燃料乙醇生产工艺初步设计说明
年产20万吨燃料酒精工厂设计说明书
前言本设计的题目是《年产20万吨燃料酒精工厂设计》,属于本科学士毕业设计。
目前由于美国次贷危机引起全球泛滥的金融危机正在继续蔓延，影响着全球的经济，其中能源需求影响着经济的发展，纵观整个20世纪，为了石油，世界各国之间就爆发了几场“石油战争”，70年代开始，能源危机成为了各个国家急需解决的问题。
由于石油的不可再生性和一些政治因素的影响，许多国家纷纷开始研究石油替代能源，利用廉价的糖源生产燃料酒精是解决世界能源危机的最有效途径。
生物物燃料乙醇作为可再生资源的重要组成部分在能源替代，改善环境，促进农业产业化，实现经济可持续发展具有重要意义。
随着各国加大乙醇汽油应用的力度，带动了世界燃料乙醇的产量逐年攀升。
到2005年，世界燃料乙醇消费总量已超过410亿升，价值超过160亿美元，大约占到世界汽车燃料消费总量的1％。
最近几年，由于石油价格的上涨，燃料乙醇的消费增长也在提速。
使用乙醇燃料中国燃料乙醇产业起步较晚，但发展迅速，目前中国已成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。
2006年，中国燃料乙醇的生产达到144万吨，燃料乙醇在中国具有广阔前景。
随着国内石油需求的进一步提高，以乙醇等替代能源为代表的能源供应多元化战略已成为中国能源政策的一个方向。
我们广西具有丰富的糖源-木薯，而且国家重视广西生物能源的发展，把广西打造成最新的生物乙醇能源试点省份，于2008年4月15日广西全区封闭销售使用车用乙醇汽油，成为全国第一个使用非粮原料生产车用乙醇汽油的省区。
在广西发展非粮燃料乙醇产业是实现节能减排、建设资源节约型和环境友好型社会的一项重要措施，其特殊的重要意义包括可以为全国发展以非粮为原料生产燃料乙醇积累经验，可以缓解广西燃油供应紧张局面，调整广西能源消费结构，可以减少汽车尾气排放造成的污染，改善大气环境，可以有效地促进农业产业化，促进农民增收和发展地方经济。
未来，中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。
燃料乙醇生产的工艺流程
燃料乙醇生产的工艺流程燃料乙醇是一种能源资源丰富、环保、可再生的生物能源，其生产工艺流程包括生物质原料处理、糖化、发酵、蒸馏等多个环节。
下面我们将逐步介绍燃料乙醇的生产工艺流程。
第一阶段：生物质原料处理生物质原料主要包括玉米、甘蔗、木材、秸秆等。
在生产过程中，首先需要将生物质原料进行破碎、研磨处理，以增加原料与水的接触面积，有利于后续的糖化和发酵。
随后对原料进行蒸煮处理，以破坏纤维素结构，使得纤维素和半纤维素变得更易被酶解成糖类物质。
第二阶段：糖化糖化是将原料中的淀粉或纤维素水解成糖类物质的过程。
将蒸煮处理后的原料加入水中，然后添加酶类催化剂，通过恒温发酵，使得淀粉转变成葡萄糖，纤维素转变成木糖和半乳糖等，这些糖类物质是后续发酵的主要碳源。
第三阶段：发酵在糖化过程中得到的糖类物质要进一步进行发酵，将糖类物质中的葡萄糖转变成乙醇和二氧化碳。
发酵一般使用酵母菌进行，通过向糖类物质中添加适量的酵母菌和其他营养物质，发酵温度和pH值的控制，使得乙醇逐渐积累并达到理想的浓度。
第四阶段：蒸馏发酵后得到的发酵液要通过蒸馏过程进行乙醇的提纯。
首先通过蒸馏设备将发酵液中的乙醇分离出来，随后经过精馏等处理，将乙醇的纯度提高到工业标准。
在蒸馏过程中还会产生一定量的醛类和杂醇物质，需要进行分离和脱除，以确保乙醇的纯度。
第五阶段：除水处理生产的燃料乙醇中会有一定量的水分，需要通过脱水处理使得乙醇的含水量降至工业标准以下，一般采用分子筛吸附或气相或蒸馏等方法进行脱水处理。
第六阶段：添加剂处理最后一步是对乙醇进行添加剂处理，这包括添加防腐剂、防结霜剂、色素等，以提高乙醇的稳定性和适用性，保持产品的质量和使用寿命。
通过以上几个阶段的工艺流程，原料中的糖类物质被转化为燃料乙醇，成为一种环保、可再生的生物能源，其生产工艺流程相对复杂，需要控制好各个环节的操作条件和原料质量，以便生产出高质量的乙醇产品。
同时，通过改良工艺流程，优化生产设备，采用新型酶类和菌种等，还可以提高乙醇的产率和降低生产成本，促进生物燃料乙醇产业的可持续发展。
化学生物专业玉米发酵生产燃料乙醇的工艺设计
4.4.2 塔高与塔径........................................................................................... 21 4.4.3 塔(T-2)塔板主要工艺尺寸...................................................................26 4.4.3.1 溢流装置的计算............................................................................... 26 4.4.3.2 塔板分块........................................................................................... 28 4.4.3.3 筛板计算........................................................................................... 28 4.4.3.4 筛板的流体力学验算....................................................................... 28 4.4.4 塔板负荷性能图的计算...................................................................... 29 4.5 换热器选型................................................................................................. 33 4.5.1 塔（T-1）塔顶冷凝器（E-1）............................................................33 4.5.2 塔（T-2）塔顶冷凝器（E-2）............................................................33 4.6 储罐选型..................................................................................................... 34 4.6.1 储罐(V-1)...............................................................................................34 4.6.2 其它储罐选型....................................................................................... 34 4.7 泵的选型..................................................................................................... 35 4.7.1 泵(P-1)................................................................................................... 35 4.7.2 其它泵的选型....................................................................................... 35 4.8 小结......................................................................................................................................................... 35 符号说明...................................................................................................... 36 参考文献...................................................................................................... 37
燃料乙醇工艺的化学工程分析
燃料乙醇工艺的化学工程分析燃料乙醇是一种重要的替代能源，对于减少对化石燃料的依赖，保护环境具有重要意义。
燃料乙醇工艺是将天然植物中的淀粉、糖类等通过发酵和蒸馏等方式转化成乙醇燃料的过程。
本文将通过化学工程的角度对燃料乙醇工艺进行分析，探讨其生产过程、工艺优化以及发展趋势。
一、燃料乙醇生产工艺燃料乙醇生产过程可以分为原料处理、发酵、蒸馏和干燥等几个主要步骤。
首先是原料处理，主要是将玉米、小麦、甘蔗等含有淀粉或糖类的植物材料进行粉碎、糖化和糖化液处理。
然后是发酵过程，将糖化液与酵母菌接种发酵，产生乙醇和二氧化碳。
接着是蒸馏过程，经过蒸馏可以将发酵液中的乙醇和水分离，得到高浓度的乙醇。
最后是干燥，将蒸馏后的乙醇经过干燥处理，去除其中的水分，得到纯净的乙醇产品。
1. 糖化反应燃料乙醇的生产过程中，糖化反应是一个非常重要的步骤。
在糖化过程中，淀粉或糖类被酶解成糖化液，糖化液中含有葡萄糖和麦芽糖等可被酵母细菌利用的碳源。
糖化反应主要是通过淀粉酶和葡萄糖酶等酶类催化剂的作用，将淀粉水解成可发酵的糖化物质。
2. 发酵反应发酵反应是燃料乙醇生产中的关键步骤，通过发酵反应可以将糖化液中的糖分转化成乙醇和二氧化碳。
发酵反应主要是利用酵母菌这种微生物来实现的，酵母菌能够分解葡萄糖和麦芽糖，产生乙醇和二氧化碳。
发酵反应的化学方程式如下所示：C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO23. 蒸馏反应蒸馏反应是将发酵后得到的含有乙醇的发酵液中的乙醇和水分离的过程。
乙醇和水的沸点差异不大，需要采用精馏的方法进行分离。
通常采用精馏塔进行多级精馏，使得乙醇和水能够有效地分离。
通过蒸馏反应，可以得到高浓度的乙醇。
在燃料乙醇生产工艺中，为了提高生产效率、降低成本以及减少对环境的影响，需要对工艺进行优化。
一般来说，可以从原料预处理、发酵条件控制、生产设备改进等方面进行优化。
1. 原料预处理原料预处理是燃料乙醇生产工艺中的一个重要环节，对原料的预处理能够影响后续发酵过程的效果。
燃料乙醇的制备流程
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1. 原料处理。
选择富含淀粉或纤维素的原料，如玉米、甘蔗、木薯或秸秆。
燃料乙醇生产工艺
燃料乙醇生产工艺燃料乙醇是一种可再生的能源，被广泛应用于汽车燃料和化工工业。
乙醇的生产工艺涉及多个步骤，包括生产原料的选择、发酵和蒸馏。
首先，生产燃料乙醇的关键是选择合适的原料。
目前主要使用的原料有玉米、甘蔗、甜菜根和木质纤维等。
这些原料含有丰富的淀粉或糖分，可以通过发酵转化为乙醇。
其次，原料经过清洗和破碎处理后，进入发酵罐进行发酵。
在发酵过程中，添加适量的酵母菌和发酵剂，促进糖分的转化。
一般情况下，发酵温度保持在30摄氏度左右，发酵时间为24至48小时。
在发酵过程中，糖分被转化为乙醇和二氧化碳。
发酵完成后，乙醇溶液进入蒸馏塔进行蒸馏。
蒸馏过程中，乙醇的沸点较低，可以与水分开。
蒸馏塔将乙醇和水分离，得到高浓度的乙醇溶液。
一般情况下，蒸馏工艺包括多级精馏和回流冷凝等步骤，以提高乙醇的纯度。
最后，经过蒸馏的乙醇进一步经过脱水处理，去除残余的水分，以增加乙醇的纯度。
脱水处理通常使用丁醇或丙烯醇等脱水剂，将乙醇溶液与脱水剂混合，去除其中的水分。
燃料乙醇生产工艺的关键在于发酵和蒸馏两个步骤。
发酵过程需要控制适当的温度和酵母菌的添加量，以促进糖分的转化。
蒸馏过程则需要采用合适的工艺和设备，以实现乙醇和水的分离。
乙醇的生产工艺也有一些挑战和改进空间。
例如，原料的选择可以根据地区的资源和气候条件进行调整，以提高生产效益。
此外，发酵和蒸馏过程中的能源消耗也是一个关键问题，可以通过改进设备设计和采用高效能源的方式来减少能源消耗。
总之，燃料乙醇生产工艺包括原料选择、发酵和蒸馏等步骤。
通过合理控制发酵和蒸馏过程，可以生产出高纯度的乙醇。
未来，随着生产工艺的不断改进和技术的推进，燃料乙醇的生产将更加高效和可持续。
煤制乙醇生产基础工艺设计
煤制乙醇生产基础工艺设计煤制乙醇是一种通过从煤炭中生产乙醇的技术。
由于煤炭资源丰富，其可用性广泛而廉价，煤制乙醇成为一种可持续的、可再生的能源选择。
在煤制乙醇的生产中，基础工艺设计对于其生产效率和质量具有重要作用。
本文将介绍煤制乙醇生产的基础工艺设计。
1. 原料制备在煤制乙醇生产中，煤是主要原料。
煤需要经过水煤气化或煤焦油加氢裂解等过程，产生可用于乙醇生产的合成气。
该合成气中包含有一定比例的一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等气体，需要通过气体净化来去除不纯物质。
原料制备过程中，需要精确控制煤的煮沸和水煤气化过程的反应温度和压力，以确保气体质量和产量。
2. 气体净化气体净化是煤制乙醇生产的关键步骤，可以用于去除气体中的不纯物和有毒物质。
主要采用的方法是吸附法，采用多种吸附剂对气体进行净化，包括氧化铁、洗石膏、活性炭等。
这些吸附剂可以选择单独使用，也可以组合使用，以去除各类不纯物质。
3. 变换反应变换反应是将合成气转化为乙醇的过程，通常采用気相反应器进行转化。
在反应器中，合成气与高效催化剂接触，通过一系列化学反应，将其中的CO和CO2转化为醇类化合物。
过程中，需保持反应器内部的温度、压力和催化剂的添加量在合适的范围内以保证反应速率和效率。
4. 分离和纯化分离和纯化过程旨在将反应器中产生的混合产物中的乙醇分离出来。
采用蒸馏法、萃取法、吸收法等多种方法对混合物进行分离，得到乙醇、乙醛、甲醇等醇类化合物、水蒸汽和废气等。
通过多级蒸馏、吸收和萃取等方法进行纯化，获得高纯度的乙醇产品。
纯化过程中，要根据掌握的生产技术和产品要求选择合适的纯化方法。
燃料乙醇的生产工艺
燃料乙醇的生产工艺燃料乙醇生产工艺指的是以农作物、废弃物、木质素等为原料，通过发酵和蒸馏等工艺将糖类转化为乙醇的过程。
下面将介绍一种常见的燃料乙醇生产工艺。
首先，在燃料乙醇的生产中，需要选择适合的原料。
常见的原料包括玉米、小麦、甘蔗、木材、稻草等。
这些原料含有丰富的淀粉、纤维素等碳水化合物，在适当的条件下可以转化为糖类，进而发酵生成乙醇。
接着，原料经过破碎和糖化处理。
原料首先需要进行物理或机械破碎，将其分解成较小的颗粒。
然后，在一定温度和pH值的条件下，加入水和酶，将淀粉或纤维素等碳水化合物转化为糖类。
这个过程称为糖化，主要使用的酶有淀粉酶和纤维素酶。
接下来，经过发酵过程。
将糖化液中的糖类转化为乙醇的过程称为发酵。
常见的发酵菌有蔗糖酵母菌和木质素酵母菌等。
发酵过程需要控制温度、pH值和氧气供应等因素，使得发酵菌能够充分利用糖类进行生长和代谢，产生乙醇。
发酵结束后，需要对发酵液进行蒸馏。
蒸馏的目的是将发酵液中的乙醇与其他杂质分离开。
蒸馏过程可以使用常规或连续蒸馏设备，通过控制温度和压力，将乙醇与水以及其他挥发性成分分离开。
最终得到的是高纯度的乙醇。
最后，对蒸馏后的乙醇进行脱水处理。
脱水工艺是为了去除乙醇中的水分，提高乙醇的纯度。
常见的脱水方法有吸附剂吸附、蒸汽进一步蒸馏等。
通过脱水工艺，可以得到高纯度的燃料乙醇。
总的来说，燃料乙醇的生产工艺包括原料选择、糖化、发酵、蒸馏和脱水等环节。
每个环节都需要控制适当的条件和使用合适的设备和酶等辅助剂。
随着科技的发展，燃料乙醇的生产工艺也在不断创新和改进，以提高乙醇的产量和纯度，同时减少能源和资源的消耗，促进可持续发展。
燃料乙醇初步设计(说明书)1
第一册自备热电站总目录第一分册说明书第二分册图纸第三分册主要设备材料清册第四分册概算书目录1 概述 (1)2 电力系统部分 (4)3 总图运输部分 (13)4 热机部分 (21)5 运煤部分 (43)6 除灰渣部分 (47)7 化学部分 (53)8 电气部分 (61)9 热工自动化部分 (74)10 建筑结构部分 (80)11 采暖通风及空气调节部分 (94)12 水工部分 (102)13 环境保护部分 (108)14 消防部分 (120)15 劳动安全及工业卫生部分 (130)16 节能能源及原材料 (144)17 施工组织大纲部分 (145)18 运行组织及设计定员部分 (147)附件：1、国家发展计划委员会文件，计产字[2001]437号“国家计委关于吉林60万吨变性燃料乙醇项目可行性研究报告的批复”。
2、国家环境保护总局环审（2001）115号“关于吉林天河酒精有限公司燃料洒精项目环境影响报告书审查意见的复函”。
3、关于自备热电站机、炉设计调整会议纪要（2001年9月20日）。
4、吉林天河酒精有限公司“黑龙江烟煤煤质分析资料”。
5、给“省电院”提供的设计条件变更。
6、电负荷资料（2002年1月17日）。
1 概述1．1 项目概况吉林燃料乙醇有限责任公司燃料乙醇工程是国家“十五”期间规划重点项目，是玉米深加工转化和我国利用可再生资源进行能源结构调整，减轻汽车尾气排放造成环境污染的有效途径。
吉林燃料乙醇工程建设规模30万吨/年，需耗蒸汽：冬季最大359.44t/h；夏季平均287.96t/h（表压1.0MPa）。
因此需有一座与之相配套的热电站。
拟建的热电站位于吉林市西北郊的吉林市经济技术开发区，距市中心20Km以内，厂区地势平坦，濒临第二松花江，厂区附近有吉长、长珲高速公路和吉长铁路，交通十分方便。
建厂条件非常优越。
1．2 设计依据及范围1.2.1 国家发展计划委员会文件，计产字[2001]1437号“国家计委关于吉林60万吨变性燃料乙醇项目可行性研究报告的批复”。
年产14万吨燃料乙醇厂初步工艺设计重点设备——发酵罐毕业论文
毕业设计说明书(论文)作者：常月媛学号：0904150101院系：化学工程学院专业：生物工程题目：年产14万吨燃料乙醇厂初步工艺设计重点设备——发酵罐指导者：刘月华副教授吴冬志工程师评阅者：2013 年6 月吉林摘要燃料乙醇的开发和研究在当今世界面临着能源枯竭的情况下，具有重要的战略意义。
本毕业课题总结了燃料乙醇的基本情况和国内外使用现状，论述了我国推广使用燃料乙醇的意义。
采用干法粉碎技术对原料进行粉碎处理，运用喷射闪蒸技术进行常压蒸煮，通过液糖化过程，进行大罐连续发酵，采用传统式三塔蒸馏技术直接蒸汽进行加热蒸馏，排醛脱水得到无水乙醇，最后以95:5（体积比）和93号汽油混合变性，得到成品燃料乙醇。
运用理论基础知识，本设计对年产14万吨燃料乙醇生产过程进行了工艺计算，为最初设备选型提供理论依据。
再根据本文所采取的的工艺流程和工艺计算做出主要的设备选型。
同时，针对乙醇生产后的乙醇糟和废水进行处理，节约了投资成本，保护环境，增加经济效益。
关键词：燃料乙醇；工艺设计；工艺流程；设备选型AbstractThe research and development of fuel ethanol has important strategic significance, in today's world is facing energy depletion situation. This paper summarizes the basic situation of fuel ethanol and the use of fuel ethanol at home and abroad, at the same time, discussed our country to promote the use of fuel ethanol significance. Dry grinding technology which uses for raw materials pulverizing process, using the flash technologies injection pressure cooking, after saccharification process the fluid into large tanks in progress continuous fermentation, using the three-tower distillation technology to heat distillation, Finally, 95:5 (volume ratio) and 93 gasoline hybrid variability, get finished fuel ethanol. The use of basic knowledge of the theory, the design for the annual output of 140,000 tons of fuel ethanol production process of the calculation process, in order to provide a theoretical basis for the initial equipment selection. Taken according to this process and the process of making a major computing equipment selection. Meanwhile, treatment the bad ethanol and wastewater which is getting ethanol production will save the cost of investment, protect to the environment and increase to economic efficiency.Key words: fuel ethanol; process design; process flow; equipment selection目录摘要 .................................................................................................................................. Abstract .. (I)第1章绪论 01.1 中国酒精工业的发展历史 01.2 我国酒精工艺和装备技术的发展 (1)1.3 解决酒精生产问题的对策 (1)1.4 酒精工业的发展趋势 (2)1.5 开发燃料乙醇的意义 (2)1.6 燃料乙醇在国外发展的情况 (3)第2章设计概论 (5)2.1 毕业设计的目的 (5)2.2 毕业设计的题目 (5)2.3 毕业设计的任务 (5)2.4 毕业设计的指导思想 (5)2.5 毕业设计的依据 (6)2.6 厂址选择原则 (6)2.7 厂址选择 (6)2.8 原料来源、规格 (9)2.9 主要辅料的质量标准 (11)2.10 水的质量标准 (13)2.11 燃料乙醇成品的质量标准 (14)2.12 主要工艺参数 (16)2.13 环保措施 (16)2.13.1 CO2的综合利用 (16)2.13.2 杂醇油的回收 (16)2.13.3 酒精酵母的利用 (17)2.13.4 酒精糟的回收利用 (17)第3章酒精生产工艺流程的设计和说明 (18)3.1 酒精的性质、用途及生产方法的概述 (18)3.1.1 酒精的性质 (18)3.1.2 酒精的用途 (18)3.1.3 玉米原料生产酒精流程 (18)3.2 工艺条件及说明 (19)3.2.1 玉米粉供应工序 (20)3.2.2 液化糖化工序 (20)3.2.3 发酵工序 (21)3.2.4 蒸馏工序 (22)3.2.5 变性及后处理部分 (23)第4章酒精生产过程中的物料和热量衡算 (26)4.1 以玉米为原料年产14万吨燃料乙醇厂总物料衡算 (26)4.1.1 工艺技术指标及基础数据 (26)4.1.2 原料消耗计算 (26)4.1.3 蒸煮醪量的计算 (27)4.1.4 糖化醪和发酵醪量的计算 (28)4.1.5 废醪量的计算 (29)4.1.6 其他辅助材料消耗量 (29)4.2 年产14万吨燃料乙醇厂水、煤、电的消耗计算 (31)第5章重点设备——发酵罐的设计 (32)5.1 发酵罐的作用结构及材质 (32)5.1.1 发酵目的 (32)5.1.2 发酵分类 (32)5.1.3 发酵罐结构 (33)5.1.4 发酵罐特点 (33)5.2 发酵罐容积和个数的确定 (34)5.2.1 发酵罐容积 (34)5.2.2 发酵罐数量 (34)5.3 发酵罐冷却面积和冷却装置的设计 (35)5.4 发酵罐的其他尺寸 (37)第6章设备的设计与选型 (40)6.1 原料输送装置的选型 (40)6.2 液糖化工段 (41)6.2.1 糖化罐选型 (41)6.2.2 液化罐选型 (42)6.2.3 维持罐选型 (42)6.3 发酵工段 (43)6.3.1 酒母罐选型 (43)6.3.2 酒精捕集器 (43)6.4 蒸馏工段 (44)6.4.1 蒸馏设备 (44)6.4.2 换热器的选型 (44)6.4.3 粗馏塔的计算 (44)6.4.4 精馏塔的设计 (48)6.4.5 排醛塔 (59)第7章总体平面设计及全厂定员 (62)7.1 总体平面设计 (62)7.1.1 总体平面设计依据 (62)7.1.2 总体平面设计原则及要求 (62)7.1.3 总体平面设计内容 (63)7.2 全厂定员 (64)7.2.1 全厂定员表 (64)7.2.2 工作制度和薪酬制度 (64)参考文献 (66)致谢 (68)第1章绪论酒精工业是基础的原料工业，其产品主要用于食品、化工、军工、医药等领域。
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
乙醇燃料生产工艺
乙醇燃料生产工艺
乙醇燃料生产工艺是利用生物质原料经过发酵和蒸馏过程制取乙醇燃料的过程。
以下是乙醇燃料生产的工艺流程介绍。
1. 生物质原料准备：生物质原料可以是包括玉米、小麦、甘蔗、木材、废纸等，首先需要对原料进行处理，如研磨和粉碎，以便于后续的水解和发酵过程。
2. 酶解和水解：粉碎好的生物质原料与适量的水混合，然后加入酶解酶，将其封装在反应器中进行酶解和水解。
酶解酶可以将生物质中的纤维素和淀粉等碳水化合物分解成糖类物质。
3. 发酵：经过酶解和水解后的糖类物质通过添加适量的微生物（如酵母）进一步发酵成乙醇。
发酵过程需要控制适宜的温度、pH值和氧气供应等条件。
4. 蒸馏：发酵得到的液体含有大量的乙醇和其他杂质，需要进行蒸馏分离。
首先利用蒸汽或真空将液体加热，使乙醇蒸发出来，再通过冷凝器冷却将乙醇气体变成液体。
5. 除水：蒸馏得到的乙醇燃料中含有一定的水分，需要进行除水处理。
一种常用的方法是采用分子筛吸附技术，通过吸附剂与水分子相互作用，将水分子吸附掉。
6. 精馏：经过除水处理后，还可以通过进一步精馏过程，使乙醇燃料纯度更高。
精馏是利用乙醇和其他有机物的不同沸点进行分离，将高纯度的乙醇燃料收集。
7. 乙醇储存和运输：生产得到的乙醇燃料需要进行储存和运输。
乙醇具有易燃和挥发性的特点，因此需要采取相应的安全措施，比如使用特殊的储罐和运输容器。
以上就是乙醇燃料生产的主要工艺流程。
随着生物质能源的重要性日益增加，乙醇燃料作为一种可再生的燃料，具有很大应用前景。
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。
燃料乙醇工厂设计
年产120000吨乙醇工艺设计1摘要燃料乙醇被广泛应用于食品、化工医药、染料、国防等行业。
乙醇不仅可作为一种燃料，更是一种战略物资，世界上2/3的乙醇被用作燃料。
发展乙醇不仅可以促进农业的可持续发展，并且可以作为清洁能源代替汽油或汽油添加剂，减少工业大气污染，保护环境，同时也可缓解原油进口的压力。
发酵法生产乙醇原料主要有淀粉质原料，糖蜜原料和亚硫酸盐造纸废液等。
而淀粉质原料木薯含淀粉量高，木薯的块跟淀粉含量达25-30％左右，木薯干淀粉含量达70％左右，是被誉为“淀粉之王”。
木薯加工性能良好，也不与粮食争地，是一种有很大发展潜力的乙醇生产再生资源，将其应用到发酵乙醇工业，具有广阔的发展前景。
本设计简述了从木薯原料预处理、液化、酶糖化到发酵生产后处理整个发酵乙醇生产工艺流程及其物料、水平衡、热量等衡算。
关键词：乙醇木薯发酵工艺Title Thesis Foreign AbstractAbstractAlcohol is widely used in the food, chemical medicine, dyes, defense and other industries. Alcohol not only can be used as a fuel, but also a strategic commodities, the world's 2 / 3 of alcohol to be used as fuel. Alcohol can not only promote the development of agriculture in sustainable development, and could serve as a clean energy instead of petrol or gasoline additives to reduce industrial air pollution, the protection of the environment, but also to ease the pressure on crude oil imports.Alcohol fermentation production of raw materials mainly starch raw materials, molasses and raw materials such as sulfite waste liquor recycled paper. The cassava starch-containing raw materials of high starch, tapioca starch content with the block of 25-30 percent, dry cassava starch content of about 70 percent, is known as "the king of starch."Cassava Processing Performance good, not to fight with food, and it was a great potential for development of renewable resources alcohol production, its application to the fermentation alcohol industry, has broad prospects of development. The design brief pretreatment of rawmaterials from cassava, liquefaction, saccharification enzyme fermentation production to post-processing the entire production process and the alcohol fermentation materials, water balance, such as heat accounting。
乙醇生产工艺流程设计与能耗分析
乙醇生产工艺流程设计与能耗分析随着可再生能源的不断发展和资源的紧缺，乙醇作为一种重要的生物燃料，在工业领域的应用越来越广泛。
乙醇生产工艺的设计和能耗分析是确保生产效率和经济性的关键因素。
本文将探讨乙醇生产工艺的流程设计以及能耗的分析。
一、乙醇生产工艺流程设计乙醇生产工艺流程设计的目标是提高乙醇的产量和纯度，同时减少原料消耗和废物排放。
一种常见的乙醇生产工艺流程是通过碳水化合物的发酵来获得。
以下是一个简化的乙醇生产工艺流程设计：1. 原料准备：选择适当的资源作为碳源，如玉米、蔗糖或淀粉。
将原料经过预处理，如研磨、搅拌和浸泡，以便更好地释放可用的碳水化合物。
2. 糖化：将经过预处理的原料加入糖化罐中，加入适量的水和酶。
酶的作用是将复杂的碳水化合物分解成简单的糖。
糖化过程需要一定的温度和时间来保证酶的活性和反应的进行。
3. 发酵：将糖化得到的液体转移到发酵罐中，加入乙酸发酵菌。
菌种会将糖分解成乙醇和二氧化碳。
同时，发酵过程会产生热量，需要适当的温度控制来保持菌的活性。
4. 蒸馏：通过蒸馏将发酵得到的液体分离，获得高浓度的乙醇。
蒸馏过程是将液体加热至乙醇的沸点，使其蒸发，然后再冷却凝结收集。
5. 除水：蒸馏过程中，除了乙醇，还会同时收集到一定量的水。
为了获得纯度更高的乙醇，需要进一步去除水分。
一种常见的方法是采用分子筛或质子交换树脂等干燥剂进行吸附除水。
6. 能源回收：乙醇生产过程中产生的废热可以通过换热器进行能源回收。
将废热转移到需要加热的部分，减少能源消耗。
二、能耗分析能耗分析是对乙醇生产过程中能源利用的评估，目的是找出能源消耗较多的环节，从而采取相应的措施降低能耗。
以下是对乙醇生产工艺中能耗较高的几个环节的分析：1. 糖化环节：糖化过程需要加热和保温来维持适宜的温度，这会消耗较多的能源。
可以通过提高酶的活性和使用更高效的糖化设备来减少能耗。
2. 发酵环节：发酵过程中的温度控制是一个关键环节。
过高或过低的温度都会对菌的生长和乙醇产率产生负面影响。
新建年产1亿升燃料乙醇生产工艺设计说明书
一、前言1.1燃料乙醇的概念 (3)1.2燃料乙醇的特点 (3)1.3发展燃料乙醇的意义 (4)二、原料资源 (6)2.1生物乙醇的原料 (6)2.2生产用纤维素酶 (8)2.3纤维素酶解的方式 (9)三、燃料乙醇生产所用微生物 (9)3.1产霊菌种 (9)3.2乙醇生产菌种 (9)四、燃料乙醇生产常用方法 (10)4.1预处理常用方法 (10)4.2玉米秸秆酶法糖化 (10)4.3乙醇发酵工艺 (11)4. 4工艺流程示意图 (11)4.5操作方法 (11)五、物料衡算和主要设备 (13)5.1物料衡算 (13)5.2主要设备 (14)六、产品质量管理 (16)七、体会和感想 (17)八、参考文献 (17)—、刖弓1.1燃料乙醇的概念燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99. 5%以上的无水乙醇。
根据中华人民共和国国家标准'‘变性燃料乙醇”(GB 18350-2001)和“车用乙醇汽油” (GB 18351-2001) 的规龙，燃料乙醇是未加变性剂、可作为燃料用的无水乙醇。
变性燃料乙醇是以淀粉、糖质为原料，经发酵、蒸慵制的的乙醇，脱水后再添加变性剂而得。
加变性剂后水分应小于0. 8%,不可食用。
1.2燃料乙醇的特点1.2. 1可作为新的燃料替代品可作为新的燃料替代品,减少对石汕的消耗。
乙醇作为可再生能源，可直接作为液体燃料或者同汽汕混合使用，可减少对不可再生能源-仃油的依赖，保障本国能源的安全。
1. 2. 2辛烷值髙抗爆性能就好作为汽油添加剂，可提高汽油的辛烷值。
通常车用汽油的辛烷值一般要求为90或 93,乙醇的辛烷值可达到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提髙汽油的辛烷值，且乙醇对烷婭类汽汕组分(烷基化油、轻石脑油)辛烷值调合效应好于烯烧类汽油组分(催化裂化汽油)和芳炷类汽油组分(催化重整汽油)，添加乙醇还可以较为有效地提高汽汕的抗爆性。
1. 2. 3减少矿物燃料的应用以及对大气的污染乙醇的氧含量髙达34. 7%,乙醇可以按较甲基叔丁基毬(MTBE)更少的添加量加入汽油中。
生物质制取燃料乙醇工艺流程
生物质制取燃料乙醇工艺流程生物质制取燃料乙醇，这可真是个超有趣的事儿呢！一、生物质是啥？生物质啊，就是那些有生命的、能生长的东西啦，像植物啊、农作物秸秆啊之类的。
这些东西在大自然里到处都是，就像是一个个小小的能源宝库等着我们去开发。
比如说玉米秸秆，在农田里收完玉米之后，那秸秆就被留在地里，以前很多时候就被烧掉或者扔掉了，多浪费呀。
但其实它们可以用来制取燃料乙醇呢。
二、制取燃料乙醇的准备工作。
在开始制取之前呢，得先把生物质处理一下。
就像我们做饭之前要洗菜切菜一样。
对于生物质，要先把它们切碎，切成小小的一块一块的。
这就好比把一个大蛋糕切成小块，方便后续的加工。
而且还得进行预处理，把生物质里的一些杂质去掉，就像挑出菜里的烂叶子一样，让剩下的都是能用来制取乙醇的“精华”部分。
三、发酵过程。
接下来就到了超神奇的发酵环节啦。
这里面会用到微生物，这些微生物就像是小小的酿酒师。
把处理好的生物质和一些特殊的微生物放在一起，在合适的温度和环境下，微生物就开始工作啦。
它们把生物质里的糖分转化成乙醇。
这个过程就像是一场小小的聚会，微生物们在生物质这个大舞池里欢快地跳舞，然后就“变”出了乙醇。
你能想象吗？那些原本看起来普普通通的农作物残渣，在微生物的魔法下，就变成了可以做燃料的乙醇呢。
四、分离与提纯。
发酵完了之后呀，乙醇可不是自己乖乖地就出来了，还得把它从那些混合物里分离出来。
这就有点像从一堆沙子和水的混合物里把水弄出来一样。
要通过一些特殊的方法，像蒸馏之类的。
蒸馏就是利用乙醇和其他物质沸点不一样的特点，把乙醇给蒸出来，然后再进行提纯，让乙醇的纯度变得更高。
这个过程就像是把一个调皮的小孩子从一群小伙伴里单独找出来，然后再把他打扮得漂漂亮亮的，这里就是让乙醇变得更纯净啦。
五、制取燃料乙醇的意义。
制取燃料乙醇可不光是为了好玩哦。
它对我们的环境可好了呢。
你想啊，燃料乙醇燃烧的时候，比传统的汽油产生的污染物要少很多。
这就像是一个环保小卫士，在汽车的发动机里努力工作，让汽车排出的尾气不那么脏脏的。
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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。
设计容包括：第一部分阐述了乙醇的性质、用途、国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 work.Firstly,the design introduced the physical and chemical characters of ethanol,and the dome stic and oversea’s production were inferred .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 briefly.In the second section,the mass balance and heat balance were made and then gotten the final flux of in/out materials.The third part mainly included the fractionating tower design and the calculations in calculations results.In addition ,the appropriate equipments were selected which depending on calculations results above.At 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1.1 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46.07，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。
可与水以任何比例混合并产生热量，混合时总体积缩小。
纯乙醇的相对密度为0.79，沸点78.3℃，凝固点为-130℃。
燃点为424℃，乙醇易挥发、易燃烧。
乙醇能使细胞蛋白凝固，尤以体积分数为75％的乙醇作用最为强烈，浓度过高。
细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向组织部渗透，作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固。
因此，常用75％(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。
[4] 乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速分解放出热量。
少量乙醇对大脑有兴奋作用。
若数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。
工业酒精含乙醇约95％．含乙醇达99.5％以上的酒精称为无水乙醇。
含乙醇95．6％、水4%的酒精是恒沸混合液，沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。
制取无水乙醇时。
通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。
工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇，有毒．不能掺水饮用。
1.2 乙醇的化学性质乙醇属于饱和一元醇。
乙醇能够燃烧。
能够和多种物质如强氧化物、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。
在乙醇分子中，由于氧原子的电负性比较大。
使C-0键和O-H 键具有较强的极性而容易断裂，这是乙醇易发生反应的两个部位。
1.2.1乙醇燃烧反应机理乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方，都是先裂解成为碳和氢气，然后燃烧，所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作燃机燃料。
在较高的温度下．乙醇可以发生分子脱水生成烯烃，可以认为，乙醇燃烧的反应首先是分子脱水形成烯烃，烃再裂解形成碳和氢气，然后碳和氢气在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，乙醇燃烧反应的总反应式：CH3CH2OH+3O2--2CO2+3H2O+Q1.2.2乙醇的着火和燃烧特性乙醇的引燃温度为434 ℃。
在空气中燃烧表现活化能为176．7 kJ／tool。
火焰呈蓝色，最高火焰温度可以达到1 000℃以上。
乙醇闪点较低，闭口状态下只有12．5℃。
最小点火能量也仅为0．63mI，所以非常易于引燃。
另外乙醇的爆炸极限上下限围也较宽．有爆炸的危险性。
[5]1.3变性燃料乙醇按照我国国家标准“变性燃料乙醇”(GBl8350—2001)和“车用乙醇汽油”(GBl835l一2001)的规定，燃料乙醇是未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。
变性燃料乙醇是以淀粉、糖质为原料，经发酵、蒸馏制得，脱水后，再添加变性剂改性的乙醇。
车用乙醇汽油．就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料，是替代和节约汽油的最佳燃料。
随着化石资源渐趋枯竭，越来越多的国家已经将乙醇等替代能源为代表的能源供应多元化战略当成能源政策的一个主要方向。
石油价格的上涨、燃料乙醇制造技术的不断进步、乙醇燃料汽车的广泛使用和燃料乙醇可再生原料来源的拓展，使燃料乙醇产业具有可靠的经济可行性和技术可行性。
另外．燃料乙醇在柴油机上的应用，可以进一步扩大燃料乙醇的应用围，这将为燃料乙醇的利用提供更广阔的空间。
为规燃料乙醇发展。
一些国家制定了相应的国家标准，表1为我国变性燃料乙醇国家标准(GBl8350—2001)。
表1.1我国变性燃料乙醇国家标准(GBl8350—2001)项目指标外观清澈透明．无肉眼可见悬浮物和沉淀物乙醇/％(V/V) ≥92.1甲醇/％(V/V)胶质／mg·(100 mL)4 水分/％(V/V)无机氯(以Cl计)／rag·L-1酸度(以乙酸计)mg·L-1铜／mg.LpH值≤0.5≤5.0≤0.8≤32≤55≤0.08 6.5-9.0由表1可见．乙醇中改性剂的体积分数为1．96％一4．76％。
由于水分的增加易造成乙醇汽油相分离。
导致汽车运转故障。
同时。
乙醇有较强的吸湿性，必须对水分严加控制。
以避免出现油水相分离的问题．所以水的体积分数对于车用乙醇汽油是一个非常重要的指标。
国标要求加变性后，水份应小于0．8％，为防止车用乙醇汽油在发动机燃烧过程中腐蚀金属部件及堵塞管路系统。
标准中还规定了甲醇、实际胶质、无机氯、酸度、铜的限量指标。
[6-7]2 燃料乙醇主要特点及用途2.1辛烷值及抗爆性乙醇的辛烷值(RON)达到111，辛烷值(MON)为91。
添加乙醇可以较有效地提高汽油的抗爆性．有关研究结果显示，国典型催化裂化汽油中添加体积分数为1的乙醇后，其辛烷值(RON)提高3．4个单位。
辛烷值(MON)增加1．4个单位。
乙醇对烷烃类汽油族组成(烷基化油、轻石脑油)的辛烷值调合效果好于烯烃类汽油族组成(催化裂化汽油)和芳烃类汽油族组成。
可见乙醇辛烷值高，抗爆性能好。
2.2乙醇的体积分数对调合蒸汽压的影响乙醇在40℃时的饱和蒸气压为18 kPa。
但研究表明．乙醇调入汽油后．会产生明显的蒸气压调和效应．调和后的车用乙醇汽油蒸气压显著增加．直到乙醇在混合燃料中的比例达到22％时．饱和蒸气压才降低到和调和组分汽油的值相等。
乙醇的体积分数最高可达34．7％．与MTBE相比，乙醇在汽油中的添加量较少(美国含氧汽油常需添加乙醇的体积分数为7．7％。
新配方汽油通常添加乙醇的体积分教为5．7％)。
添加乙醇体积分数为7．7％的汽油，氧的质量分数达到2．7％：乙醇添加体积分数为10％的汽油，氧的质量分数可以达到3．5％。
但乙醇调入汽油后会产生蒸气压调合效应，乙醇汽油的调合蒸气压随乙醇的体积分数的增加而提高。
2.3乙醇调合汽油对汽车尾气排放的影响通过添加乙醇或其它舍氧化合物．改变汽油组成，美国新配方汽油可以有效降低汽车尾气排放．使用乙醇体积分数为6％的加州新配方汽，与常规汽油相比，碳氢化合物排放降低10％。
C0排放减少21％．氮氧化合物排放减少7o，有毒气体排放降低90％。
使用乙醇体积分数为85％、汽油体积分数为15％的混合燃料(E15)，而不改变其他条件，与常规汽油相比，碳氢化合物排放降低5％，氮氧化合物排放减少40%，CO增加约7％。
我国研究结果表明，燃用E15和E25(乙醇体积分数为25％、汽油体积分数为75％的混合燃料)时．碳氢化合物含量比燃用汽油分别下降16．2％和30%．CO排放分别减少30%和47％。
[8]2.4乙醇的主要用途乙醇既是一种基本的化工原料．广泛应用于化工、食品、饮料工业，军工、日用化工和医药卫生等领域，同时又是一种绿色新能源．并且乙醇作为一种优良的燃料(其燃烧值达到26 900kJ/mol)，可以提高燃油品质。
利用燃料乙醇的优点：①可以替代或部分替代汽油作发动机燃料。
减少汽油用量，缓解化石燃料的紧，从而减轻对石油进口的依赖，提高国家能源安全性；②乙醇作为汽油的高辛烷值组分，调和辛烷值一般在120以上，可提高点燃式燃机的抗爆震性，使发动机运行更平稳：③因乙醇是有氧燃料，掺混到汽油中，可替代对水资源有污染的汽油增氧剂MTBE(甲基叔了基醚)。
使燃烧更充分，使颗粒物、一氧化碳、挥发性有机化舍物(VOC)等大气污染物排放量平均降低1／3以上．起到节能和环保作用；④可以有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位积炭的形成．延长主要部件的使用寿命。
更重要的是，乙醇是太阳能的一种表现形式．在整个自然界这个大系统中，乙醇的整个生产和消费过程可形成无污染和非常清洁的闭路循环过程，永恒再生，永不枯竭。