4.5 总容积200立方M啤酒锥底发酵罐计算 (19) 五.设备计算及选型 (20) 5.1 主要设备地计算 (20) 5.2 设备清单 (21) 六.工厂布局 (22) 七.啤酒工厂卫生 (22) 7.1 工厂设计规范 (22) 7.2 厂库环境卫生 (22) 7.3 厂区设施卫生 (22) 7.4 车间卫生 (22) 7.5 厂区公共卫生 (22) 八.环境保护与综合利用 (23) 8.1 环保治理工艺地设计原则： (23) 8.2 三废处理 (23) 九. 经济技术及概算 (23) 9.1人力资源配置 (23) 9.2产品成本及利润估算 (24) 十．总结 (25) 参考文献 (25) 一.可行性研究报告 1.1 总论 1.1.1 工程名称：年产100000吨啤酒工厂设计 1.1.2 承办单位：青岛三德工艺品有限公司 昌邑得益工艺品有限公司 1.1.3 工程地址：潍坊市昌邑饮马工业园区 1.1.4 工程经理：杨玉琨

年产8万吨酒精工厂设计物料衡算

年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算 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 46×2 44×2 （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： 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）α-淀粉酶消耗量 薯干用量：2767.69kg;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-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： 612625106)O H nC O nH O H C n →+（2 52612622CO OH H C O H C +→)(2.162792/162%41.921000kg =??)(1799% 55.9%1002 .1627kg =-)(69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G )(07.11)(1007.112000 8 1069.276733kg g =?=??)(76.20)(1076.2020000 150 1069.276733kg g =?=??

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)(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0.1%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:0.1%?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50oC ，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105oC ，然后进入罐式连续液化器液化，再经115oC 高温灭酶后，在真空冷却器中闪蒸冷却至63oC 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/(kg ·K)] （1） 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：8303.07＋8303.07×3.63×(105－50) ／(2748.9－105×4.18)＝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102oC 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——95oC 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63oC 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： F 1＝1000×92.41%÷(98%×8.01%)×(100＋5＋1)÷100＝12478.6（kg ） （2）不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为： ) (78.220000300 %67%1069.2767kg =???)(07.83032169.2767kg =+? ）（)] /([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C ?=-=%75.21)1004(871=?÷=B )]/([63.318.4%)75.210.1(63.1%75.21)0.1(1011K kg kJ c B c B c w ?=?-+?=-+=)(89772253 ) 102105(63.39020.699020.69kg =-?-)(55.88762271)95102(63.389778977 kg =-??-) (84382351)6395(63.355.887655.8876kg =-??-)(3.11772%1066 .124781kg F ==质量分数） （,/%56.76 .12478%98%41.921000W W =??

年产10000吨燃料乙醇工厂设计

目录 1.引言.................................................................................................................................................. - 1 - 1.1.总论.......................................................................................................................................... - 1 - 1.2.项目建设目的和意义.............................................................................................................. - 1 - 1.3.产品需求初步预测.................................................................................................................. - 2 - 1.4.产品方案和拟建规模.............................................................................................................. - 3 - 1.5.工艺技术初步方案.................................................................................................................. - 3 - 1.6.主要原辅料、燃料、动力的供应 .......................................................................................... - 3 - 1.7.建厂初步方案.......................................................................................................................... - 3 - 1.8.环境保护.................................................................................................................................. - 3 - 1.9.工厂组织和劳动定员.............................................................................................................. - 4 - 1.10.投资估算和资金筹措方案...................................................................................................... - 4 - 1.11.经济效益和社会效益的初步估算 .......................................................................................... - 5 - 1.1 2.结论与建议.............................................................................................................................. - 5 - 2.厂址选择.......................................................................................................................................... - 5 - 2.1.厂址选择的目的与依据.......................................................................................................... - 5 - 2.2.厂址条件.................................................................................................................................. - 6 - 3.厂区总平面设计.............................................................................................................................. - 6 - 3.1.厂区总平面设计的原则.......................................................................................................... - 6 - 3.2.厂区平面布置图...................................................................................................................... - 6 - 4.生产工艺的设计.............................................................................................................................. - 7 - 4.1.生产方案.................................................................................................................................. - 7 - 4.2.工艺流程.................................................................................................................................. - 7 - 4.3.工艺特点.................................................................................................................................. - 8 - 5.工艺计算.......................................................................................................................................... - 8 - 5.1.物料衡算.................................................................................................................................. - 8 - 5.1.1.全厂总物料衡算主要内容 ...................................................................................... - 8 - 5.1.2.工艺技术指标及基础数据 ...................................................................................... - 8 - 5.1.3.原料消耗计算.......................................................................................................... - 8 - 5.1.4.成品与发酵醪量的计算 .......................................................................................... - 9 - 5.1.5.10000吨/年燃料乙醇工厂总物料衡算 ................................................................. - 9 - 5.2.热量衡算................................................................................................................................ - 10 - 5.2.1.热量衡算................................................................................................................ - 10 - 5.2.2.水平衡.................................................................................................................... - 10 - 5.2.3.耗电量计算............................................................................................................ - 11 - 6.设备计算与选型............................................................................................................................ - 11 - 6.1.酒精生产主要设备的选择.................................................................................................... - 11 - 6.2.10000吨/年燃料乙醇设备一览表 ....................................................................................... - 13 - 7.生产车间平面布置........................................................................................................................ - 15 - 7.1.生产车间工艺设计................................................................................................................ - 15 - 7.2.生产车间非工艺设计............................................................................................................ - 15 - 7.3.车间设计对卫生的要求........................................................................................................ - 15 - 8.工厂组织与劳动定员.................................................................................................................... - 16 -

啤酒工厂设计汇总

年产50万吨啤酒工厂设计 一、课程设计的内容 1．我们组的设计任务是：年产30万吨啤酒厂的设计。 2．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。 3．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。 4．糖化车间设备的选型计算：包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸。 5．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。 二、课程设计的要求与数据 1、生产规模：年产30万吨啤酒，全年生产300天。 2、发酵周期：锥形发酵罐低温发酵24天。 3、原料配比：麦芽75％，大米25％ 4、啤酒质量指标 理化要求按我国啤酒质量标准GB 4927－1991执行，卫生指标按GB 4789.1－4789.28执行。 12°啤酒理化指标 外观透明度：清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物 浊度，EBC≤1.0 泡沫形态：洁白细腻，持久挂杯 泡持性S≥180 色度 5.0—9.5 香气和口味明显的酒花香气，口味纯正、爽口，酒体柔和，无异香、异味 酒精度％（m/m）≥3.7 原麦汁浓度％（m/m）12±0.3 总酸mL/100mL ≤2.6 二氧化碳％（m/m）≥0.40 双乙酰mg/L ≤0.13 三、课程设计应完成的工作

根据以上设计内容，书写设计说明书。 四、主要参考文献 [1] 金凤,安家彦.酿酒工艺与设备选用手册.北京:化学工业出版社,2003.4 [2] 顾国贤.酿造酒工艺学.北京:中国轻工业出版社,1996.12 [3] 程殿林.啤酒生产技术.北京:化学工业出版社,2005 [4] 俞俊堂, 唐孝宣.生物工艺学.上海: 华东理工大学出版社,2003.1 [5] 余龙江.发酵工程原理与技术应用.北京:化学工业出版社,2006 [6] 徐清华.生物工程设备.北京:科学出版社,2004 [7] 吴思方.发酵工厂工艺设计概论.北京:中国轻工业出版社,2006.7 [8] 黎润钟.发酵工厂设备.北京:中国轻工业出版社,2006 [9] 梁世中.生物工程设备.北京:中国轻工业出版社,2006.9 [10] 陈洪章.生物过程工程与设备. 北京:化学工业出版社,2004 【糖化车间】 一、300 000 t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算 啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦汁、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。 1、糖化车间工艺流程 流程示意图如图1所示： ↙↘ ↓ 麦槽 酒花渣分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器→到发酵车间 ↓↓↓ 酒花槽热凝固物冷凝固物 图1 啤酒厂糖化车间工艺流程示 2、工艺技术指标及基本数据 根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过据如表1所示。

酒精厂设计.doc

"多塔系差压蒸馏节能新工艺" "高效脱甲醇除杂新工艺" "环已烷脱水生产无水酒精新工艺" "三元共沸法制备燃料酒精工艺" "分子筛吸附法生产无水酒精工艺" 前言 我公司酒精项目组主要致力于无水酒精生产技术开发及酒精差压蒸馏节能新工艺的推广应用；承接各种规模酒精及其深加工产品装置的工程设计、设备制造、施工及调试总承包或部分工段承包。对老酒精厂存在的技术问题提供技术支持、咨询服务，对原有旧装置进行挖潜改造，并承包装置的调试、生产及生产管理服务； 公司拥有可靠的专业技术力量；先进的设计辅助软件；系统、完整的工程技术资料和良好的客户、用户关系。公司负责技术工作的几位专业工程师均曾就职于化工设计院所，并长期从事酒精生产工作，他们先后主持并完成了十几套不同规模酒精工厂的设计、施工、生产调试。其中，由我公司自主完成的有："广东城月糖厂酒精厂技改项目"酒精回收系统总承包工程；"遂溪特级酒精酿造有限公司3万吨/年酒精及配套1万吨/年无水酒精技改项目"总承包工程；"广西南康糖厂木薯淀粉酒精装置新建项目"总承包工程等。在多年的实际工作中，获得了大量的第一手工程资料，积累了丰富的实际操作经验，在酒精生产行业内享有盛名。 本公司拥有自主的"环已烷脱水生产无水酒精技术"，能向客户提供成熟的生产工艺装置及优良完整的售后服务。 本公司的设计手段先进。配套非标设备的设计算及出图均采用化工部设备设计技术中心站开发的辅助设计软件包进行，可靠性高。另外，公司长期与工程院所、高等学俯保持横向联系，保证了技术水平的先进性，技术规范的延续性。 本公司的服务宗旨是："提供先进适用的技术，系统科学的管理"，并"最大限度满足用户的需要"的服务。 中科院广州能源研究所广东中科天元再生资源工程有限公司 2001年10月再版 酒精生产技术 简介 一、酒精的用途 酒精----乙醇的俗称，一向是市场巨大的一种商品，也是重要的工业原料，广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门，酒精的深加工产品有数百种，而且酒精还是一种重要的再生能源，所以，酒精的市场潜力是巨大的。目前，我国酒精年产量约300万吨。其消费主要为：化工占40%，轻工占40%，医药占10%，其它占10%。

产3万吨酒精工厂工艺设计

产3万吨酒精工厂工艺设计

毕业设计（论文） 题目：年产3万吨酒精厂工艺模拟 设计 教学院：化学与材料工程 专业名称：化学工程与工艺（生物化工） 学号：200940810224 学生姓名：周遊 指导教师：胡燕辉 2013年 4 月15 日

毕业设计（论文） 摘要 本设计是年产3万吨酒精工厂模拟设计，发酵原料为糖蜜。本设计对酒精的工厂进行了模拟计算和设备选型，力求理论和实践相结合。工艺上的设计为：单浓度糖蜜进行连续发酵(其工艺较为简单，并且易于操作）、主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组（能有效利用热能）、生石灰吸水法，通过物料衡算、设备选型计算、水电汽耗的计算等合理优化设计生产工艺过程。 关键词：酒精工厂；发酵法；糖蜜；蒸馏

毕业设计（论文） Abstract This design is the annual output of 30,000 tons of alcohol factory analog design, the raw material for fermentation is the molasses. The alcohol factory is simulated and equipment is selected, and strives to the combination of theory and practice. Design of the process: continuous fermentation for molasses of single concentration (the process is relatively simple and easy to operate), the main distillation section use differential pressure distillation tower units (effectively utilizing thermal energy), the quicklime suction method, through material balance selection of equipment, loss of water and steam we can design the process. Key words: Alcohol factory；Fermentation；Molasses；Distillation

年生产4000吨酒精工厂项目设计方案

年产4000 吨酒精工厂项目设计方案1 总论1．1 设计的目的和意义 通过毕业设计，巩固、深化基本理论、基本知识和基本技能，提高分析问题和解决技术问题的能力。通过完成本次设计，基本掌握酒精生产工艺流程设计、基本工艺计算、主要设备选型等。通过查阅文献、调查研究，提高综合分析能力。酒精工业是国民经济重要的基础原料产业。它广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域，是酒基、浸提剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂。目前不少国家都在考虑将酒精作为新能源以应付“石油危机” 和“能源危机”，用酒精部分或全部代替汽油作为汽车燃料，不仅可节约大量的石油，而且可以减少二氧化碳的排放量，缓和温室效应，所以酒精生产有广大的供求市场。 1．2设计依据 （1）大学理工学院（生物工程专业）--- 《年产4000 吨酒精工厂的初步设计》任务书 （2）设计基础资料：产品名称：无水酒精（优级纯）工厂厂址：海口近郊生产原料：废糖蜜（海南各地糖厂的副产物）生产天数“全年生产260 天（全天候）当地气候条件（来自海南气象台资料）：温度极端高温39C 最低温度6C 平均温度23.8 C 湿度最高湿度92% 平均湿度85% 水温河水（>1米）最高30 C最低10C 自来（饮用）水最高30 C最低10C 深井水平均18C 风频率年平均风速：3.3m/s 降水量年平均：1691ml/a 风向东北风和东风

1．3 指导思想 以设计任务书为基础，以最新科研成果和实际经验为依据，通过文献检索、收集资料，调查研究，综合分析；贯彻节省基建投资，充分重视技术先进，降低工程造价等思想，从节约能源和降低原料消耗，创较高经济效益等角度出发，以“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”为原则，同时注重“三废”治理和综合利用副产物，充分重视环保防污。尽量采用本地原料、定型设备，各种设计方案综合比较，取长补短，制定一个高产节能的设计方案，高效生产高质量的优质酒精。1．4 设计范围 （1）原料的选择及进行生产的方法 （2）生产工艺流程与工艺条件的确定与论证 （3）工艺计算 （4）车间生产设备的选型计算 （5 ）书写设计说明书 （6）绘制工艺流程图 带控制点生产工艺流程图；主要设备装配图；车间平面布置图；全厂总貌平面布置图等。 （7）设计重点：蒸馏工艺流程设计；蒸馏塔、精馏塔设计选型 （8）技术经济效益指标分析 1．5 生产规模及产品执行质量标准 （1）生产规模生产规模：年产工业无水酒精4000 吨，日生产15.5 吨

生物工程毕业论文年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

生物工程毕业论文--年产10万吨的木薯酒精发酵工厂 设计 摘要 酒精在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用世界行业以及我国酒精行业都快速发展趋势Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as peoples daily life and scientific research The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world The output is increased progressively year by year The ability for producing alcohol of the fermented law will become the sign of a national economic strength The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment it suck candy material likesugarcane sweet potato carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol turn into alcohol This law raw material sources are abundant the environmental protection of the production process is worth popularizing in a more cost-effective manner Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus strive to make the theory combine with practice Keyword Alcohol Fermented law Fermented workshop 一酒精的主要性质

苏打酒饮料工厂设计

苏打酒生产工厂设计 年产1万吨苏打酒饮料厂初步设计 2013年6月1日

1、产品方案 (2) 2、生产工艺流程设计 (3) 3、工艺计算 (8) 4、工艺设备一览表 (15) 5、概算 (16) 6、附件 (18)

本设计本着“经济上合理，技术上先进”的原则，结合市场需求，尊重客观事实。 1 产品方案 1.1 生产规模及建设时间 苏打酒饮料厂年产量为1.0×104t 厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。厂区总占地面积15000，建筑面积5000m2。 1.2 主要原料的规格 本工艺采用符合我国标准GB 5749-2006的优质饮用水。 1.3 生产品种及数量 生产品种为。年产量1.0×104t。采用275-300mL瓶装生产。设计淡季日产量为20t，旺季日产量为60t。 1.4 产品质量及标准 GB191 包装储运图示标志 GB4544塑料瓶 GB4789.1～4789.28 食品卫生检验方法微生物学部分 GB6543 瓦楞纸箱 GB10344苏打酒饮料标签标准 GB4987—91 苏打酒饮料质量标准 质量特征： （1）产品色泽与品名相符，果汁，果味汽水具有新鲜水果近似的色泽或习惯承认的颜色，同一产品色泽一致，无变色现象。 （2）香气与滋味 具有本品应有的香气，柔和协调，酸甜适口，有清凉感，不得有异味。 （3）外观形态 澄清透明，无沉淀。

2 生产工艺流程设计 2.1工艺流程图 2.2 工艺要点 2.2.1原糖浆的制备 苏打酒饮料的生产中，简单糖浆的配制与净化是保证碳酸饮料成品质量的关 键之一，生产可乐糖浆必须选择优质白糖，国产一级白糖或进口白糖，要求白糖质量无色，无味，无臭，结晶均匀，无杂质。糖浆的作用有： ? 提供稠度而有助于传递香味 ? 提供能量和营养价值 ? 饮料厂来说，从卫生和浓度控制的观点出发，糖浆的制备是重要的。 ? 将糖溶解于水后的溶液，一般称为原糖浆。必须是优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后备用。 饮用水 冷却 辅料 空瓶 洗瓶工序 空瓶检查 水处理二氧化碳净化成品 成品检查压盖装瓶汽水混合 冷却定量混合配料 过滤溶化砂糖