初8万吨酒精工厂设计方案开题报告 - 图文

为了保证酒精生产正常并且连续地进行，酒精车间及工厂仓库都必需贮存一定量的糖蜜。为了防止糖蜜被污染保持糖蜜的纯净，对糖蜜的贮存有如下要求： ① 为防止尘沙，污水，杂菌的污染，保持糖蜜的纯净，要求采用密闭容器 。 ② 为保证生产正常进行，常备有20-30d生产用糖蜜的贮存量。 ③ 贮存罐的位置应兼顾运输和生产两方面，以有利于使用方便。 ④ 稀糖蜜和受到污染的糖蜜不宜过久贮存，以免造成糖分的过多损失。 2.2稀糖液的制备及处理 糖蜜原料制作稀糖液及处理的流程为： 糖蜜 稀释 酸化 添加营养盐 灭菌 澄清 稀糖掖 （1） 糖蜜稀释的目的及方法 目的是为了降低糖液中糖的浓度和无机盐的浓度，使其适合于酵母的生长，繁殖和发酵。 糖蜜酒精生产工艺可以分为单浓度流程和双浓度流程两钟。本工艺采用的是单浓度流程，也就是酒母培养和发酵采用同一浓度稀糖液的酒精生产流程。糖液浓度一般控制在22-25oBx。稀释方法分为间歇稀释法和连续稀释法两种。本工艺采用的是间歇稀释法，也就是将糖蜜泵入高位计量槽，计量后进入稀释罐，同时加入灭菌剂及稀释水等，开动搅拌，充分搅匀即得需要的浓度的稀释液。 （2）添加营养盐 为了保证酵母的正常生长繁殖和发酵，根据糖蜜原料的化学组分，必须在糖液中添加酵母所必需的营养。工厂实践和甘蔗糖蜜的组分表明，甘蔗糖蜜中缺乏的主要营养成分是氮素。补充氮通常是以硫酸铵作氮源，用量为每吨糖蜜使用21%的硫酸铵1-1.2kg，即糖蜜用量的0.1%-0.12%。 （3）糖液的灭菌 糖蜜中常污染有大量杂菌，主要是野生酵母，白念球菌及乳酸菌等产酸菌，为保证稀糖液的正常发酵，除加酸提高糖液酸度抑制杂菌生长繁殖外，还必

须对糖蜜进行灭菌。糖蜜常用的灭菌方法有：化学灭菌法和物理灭菌法。 ① 化学灭菌法 化学灭菌法是采用化学药品来杀灭杂菌的方法。常用的糖蜜杀菌药品及其用量见下表 名称 漂白粉 甲醛 氟化钠 五滤苯酚钠 灭菌灵 ② 物理灭菌法 物理灭菌法是将糖液加热至80－90℃，保持40min的灭菌方法。该方法除了灭菌外，还可使糖蜜中的胶体絮凝，使糖液得到澄清。该方法要消耗大量的蒸汽，工厂一般不采用，只有糖蜜被严重污染时才采用此法予以灭菌。 （4）酸化 糖蜜酸化的主要目的在于防止杂菌在发酵时的繁殖，同时得到适合于酵母发酵的pH糖液，此外，酸化还有利于去除糖液中的部分灰分和胶体物质。 ① 酸化用酸的种类 糖蜜酸化最常用的是硫酸，也有使用盐酸的，使用盐酸有使设备无结垢等优点，但其用量较大。 ② 酸的加用 酸的加用可以在稀糖液中加用，也可以在原糖液中加用。在使用糖蜜生产酒精时要注意加酸时产生的棕黄色NO2 予以吸收，并保持操作场所空气的流动。 （5）稀糖液的澄清 稀糖液中含有很多胶体物质，色素，灰分和其他悬浮物质，他们的存在对酵母的正常生长，繁殖和发酵有害，应尽量予以去除。稀糖液的澄清处理就是为了解决这个问题。 糖蜜的澄清方法分为机械澄清法和加酸澄清法。机械澄清法即压滤法和离心法，是将糖蜜稀释后加H2SO4,调pH值至3.7酸化12h，采用离心分离机或压滤机将沉淀分离，此法国内应用较多。 用量 备注 每吨糖蜜用200－500g 有效氧30％ 每吨糖蜜用600ml 浓度40％ 为稀糖液的0.01％ 毒性很大 为糖蜜量的0.002％－残留多，于环境有0.004％ 害 为糖蜜量的0.002％ 于环境无害无毒

2.3酒精发酵 所谓酒精发酵，就是指发酵底物中的糖类物质，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。可用如下化学方程式表示： C12H22O11(蔗糖) 水 解 水解 蔗糖酶酒化酶 (C5H10O5)n C6H12O6 C2H5OH+CO2 +Q 糖化酶 在酒精发酵生产中，要做好发酵管理工作。主要是控制不同发酵时期发酵醪中的糖度、发酵温度、发酵醪的pH值、发酵醪中含酒分、发酵时间、成熟发酵醪的化学分析等项目，用以保证发酵地顺利进行，尽可能地提高原料的出酒率。 2．4 酒精蒸馏提纯 在发酵成熟醪中，不单是含有酒精，还含有其它几十种成分，若加上水，这些物质的含量远远超过酒精的含量，成熟醒中酒精含量仅为7—11％(体积)左右，而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90％，要得到纯净的酒精，就必须采用一定的方法，把酒精从成熟醪中分离出来。生产中是采用加热蒸馏的办法，把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来，从而得到较高纯度的酒精。 本工艺采用半直接式三塔蒸馏。蒸馏流程如下： 蒸汽 发酵 1号 2号 3号 4号 预热器 预热器 粗馏塔 精馏塔 分凝器 分凝器 分凝器 分凝器 酒精糟液 精馏废液 成品燃料酒精

3. 物料衡算 3.1 原料消耗计算 （基准：1吨酒精） 1、糖蜜原料生产酒精的总化学反应式为： C12H22O11+H2O→2C6H12O6→4C2H5OH+4CO2↑ 342 360 184 176 X 1000 2、生产1000㎏无水酒精的理论蔗糖消耗量： 1000×（342+184）=1858.7（㎏） 3、生产1000kg燃料酒精（燃料酒精中得乙醇体积含量99.5%以上，相当于质量含量99.18%以上）的理论蔗糖消耗量： 1858.7×99.18%=1843.5（kg） 3、生产1000㎏燃料酒精实际蔗糖消耗量（生产过程中蒸馏率为98%，发酵率为90%）： 1843.5÷98%÷90%=2090（kg） 5、生产1000kg燃料酒精糖蜜原料消耗量（糖蜜原料含可发酵性糖50%）： 2090÷50%=4180（kg） 6、生产1000kg无水酒精（扣除蒸馏损失）消耗糖蜜量为： 1858.7÷90%÷50%=4130.4（kg） 3.2发酵醪液量的计算 酵母培养和发酵过程放出二氧化碳量为： （1000×99.18%）÷98%×(176/184)=968 单浓度酒精连续发酵工艺，把含固形物85%的糖蜜稀释成浓度为25%的稀释液经连续稀释器可得稀释液量为： 4180×85%/25%=14212(kg) 即发酵醪液量为：14212kg 酵母繁殖和发酵过程中放出968kg的二氧化碳，则蒸馏发酵醪的量为： （14212-968）×（1.00+6%）=14039（kg） 蒸馏成熟发酵醪的酒精浓度为：