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 •=-=
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：＋××(105－50)／－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%（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×%÷(98%×%)×(100＋5＋1)÷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(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(63.389778977kg =-⨯⨯-
)(84382351
)
6395(63.355.887655.8876kg =-⨯⨯-)
(3.11772%
1066.124781kg F ==质量分数）
（,/%56.76.12478%98%41.921000W W =⨯⨯
（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=70ºC，排出废醪的温度t4=105ºC；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：
① 醪塔上升蒸汽量为
② 残留液量为 ③ 成熟醪比热容为： ④ 成熟醪带入塔的热量为：
⑤ 蒸馏残留液固形物浓度为：
⑥ 蒸馏残留液的比热容为：c 2=（1－）=（kj ／kg ） ⑦ 塔底残留液带出热量为：Q 4=WxCit 4=××105=×6
10（kj ） 查附录得50%（v ）酒精蒸汽焓为i=1965kj ／kg ，故有： ⑧ 上升蒸汽带出热量为：Q 3=×1965=×6
10（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 =⨯⨯)(2.11521010100902
3.11772kg =⨯++）
（)
(1.12215%673.1034%
110902
3.11772kg =⨯++)(5.199918
.4756
.76.124781kg V =⨯
=)
(1.104795.19996.12478kg W x =-=[]
)/(96.3%)5.795.0019.1(18.4)95.0019.1(18.411
K kg kJ B c •=⨯-=-=)(1046.37096.36.1247861
111
kJ t c F Q ⨯=⨯⨯==%93.81
.10479%
5.7
6.12478112
=⨯==
x W B F B
总热量的1%。

根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为：
Di=（×6
106+×6
10—×6
10）÷（—×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:80000÷200=400(t) 实际年食用酒精总产量为:400×200=80000(t/a) (2)主要原料木薯干用量
日耗量为:69.2767×400=1107076(kg/d) 年耗量为:1107076×200=×8
10(kg)=(t/a )
7、年产80000t 酒精工厂设计物料衡算结果如下表：。