第四章工艺流程计算.

（4）生产1000kg酒精薯干原料消耗量 根据基础数据，薯干原料含淀粉65%，故1t 酒精耗薯干量为： 1919.2÷68%=2822.4（ kg ） 若液体曲（含淀粉量m1）为糖化剂，则故 1t酒精耗薯干量为： （1919.2-m1）÷68%=？？？（ kg ）
（5） α—淀粉酶消耗量
应用酶活力为20000u/g的α—淀粉酶使 淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗。 α—淀粉酶用量按8u/g原料计算。 用酶量为：
二、物料计算的方法和步骤
1.弄清题意和计算的目的要求 2.绘出物料衡算流程示意图 3.写出生物反应方程式 4.收集设计基础数据和有关物化常数 5.确定工艺指标及消耗额等P59-60 6.选定计算基准 7.物料衡算 8.校核与整理计算结果，列出物料衡算表 9.绘出物料流程图
二、物料计算的方法和步骤
双酶法糖化
间歇（连续）发酵 三塔蒸馏流程 图4-1P61
空气
空压机 过滤器 无菌空气
酵母种
斜面试管 摇床培养 小酒母罐 大酒母罐 酵母罐
薯干片
粉碎机
调浆罐
连续蒸煮器 蒸煮醪 糖化锅 糖化醪 发酵罐
α——淀粉酶
糖化酶
二氧化碳
双酶糖化间歇（连续）发 酵酒精流程示意图
废糟
成熟发酵罐
蒸馏 成品酒精 杂醇油
在物料计算时，计算对象可以是全厂、全车间、某一生 产线、某一产品，在一年或一月或一日或一个班次，也可以 是单位批次的物料数量。 一般新建工厂的工艺设计都是以“班”产量为基准。 例如： 每班耗用原料量(kg／班)＝单位产品耗用原料量 (kg/t)×班产量(t／班)； 每班耗用各种辅料量(kg／班)＝单位产品耗用各种辅 料量(kg／t)×班产量(t／班)； 每班耗用包装容器量(只／班)＝单位产品耗用包装容 器量(只／t)×班产量(t／班)×(1十0.1％损耗)。
物料平衡图、表
物料计算结果表示 （一）物料平衡图
物料平衡图是根据任何一种物料的重量与经过加工处理后
所得的成品及少量损耗之和在数值上是相等的原理来绘制的。 平衡图的内容包括：物料名称、质量、成品质量、物料的 流向、投料顺序等项。 绘制物料平衡图时，实线箭头表示物料主流向，必要时用
细实线表示物料支流向。
（8）酶用量
（10）硫酸用量5kg/t（酒精）
4.原料消耗计算
（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式：
糖化：（C6H10O5）n+nH2O=nC6H12O6
162 18 180
发酵：C6H12O6
180
2C2H5OH+2CO2
46×2 44×2
4.原料消耗计算
（2）生产1000kg无水酒精的理论淀粉消耗量：
第四章
物料衡算
工艺计算
质量守恒定律 m=mp+mt
Βιβλιοθήκη Baidu
热量衡算
水平衡计算 耗冷量计算
无菌压缩空气量
抽真空量
第一节
物料平衡计算
一、物料衡算的意义
计算物料各组分成分、质量和体积 产品的原料消耗定额、日或年消耗量 成品、副产物、废物等排出量 确定生产设备的容量、个数和主要尺寸 工艺流程草图的设计 水、蒸汽、热量和冷量等平衡计算 劳动定员、生产班次、成本核算依据 革新改造、改进措施、提高效益
合 计
三、计算实例（一）
10000t/a燃料酒精厂全厂总物料衡算
1.全厂物料衡算主要内容
（1）原料消耗的计算 主要原料：薯干 其他原料：淀粉酶、糖化酶、硫酸、硫酸铵等。 （2）中间产品
蒸煮醪、糖化醪、酵母醪、发酵醪量等。
（3）成品、副产品以及废气、废水、废渣 酒精、杂醇油、二氧化碳和废糟。
2.工艺流程示意图
物料平衡图、表
（二）物料平衡表 物料平衡表是物料平衡计算的另一种表示 形式．其内容与平衡图相同。 表4-1 **阶段物料衡算表P59
ⅹх阶段物料衡算表
引入物料
序 物 含 号 料 量 名 /% 称 1 合 计
排出物料
物 密 体 序 物 组 物 密 体 料 度 积 号 料 成 料 度 积 量 /kg/ /L 名 /% 量 L /kg 称
2822.4×8/20000=1.129（kg）
（7）糖化酶耗量
若所用糖化酶活力为100 000u/g，使用 量为100u/g原料，则糖化酶消耗量为：
2822.4×100/100000=2.82（kg） 此外，酒母糖化酶用量按200u/g（原料） 计，且酒母用量为10%，则用酶量为： 2822.4×10%×70%×200/105=0.395 （kg） 式中70%为酒母的糖化液占70%，其余为 稀释水与糖化剂。 糖化酶用量： 2.82+0.395=3.215（kg）
由以上两反应式可求得理论上生产1000kg无水 酒精所消耗的淀粉量为：
1000×162/92=1760.9（kg）
生产1000kg国标燃料酒精99.5%（体积分数） 相当于99.18%（质量分数）的理论淀粉消耗量： 表6 P365
1760.9 × 99.18%=1746.5 （kg）
生产过程各阶段淀粉损失P62
3.工艺技术指标及基础数据
（1）生产规模：100000t/a酒精。 （2）生产方法：双酶糖化、间歇发酵、三塔蒸馏 （3）生产天数：每年300天 （4）日产量：334t （5）年产量：100200t
（6）产品质量：国标99.5%（V/V） （7）主要原料：薯干含淀粉68%，水分13%
α—淀粉酶：8u/g原料 糖化酶：100u/g原料 （9)硫酸铵用量8kg/t（酒精） 酒母糖化醪用糖化酶： 200u/g原料。
生产过程
损失原因
淀粉损失（%） 备注
原料处理
粉尘损失
淀粉残留及糖分 破坏 发酵残糖 巴斯德效应 酒汽自然蒸发与 被CO2带走 废糟带走等
脱水
0.4
0.40 1.30 4.00 0.30 1.60
加酒精捕集器
蒸煮 发酵 发酵 发酵 蒸馏 脱水
1.0
总计9.0%
（3）生产1000kg燃料酒精实际淀粉耗量 假定发酵系统设有酒精捕集器，则淀粉总 损失率为9.0%。故生产1000kg食用酒精淀 粉量为： 1746.5/（100%-9.0%）=1919.2（kg） 淀粉出酒率：1000÷1919.2=52.1%
（8）硫酸铵耗用量
硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源 用量为酒母量的0.1%
设酒母醪量为m0，则硫酸铵耗用量为：0.1%m0
5.蒸煮醪量的计算