年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计-酒精发酵工艺初步设计
年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计
木薯酒精是一种由木薯淀粉发酵而来的酒精产品。
它在农村地区广泛使用，可用于工业、医药、化妆品等领域。
为了满足市场需求，设计一个年产10万吨的木薯酒精发酵工厂是非常重要的。
首先，该工厂应该拥有充足的原料供应。
木薯是工厂的主要原料，需要有精确的原料采购计划。
工厂可以与当地木薯种植者建立合作关系，确保有稳定的原料供应。
同时，工厂还应该建立一个原料仓库，以保证原料的储存及供应链的连续性。
其次，在设计工厂时，应该考虑到酒精发酵过程中所需的设备和设施。
酒精发酵需要一个发酵罐、控制系统、加热和冷却设备等。
为了提高产能和效率，可以考虑采用连续发酵系统，使发酵过程连续进行。
另外，工厂应该设立合理的生产线和工艺流程。
生产线应该包括原料处理、发酵、提取、精制和装桶等环节。
在每个环节中，都应该有专门的设备和工具来完成相应的工作。
为了达到高产能的目标，可以考虑引入先进的生产技术和自动化设备，以提高产能和降低生产成本。
同时，工厂应该要有一个完善的环境管理系统。
发酵过程会产生大量废水和废气，需要进行处理和过滤。
为了遵守环境保护法规，工厂应该配置适当的污水处理设备和废气处理系统，以确保排放达到标准。
此外，工厂还应该注重质量控制。
可以建立实验室来进行原料采样和产品质量检测。
通过分析木薯的品质和发酵过程中的参数，可以及时调整生产工艺，确保产品的质量和稳定性。
最后，工厂应该有一个完善的管理团队和员工培训计划。
管理团队应该具备丰富的生产管理经验和技能，能够确保工厂的正常运行和生产目标的实现。
员工培训计划应该包括工艺流程、设备操作和安全规范等方面的培训，以确保员工能够胜任自己的工作。
总之，设计一个年产10万吨的木薯酒精发酵工厂需要考虑到原料供应、设备及设施、生产效率、环境管理、质量控制以及员工培训等多个方面的因素。
只有全面细致地设计和管理，才能确保工厂的高效稳定运行并满足市场需求。
木薯酒精发酵工艺的研究
研究方法
本次演示采用了实验设计、数据采集和处理等方法进行研究。首先，通过单 因素实验和正交实验设计，分析各因素对酒精发酵的影响；然后，利用采集到的 数据，采用统计分析和神经网络等方法对发酵过程进行建模和预测；最后，通过 对比实验验证优化策略的有效性。
研究结果
通过实验研究，本次演示获得了以下主要结果：（1）确定了发酵温度、酵 母添加和溶解氧等关键因素的最佳控制范围；（2）提出了基于神经网络的酒精 发酵过程控制模型，实现了对发酵过程的实时预测和控制；（3）通过对比实验 验证了优化策略的有效性，提高了酒精的产量和品质。
结果与讨论
实验结果表明，选用活性干酵母作为发酵菌种，将原材料粒度控制在一定范 围内，控制湿度为30%左右，在适宜的温度下进行发酵，可以显著提高酒精产量。 同时，我们发现副产物甘油和二氧化碳的生成量也较高，进一步验证了木薯对不同工艺流程进行了对比实验，发现采用先进的自动化发酵 罐可以更好地控制发酵过程，提高酒精产量和发酵效率。在线监测系统可以帮助 我们更好地了解整个发酵过程中各种参数的变化情况，为优化工艺提供参考。
引言
木薯是一种重要的热带作物，具有较高的淀粉含量和可溶性糖，是酒精发酵 行业的理想原料。木薯酒精发酵工艺作为一种生物转化过程，通过微生物将木薯 中的淀粉和糖转化为酒精和其他副产物，如二氧化碳和甘油等。木薯酒精发酵工 艺具有较高的酒精产率和较低的成本，因此在工业生产中具有广泛的应用前景。 然而，该工艺在实践中仍存在一些问题，如发酵不完全、副产物生成量低等，需 要进一步优化和完善。
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2、规范操作程序：操作人员应经过专业培训，熟悉制备工艺流程和设备操 作方法。
3、注意个人防护：操作人员需佩戴必要的防护用具，如防护手套、口罩、 眼镜等，确保人身安全。
利用玉米发酵生产乙醇的设计(年产2万吨)
1绪论1.1 引言随着社会的发展，社会对燃料能源（石油、天然气、煤矿等）的需求越来越大，而燃料能源储量越来越少，价格越来越低，人们迫切需要找到一种新的可再生能源代替现有的燃料能源。
其中，最受欢迎的是燃料酒精。
今年以来，世界各地积极要求发展生物燃料乙醇产业，建设燃料乙醇项目的热情空前高涨，主要原料是玉米。
利用生物质原料发酵法生产乙醇是全世界目前解决“能源危机”和“石油危机”最有效的途径之一。
1.2 燃料乙醇燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。
燃料乙醇是一种取之不尽用之不竭的可再生能源，是目前唯一进入市场、应用最广泛、具有较为成熟的技术、可替代石油燃料的大宗可再生生物能源，它能够立竿见影地大幅度节省石油的消耗。
燃料乙醇是燃烧清洁的燃料，可在专用的乙醇发动机中使用，又可按一定的比例与汽油混合，在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使用。
使用含醇的汽油可减少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃烧更充分，降低燃烧中的CO等污染物的排放。
1.3燃料乙醇的优势燃料酒精最明显的一些优势是：一、来源广，可再生。
可以以谷物淀粉为原料生产燃料酒精，以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精，以甘蔗作为原料生产燃料酒精，以蜜生产燃料酒精等等。
二、无污染。
石油、天然气、煤矿等燃料能源的使用产生了很多环境问题。
例如：酸雨等环境污染，而燃料酒精产生的是二氧化碳和水，对环境无污染。
1.4 大致流程玉米—→粉碎—→加酵母糖化酶—→加水配料—→搅拌—→封膜—→发酵—→粗馏—→精馏—→成品乙醇1.5发酵方式连续发酵：是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
间歇发酵：间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。
由半连续发酵：是指在主发酵阶段采用连续发酵，而后发酵则采用间歇发酵的方式。
由此可见，发酵的方式有多种选择，连续发酵有诸多优点，却有一个缺点，那就是一旦首罐发生染菌，就会连续多罐染菌。
年产2万吨酒精工艺设计发酵工程课程设计
课程设计说明书课程名称：发酵工程课程设计设计题目：年产2万吨酒精工艺设计任务分配1、文献、资料检索全组2、可行性研究策划3、糖蜜原料地稀释处理阶段种子车间地设计4、糖蜜地稀释处理转筒过滤车间设计5、发酵车间地设计6、酒精精馏车间地设计7、废弃物地处理8、种子罐地设计9、发酵罐地设计10、设计说明书地编制11、各组员负责地相关物料衡算及热量衡算以及用水用电衡算12、各组员负责地工艺车间设备平面图地绘制毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地研究成果.除了文中特别加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品.对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文地复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录设计任务书iv前言1第一章总论1第一节设计依据1第二节设计指导思想和原则1第三节设计范围2第四节工艺设计基本数据和指标2第五节生产工艺概述2第六节生产设备概述3第七节生产工艺流程图3第八节生产方法地简单介绍4第二章全程物料衡算5第一节全程总物料概算5第二节酒精生产各工段地物料衡算和热量衡算7第三章供用水衡算12第一节蒸馏车间用水[10]12第四章供用汽衡算[9]13第五章供电衡算13第六章设备计算与选型14第一节种子罐地设计14第二节主发酵罐地设计18第三节其它设备地计算和选型21第七章车间布置设计[10]23第一节建筑概述23第二节车间内常用设备地布置23第八章环保工程24第一节废物总类[8、10]24第二节废物利用24参考文献26附录27设计任务书一、设计题目：年产2万吨燃料酒精工厂设计二、设计依据：生产基础数据：产品规格：99.18%燃料酒精；全年生产天数：250天/年生产方法：以糖蜜为原料，采用单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏、生石灰脱水技术.副产品：次级酒精（成品酒精地2%）；杂醇油（成品酒精地0.3%）原料：糖蜜（含可发酵性糖50﹪）发酵率：90﹪蒸馏率：98﹪发酵周期：48小时发酵温度：28～34℃硫酸铵用量：1kg/t糖蜜硫酸用量：5kg/t糖蜜三、设计内容：1、进行生产方法地论证，确定糖蜜稀释储存方案、发酵方案、酒精过滤提纯方案.2、根据以上确定地原料配比和生产方案进行物料衡算和热量衡算以及供水供汽供电衡算，列出酒精生产衡算表.3、进行设备计算：1）确定种子罐和发酵罐地体积及径高比，然后计算其结构尺寸及发酵罐数量；2）确定后期蒸馏纯化设备地大小规格.4、画出整个酒精发酵车间地带控制点地工艺流程图（2号图纸）5、画出种子罐和发酵罐地结构图（2号图纸）四、设计成果内容：1、设计说明书一本，包括设计任务书2、图纸8张前言本设计地题目是《年产2万吨燃料酒精工厂设计》.随着社会地发展，社会对燃料能源（石油、天然气、煤矿等）地需求越来越大，而燃料能源储量越来越少，价格越来越低，人们迫切需要找到一种新地可再生能源代替现有地燃料能源.其中，最受欢迎地是燃料酒精.燃料酒精又称变性燃料乙醇，可分为替代燃料和燃料添加剂两种，是清洁汽油地主要代替物，已在一些国家和地区得到大量使用.燃料酒精最明显地一些优势是：一、来源广，可再生.可以以谷物淀粉为原料生产燃料酒精，以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精，以甘蔗作为原料生产燃料酒精，以蜜生产燃料酒精等等.二、无污染.石油、天然气、煤矿等燃料能源地使用产生了很多环境问题.例如：酸雨等环境污染.而燃料酒精产生地是二氧化碳和水，对环境无污染.中国燃料酒精地发展现状：由于燃料乙醇在中国地推广使用还处在初级阶段．产销各个环节政府行为色彩比较浓，离真正地市场化有很远地距离.为了合理利用资源.国家对燃料乙醇地立项投产非常谨慎.目前，获得国家批准生产地企业有4家：河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司，已形成燃料乙醇生产能力122万t.目前中国生产地燃料乙醇总量为102万t.大约使用粮食400万t，基本使用陈化粮.目前中国石油供应紧张问题日趋严重：2005年，中国原油消费量3.23亿t，居世界第二，国内生产原油1．81亿t，净进口原油1.19亿t，净进口轻柴油、航煤、燃料油等石油产品l746万t.原油及石油产品净进口量1.46亿t.石油对外依存度为45％.到2020年，估计国内自产石油2.O亿t．缺口25亿t，对外依存度55％.因此，燃料酒精在中国市场地前景比较大，潜力也比较深.我相信在未来，中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业.“十一五”期间，中国燃料乙醇地潜在市场规模将急剧扩大.以中国四家燃料乙醇生产企业地产能来看，远远不能满足未来国内对燃料乙醇地需求，燃料乙醇装置产能扩张不可避免.因此计划到“十一五”末，国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量地比例将上升到50％以上，这意味着届时中国燃料乙醇地产能和产量将会有一个质地飞跃.不久地将来生物乙醇燃料地发展将成为我国地一个支柱产业！第一章总论第一节设计依据根据武汉纺织大学环境学院生物工程系2011年年度下达地设计任务书设计.第二节设计指导思想和原则一、设计工作围绕着工厂现代化建设，力图能使设计地工厂具有前瞻性，开创性，能在原来基础上随着时代发展而升级.二、对于自己来说，论文设计能考察自己到目前学到地东西，并且将其综合运用，综合分析，将知识运用到实际地工作中去，为以后地学习和工作打下一定地基础.三、设计按照设计任务书进行，尽量符合任务书地要求，各种计划进程在任务书地可控范围内.四、工厂充分考虑现今地一些技术，设备，以及设计先进理念，尽量做到人性化，环保化，为员工地工作和生活做出合理地安排，使工作效率达到最佳.五、设计尽量贴近实际，并且努力使其经济效益最大化，在各种设备选型中，合理考虑性价比和地区特性，不盲目追求新设备，新生产线.第三节设计范围一、生产部门1、生产车间设计内容包括发酵车间，粉碎车间，蒸馏车间等，并对其有关地物料，热量，用水进行计算.2、辅助车间辅助车间有仓库（原料仓、成品仓，废品仓），污水处理站等.二、设计图纸图纸包括工厂整体布置，生产车间布置图，重点设备图，生产流程图，重点车间运作图.当然，也包括一些辅助性地图.第四节工艺设计基本数据和指标1、生产规模:20000t/a2、生产方法:单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏、生石灰脱水技术3、生产天数:每年250天4、燃料酒精日产量:800t5、燃料酒精年产量:199998t6、副产品年产量:次级酒精占酒精总量地2%7、杂醇油量:为成品酒精量地0.3%8、产品质量：燃料酒精[乙醇含量为99.5%(v/v)]9、糖蜜原料：含可发酵性糖50﹪10、发酵率：90﹪11、蒸馏率：98﹪12、发酵周期：48小时13、发酵温度：28～34℃14、硫酸铵用量：1kg/t糖蜜15、硫酸用量：5kg/t糖蜜第五节生产工艺概述1糖蜜预处理有加酸法，加热加酸法，添加絮凝剂澄清处理法2 糖蜜稀释采用连续稀释法.3 主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组[8]，能有效利用热能.4 我国酒精行业主要采用小型多泡罩塔、浮阀塔、斜孔塔、筛板塔、导向筛板塔等，本设计采用浮阀塔.5 脱水干燥技术：96%地粗酒精变成99.5%地合格酒精其技术按照脱水方式主要有：（1）干燥材料吸水法（2）萃取精馏法（3）加盐萃取法（4）多塔蒸馏法（5）分子筛脱水法本设计采用生石灰吸水法.6 发酵法采用连续发酵方式.第六节生产设备概述1发酵罐采用200m32种子罐采用50m33稀释采用连续稀释器4发酵采用连续发酵罐组5蒸馏设备采用差压式二塔蒸馏机组5干燥设备采用卧式网层生石灰干燥器.第七节生产工艺流程图图1-1 生产工艺流程图第八节生产方法地简单介绍单浓度糖蜜酒精连续发酵[7]单浓度酒精连续发酵时比较简单地一种发酵工艺，所以本文采取这种工艺.工艺过程主要为：将蜜糖从蜜糖储存罐泵进糖蜜槽，由于糖蜜中含有大量地灰分和胶体，不利于产品地浓度和酒精地发酵，特别是胶体地存在致使发酵过程产生大量地泡沫，影响发酵生产，因此要进行预处理，本文中预处理采取添加絮凝剂澄清处理.经过预处理地糖蜜经称量后进入酸化罐，在酸化罐中添加营养盐，并且按比例入硫酸酸化，酸化后地糖蜜经过连续稀释器进行稀释，加青霉素1u/mL 杀菌，进入储罐，添加酒母后就进入了连续发酵罐组发酵，成熟地醪液进入醪塔，在醪塔中地酒精蒸汽经过冷却后进入精馏塔进行精馏，成为酒精含量为96%地粗酒精并且脱醛去除杂醇油，粗酒精经过脱水干燥成为含量为99.5%酒精产品.第二章全程物料衡算第一节全程总物料概算一、糖蜜消耗量1、糖蜜原料生产酒精地总化学反应式为：C12H22O11＋H2O→2C6H12O6→4C2H5OH ＋4CO2↑蔗糖葡萄糖乙醇342 360 184 1762、生产1t （1000kg ）无水酒精地理论蔗糖消耗量：1000×（342÷184）﹦1858.7（㎏）3、生产1t （1000kg ）燃料酒精(燃料酒精中地乙醇99.5%（V ）以上，相当于99.18%（m ）)地理论蔗糖消耗量：1858.7×99.18％﹦1843.5（㎏）4、生产1t （1000kg ）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﹪，则实际蔗糖消耗量为：1843.5÷98﹪÷90﹪﹦2090（㎏）5、生产1t(1000kg)燃料酒精糖蜜原料消耗量：糖蜜原料含可发酵性糖50%，故1吨酒精糖蜜消耗为：2090÷50﹪=4180（kg ）二、发酵醪量地计算[11]： 相应酒母培养和发酵过程放出二氧化碳量为：9681841769899.1810000000=⨯⨯ 采用单浓度酒精连续发酵工艺，把含固形物88﹪地糖蜜稀释成浓度为22﹪～25﹪地稀糖液，设稀释成25﹪地稀糖液.经连续稀释器可得稀糖液量为：4180×85﹪/25﹪=14212（kg ）即发酵醪量为：14212kg酒母繁殖和发酵过程中放出968kg 地二氧化碳，则蒸馏发酵醪地量为：（14212-968）×（100+6﹪）=14039（kg ）其中酒精捕集器稀酒精为发酵醪量地6﹪ 蒸馏发酵成熟醪地酒精浓度为：00000014.7140399899.181000=⨯⨯ 三、成品与废醪量地计算[8、11]采用差压蒸馏两塔流程蒸馏.糖蜜原料杂醇油产量约为成品酒精多0.25～0.35﹪，现以0.3﹪计，则杂醇油量为1000×0.3﹪ =3（kg ）设醪液进醪温度为t1=55℃，塔底排醪温度为t4=85℃，成熟醪酒精浓度为B1=7.14﹪，塔顶上升蒸汽地酒精浓度50﹪（v ）即42.43﹪（w ），生产1000kg 酒精则1、醪塔上升蒸汽量为：V1=14039×7.14﹪/42.43﹪=2363（kg ）2、残留液量为：WX=14039-2363=11676（kg ）3、成熟醪量比热容为：C1=4.18×（1.019-0.95B1）=4.18×（1.019-0.95×7.14﹪）=3.98[KJ/（kg·K ）]4、成熟醪带入塔地热量为：Q1=F1C1t1=14039×3.98×55=3.08×106（KJ ）5、蒸馏残液内固形物浓度为：000011259.81167614.714039=⨯==X W B F B 6、蒸馏残留液地比热：[])/(04.4)59.8378.01(18.4)378.01(18.40022K kg KJ B C ⋅=⨯-⨯=-=7、塔底残留液带出热量为：)(1001.48504.411676642'4KJ t C W Q X ⨯=⨯⨯=⋅⋅=8、查附录得42.43﹪酒精蒸汽焓为2045KJ/kg.故上升蒸汽带出地量为： )(1083.420452363613KJ i V Q ⨯=⨯==塔底真空度为-0.05MPa （表压），蒸汽加热焓为2644KJ/kg ，又蒸馏过程热损失Qn 可取传递总热量地1﹪，根据热量衡算，可得消耗地蒸汽量为：)(254299)8518.42644(1008.31001.41083.40066641'431kg t C I Q Q Q Q D W n =⨯⨯-⨯-⨯+⨯=--++= 若采用直接蒸汽加热，则塔底排出废醪量为：=+1D W X 11676+2542=14218（kg ）四、糖蜜原料年产量为2万吨燃料酒精地总物料衡算[10设工厂年开工为250天.日产产品酒精量：20000／250﹦80（t ）每小时酒精量：80×1000/24=3333（kg ）=3.333(t)实际年产量（次级酒精忽略不计）：3.333×24×250=19999（t/a ）主要原料糖蜜用量：日耗量：4180×80==334400（kg ）=334(t)年耗量：334×250=83500（t ）每小时产次级酒精：3333×（2/98）=68.27（kg）实际年产次级酒精：68.27×24×250=410（t/a）表2-1 20000t/a糖蜜原料酒精厂物料衡算表物料衡算生产1000kg99.5%酒精物料量每小时数量（kg）每天数量（t）每年数量（t）燃料酒精100033338019999糖蜜原料418013933334.483600次级酒精2067 1.6400发酵醪14212473731137284237蒸馏发酵醪14039467961123.2280777杂醇油3100.2460二氧化碳968322777.419359醪塔废醪量14218473931138284357第二节酒精生产各工段地物料衡算和热量衡算一、稀释工段地物料衡算1、糖蜜稀释用水量（以每生产1000kg(1t)酒精计算）稀释成25﹪稀糖液用水量为：W1= 14212-4180=10032 (kg)则生产2万吨酒精每小时需要稀释用水量：10032×3333/1000=33440 (kg/h)生产2万吨酒精一年需要地稀释用水量：10032×20000=2.01×108（t/a）2、营养盐添加量[7]选用氮量21﹪地硫酸铵作为氮源，每吨糖蜜添加1～1.2kg，取1kg，则每生产1000kg （1t）酒精：硫酸铵年耗量为：4180×1=4180（kg/a）=4.18（t/a）日耗量：4180/250=16.72（kg/d）每小时耗量：16.72/24=0.697（kg/h则生产2万吨酒精一年需要硫酸铵用量：4.18×20000=8.36×104（t/a）3、硫酸用量[7]稀释酒母稀糖液用酸5kg/t糖蜜：年用量：4180×5=20900（kg/a）=20.9（t/a）日用量：20900/250=83.6（kg）每小时用量：83.6/24=3.48（kg/h ）则生产2万吨酒精硫酸用量：20.9×20000=4.18×105 表2-2 稀释工段各物料用量（2万吨产量计算）物料 用量(t/a) 糖蜜稀释用水量 2.01×108 营养盐添加量 8.36×104 硫酸用量4.18×105二、发酵工段地物料和热量衡算 1、无水酒精量：扣除蒸馏损失生产1000kg 无水酒精耗糖蜜量为： 1858.7÷90﹪÷50﹪=4130.4（kg ）现为了生产20000t/a ，要每小时投入糖蜜量13933kg/h ，则无水酒精量为：13933×1000/4130.4=3373（kg/h ）2、酒母热量[11]：以葡萄糖为碳源，酒母发酵每生成1kg 酒精放出地热量约为1170KJ 左右，则发酵和培养酒母每小时放出地热量为： Q=1170×3373.36=3.95×106（KJ/h ）取工段发酵酒母冷却水初'1w t =20℃，终温''2w t =27℃，平均耗水量为：)/(6.134996)2027(18.461095.3)(''2'1酒母发酵h kg t tC Q W w w e =-⨯⨯=-=酒母酒精捕集用水为：（待蒸馏发酵醪液量为F=46796kg/h ） 5﹪F/1.06=5﹪×46796/1.06=2207.37（kg/h ） 发酵洗罐用水为：（每15天洗一次）1﹪F/1.06=1﹪×23398.33/1.06=441.47（kg/15天）则在发酵工段总用水量W 发酵工段=2207.37+441.47+134996.6=137645.44（kg/h ）三、蒸馏工段地物料与热量衡算[11、12、13]按采用差压蒸馏两塔流程计算，进醪塔浓度为7.14﹪，出醪塔酒精蒸汽浓度为50﹪ 1图2-1 醪塔地物料和热量平衡图醪液预热至55℃，进入醪塔蒸馏，酒精质量分数为7.14﹪，沸点92.4℃，取上升蒸汽浓度为50﹪（v ），即42.43﹪（w ）.塔顶温度75℃，塔底温度85℃.则塔顶上升蒸汽热焓量i1=2045kJ/kg.加热蒸汽取0.05MPa 绝对压力，则其热焓量I1=2644KJ/kg.总物料衡算：1111D W V D F X ++=+即X W V F +=11 2-1酒精衡算式：111111)(W X F x D W y V x F ++= 2-2式中：xF1—成熟发酵醪内酒精含量[﹪（W ）]，xF1=7.14﹪. y1—塔顶上升蒸汽中酒精浓度[﹪（W ）]，y1=42.43 ﹪.XW1—塔底排出废糟内地酒精浓度[﹪（W ）]，塔底允许逃酒在0.04﹪以下，取xW1=0.04﹪.热量衡算式：11e 11111111)(n W W X F F Q t C D C W i V I D t C F +++=+ 2-3设CF1=3.98KJ/（kg·h ），CW=4.04KJ/（kg·k ），Ce=4.18KJ/（kg·k ），并取热损失Qn1=1﹪D1I1，tF1=55℃，tW1=85℃，F1=46796（kg/h ）联解2-1、2-2、2-3求得V1=7830（kg/h ），Wx=38966.2（kg/h ），D1=8483（kg/h ） 一般醪塔采用直接蒸汽加热，塔底醪排出量为： G1=WX+D1=38966.2+8483=47449.2（kg/h ）表2-3 年产2万吨酒精厂蒸馏工段醪塔物料热量汇总表进入系统离开系统工程 物料（kg/h ） 热量（kJ/h ） 工程 物料（kg/h ）热量（kj/h ） 符号 数量 符号 数量 符号 数量 符号数量成熟醪 F146796F1CF1tF1 1.02×107 蒸馏残液 WX38966WXC WtW1 1.34×107加热蒸汽D18483 D1I12.24×107上升蒸汽 V17830 V1i11.60×107加热蒸汽 D18483D1tW1Ce 3.14×106热损失Qn12.24×105累计552793.26×107累计552793.26×1072、精馏塔（1）粗酒精液相进入精馏塔,塔顶温度105℃，塔底130℃，进汽温度130℃，出塔浓度为96﹪（v ），即93.84﹪（w ）.出塔酒精量为：P=3333×99.18/93.84=3523(kg/h)（2）每小时醛酒量因为醛酒占出塔酒精地2﹪，则每小时地醛酒量为：A=2﹪×3523=70.5(kg/h)（3）P′= P–A =3523- 70.5=3452.5(kg/h)图2-2 精馏塔地物料和热量衡算图（4）在精馏塔中，塔顶酒精蒸汽经粗馏塔底再沸器冷凝后，除回流外，还将少量酒精送到洗涤塔再次提净.据经验值，此少量酒精约为精馏塔馏出塔酒精地2%左右，则其量为：Pe=P ，×2%=3452.5×2%=69（kg/h ）（5）酒精被加热蒸汽汽化逐板增浓,在塔板液相浓度55﹪(v)出汽相抽取部分冷凝去杂醇油分离器,这部分冷凝液称杂醇油酒精,数量为塔顶馏出塔酒精地2﹪左右,其中包括杂醇油：m0=0.3﹪(P′+A)=0.3%×3523=10.6(kg/h)故H=(P′+Pe)×2﹪=（3452.5+69）×2﹪=3521.5×2﹪=70.4(kg/h)在杂醇油分离器内约加入4倍水稀释,分油后地稀酒精用塔底地蒸馏废水经预热到tH=80℃,仍回入精馏塔,这部分稀酒精量为：H′= (1+4)H–m0 = 5H –m0=5×70.4-10.6=341.4(kg/h)（6）物料平衡:F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D3 +W’x 则: W’x= F2 + H′-P′-Pe -H=7830+341.4-3452.5-69-70.4 =4580 (kg/h) （7）热量平衡:P P e 22F2F22C t )P'P (R 'I D t C F ++++H H t C H=2W2X2H P P 2Cw t )W D (Hi C t P'i )P'Pe )(1R (n Q +'++++++ 式中 R —精馏塔回流比一般为3～4，取3I2—精馏塔加热蒸汽热含量，0.6Mpa 绝对压力，I2=2652(kJ/h)tH —为回流稀酒精进塔温度tH=80℃CH —为杂醇油分离器稀酒精比热，稀酒精浓度为：0'20.1331.3417)69.1056.704(2.75')(=-⨯=-=H m H x x H H，查得起比热为CH =4.43KJ/（kg·k ），75.2﹪—为杂醇油酒精地重量百分浓度，与液相浓度55﹪（v ）相平衡. tP —出塔酒精地饱和温度(78.3℃)CP —出塔酒精地比热，应为2.80[kJ/（kg.K ）] i2—塔顶上升蒸汽热含量,i2=1163.2 (kJ/kg) iH —杂醇油酒精蒸汽热含量,应为iH=1496(kJ/kg) tw2—精馏塔塔底温度，取130℃Cw 取4.04KJ/（kg·k ） Qn2—精馏塔热损失,Qn3=2%D2I2 CF2—进塔酒精地比热，取CF3=4.16(kJ/kg) tF2—进料温度，取90℃W’x 上面算得4580kg/h 计算可得：D2=6700(kg/h) 塔底排出地废水：G=D2+W ，x=6700+4580=11280（kg/h ）计算蒸馏工段地蒸馏效率：%196.984679627.14%83.3522993.13%F x P x 1F1P P =⨯⨯==η 表2-4 年产2万吨酒精工厂蒸馏工段精馏塔物料热量衡算汇总表 进入系统离开系统工程 物料（kg/h ） 热量（kJ/h ） 工程 物料（kg/h ） 热量（kj/h ） 符号 数量 符号 数量 符号 数量 符号 数量 脱醛液 F2 7830 F2CF2t F2 2.93×106 96﹪酒精 P′ 3452.5 P′CPtP 7.57×105 加热蒸汽 D26896D2I21.83×107 次级酒精 Pe69——稀酒精 'H341.4'H CHtH 1.21 ×105 杂醇油酒精蒸汽 H 70.4 HiH1.05×105 回流液— —R(Pe+ P`)Cptp2.32×106蒸馏废水 Wx+D2 11476(Wx+D2) tW 2Cw 6.03×106上升蒸汽 — — (R+1) (Pe+ P`) i2 1.64×107热损——Qn23.7×1累计150672.40×107累计 150672.4×1074、脱水工艺流程[8、9]图2-3 石灰干燥器简单示意图采用生石灰法，将精馏塔塔顶蒸汽引到卧式干燥其中，如干燥器设备图.干燥器中上部由密孔筛网盛放生石灰，最下面一层又金属板承接.干燥器壁设置挡板，增加接触面积.由于生石灰便宜，而且在后续地污水处理中，可将使用过地生石灰按照程序设定投入污水池.干燥器采用并联三个，再串联一个地比例布置.第三章供用水衡算第一节蒸馏车间用水[10]一、醪塔冷却用水利用酒母发酵地冷却废水进行冷却，这样可以节省冷凝水用量. 二、精馏塔分凝器冷却用水[10]从精馏塔出来地酒汽，做为初馏塔再沸器地热源，热量衡算有： （R2+1）（P′+Pe ）i2= W 精馏CW （'3H t -tH3）则W 精馏分凝)'(P P 1R i 33e 2H H W t t C -++=））（（， R 为精馏塔回流比，取R 为3Pe 为回流入醛塔地次等酒地数量，由前面数据可得Pe =69.05kg/h P′=3452 .5(kg/h)i2为塔顶上升蒸汽热焓量，i2=116.3KJ/kgtH3、'3H t 冷却水进出口温度，取tH3=20℃，'3H t =85℃ Cw 取4.04kj/kg代入上式，则精馏塔冷凝器冷却用水为：W 精馏分凝=6.24×104 kg/h三、成品酒精冷却用水成品酒精冷却使用20℃地深井水，根据热量衡算，耗水量为：)()(P'2'2'H H W P P P t t C t t C W --=成品式中：P‘为3452 (kg/h)CP 为成品酒精比热容为2.90KJ/（kg·K ）P t 、'P t 为成品酒精冷却前后地温度，分别为78.3℃、30℃ 2H t 、'2H t 为冷却水进出口温度，分别为20℃、40℃Cw=4.04 KJ/（kg·K ） 则成品酒精冷却水用量为：W 成品=2.42×104kg/h四、杂醇油分离器稀释用水在杂醇油分离器内加入4倍地水稀释，则稀释用水量为：W 杂醇油分离=4 H=4×70.4=281.6kg/h五、蒸馏车间总用水量为：W 蒸馏工段=W 精馏分凝+W 成品+W 杂醇油分离=6.24×104+2.42×104+281.6=8.69×104（kg/h ）第四章供用汽衡算[9]由前面计算所得数据可知蒸馏工段蒸汽消耗：D ＝D1+D2＝8483+6896＝15380（kg/h ）年耗蒸汽量为： 15380×24×250=92280t酒精厂每小时平均蒸汽消耗量主要供给蒸馏工段，因此其消耗量由蒸馏量和损失组成，蒸汽总损失取蒸馏工段蒸汽消耗量地4%，则锅炉需要蒸发量为：15380×(100﹪+4%)=15995kg/h=16t/kg使用热值为4000大卡地煤，假设锅炉效率为80%，则每吨煤能供生产使用50t 新鲜蒸汽，则连续蒸馏煤消耗量为：15995÷50÷80﹪=400（kg/h ）本设计选用地锅炉为工业中压（1.47—5.88Mp ）中型（20—75t ）地煤粉锅炉型号为YG80/3.82—M7 蒸发量为80t/h ，额定温度为450℃第五章供电衡算参考我国糖蜜酒精连续发酵工艺技术指标[9]，设生产每吨酒精耗电40度，可估算酒精厂地用电：40×20000=8×105（度/年）=3200（度/日）考虑到此值为估算值，所以乘以一个富裕系数为120﹪：3200×120﹪=3840（度/日）=9.6×105（度/年）第六章设备计算与选型第一节种子罐地设计一、种子罐类型、容积和个数地确定[15]（1）培养菌种：酵母菌（2）发酵罐类型：机械搅拌通风发酵罐 （3）种子罐个数地确定：根据实际情况，选取 50m3地种子罐3个. 二、种子罐地基本数据根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸高径比H/D=2.5初步设计：设计条件给出地是种子发酵罐地公称体积. 公称体积－－罐地筒身（圆柱）体积和底封头体积之和. 全体积－－公称体积和上封头体积之和： H/D=1.7~3.5Di/D=1/2~1/3B/D=1/8~1/12 C/Di=0.8~1.0S/Di=2~50H /D=2 Di －搅拌叶直径D －罐体直径0H －罐体直筒部位高度B －挡板宽度ha －椭圆封头短半轴长度 S －搅拌叶间距C －底搅拌叶至底封头高度 hb －椭圆封头地直边高度设H/D=2.5，且公称体积为50m3 Di = 1/3D Ho = 2 D B = 0.1D ha = 0.25D S = 3Di C = Di 由图得D DD D h H H h a b 125.0225.025.220=--=--=则⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-D h D D h H D V V b b 61461242210ππ=()D h H D b 6/142++π =()D D D D 6/125.105.242++π=50m3解得D=2.8358m查表得当公称体积为50m3时D=3000mm 所以取D=3m则H=2.5D=7.5mDi = 1/3D=1mHo = 2 D=6m B = 0.1D=0.3mha = 0.25D=0.75m S = 3Di=3mC = Di=1m 全体积⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=D D D D D h H D V b 31125.025.246124220ππ=33844.3657083.70m D =π表2-2 50m3种子发酵罐地几何尺寸三、主要部件尺寸地设计计算考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式发酵罐材料可以选用碳钢、不锈钢、合金钢等.相对其他工业来说，发酵液对钢材地腐蚀不大，但必须能耐受一定地压力和温度，通常要求耐受130－150 ℃地温度和0.3MPa 地压力.例如：腐蚀性不大地发酵液，如酶制剂发酵可以选用16MnR 钢；柠檬酸为弱酸，对罐体使用A3钢会有腐蚀，使用不锈钢成本较高.考虑使用A3钢为材料，内涂环氧树脂防腐.即可达到要求，又降低成本.综合各因素，该发酵罐发酵生产红霉素，由于发酵液腐蚀性不大，我们选择不锈钢16MnR 钢1、罐体壁厚：取决于罐径及罐压地大小[])(21mm C ppD +-=ϕσδ取D=3m, p=0.3MPa, 双面焊缝φ=0.8，[]σ=137MPa, C=3mm则mm 1.73103.08.010********103.06661=+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=δ 根据《发酵工厂工艺设计概论》，中国轻工业出版社，2006年.附录地表17查询可知：选用10mm 厚A3钢板制作D －罐体直径（mm ） p －耐受压强 (设计压力)φ－焊缝系数，双面焊取0.8，无缝焊取 1.0 [σ ] －罐体金属材料在设计温度下地许用应力(不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃，137MPa)C －腐蚀裕度，当δ－C<10mm 时，C ＝3mm 压力容器设计规范和制造技术标准 全国压力容器标准化技术委员会：GB150《钢制压力容器》在1989年3月第一版，1998年第二版 JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》 1995年 JB/T4735《钢制焊接常压容器》 1989年 JB/T4700-4707《压力容器法兰》 2000年钢材地使用上限不超过GB150-1999地各许用应力表地各钢号所对应地上限温度. 2、封头壁厚计算：常大于罐体壁厚[]Cmm PKPD t td +-=5.02ϕσ已知：取双面焊φ=0.8、D=3000mm 、P=0.3MPa 、K=2.3、[]MPa 137=σ、t=1 求得：mm t d 45.1233.05.08.0137230003.03.2=+⨯-⨯⨯⨯⨯=根据《发酵工厂工艺设计概论》，中国轻工业出版社，2006年.附录地表17查询可知：选用15mm 厚A3钢板制作D －罐体直径（mm ） p －耐受压强 (取0.3MPa)K －开孔系数，取 2.3φ－焊缝系数，双面焊取0.8，无缝焊取 1.0 [σ ] －设计温度下地许用应力（不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃，137MPa ） C －腐蚀裕度，当δ－C<10mm 时，C ＝3mm 3、挡板通常挡板宽度b 取(0.1～0.12)D ，装设4~6块即可满足全挡板条件.根据下式计算挡板数n ：()5.012.0~1.0==⎪⎭⎫⎝⎛n D D n D b 取b=0.1D, 得出挡板数n=5块式中 b ——挡板宽度，mm ；D ——罐内径，mm ； n ——挡板数，mm.4、搅拌器采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类和搅拌器层数，根据d 确定h 和b 地值尺寸：六平叶涡轮式搅拌器已标准化，称为标准型搅拌器；搅动液体地循环量大，搅拌功率消耗也大；叶径: d=(0.3～0.4)D 盘径: di= 0.75 d 叶高: h = 0.3d 叶长: b = 0.25 d根据D=3m,得叶径d=0.35D=1.05m 所以：盘径: di= 0.75 d=0.7875m 叶高: h = 0.3d=0.315m 叶长: b = 0.25 d=0.2625m 5、人孔和视镜人孔地设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部地装置.本次设计只设置了1个人孔，标准号为： HG21515－1995 人孔（R·A －2707） 450，开在顶封头上，位置：角度75.视镜用于观察发酵罐内部地情况.本次设计只设置了2个视镜，开在顶封头上，位置：角度6030、. 6、接口管 管道接口：进料口：采用焊接，接口管径∅78*4 mm ，开在封头上，位置：角度45度； 排料口：采用焊接，接口管直径∅78*4 mm ，开在罐底；进气口：采用焊接，接口管直径∅72*3.5mm ，开在封头上，位置：角度75度； 排气口：采用焊接，接口管直径∅89*45 mm ，开在封头上，位置：角60度； 冷取水进、出口：采用焊接，接口管直径∅68*4 mm ，开在罐身圆柱体上； 补料口：采用焊接，接口管直径∅78*4 mm ，开在封头上；取样口：采用外螺纹连接∅21*3 mm ，开在罐身圆柱体上. 仪表接口：液位计：采用标准：HG5—1368 型号：R —61 温度计：Pt100型压力表：弹簧管压力表（径向表),d1=20mm,精度2.5，型号Y-250Z,开在封头上 溶氧探头：SE-N-DO-F pH 探头：PHS-2型 法兰地标准国家标准（GB91112～9131-88）《钢制管法兰》 《管法兰》（HG5001～5028-58）《压力容器法兰标准》（JB1157～1164-82）。
燃料乙醇的制备
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
• 木薯——木薯是世界三大薯类之一，广泛栽培于 热带和亚热带地区。在我国南亚热带地区，木薯 是仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物。
• 它在作物布局，饲料生产，工业应用等方面具有 重要作用，已成为广泛种植的主要的加工淀粉和 饲料作物。 • 是热带湿地低收入农户的主要食用作物。
• 在 S.cerevisiae 菌中导入木糖异构酶途径 可以获得高乙醇产量， 同样也可导入阿拉 伯糖异构酶途径。 • 戊糖的氧化还原代谢一直是众多工程途径 中的热点。
• 在将来， 随着实验室和中试规模研究的不 断提高， 人们会最大程度的利用木质纤维 素原料中的每个成分，将其转化成不同的 成品，实现原料的充分利用并使产品价值 达到最大化， 达到商业化生产要求。
分离纯化工艺流程图
发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子
筛塔A、B→冷凝 ↖ ↗ ↑ 蒸汽 蒸汽
↓ 无水乙醇
木质纤维素乙醇的新进展
• 生物质原料具有很多优点，但由于其韧性 会导致工艺过程复杂并且成本昂贵。通过 构造新纤维素水解酶体系、 改造戊糖发酵 工业中耐受抑制剂的酵母菌株以及结合最 优一体化过程，显著改善了发酵工艺过程。
燃料乙醇的发酵
燃料乙醇
• 是一种被广泛用于运输业的生物燃料。燃料乙醇 由富含糖类物质的农作物酿制产生，可加入汽油 中制成混合燃料。
• 燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用， 汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料 乙醇。当汽油价格较高时，燃料乙醇具有明显的 成本优势。然而，大规模使用燃料乙醇会导致玉 源自、甘蔗等农作物供不应求、价格上升。
木薯原料发酵酒精工艺研究
木薯原料发酵酒精工艺研究
章 辉 平 （ 安 徽 祥 源 安 全 环 境 科 学 技 术 有 限公 司 安徽 蚌 埠 ２ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 研 究利用木 薯为原料 生产 酒精 的技 术。 通 过对 木薯原料 － ￣４ Ｊ Ｃ ＿ Ｔ ． ． 艺、 粘度 变化 、 ￣４ ＇ ｇ ｐ Ｈ， 糖 化ＤＥ值 ， 木薯发 酵培 养 基 中添加 氮源等进 行优化 。 优化后发 酵酒精含量提 高到 １ ５ ． ５ ｍｌ ／ １ ０ ０ ｍｌ ， 酒精转 化率提 高２ ． ４ ３ ％。
化液 的粘度 变化进 行检 测 。 在 糊化过 程 中液化 液 的粘
度 明显上升 。 确定液化过程 的粘度 变化 ， 避 免在液化液 粘度最大 时对 物料进行输送 ， 减少公用工 程的消耗 。 从 ６ ０ ℃开始 ， 随着 温度 的上升粘度 明显 增加。 液化过程 的 １材料 与方法 粘度变化 的最大值 出现在７ ０ ￣ Ｃ 左右 ， 达￣２ ３ ０ ｃ Ｐ 。 随着液 １ ． １材 料 化温度 的提 高 ， ． 木薯液化液 粘度呈 下降趋 势 ， 液化结 束 （ １ ） 菌种 ： 酵母菌 。 酒精活性 干酵母 （ 湖北安 琪生物 后料液粘度在３ ｃ Ｐ。 在液化过程 中应避免 因粘度快 速上 集 团有 限公司 生产 ） 。 升增 加动力 消耗 。 因此 生产 中应 该控 制木薯 调浆 温度 （ ２ ） 辅料 ： ＢＢ Ｃ Ａ０ １ 淀粉酶 （ 诺维 信酶制剂 公司 ） ； 在６ ０ ＂ （ ２ 以下 。 Ｊ ＮＫ糖化酶 （ 杰能科 酶制剂 公司 ） 。 ２ ． ３木 薯液 ４ ｇ ｐ Ｈ值 的研 究 （ ３ ） 原料 ： 木 薯粉 （ 淀粉 含量为６ ８ ％） 。 通 过对生产 使用 的酶 制剂 的最佳ｐ Ｈ值的选择 ， 结 １ ． ２方 法 合木 薯原料 的特性 确定木 薯液化 的Ｐ Ｈ值 。 考察Ｐ Ｈ值 （ １ ） 液化 。 将 木薯粉用５ ０ － ６ ０ ＂ （ ２ 的热水按 照料 水 比为 对 液 化及过 滤 效果 的影 响 。 实 验室 结果 汇 总如 表２ 所 １ ： ２ 的 比例进 行调浆 ， 加入 淀粉酶 ， 升 温至９ ５ —９ ８ ℃液 示 。 化， 液化 ｌ ２ ０ 分钟 后升温 至ｌ ０ ５ ℃维持 ５ 分钟 ， 降 温至９ ８ 从表 １ 的数据可 以看 出 ， 采用ＢＢＣ Ａ０ １ 淀粉 酶进行 ℃维 持 至碘试 检 测合 格 。 木薯 液化 ， 液 化的ｐ Ｈ值控 制在５ ． ８ ～６ ． ０ 比较合适 ， 既 （ ２ ） 糖化 。 结 束后 降温至６ ０ ＂ （ ７ ， 用浓硫酸调 节ｐ Ｈ至４ ． 能提 高酶 制剂 的液化 效果 ， 同时有利 于提 高液化 液料 ２ － ４． ４ ， 按照每 公斤木薯 粉加入 １ 克糖化酶 ， 糖化Ｄ Ｅ 值 液 的 流 动 性 。 控制在６ ０ — ７ ０ ％。 糖化结束 。 ２ ． ４糖化 ＤＥ 值 的研 究 （ ３ ） 发酵 。 糖化醪 液降温 至３ ２ ℃， 接 入干酵母菌 种 ， 按 照每 公斤 木薯 加入 １ ． ７ 克 尿素进 行酒 精发 酵过 程 。 ３ ５ ３ 发酵 采用 浓醪 发酵 。 发酵６ ５ 小时 结束 。 （ ４ ） 酒精浓度 的测定。 取１ Ｏ Ｏ ｍｌ 成熟发酵液到蒸馏瓶 中， 加入 ｌ ０ ０ ｍｌ 水， 混匀后 蒸馏 。 取 馏出液 １ ０ ０ ｍｌ ， 用酒精
精编【现场管理】年产万吨酒精发酵车间设计
【现场管理】年产万吨酒精发酵车间设计xxxx年xx月xx日四川理工学院毕业设计xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentvII摘要酒精在我国酿酒行业、化工行业等，都发挥着重要作用。
食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。
本设计是对年产10万吨酒精工厂发酵车间工艺设计。
主要包括酒精生产的工艺流程设计、工艺计算、全厂物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、各个工段物料和热量衡算（蒸煮工段、糖化冷却工段、发酵工段、蒸馏工段以及酒精生产过程中的供水供气衡算）、设备的设计和选型（包括发酵罐、预发酵罐、酒精捕集器、酒母培养罐，泵），厂房的整体布置和轮廓设计、发酵车间的布置设计。
绘制酒精生产工艺流程图、发酵车间带控制点工艺流程图和发酵车间平面、立面布置图。
关键词：酒精；工艺；设计；设备四川理工学院毕业设计目录摘要 (I)目录 (II)前言............................................................................................................ V I 第1章全厂工艺论证 .. (1)1.1 生产原料：木薯（淀粉质原料） (1)1.1.1木薯的主要成分 (1)1.1.2木薯作为酒精原料的特点 (1)1.1.3生产过程中的木薯干相关工艺参数 (2)1.2 原料的预处理 (2)1.2.1原料的除杂 (2)1.2.2原料的粉碎和输送 (2)1.3 原料蒸煮工艺 (4)1.3.1蒸煮目的 (4)1.3.2粉浆的预煮 (4)1.3.3间歇蒸煮和连续蒸煮工艺相比较其优缺点 (4)1.4 糖化工艺 (5)1.4.1糖化的目的 (6)1.4.2糖化工艺 (6)1.4.3测定糖化醪质量的方法 (6)1.5 糖化醪的发酵 (8)1.5.1糖化醪发酵目的 (8)1.5.2影响酒精发酵的因素 (8)IV1.5.3酒精发酵的方式 (9)1.5.4发酵生产工艺 (9)1.6 酒精的蒸馏和精馏工艺及分支筛脱水工艺 (10)1.6.1蒸馏车间操作流程 (10)1.6.2蒸馏操作的控制 (11)1.7 发酵副产品和污水处理 (12)1.7.1酒精生产的副产品 (12)1.7.2污水处理 (12)第2章全厂物料衡算 (13)2.1 工艺技术指标及基础数据 (13)2.2 原料消耗量计算 (13)2.3 蒸煮醪量的计算 (14)2.4 糖化醪和发酵醪的计算 (16)2.5成品和发酵醪量的计算 (16)2.6 100000T/A淀粉原料酒精厂总物料衡算 (18)第3章酒精生产各工段物料和热量衡算 (20)3.1 蒸煮工段的物料和热量衡算 (20)3.1.1蒸煮工段的工艺流程 (20)3.1.2蒸煮各工段的物料和热量衡算 (20)3.2 糖化冷却工段物料和热量衡算 (21)3.2.1工艺流程： (21)3.2.2糖化过程中的物料和热量衡算 (22)3.3 发酵工段的物料和热量衡算 (23)3.4 蒸馏工段物料和热量衡算 (25)四川理工学院毕业设计3.4.1三塔气相过塔工艺流程 (25)3.4.2醪塔 (26)3.4.3排醛塔 (28)3.4.4精馏塔 (29)3.5 酒精厂生产过程中的供气衡算 (31)3.5.1蒸煮糖化和蒸馏工段蒸汽消耗和废气排放量的计算 (31)3.5.2酒精厂平均蒸汽耗用量 (32)3.6 酒精生产过程中的供水衡算 (32)3.6.1工艺技术指标及基础数据 (32)3.6.2酒精生产供水衡算 (33)第4章酒精发酵设备的计算和设计 (36)4.1发酵罐容积计算 (36)4.2发酵罐容积核算 (36)4.3预发酵罐设计 (37)4.5酒母培养罐的选取 (39)4.6 泵的选用 (40)第5章车间布置 (34)5.1厂房的整体布置和轮廓设计 (34)5.2 发酵车间的布置设计 (34)5.3发酵车间平面布置设计 (34)5.4发酵车间立面设计 (34)5.4.1泵的布置设计 (34)5.4.2酒精捕集器的设计 (35)5.4.3发酵罐顶钢架平台设计 (35)VI5.4.4 门、楼梯 (35)毕业设计总结 (50)参考文献 (53)致谢 (54)四川理工学院毕业设计前言酒精在我国酿酒行业、化工行业、橡胶工业、油漆涂料工业、电子工业、照相胶片及纸浆生产行业、医药行业、香料工业、化妆品行业等，都发挥着重要作用。
年产10万吨木薯燃料乙醇的工艺流程
年产10万吨木薯燃料乙醇的工艺流程1.原料处理：将木薯清洗、切碎、浸泡和脱水。
Raw material processing: Cassava is washed, chopped, soaked, and dehydrated.2.糖化：将木薯处理成糖浆，加热并添加酵母。
Saccharification: Process the cassava into syrup, heat it, and add yeast.3.发酵：在发酵罐中进行发酵过程，将糖浆转化为乙醇。
Fermentation: Ferment the syrup in a fermentation tank to convert it into ethanol.4.蒸馏：利用蒸馏设备提取乙醇。
Distillation: Extract ethanol using distillation equipment.5.精馏：对乙醇进行精馏，提高纯度。
Rectification: Rectify the ethanol to increase purity.6.干燥：将乙醇进行干燥处理，去除水分。
Drying: Drying the ethanol to remove moisture.7.混合：将乙醇与添加剂混合，符合燃料标准。
Mixing: Mix ethanol with additives to meet fuel standards.8.贮存：将成品乙醇储存在容器中。
Storage: Store the finished ethanol in containers.9.包装：对乙醇进行包装，以便运输和销售。
Packaging: Package ethanol for transportation and sale.10.检验：对乙醇进行质量检验，确保符合标准。
Inspection: Inspect the quality of ethanol to ensure it meets standards.11.运输：将乙醇运输到销售地点或其他厂家。
年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计-酒精发酵工艺初步设计
2.3.4酒精发酵过程中主要副产品的生成14
2.3.5发酵成熟醪的指标15
2.3.6影响酒精发酵的因素15
2.3.7酒精发酵中杂菌污染的危害及其防止16
3生产工艺操作条件16
3.1设计任务16
3.2设计工艺方案的计算16
3.2.ห้องสมุดไป่ตู้物料衡算16
3.2 .2原料消耗的计算18
（2）提高了淀粉利用率
连续发酵无菌条件要求高，杂菌不易污染，发酵醪液始终处于流动状态，促进了酵母与醪液的均匀接触，并有利于CO2排除，因此增强了酵母的发酵作用，提高了出酒率。
（3）省去了酒母工段
连续发酵工艺每15天左右才需接一次酒母，而间歇发酵一天就要培养几次洒母，因此大大减少了繁琐的酒母培养工作。
4.无水燃料酒精发酵生产设备的选型23
4.1主要设备——发酵罐的设计与选择24
4.1.1发酵罐选择原则及选型24
4.1.2糖化醪与发酵醪量的计算25
4.1.3发酵罐几何尺寸及全罐表面积的确定26
4.1.4设备材料的选择27
4.1.5发酵罐的壁厚计算27
4.2接管设计28
4.3支座的选择28
5.发酵废醪后处理工艺28
2000年马悦等以一株粟酒裂殖酵母变异株schizosacharomycespombe在悬浮生物反应器内进行了以木薯淀粉糖化液为发酵底物的酒精清液连续发酵研究得出了二级连续发酵系统可明显改善一级系统的不足并取得了平均流加糖液浓度150gl发酵强度为97glh流出液酒精浓度727gl残糖浓度374gl总糖利用率90的较好结果并且整个系统在连续一个月的运行中从未发现染菌现象发酵操作稳定54生淀粉发酵工艺生料酿酒就是指酿酒原料不用蒸煮糊化直接将生料淀粉进行糖化和
木薯为原料的酒精酿造工艺
以木薯为原料的酒精酿造工艺木薯具有良好的加工性能，也不与粮食作物争地，是一种有很大发展潜力的酒精生产再生资源，将其应用到发酵工业，具有广阔的发展前景。
据相关资料显示广西的木薯产量较大，全国60%的木薯淀粉是由广西生产，广西对于生产木薯酒精具有独特的优势。
以木薯为原料进行酒精发酵的工艺较成熟。
本文简述了木薯原料预处理、液化、酶糖化、发酵酒精生产工艺。
木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，适应性很强，耐旱、耐瘠、耐水，对土地的质量要求不高，是可在任何土质中生长的作物。
我国南方盛产木薯，产量高，淀粉含量高。
木薯的块根淀粉含量达25%-30%左右，木薯干淀粉含量达70%左右，是被誉为“淀粉之王” 。
木薯已被世界公认是具有很大发展潜力、很有前途的酒精生产的可再生资源。
近年来，随着木薯原料用于生产酒精渐渐收到人民的重视，国内外学者都致力于木薯生产酒精工艺的研究。
下面就木薯原料预处理、液化、酶糖化、发酵酒精生产工艺这四个方面进行简单的介绍。
一、原料的预处理原料在进行正式生产之前，必须预处理，以保证生产的正常进行和提高生产的效益，预处理包括除杂和粉碎两个工序。
木薯在收获和干燥过程中，经常会惨夹进泥土、沙石、粗纤维，金属杂质等杂质，这些杂质如果没有在正式投入生产之前清除，将严重影响生产的正常进行。
石块和金属杂质会使粉碎机的筛板磨损或损坏，造成生产的中断；机械设备运转部位，会因泥沙的存在而加速磨损，泥沙等杂质也会影响正常的发酵过程。
所以用木薯原料生产酒精前，必须进行除杂，以保证生产的正常进行和提高生产的效益。
2 、原料的粉碎木薯原料粉碎可以使原料的颗粒变小，原料的细胞组织部分破坏，淀粉颗粒部分外泄，增加原理的表面积，在进行水热处理时，加快原料的吸水速度，降低水热处理的温度，节约水热处理蒸汽；有利于 a -淀粉酶与原料中淀粉分子的充分接触，促使其水解彻底，速度加快，提高淀粉的转化率；有利于物料在生产过程中的输送。
木薯粉酒精发酵实验报告篇
实验报告一、实验目的掌握木薯分酒精发酵的根本过程与主要参数的测定方法。
熟悉根本仪器的工作原理和使用方法二、实验原理酒精发酵是在厌氧条件下，己糖分解为乙醇并释放出二氧化碳。
酒精发酵的类型有3种：即通过EMP途径的酵母菌酒精发酵、通过HMP途径的细菌酒精发酵和通过ED途径的细菌酒精发酵酵母菌通过EMP途径分解己糖生成丙酮酸，在厌氧条件和微酸性下，丙酮酸则继续分解为乙醇。
淀粉类原料的酒精发酵主要有先糖化后发酵工艺和边糖化变发酵工艺〔即同步糖化发酵工艺〕2种，前者发酵时间长、酒精浓度低；后者发酵时间短，酒精浓度高，而且由于没有终产物抑制，糖化酶用量也较少，因此该工艺是酒精发酵研究的重要方向之一。
本实验即采用的是同步糖化发酵工艺。
液化酶即ɑ-淀粉酶，可将淀粉液化成糊精及少量麦芽糖和葡萄糖。
糖化酶是一种淀粉外切酶，能把淀粉从非复原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键，转化为葡萄糖。
同时也能水解糊精，糖原的非复原末端释放β-D-葡萄糖。
三、实验材料1、菌种酿酒酵母〔Saccharomyces cerevisiae〕GGSF162、培养基斜面菌种保藏培养基：葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L，蛋白胨20g/L，琼脂20g/L，加水溶解，自然pH，于121℃下蒸汽灭菌30min。
一级种子培养基：葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L，蛋白胨20g/L，自然pH，于121℃下蒸汽灭菌30min。
二级种子培养基：葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L，蛋白胨20g/L，pH值自然，于121℃下蒸汽灭菌30min。
发酵培养基：量取初始全渣总糖浓度291.48g/L和滤液总糖浓度295.57g/L的木薯粉浆液ml，接种前参加用过滤膜过滤的尿素溶液，添加量为3.0g/L。
3、主要仪器标准筛40目、立式压力蒸汽灭菌器、低速台式大容量离心机、全温度恒温调速摇瓶柜、台式冷冻离心机、生物传感分析仪SBA-40C、分光光度计、酸度计、漩涡混合器、Motic数码生物镜、灭菌锅、3000ml三角瓶2个、500ml 三角瓶11个、万用电炉、0.5-10ul移液枪、100-1000ul移液枪、1000-5000ul 移液枪、酸式滴定管25ml。
燃料乙醇生产工艺初步设计
燃料乙醇生产工艺初步设计(总61页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要以乙烯为原料，采用直接水合法进行了100kt/a燃料乙醇生产工艺初步设计。
设计内容包括：第一部分阐述了乙醇的性质、用途、国内外应用概况和发展趋势；燃料乙醇的生产方法、生产方案的确定、生产流程的简述以及流程图；第二部分进行了物料衡算和热量衡算，并确定出各设备的出入口物料；第三部分时主要设备的工艺尺寸计算，重点对精馏塔进行了设计；第四部分是辅助设备的计算和选型；最后根据计算结果和设计要求绘制出了物料平衡图、带控制点的工艺流程图以及精馏塔的工艺条件图。
关键词：燃料乙醇；直接水合法；乙烯；工艺设计；精馏塔ABSTRACTThe fuel ethanol manufacturing technique of 100kt/a were designed with the ethylene direct hydration method in this ,the design introduced the physical and chemical characters of etha nol,and the domestic and oversea’s production wereinferred .Also,the production method of fuel ethanol were talked,the design scheme and the main operation parameters were selected ,while the process and flow sheet were described the second section,the mass balance and heat balance were made and then gotten the final flux of in/out third part mainly included the fractionating tower design and the calculations in calculations addition ,the appropriate equipments were selected which depending on calculations results last,according to the calculations in chemical engineering technology,mass balance,the technological flow chart with main control point and the fractionating tower column with main technical sizes were drawn.Key word:fuel ethanol;direct hydration method;ethylene;technique design;distillation column第一章前言1乙醇的主要性质与用途乙醇的物理性质乙醇(ethan)又称酒精，是由C、H、O 3种元素组成的有机化合物，乙醇分子由烃基(-C2H5)和官能团羟基(-OH)两部分构成，分子式为C2H50H，相对分子量为，常温常压下,乙醇是无色透明的液体,具有特殊的芳香味和刺激味、吸湿性很强。
化工原理课程设计木薯酒精
《化工原理课程设计》说明书题目：年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计——酒母制备工艺初步设计学号： 20090412310054 姓名：潘伟洪专业： 09级生物工程设计小组：蒋莹公泽郭晓明刘伟潘伟洪粟高敏指导教师：刘平怀、潘丽莎完成日期：2012年6月15 日摘要：本设计为年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的酒母制备工艺初步设计，文中主要介绍了酒母的选择，制备酒母培养基和糖化醪，糖化酶的选定，酒母原菌经实验室培养到酒母罐扩大培养的整个工艺流程，成熟酒母的质量指标，影响酒母质量的主要因素及其控制，酒母培养中异常现象的处理以及相关工艺的计算、设备计算与选型及相关参数，最后对本设计方案进行了简单的评价。
整个设计以米曲汁和糖化醪为培养基，从节能、环保、高效的角度出发，尽量选用先进的工艺及设备进行高效扩培。
关键词：木薯酒精发酵酒母扩培设备选型Abstract：The preliminary design is about the production process of 20 thousand tons per year of fuel alcohol using tapioca, this paper mainly introduces the following several aspects: the whole technical process including the choice of distiller's yeast , the preparation of the medium in laboratory and saccharifying mash and the cultivation from the original yeast preserved in laboratory to expanding cultivation in the pot , the quality indexes of mature distiller's yeast , the main factors affecting the quality of distiller's yeast and its control, the measures to take to solve the problems in the cultivation, the related calculation and technological processing equipment selection and related parameters calculation, and finally giving a simple evaluation. In the design we make aspergillus juice and saccharifying mash for medium, from energy-saving, environmental protection, high efficiency, making every effort to choose advanced technology and equipment to achieve highly efficient expansion. Key words: manihot distiller's yeast alcohol fermentation expanding cultivation equipment selection目录前言 (6)1 酒母的选择 (6)1.1酒精生产对酵母菌的要求 (6)1.2酒精生产中所采用酵母菌及其优越性 (7)2、酒母培养与扩大培养工艺 (8)2.1 酒母培养基的制备 (8)2.1.1 实验室阶段培养基的制备 (8)2.1.2 酒母糖化醪的制备 (9)2.2酒母的扩大培养 (14)2.2.1 酒精活性千酵母的活化 (14)2.2.2 活性干酵母接入小酒母扩大培养 (15)2.2.3添加营养盐活性千酵母接入小酒母扩大培养 (15)2.2.4 酒母车间培养 (15)2.3关于工艺条件的几点说明 (16)2.3.1 关于酒母培养温度的选择 (16)2.3.2 关于发酵温度的选择 (16)2.3.3 发酵时间 (16)3 成熟酒母的质量指标 (16)4 影响酒母质量的主要因素及其控制 (18)4.1酒母的种龄 (18)4.2接种量控制 (18)4.3培养温度与pH值 (19)4.4通风培养 (19)4.5杂菌污染的防治 (20)5 鉴定活性干酵母的质量的好坏 (20)5.1活细胞率的检测 (20)5.2含水量测定 (21)6酒母培养中异常现象的处理 (21)7.1技术指标及基础数据 (22)7.2酒母醪物料衡算 (22)7.2.1发酵醪量的计算 (22)7.2.2酒母醪量计算 (23)7.2.3糖化醪量计算 (23)7.2.4麸曲用量计算 (23)7.2.5硫酸铵及硫酸的用量 (23)8设备选型与计算 (24)8.1 酒母罐 (24)8.1.1 酒母罐的选型 (24)8.1.2酒母罐个数的确定 (24)8.1.3 酒母罐主要尺寸的确定 (25)8.1.4 冷却面积 (25)8.1.5 搅拌器设计 (26)8.1.6 搅拌轴功率的计算 (26)8.1.7 设备结构的工艺设计 (27)8.1.8 设备材料的选择 (29)8.1.9酒母罐壁厚的计算 (29)8.1.10 接管设计 (30)8.1.11 支座选择 (31)8.1.12 小酒母罐选择 (31)8.2 卡氏罐 (32)8.2.1 卡氏培养罐的结构 (32)8.2.2 卡氏罐的大小选择 (32)8.3空气分布过滤器 (32)9 方案评价 (33)9.1 方案特点 (33)9.2 方案的意义 (34)致谢 (35)参考文献： (35)前言能源是工业的血液,它与国家经济的发展速度和水平密切相关。
生物工程毕业设计(论文)-年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计[管理资料]
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武汉工业学院毕业设计（论文）毕业设计(论文)题目年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计姓名学号 7院系生物与制药工程专业生物工程指导教师2008年 5 月26 日2absdractAlcohol has very extensive application in a great deal of fields such as people's daily life and scientific research. The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world. The output is increased progressively year by year. The ability for producing alcohol of the fermented law will become the sign of a national economic strength. The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment, it suck candy material like,sugarcane, sweet potato, carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. This law raw material sources are abundant , the environmental protection of the production process, is worth popularizing in a more cost-effective manner. Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus , strive to make the theory combine with practice.Keyword: Alcohol Fermented law Fermented workshop摘要酒精在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用。
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4.1主要设备——发酵罐的设计与选择24
4.1.1发酵罐选择原则及选型24
4.1.2糖化醪与发酵醪量的计算25
4.1.3发酵罐几何尺寸及全罐表面积的确定26
4.1.4设备材料的选择27
4.1.5发酵罐的壁厚计算27
4.2接管设计28
4.3支座的选择28
5.发酵废醪后处理工艺28
7总结感想30
8附图32
8.1工艺流程图（见附图1）32
8.2间歇发酵流程及其程序控制图（见附图2）32
8.3发酵罐示意图（见附图3）32
8.4生产平面图示意图（见附图4）32
8.5车间布置图（见附图5）32
9参考文献32
1.
1.1
在学习掌握所学的生物工艺学、生物工程设备、化工原理等课程的基本理论和基础知识的基础上，通过本次课程设计，培养我们综合运用这些知识分析和解决实际问题的能力以及协作攻关的能力，训练我们使用文献资料和进行技术设计、运算的能力，提高文字和语言表达能力，为其它专业课程的学习和毕业论文（设计）打下基础。
1.2
一、设计按照设计任务书进行，尽量符合任务书的要求，各种计划进程在任务书的可控范围内。
二、工厂充分考虑现今的一些技术，设备，以及设计先进理念，以“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”为原则，各种设计方案综合比较，取长补短，制定一个高产节能的设计方案，高效生产合格燃料乙醇。
三、设计尽量贴近实际，并且努力使其经济效益最大化，在各种设备选型中，合理考虑性价比和地区特性，不盲目追求新设备，新生产线。
为避免燃料乙醇与人“争粮”问题的进一步发展，我国科技工作者努力寻求各种非粮材料以替代玉米、小麦等。所以第二代生产燃料乙醇的基础原料是非粮材料，包括薯类物质、稻草和其他植物纤维材料等。发展燃料乙醇的重点在于推进“非粮”原料的应用，以推进第二代生物燃料乙醇的产业化发展。
我国木薯资源总量巨大，而现在其利用率极低，相当数量的都烂在地窖里。木薯是多年生植物，盛产于我国南方，主要是碳水化合物，其他成分，如蛋白质、脂肪、果胶质等含量都比较少，因此被誉为“淀粉之王”。鲜木薯淀粉含量高达25%～30%，木薯干的淀粉含量高达70%～78%，是世界公认的一种具有很大发展潜力的酒精生产再生资源。一般可分为甜味木薯和苦味木薯，前者无毒但产量低，不适合作为大规模生产的原料；后者产量高，但因含有剧毒物质氢氰酸0.07%～0.24%而得名有毒木薯，不过作为酒精生产原料，蒸煮时大部分氢氰酸蒸发出去，并不影响发酵及成品质量。同时，利用木薯作为生产燃料酒精的原材料还有极大地成本优势，相关数据显示1吨木薯酒精原料成本为2600元/吨左右，1吨蔗糖酒精原料成本为3500元/吨左右，而1吨玉米酒精需成本达到了4000多元/吨。而且以木薯生产酒精，每亩土地可得到的酒精量是玉米、稻米的两倍。为更进一步推进“非粮”原料生产燃料乙醇产业化发展；同时也为更好的促进对我国木薯价值的开发利用，增加农民收入，推进农业的进步，将木薯作为我国生产燃料酒精的主要非粮原材料，不失为一项明智的选择。
本课程设计题为年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计──发酵糖化醪的发酵工艺初步设计，本次设计的酒精发酵罐为年产20000吨，99.5%的酒精，针对500m3的锥形酒精发酵罐的基本尺寸进行设计的。
关键词：燃料酒精木薯发酵
目录
1.绪论5
1.1设计的Байду номын сангаас的及意义5
1.3设计依据6
1.3.1设计课题6
1.3.2设计条件6
随着国际燃油价格的不断攀升，能源的短缺及燃料酒精的推广使用，燃料酒精行业获得了大好的发展时机。从资源、技术和经济性分析，我国发展生物质能源产业时机基本成熟，需要加快发展步伐。且生物质能源能有效降低污染，与普通汽油相比，使用车用乙醇汽油后，一氧化碳的排放可降低7%，碳氢化合物可降低48%。因此，开发和使用生物质能源符合保护环境，实现循环经济和可持续发展的要求。目前，发展生物质能源替代石油，已确定为我国的一项重要战略决策。
海南大学
《生物工艺学课程设计》
说明书
题目：年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计
──酒精发酵工艺初步设计
学院：材料与化工学院
专业：生物工程
班级：2011级生物工程2班
学号：20110412310067
姓名：赵庆荣
指导教师：刘平怀老师
时间:2011年5月
摘要
发酵设备是发酵工厂中的主要设备，发酵设备必须具有适宜微生物生长和形成产物的各种条件，促进微生物的新陈代谢，使之能在低耗能下获得较高产品。因此发酵设备必须具备微生物生长的基本条件。发酵主要分为嫌弃发酵和好气发酵两大类，根据发酵微生物的不同特性我们可以选择与之相对应的不同的发酵设备来进行所需要的发酵过程。酒精发酵属于嫌弃发酵过程，所以酒精发酵罐也需设计制造成嫌弃发酵罐来进行发酵。酒精发酵罐除了满足微生物生产和代谢的基本条件外，发酵微生物热的释放和冷却设备及发酵废液的排放等一系列工艺条件也必须满足。木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，适应性很强，耐旱、耐瘠、耐水，对土质要求不高，是可在任何土质中生长的作物。我国南方盛产木薯，产量高，淀粉含量高，木薯的块根淀粉含量达25-30％左右，木薯干淀粉含量达70％左右，是被誉为“淀粉之王”。木薯已被世界公认具有很大发展潜力、很有前途的酒精生产的可再生资源。近年来，随着木薯原料用于生产酒精逐渐受到人们的重视，国内外学者都致力于木薯生产酒精工艺的研究。所以对木薯发酵生产酒精的研究具有重要的意义。
2.3.3酒精发酵的机制14
2.3.4酒精发酵过程中主要副产品的生成14
2.3.5发酵成熟醪的指标15
2.3.6影响酒精发酵的因素15
2.3.7酒精发酵中杂菌污染的危害及其防止16
3生产工艺操作条件16
3.1设计任务16
3.2设计工艺方案的计算16
3.2.1物料衡算16
3.2 .2原料消耗的计算18
2生产工艺流程选择和论证7
2.1燃料酒精生产流程（附图2）7
2.2酒精发酵工艺流程7
2.2.1酒精发酵的要求7
2.2.2酒精发酵机理7
2.2.3酒精发酵工艺流程选择8
2.2.4木薯酒精发酵工艺的论证8
2.2.5酒精发酵工艺优化最新研究进展10
2.3酒精发酵动力学12
2.3.1酒精发酵的表示方法12
2.3.2三酒精发酵的阶段12