发酵设备课程设计

年产15万吨木薯干酒精工厂的设计

附：设计依据及设计范围

（1）、设计依据原始数据如下：

生产要求：年产150，000吨医药酒精，酒精含量%（V）

生产原料：木薯干片年生产天数：300天

厂址选择：南方某城市（符合建厂条件）

气候条件：良好

最高气温：38℃最低气温：4℃平均气温：20℃最高湿度：95% 平均湿度：78%

主导风向：冬季东北风夏季东南风

河水温度：最高30℃最低10℃

深井水温度：最高25℃最低：20℃

自来水温度：最高31℃最低：14℃

（2）、设计范围：

○1. 工艺流程的选取与论证

○2. 全厂水、电、汽及原料耗用量的平衡计算

○3. 设备的设计与计算

○4. 安全防火、经济核算、三废处理途

○5. 绘制重点车间设计施工图

○6. 编写设计说明书

设计说明书前有中、英文摘要各一份。

重点车间：原料蒸煮车间

重点设备：糖化罐

绘图内容：

○1.重点车间工艺、设备流程图（带自动控制点）

○2．重点车间设备平面布置图

○3.重点设备装配图

目录

1 工艺流程的选取与论证

2 物料及热量衡算

3 酒母制造

4 液化罐与糖化罐设计

5 安全防火、三废处理

1 工艺流程的选取与论证

1.（1）原料预处理：木薯干片原料较大块，不易在一次粉碎达到要求，故采用二次粉碎以提高粉碎度[4]。

（2）调浆：采用一个冲量计进行粉水自动化调浆，实现了自动化生产过程，减轻了工人劳动强度。

（3）蒸煮工艺：采用带喷雾转盘的锅式低温常压连续蒸煮方法，生产条件温和，操作安全、简便，热利用率高，节省了蒸汽、能耗，提高了淀粉利用率和设备利用率。

（4）糖化酶的利用：该酶活性高，用量少，配制成溶液即可投入使用，不用进行高温蒸煮，节约了资金、能源，且快速、易操作。

（5）糖化工艺：采用真空前冷却的连续糖化法，使冷却用水用量大大减少，可将醪液在瞬间降低到相应的温度，冷却好的醪液连续进入糖化锅，锅内有搅拌器，冷却器，使糖化温度得以保证。

（6）发酵工艺：采用连续发酵，缩短了发酵周期，提高设备利用率，便于实现自动化、连续化，降低了生产成本。

（7）精馏工艺：采用两塔式蒸馏，粗馏塔采用泡罩塔，精馏塔采用浮阀塔，二塔间用气相过塔，从而节省加热蒸汽、冷却水，但要注意成品质量控制。

2.工艺及设备计算

（1）根据工艺流程草图逐步地进行物料衡算与热量衡算。

（2）计算单位基本是以每小时计，并尽量采用国际单位。

（3）计算中的物理化学参数基本来源一致。

（4）对于标准设备，直接根据生产能力进行选型，而对于非标准设备，则进行设计计算。

（5）对重点设备——糖化罐进行详细地设计计算。

（6）对于其他内容，如经济核算、安全防火、综合处理费用进行估算。

3.主要技术经济指标

（1）生产规模：年产95%（V）医药酒精150,000吨（2）日产酒精量：500吨（生产天数：300天/年）（3）淀粉出酒率：54%

（4）淀粉利用率：%

（5）原料出酒率：%

（6）每吨酒精耗原料：吨原料/吨酒精

（7）水单耗：T酒精

（8）电单耗：T酒精

（9）汽单耗：T酒精

4.主要工艺参数

（1）原料淀粉含量：68%

（2）加水比：1:

（3）调浆温度：50℃

（4）液化温度：85℃

（5）糖化温度：60℃

（6）发酵温度：35℃

（7）α-淀粉酶：2500单位/g,用量对淀粉为u/g。

（8）糖化酶：10万单位/g, 用量对淀粉为180-220 u/g.

（9）蒸煮率：99%，糖化率：99%，发酵率：90%

蒸馏率：99%（每塔损失%）

（10）调PH值的工业硫酸用量：吨/天

2 物料及热量衡算

本设计中采用的主要数据

生产规模：150000吨/年95% （v）医药酒精

全年生产天数：300天

生产原料：木薯干片平均直径：0.14m

木薯干成份：水份12%、粗蛋白%、粗脂肪%、碳水化合物%、粗纤维%、

粗灰分%、粗淀粉：%。

2.1 淀粉的利用率：%

淀粉质原料制酒精化学方程式

糖化酶 （C 6H 10O 5）n + n H 2O nC 6H 12O 6 （3-1）

18

酒化酶 C 6H 12O 6

2C 2H 5OH+2CO 2 + 生物热 (3-2) 92 88 得（C 6H 10O 5）n

2n C 2H 5OH + 2nCO 2 + 生物热 设：对于100kg 纯淀粉，理论上可生产成无水酒精x kg 。

162n ：2n *46 = 100 ：x

x =

100kg 纯淀粉，理论上可生产成CO 2 y kg 。

162n ：2n *44 = 100 ：y

y =

无水酒精折换95%（v ）= % （w ）酒精，得相应的淀粉出酒率为% / * 100%

= %

但在实际生产中，由于生成酵母菌体生命活动消耗及副产品生成及其他损

失，生产95% （v ）酒精生产实际中的经验出酒率为53-55% ，本设计为54%

则：%86.87%10046.6154%100=⨯=⨯=理论出酒率实际出酒率淀粉利用率 原料出酒率：54%* 68% =%

酒精产量：150000/300=500T/d=h

每天原料用量： 500T/％=