酒精生产总物料衡算

一、10000t/a玉米淀粉燃料酒精厂物料衡算项目、工艺流程及基础数据

1、全厂物料衡算内容：原料消耗计算、中间产物量计算、成品及副产品

量计算。

2、生产工艺流程图:生产工艺采用改良湿法、双酶糖化、连续发酵和半直

接式三塔蒸馏流程，如图

空气酶母种原料（玉米）

耐高温

空压机斜面试管a－淀粉酶预处理辅料（酸、碱）

过滤器摇瓶培养脱胚制浆玉米油车间

无菌空气小酒母罐连续蒸煮器

大酒母罐蒸煮醪

酒母醪糖化锅糖化酶

糖化醪

发酵醪CO2

成熟发酵醪

蒸馏

DDGS车间分子筛脱水杂醇油

燃料酒精

图改良湿法双酶糖化连续发酵燃料酒精流程示意图

3、工艺技术指标及基础数据

（1）生产规模：10000t/a燃料酒精。

（2）生产方法：改良湿法、、双酶糖化、连续发酵和塔蒸馏。

（3）生产天数：300d/a

（4）燃料酒精日产量：34t

（5）燃料酒精年产量：10200t

（6）产品质量：国际燃料酒精，乙醇含量99.5%以上（V ）。

（7）主原料：国内酒精企业玉米粉（脱胚去皮）淀粉含量68%，利用率为80%-92%,水分14%。

（8）酶用量：耐高温α-淀粉酶用量8u/g 原料，糖化酶用量为100u/g 原料， 酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 原料。

（9）硫酸铵用量：8kg/t 酒精（提供氮源）。 （10）硫酸用量：5.5kg/t 酒精（调节pH)。

二、10000t/a 玉米淀粉燃料酒精厂全厂总物料衡算

1、原料消耗计算

现以生产99.5%（V ）成品酒精1000kg 作为计算的基准。 （1）淀粉原料生产乙醇的总化学反应式为：

6105n 26126252

(C H O )+nH O nC H O 2C H OH+2CO →→（4－2－1)

糖化阶段：

6105n 26126

(C H O )+nH O nC H O → （4－2－

2)

162 18 180 发酵阶段：

6126252

C H O 2C H OH+2CO → （4－2－

3)

180 2×46 2×44

（2）每生产1000kg 燃料酒精的理论淀粉消耗量：由式（4－2－2）和（4－2－3）可求得理论上生产1000kg 燃料酒精（99.5%(V)的燃料酒精相当于99.18%(W))所消耗淀粉量为：

（3）生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量：实际上，整个年产过程经历的各工序，如原料处理、发酵及蒸馏等，要经过复杂的物理化学和生物化学反应，所以产品得率必然低于理论产率。据实际生产经验，生产中各过程各阶段淀粉损失率如表4－1所示。

表4－1 生产过程淀粉损失一览表

因此，一般在整个生产过程中淀粉利用率在91~92%之间，若以上表为依据，淀粉利用率为91.45%计算，每生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量为：

kg 8.1909%

55.8%1005

.1746=-

这个原料的淀粉出酒率为52.36%，属于中等水平。

（4）生产1000kg 燃料酒精干玉米原料消耗量：根据基础数据给出，国内酒精企业玉米粉（脱胚去皮）淀粉含量68%，利用率为80%-92%,取90%计算,则每生产1000kg 燃料酒精需要的玉米量为：

kg 6.3120=%

90×%688

.1909 生产1000kg 燃料酒精所需要的淀粉应包括糖化剂内所含的淀粉，这样以玉米为原料需要量为： %

8.19090A G G ''－＝

式中 'G ——每生产1000kg99.5%(V)燃料酒精的原料量，kg ； A —— 每100kg 原料其中所含淀粉量，kg ；

G '——每生产1000kg 燃料酒精需要糖化剂所消耗的淀粉量，kg ； 在生产中往往需要计算淀粉的出酒率，以便于了解生产情况和评价生产水

平，淀粉出酒率的计算式如下：

100

'%'o

P G A G η⨯=

⨯+

式中 P ——包括各种不同等级生产成品酒精的数量，kg ；

'G ——每生产1000kg99.5%(V)燃料酒精的原料量，kg ；

'o G ——每生产1000kg 燃料酒精需要糖化剂所消耗的淀粉量，，kg ； （5）耐高温α-淀粉酶耗量： 本设计选用酶活力为20000u/g 的α-淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗。耐高温α-淀粉酶消耗量按8u/g 原料计算。则用酶量为：

kg 248.1=20000

8

×10×6.31203 （6）糖化酶耗量：本设计选用糖化酶活力为100000u/g ，使用量为100u/g

原料，则糖化酶消耗量为：

kg 121.3100000

100

106.31203=⨯⨯ 此外，糖化酶耗量还包括酒母糖化酶。用量为200u/g 原料计，且酒母用量为10%，则酒母糖化酶耗量： kg 437.0100000

200

%70%106.3120=⨯

⨯⨯

式中70%为酒母的糖化液占70%，其余为稀释水和糖化计 则糖化酶耗量为3.558kg

（7） 硫酸铵耗量：硫酸铵用于酒母培养基的氮源补充，其用量为酒母的0.1%,设酒母醪量为m 0，则硫酸铵耗量为：0.1%m 0

2、辅料消耗计算

（1）、蒸煮醪所需辅料的计算

根据生产实际，连续蒸煮首先将粉碎原料在配料调浆罐内与温水混合，加水比一般为1:3左右，则粉浆量为：

()kg 4.12482=3+1×6.3120

在蒸煮过程中用直接蒸汽加热，在后熟器和气液分离器减压蒸发、冷却降温，这样随着蒸煮过程的进行，蒸煮醪量将随时间发生变化，要确切知道数量变化必须与热量衡算同时进行，现在按喷射液化连续蒸煮工艺条件进行估算。调浆的粉