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第38章 亲了他垂涎已久的小姑娘-追书神器官网
第38章 亲了他垂涎已久的小姑娘
军少掌心宠：甜妻，羞羞哒
第38章 亲了他垂涎已久的小姑娘
正好心替她拍背顺气的战慕谦眸色一滞，手掌僵持在空中。　　方才还病怏怏惨兮兮的小东西笑得一脸玩味，简直就差伸手摸着战首长的下巴戏弄一番了。　　男人眸底染上几分炽色，修长的手指捏着烟嘴狠吸了两口，旋即猛然摁灭了烟头。　　膝盖疼痛的小奶猫惊愕地看着他。　　男人精致如雕刻般的俊脸骤然靠近——　　小奶猫被他压住，出于本能地连连摇头。　　“战，战叔叔你……”　　下一瞬，女孩的两只小软手被他一把握住，压向头顶——　　战慕谦眸色炽热，扳住她细嫩的下巴，急切而焦躁地……重重吻了下去。　　身下的小女人瞪大眼睛，琥珀色的眼珠水光莹莹，战首长却不顾她的惊恐，更加霸道地……　　这突如其来的亲吻仿佛并不沾染晴谷欠。　　只是极为单纯的一个吻……　　一个男人狠狠地亲了他垂涎已久的小姑娘。　　陌生的感觉却令棉棉大脑发懵，反应迟缓……　　她本来就被那支烟呛到，而此时此刻战慕谦口中的烟味浓郁更甚，她终于被呛得忍不住推开他咳嗽起来。　　“咳咳咳！战、战慕谦！你疯啦，呛死我了！满嘴的烟味！”　　小奶猫炸了毛，咳嗽得眼睛里都泛起水光。　　战慕谦却捧起她的小脸，笑容分外玩味：“间接接吻有什么意思，真……岂不是更好？”　　棉棉两只小手抵在他前襟，红着脸狠狠推了他一把。　　“军痞！耍流氓！”　　首长大人难得没有凶她，反而默认一般，伸展长臂将她紧紧地揽在怀中，薄唇温热的呼吸缓缓吐在她微微发烫的腮边：　　“既然嫁了我，与我同床共枕，夜夜笙歌都是身为妻子的义务，我不过亲亲你，怎么就耍流氓了？”　　他薄唇吐出的气息仍旧是染着烟味。　　可是非但不那么呛了，而且还异常的好闻……　　女孩被他摁在胸口，唇齿间满是带着他体温的烟草回味。　　她看着这个身为自己合法丈夫的男人，忽然有些茫然无措。　　“首长叔叔……你真的要我给你做妻子么？”　　战慕谦明显不悦地皱了下眉：“军婚，你想反悔？”　　棉棉看着他拉下脸的样子，暗自吓到，连忙摆摆手，“没有，我只是……我只是忽然觉得难以置信，我竟然嫁人了……”　　战首长勾唇，温柔的嗤笑简直魅惑众生。　　大掌不轻不重地揉捏着她小巧可爱的耳垂，轻轻吹气：“谁叫你吃多了不该吃的东西，把持不住自己。”　　有些事没做过的时候觉得没什么大不了，倒是做过之后才发觉……竟然那么羞耻。　　这根本就不是潇洒霸气，而是……羞涩难为情。　　小女人嘴里嘟囔着，“可是……可是那天晚上，你也有亲过我吗，为什么，为什么我真的一点都不记得了……”　　她懊恼又遗憾的小模样落在战首长的视线中，只觉莞尔。　　他似笑非笑地亲着她娇软的耳垂：“乖，不急，等你膝盖的伤好了，叔叔带你重温旧梦……”军少掌心宠：甜妻，羞羞哒全文阅读_在线阅读_第75章
第75章 姜棉棉，你是不是觉得我治不了你-追书神器官网
第75章 姜棉棉，你是不是觉得我治不了你
军少掌心宠：甜妻，羞羞哒
第75章 姜棉棉，你是不是觉得我治不了你
阮青瞳终于被这边的争执吸引，她看见姜棉棉，似乎很是意外。　　匆匆走了过来，“战小姐，好巧啊。”　　姜棉棉不甚走心地勾了勾唇角，微笑道：“阮姐姐，我的身份……想必你已经知晓了吧，我不姓战，叫我棉棉就好了。”　　韩汀这才将目光从龚小柒的身上挪开，转而盯着姜棉棉，眼底满是不屑。　　分明是几个女人如常对话，整个后台的气氛却无声中变得火药味十足。　　阮青瞳被对面这小姑娘一句话噎得有点尴尬，但她仍然保持着淑女名媛般的微笑，并不否认：“不好意思，一时间忘了改口，棉棉，这位选手可是你的朋友？”　　龚小柒已经错过了入场的时间，49号已经快速替补入场，棉棉瞧了眼她的脸色，只觉得憋了一肚子的火。　　她笑得脸僵了，紧要关头，为了小柒，她尽量放软声音，声线甜腻地道：“是啊，小柒是我从小到大最好的小伙伴儿，事先我们不晓得电贝斯不合规定，既然如此，我们现在换了乐器，阮姐姐，你这么漂亮，就通融一下，好么？”　　阮青瞳精致脸蛋上终于流露出一点为难和窘迫。　　她不是没有派人去调查姜棉棉的底细。　　总统府大千金、叛逆任性、恶贯满盈。　　这个年纪的不良少女通常都喜欢拉帮结派称兄道弟，她的小伙伴被欺负，阮青瞳甚至做好了她会歇斯底里发怒的准备。　　然而姜棉棉却当着众人的面如此讨巧卖乖。　　一字一句咄咄逼人，只要她说一个不字，潜伏在四周的狗仔就可以大肆地写她耍大牌欺负刚入行的小新人。　　阮青瞳笑容得体，不动声色地招呼一旁的工作人员，“这位选手的乐器有点问题，你们带她去选一个合适的，安排在下一个上场吧。”　　韩汀登时就变了脸色，长指烦躁地拨弄了一下自己的头发，妖娆到爆炸。　　“不好吧，大赛明文规定错过入场时间视为弃权。”　　姜棉棉还未开口，阮青瞳却碰了下她的手，无声地制止了她。　　韩汀翻了个大大的白眼。　　她是迟御的正牌女友，而这个龚小柒吧……因为某种原因，她见她一回，就想恁死她一回。　　龚小柒终于顺利入场，韩汀却在后台毫不委婉地讽刺道：“如今的小女孩一个比一个不得了，要么睡首长，要么垂涎自己的舅舅，啧啧啧……”　　她话音未落便踩着尖细的高跟鞋快步往外走，棉棉本能地本想追上去理论，却被一旁的工具箱绊了一下。　　好在宫乔眼疾手快扶住她，“棉姐，冷静点。”　　暴走少女棉嘴里憋着一声靠还没来得及骂，包里的手机忽然震动起来。　　她反手一看，很好，首长大人来电。　　棉棉这才清醒过来，宫乔他们仨这是翘课出来的，而且今天老师好像还说要复习什么重要考点。　　她兔子一般蹦出后台，找了个僻静处接起电话，“叔，有事儿啊？”　　对方缄默半晌。　　听筒里缓缓传出男人阴森森的语气：“姜棉棉，翘课逃学惯了，改不掉是么？”　　“不……叔叔……”　　“你是不是觉得我治不了你，嗯？”您是不是在找：
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按字母分类 ：毕业论文作 学 专 题者： 院： 业： 目：学号：生物工程 年产 25 万吨酒精工厂的设计指导者：2010 年 6 月吉 林
摘 要年产 25 万吨酒精工厂的设计摘 要本设计为年产 25 万吨酒精工厂的设计计。依据东北地区的特点选择以玉米为原料，厂址选 择在有D玉米黄金带‖之称的吉林省吉林市郊区。工艺上的设计为：双酶法液化糖化工艺(提高淀 粉利用率)、连续发酵工艺（提高生产效率） 、五塔压差蒸馏工艺（保证产品质量及提高热能利 用率） 、分子筛工艺，通过物料衡算、设备选型计算、水电汽耗的计算等合理优化设计生产工艺 过程。其中采出酒精量 kg/h，玉米粉量 78773.75 kg/h，闪蒸量
kg/h，蒸汽消 耗量 92032.45kg/h，蒸馏工段总耗水量
kg/h。关键词：食用酒精，液化糖化，发酵，蒸馏I东北电力大学学士学位毕业论文With an Annual Output of 10,000 Edible ethyl alcohol Factory Design―Section Key: Topping still Section AbstractThe design for an annual output of 100,000 tons of fuel ethanol plant design, which focuses on section for the topping still. Based on the characteristics of the northeastern region choose to cornas raw material, the site chosen in a Dgolden maize belt‖, said the outskirts of Siping City, Jilin Province. The process is designed to: double-glycosylated enzymatic liquefaction technology （reduced the heat energy loss）, continuous fermentation process（enhanced the production efficiency） the five towers pressure distillation technology both guaranteed the product quality and , （ to raise the heat energy use factor）, molecular sieve technology, through the material balance, equipment selection, the water consumption of electrical calculations ,to design a reasonable optimal process.Including： production of alcohol kg/h， amount of corn flour78773.75 the kg/h ， the amount of flash kg/h ， Steam consumption 92032.45kg/h ， total water consumption of distillation Section kg/h.Keyword: Edible ethyl alcohol ， Fluid saccharification ， Fermentation ， DistillationII目录目录第1章 绪 论 ................................................................................1 1.1 中国酒精工业的发展历史 ........................................................................... 2 1.2 酒精生产的主要问题 ................................................................................... 2 1.3 解决酒精生产问题的对策 .........................................错误！未定义书签。 1.4 国内外酒精生产技术水平比较分析 ........................................................... 3 第 2 章 设计概论 ................................................................................4 2.1 毕业设计的目的 ........................................................................................... 4 2.2 毕业设计的题目 ........................................................................................... 4 2.3 毕业设计的任务 ........................................................................................... 4 2.4 设计的指导思想 ........................................................................................... 5 2.5 设计的依据 ................................................................................................... 5 2.6 生产方案的确定和产品方案 ....................................................................... 5 2.7 厂址选择 ....................................................................................................... 5 2.8 原料来源、规格及标准 ............................................................................... 8 2.9 主要辅料的质量标准 ................................................................................... 9 2.10 水的质量标准（外观 理化指标及要求） .............................................. 10 2.11 成品品种及质量标准................................................................................ 12 2.12 主要工艺技术参数 .................................................................................... 12 2.13 生产工作制度 ........................................................................................... 13 2.14 环保措施 ................................................................................................... 13 2.14.1 CO2 回收利用 ................................................................................... 13 2.14.2 杂醇油回收...................................................................................... 14 2.14.3 液体、固体 CO2 (干冰) 的制备和贮运 ......................................... 14 2.14.4 酵母回收.......................................................................................... 14 2.14.5 酒精糟回收...................................................................................... 15 第 3 章 酒精生产工艺流程的设计及说明 ................................................ 16 3.1 酒精的性质、用途及生产方法概述 ......................................................... 16 3.1.1 性质.................................................................................................... 16 3.1.2 用途.................................................................................................... 16 3.1.3 玉米原料生产酒精流程.................................................................... 16 3.2 酒精生产工艺流程的确定 ......................................................................... 16 3.3 工艺条件及说明 ......................................................................................... 17 3.3.1 玉米粉供应工序................................................................................ 17 3.3.2 液化糖化工序..................................................................................... 17 3.3.3 发酵工序............................................................................................. 18 3.3.4 酒精蒸馏............................................................................................. 19 第 4 章 酒精生产过程中的物料和热量衡算 ............................................. 24 4.1 物料及热量衡算 ......................................................................................... 24 4.1.1 成熟醪量的计算................................................................................ 24 4.1.2 发酵工段物料衡算............................................................................ 24 4.1.3 液糖化工段物料衡算........................................................................ 31I东北电力大学学士学位毕业论文4.1.4 蒸馏工段物料衡算............................................................................. 34 4.2 水、电、汽消耗的计算 ............................................................................. 42 4.2.1 耗水量的计算.................................................................................... 42 4.2.2 蒸汽消耗量的计算............................................................................ 43 4.2.3 供电设施的计算................................................................................ 43 第 5 章 设备选型的计算 ..................................................................... 45 5.1 液糖化工段 ................................................................................................. 45 5.1.1 糖化罐................................................................................................. 45 5.1.2 闪蒸罐................................................................................................. 49 5.1.3 液化罐................................................................................................. 50 5.1.4 维持罐................................................................................................. 50 5.2 发酵工段 ..................................................................................................... 51 5.2.1 酒母罐................................................................................................ 51 5.2.2 发酵罐................................................................................................ 51 5.3 蒸馏工段 ..................................................................................................... 44 5.3.1 精馏塔................................................................................................ 53 第 6 章 重点设备――粗馏塔 ............................................................... 64 6.1 粗馏塔概况 .................................................................................................. 64 6.2 粗馏塔板类型及结构 .................................................................................. 64 6.2.1 泡罩塔板............................................................................................. 64 6.2.2S（SD）型塔板 .................................................................................. 64 6.2.3 导向筛板............................................................................................. 65 6.2.4 浮阀波纹筛板..................................................................................... 65 6.2.5 斜孔塔................................................................................................. 66 6.3 粗馏塔的计算 .............................................................................................. 66 第 7 章 总体平面设计及全厂定员 ......................................................... 71 7.1 总体平面设计的原则及要求 ...................................................................... 71 7.1.1 依据.................................................................................................... 71 7.1.2 基本原则............................................................................................ 71 7.1.3 要求.................................................................................................... 71 7.1.4 全厂总平面设计................................................................................ 71 7.2 全厂定员 ..................................................................................................... 72 7.2.1 生产部门............................................................................................ 72 7.2.2 动力辅修车间.................................................................................... 72 7.2.3 科研部门............................................................................................ 72 参考文献......................................................................................... 73 致谢语 ............................................................................................ 74II第1章 绪 论第1章 绪 论1.1 中国酒精工业的发展历史历史上，关于蒸馏酒精的最早描述者是 12 世纪的 Mappae lavicula，他在自己的记述中 谈到了酒精可以用作燃料和溶剂。18 世纪末，首选报道了无水酒精的生产方法。但是真正 的工业化酒精生产时 19 世纪末开始发展起来的，一直到第二次世界大战期间，发酵酒精生 产达到了高峰。 在生产发展的同时，有关发酵酒精生产新技术和新工艺的科学研究也得到了迅猛的发 展，一度成为了科学研究的中心议题，发酵酒精生产经历了第二次大发展时期。 我国现代化酒精工业的历史不长，1907 年德国人在哈尔滨建立了第一个酒精厂；1920 年福建酒精厂成立。以薯干为原料；1922 年山东溥盆酒精厂投产，以甜菜糖蜜为原料；1935 年上海中国酒精厂成立，以进口甘蔗糖蜜和薯干为原料，这些都是我国第一批酒精厂。解放 前，我国的酒精工业发展缓慢，到解放前夕，全国总产量不及万吨，淀粉利用率仅 60%左 右，生产工艺均为简写发酵法，糖制剂用的是麦芽，原料不经粉碎，解放后，50 年代初是 恢复时期，产量逐步发展。50 年代中开始进行技术革新，首先用微生物糖化剂代替麦芽； 目前苏联的三段蒸煮代替间歇蒸煮， 进而采用一级真空冷却连续糖化； 糖蜜发酵实行了连续 糖化，淀粉质原料的连续发酵也在一些工厂开始采用液体曲，以后又有糖化酶、液化酶、问 世；80 年代中，80～85℃液化和其他低温蒸煮工艺开始在我国酒精工业中得到应用。近年 来高温 α-淀粉酶、高糖化力酶、耐高温酵母、活性干酵母、差压蒸馏和各种酒糟处理新技 术也开始应用， 同时引进了国外一些酒精联产饲料的成套装备和技术， 使我国的酒精生产水 平上了一个新台阶。1.3 目前酒精生产存在的主要问题随着国名经济的进一步发展，整个社会对酒精的需要量会有所增加，但是，酒精最大的 需要量是作为汽油的代用品，即作燃料。 发酵酒精的成本过高， 国际市场上酒精的价格要比石油贵一倍， 如果成本不降到与石油 相近，则难与石油相竞争。 成产过程中能耗过大，尤其蒸煮和酒精回收过程中能耗特别高。以玉米原料为例，生产 1L 酒精能耗约 1KJ，而每 1L 酒精的燃烧值约为 23446KJ，能量平衡值较低。 如果不大幅度降低能耗，则将在很大程度上失去作为能源的价值。 生产酒精的原料受到土地和水资源的限制， 对于土地较少的国家来说更是如此。 拿我国 的情况来说，根据 80 年代中期有关部门统计，我国到 2000 年汽车燃料将需要
万吨，以掺入 10%计，则 2000 年将需要燃料酒精 480～600 万吨。按每亩产薯干 800kg 计，1东北电力大学学士学位毕业论文将需要新增耕地总数的 1%左右，这几乎是一个无法承受的压力。酒精与民争粮、争地的情 况不解决，要大发展是几乎不可能的。 酒精处理问题是当前酒精生产面临的又一严重问题。每生产 1 吨酒精需要生产 12～15 吨左右的酒糟。一般酒糟的 BOD 值在 2mg/L 之间。这样高浓度的有机度液， 如果不经过处理就排入自然界， 那将成为严重的污染。 一个年产 8 万吨酒精的工厂所产生的 污染负荷和一个 140 万人口的城市产生的生活污水负荷相当。 酒精废糟由于最大，加上处理技术没有过关，目前已经成为了轻工业 各行业中第二大 污染源。为此，酒精处理问题已成为酒精工业能否存在和发展的头等大事。 酒精发酵的强度问题 发酵强度愈大， 同时发酵罐容积生产地酒精就多。 常规的糖蜜问 题间歇酒精发酵，其强度只有 2g/（L? h）。一旦酒精有可能成为燃料，则其产量增加几倍、 几十倍，建新厂投资就很大，运转过程中的经费也大。如果能将发酵强度提高几倍几十倍， 发酵投资将大为减少，最终对成本的降低有利。因此，酒精发酵强度的提高问题，是当今世 界上科学家研究的一个热门课题。1.3 解决酒精生产问题的对策当今我国酒精行业面临的最大课题是原料、 成本和污染等三个问题， 针对述存在的问题， 我国和世界各国的学者、工程技术人员都在研究对策，研究和发展解决上述问题的新菌种、 新工艺、新设备和新技术 解决发酵酒精原料的根出路，在于利用纤维原料（包括纤维素和半纤维素在内的）来代 替粮食原料。这一工艺在美国已基本解决，但是成本还较高，生物技术的进一步发展将最终 解决这个问题，我们在这方面也应跟上，以免到时被动。将粮食原料酒精生产与酒精糟处理 结合起来，使得酒精生产与饲料生产合，实现饲料粮先酿酒精,酒糟作饲料的战略目标是部 分解决酒精生产原料的有效途径。据计算，全国的饲料粮如果都先酿酒精，则可得到 600 万吨酒精和近 600 万吨干蛋白质饲料。而后者的总饲料报酬要比全部饲料粮直接作饲料高。 在节能方面， 主要的努力应放在无蒸煮工艺和酒精节能回收技术的研究上， 将节能消耗 降低 50%或更多是完全可能的。另外，原料粉碎耗电也很大，如何降低粉碎电耗也是应引 起重视的问题。 高发酵强度酒精发酵新工艺也将会有突破性的进展， 现在实验室结果， 发酵强度已超过 100g/ L? ， （ h） 也就是说比间歇发酵提高了 50 倍以上。 为此， 在工业生产争取达到 50g/ L? （ h） 是完全有可能的。 在菌种选育方面， 常规的诱变育种技术加上遗传工程技术， 将有可能获得能直接发酵生 淀粉、纤维素、半纤维素的菌株；纤维素酶高产菌株，耐高温酵母和其他优良的酒精发酵微 生物、 抗杂酒精发酵菌也将有得到的可能。 任何上述一个菌株的获得都将从根本上改变目前 酒精生产地面貌。2第1章 绪 论1.4 国内外酒精生产技术水平比较分析目前国内外酒精加工生产技术发展呈现四大趋势。 采用先进的发酵工艺 系有瑞典阿拉法公司发明， 即将发酵醪液经过滤去除纤维渣， 再 经分离机分离酵母和醪液，酵母回到发酵罐，醪液进入蒸馏工序，可减少酵母培养，缩短发 酵周期，提高产量，减少废液排放。目前澳大利亚、印度等国已采用这种先进的发酵工艺； 我国酒精加工企业多采用固定化酵母提高发酵效率。 推广节能技术 我国推广的糖化节能技术主要是低温蒸煮和糖化，操作温度从 140℃下 降到 80℃，热能消耗下降 40%；蒸馏节能技术主要是气相过塔、压差蒸馏等，可节约蒸汽 30%以上。 应用分子筛脱水和膜蒸发技术 传统的精馏方法只能获得大约 96%的酒精，以往的解 决方法是恒沸技术，现在美国则采用分子筛脱水和膜蒸发技术。其优点是无夹带物，无化学 物、可用简单的计算机操作、操作费用低廉。 应用领域不断扩展 酒精作为一种可再生能源，作为一种清洁的无硫燃料，除用作汽车燃料外，目前已开始与柴油混合进入消费市场，燃料乙醇电池现也开始研制。3第 2 章 设计概论第 2 章 设计概论2.1 毕业设计的目的树立正确的设计思想， 在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果， 选择先进可靠、 安全适用的工艺流程和工艺条件及生产设备；技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低， 在经济上具有合理；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。对物料、水、电、汽进 行平衡计算， 对主要生产设备进行选型与计算， 同时进行重点设备的设计和重点车间平面布 置设计以及全厂平面布置设计， 并绘制图纸。 通过毕业设计使学生熟悉酒精生产过程和解决 一些工程技术问题，培养学生独立查找、分析和使用技术资料，独立编写设计文件，熟练使 用 CAD 软件绘制工艺流程图和设备装配图的能力。2.2 毕业设计的题目年产 25 万吨食用酒精工厂初步设计。2.3 毕业设计的任务(1)确定建厂的意义； (2)厂址选择、建厂规模及布置方案； (3)对所给设计题目进行总体构思，包括工艺流程选择、工艺批次及工艺参数的选取等。 (4)就设计题目的规格进行全厂的物料衡算：包括所有的原辅料、半成品及成品（以 1000kg 原料为基准）→(每批次产量、每天产量、月产量、年产量)。 (5)在物料衡算基础上，进行全厂的设备设计，计算选型，对全厂的所有标准设备通过 生产能力的计算，选出型号功率、设备总量、材料及主要动力设备，最后列出全厂设备一览 表。 (6)对全厂水、电、汽等进行计算，列出衡算表。 (7)重点设备、工艺的设计及讨论。 (8)重点车间平面布置设计和全厂平面布置设计； （9）绘制图纸； (10)全厂经济技术指标的校核、计算。 (11)厂区的交通状况、能源供应、水源情况、原料来源综合分析。 (12)建厂总投资估算。 (13)其他。4东北电力大学学士学位毕业论文2.4 设计的指导思想设计以传统的酒精生产工艺为蓝本， 综合毕业实习时， 收集的资料及查阅的大量相关资 料，力求在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，使其具有现实性和先进性；工艺 流程、选用设备、工艺控制和工艺条件先进可靠、安全适用；生产技术经济指标先进，生产 损耗和能量消耗低，在经济上具有合理性；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。 （1）在工艺上的选择和设备的选用上为确保工艺稳定、可靠和产品质量，部分采用了 传统式，同时进行了革新改造，引进了一部分国外较先进的技术和设备。 （2）设计中考虑尽量降低操作费用及啤酒的单耗量，使其具有上马快、收效大的特点。 （3）设计考虑到食用酒精厂今后的发展趋势（如增加品种、扩大产量等），在建筑和 平面布置上及设备选取上，都留有适当的余地，同时又不致于造成现有设备、场地的太大浪 费。 （4）设计考虑到工人劳动条件的改善及劳动强度的降低，采用了一些新工艺、新设备， 同时又确保酒精质量。 （5）考虑到食用酒精厂的环境，进行了污水处理、CO2 回收等综合利用，不但改善了 环境污染，同时增加工厂的收入。 （6）设计采用部分自动化仪表控制，使本厂在机械化、自动化水平上与国外先进水平 差距缩短了。2.5 设计的依据依据国家和地方政府的经济计划，综合国内、国际市场情况，当地原料、水源、水质、 能源供应及交通运输状况的调查与研究，依据自然状况、查阅大量相关资料，遵从设计的题 目要求，用学过的理论知识与实践知识相结合，进行此题目的设计工作。2.6 生产方案的确定和产品方案从投资能力、销售量、水源、能源供应、供电状况、技术状况等方面综合考察，决定设 计建造一座年产 25 万吨的酒精食用厂，产品质量达到国家优质食用酒精标准，浓度为 95.5%（V）。2.7 厂址选择（1）厂址选择的总原则 ①厂址选择必须符合工业布局，符合所在地区，城市规划的要求，按照国家有关法律、 法规及建设前期工作的规定进行。 ②充分利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；充分利用当地人力、物力、财力5第 2 章 设计概论和自然资源、保护环境、节约用地、不占用粮田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地 管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。尽量远离风景游览区和自然保护区。 拟建年产 25 万吨食用酒精工厂 布置方案： 按功能区分为厂前办公区、生产装置区、生产辅助区、热能动力区、净水处理区、污水 处理区、原料仓储区、成品罐装区、铁路、发远区等。厂区主干道、次干道。 左 侧 区 厂前区 生产区 厂后区 右 侧 区（1）选址地点：位于送花江畔的吉林省吉林市 （2）选择依据：交通便利、空气清洁、无污染、水质好、水源丰富 （3）风玫瑰图（1）地理状况 ①自然条件 a.地理位置 吉林市地处东北腹地长白山脉， 向松嫩平原过渡地带的松花江畔， 三面临水， 四周环山。 东经 125″40′-127″56′，北纬 42″31′-44″40′，东接延边朝鲜族自治区，西临长春市、四平市， 北与黑龙江升接壤，南与浑江市、通化市毗邻。 b.地貌和气候 吉林市右D远迎长白，近绕松花D的形势。由于不同时期的大地构造运动，以及江河的侵 蚀、剥蚀和堆积，形成了中山地区――低山丘陵区――峡谷湖泊去――河谷平原区的地貌， 地势由东南向西北逐渐降低的地理景观。6东北电力大学学士学位毕业论文吉林省处于北半球的中纬地区，欧亚大陆的东部，相当于我国温带的最北部，接近亚寒 带。气候干燥，全省形成了显著的温带大陆性气候特点，并有明显的四季更替。春季干燥多 风， 夏季温热多雨， 秋季温和凉爽， 冬季漫长寒冷。 全年平均气温为 3-5℃， 全年日照
小时，秋季可形成持续数日的晴朗而温和的天气。 c.水文 吉林市境内水系发达，流域面积超过 500 平方公里的河流 18 条，20 平方公里以上的河 流 372 条，由松花江、拉林河、牡丹江 3 条水系的部分河段和支流组成，计划由松花江水。 d.降雨 吉林市境内多年平均水资源量 166.61 亿立方米，据 1999 年统计，当年全市平均降水量 597.2 毫米。 ②技术经济条件 a. 原料供应 吉林市农业发达， 地处世界著名的玉米黄金带上， 是全国重点商品粮基地和农产品加工 基地。吉林省播种面积为 395.9 万公顷，粮食人均占有量、粮食商品率、粮食调出量、玉米 出口连续多年居全国首位，是我国最大的商品粮基地，生产玉米、大豆、睡到等。 b.能源供应 城市的水源蕴藏总量达 170 亿平方米， 是全国少有放入不缺水的城市之一。 工业基础雄 厚，D一五‖时期国家 156 个重点工程有 7 项在吉林市建设。峡谷湖泊区分布在丰满电站大坝 到白山水库上游金银别的沿湖、沿区区域，是丰满、红石、白山三大梯级电站建成后形成的 地貌区域。 c.交通运输 公路、铁路四通八达。铁路年旅客发送量 320514 万人，民用航空已达 5266 万人。地理 位置优越，交通十分便利，是东北地区中部的重要交通枢纽。2.8 原料来源、规格及标准(1)来源：玉米采购在吉林省吉林市 (2)规格及标准，外观 指标 玉米粉（玉米渣、玉米糁）是由脱皮、脱胚的优质玉米精制而成。无有害、有毒物质， 无沙子或其它不纯物，质量一致且符合食品级，无任何添加剂和抗氧剂。 外观： （色泽、气味、口味）正常、无霉变、无杂物，白色至黄色自由流动的颗粒，没 有其它杂质。 气味/味道：具有特有的玉米香味，没有酸味、霉变的味道及其它异味。7第 2 章 设计概论表 2-1 玉米理化指标 项目 细菌总数 大肠菌数 霉菌及酵母数 磷化物定性 氰化物定性 碱性金属物含量 汞 黄曲霉毒素 B1 mg/kg 以 Hg 计 ?g/kg 单位 Cfu/mg MPN/100mg Cfu/mg 指标 ≤50,000 ≤100 ≤2,000 阴性 阴性 0.003％ &0.02 &5表 2-2 技术指标 (杂粮) 等级 单位 普通玉米 粉（国标） 精制玉米 粉（国标） 通过 10 ≤14 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.003 ≤ 80 0.5 粗细度 目数 通过 10 水分 % ≤14 皮胚含量 干基% ≤5.0 含砂量 % ≤0.03 磁性金属物 g/kg ≤0.003 脂肪酸值 mgKOH/100g ≤80 铅 （pb） mg/kg 0.5表 2-3 玉米的化学组成(%) 水分 7～16 淀粉 60～75 蛋白质 8～10[3]粗纤维 1.3脂肪 3.1～5灰分 1.72.9 主要辅料的质量标准（1）淀粉酶（外观 指标） 表 2-4 耐高温 α-淀粉酶性质[3]项目标5.5～7.0准最适 pH 值 最适作用温度 Ca2+浓度 液化力90℃以上 50～70mg/kg ≥120KNU/g 或 800.000mwu/g8东北电力大学学士学位毕业论文(1) 活性干酵母（外观 指标） 表 2-5 活性干酵母性质 项 色 形 气 杂 泽 状 味 质 目 性 质淡黄至浅黄色 颗粒或条状 具有酵母特殊气味，无异味 无 异 物 ≥48% ≥80% ≥85% ≤5.0% 不得检出 ≤20无 异 物 酵母活细胞率 保 存 率 水 分致病菌（沙门） 重金属(以 Pb 计)2.10 水的质量标准（外观 理化指标及要求）在酒精厂里水的主要用途是：工艺过程用水，成品和半成品冷却用水，锅炉用水和各种 洗涤用水。 工艺用水要求符合饮用水标准。水的硬度不应超过 7 毫克当量/L，即中等硬度的水。不 符合要求的水要经过必要的处理才能应用。 硬度过高的水不能用于酒精生产， 因为所有的酒精生产工艺过程都是在弱酸性的条件下 进行的（pH4.5～5.5）. 冷却用水硬度也不能过高，否则容易引起设备和管道表面结垢，影响冷却效果。锅炉用 水应符合锅炉用水标准，硬度超标一定要进行软化处理。 生活饮用水水质标准见表 2-6 水的硬度一般用 1 d=10mg CaO/L 或 7.19mg MgO/L 表示， 1L 水中含 10mg CaO/L 或 即 7.19mg MgO/L 为 1° d（德国标准） ，按此标准可将原水按硬度分为如下几类，见表 2-7。。9第 2 章 设计概论表 2-6 生活饮用水水质标准 项目 色 浑浊度 臭和味肉眼可见 pH 感官性状和 一般化学指标 总硬度（以碳酸钙计） 铁 锰 铜 锌 挥发酚类（以苯酚计） 阴离子合成洗涤剂 硫酸盐 氯化物 溶解性总固体 氟化物 氰化物 砷 硒 汞 镉 毒理学指标 铬(六价) 铅 银 硝酸盐(以氮计) 氯仿* 四氯化碳* 苯并(a)芘 滴滴涕 六六六 细菌总数 总细菌总数 细菌学指标 游离余氟 标准 色度不超过 15 度并不得呈现其他异色 不超过 3 度，特殊情况不超过 5 度 不得有异臭、异味不得含有 6.5～8.5 450mg/L 0.3mg/L 0.1mg/L 1.0mg/L 1.0mg/L 0.002mg/L 0.3mg/L 250mg/L 250mg/L 1000mg/L 1.0mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L 0.01mg/L 0.001mg/L 0.01mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L 20mg/L 60g/L 3g/L 0.01g/L 1g/L 5g/L 100 个/mL 3 个/L 在与水接触 300 后应不低于 0.3 mg/L。集中式 给水除出厂水应符合上述要求外,管网末梢水 不应低于 0.05 mg/L。 放射性指标 总 α 放射性 总 β 放射性 0.1Bq/L 1Bq/L10东北电力大学学士学位毕业论文表 2-7 水的硬度分类[3] 水质类别 较软水 软水 中硬水 较硬水 硬水 极硬水 硬度值 0～4.0 4.1～8.0 8.1～12.0 12.1～18.0 18.1～30.0 ≥31.0 碱性离子浓度（mmol/L H2O） 0～1.44 1.45～2.88 2.89～4.21 4.33～6.48 6.49～10.80 ＞10.812.11 成品品种及质量标准表 2-8 食用酒精国家标准 GB
感官和理化指标规定值简表[3] 项 目 单 位 特 级 优 级 无色透明 具有乙醇固有的香气、无异味 纯净、微甜 %（体积）≥ min 号 ≤ ≥ ≤ 10 2 1 2 mg/L ≤ 1 7 10 10 10 50 3 35 2 10 18 20 1 5（用木薯为原料产品） 96.0 40 纯正、微甜 95.5 30 10 60 50 30 100 30 20 25 25 无异臭 较纯正 95.0 20 普通级 外观 气味 口味 乙醇（20℃） 氧化时间（15℃） 色度 硫酸试验 甲醇 醛 （以 CH3CHO 计） 正丙醇 异戊醇+异丁醇 酸（CH3COOH 计） 酯（CH3COOC2H5） 不挥发物 重金属（以 Pb 计） 氰化物 （以 HCN 计）2.12 主要工艺技术参数主要工艺技术参数见表 2-911第 2 章 设计概论表 2-9 主要工艺技术参数 项目 玉米原料淀粉含量 淀粉利用率 参数 75% 91.45% 项目 淀粉出酒率 加水比 参数 55.34% 1：3.52.13 生产工作制度全年生产日 320 天连续生产。2.14 环保措施 2.14.1 CO2 回收利用目前,世界上不少国家对CO2的回收利用深为关切。CO2已在化学工业、石油开采、机械 工业、食品工业等领域有广泛的应用,特别是在食品在冷藏、保鲜中具有潜在的优越性。工 业生产排放的CO2气,其浓度常常较低或含有其他杂质, 所以在其回收利用中, 首先碰到的是 CO2的浓缩问题。 ⑴CO2的浓缩精制 ①化学吸收法 该法是利用CO2和吸收液之间的化学反应将CO2从混合气体中分离浓缩的方法。常用吸 收剂为有机胺类, 所以也叫胺吸收法。其原理是弱碱(胺) 和弱酸反应生成一种溶于水的盐。 化学吸收法是目前常使用的方法, 特别适用于从CO2 浓度低的混合气体精制浓缩CO2。 ②膜分离法 有两种膜技术,即气体分离膜和气体吸收膜法,是新近发展起来的技术。气体吸收膜法的 主要元件是一种微孔疏水膜,它把气体和液体吸收剂分隔开。混合气沿膜的一侧流入,待分离 组分通过充满在微孔中的气体向另一侧扩散, 被吸收液吸收。最理想的膜是中空纤维膜。气 体吸收膜工艺流程与化学吸收法相同, 只是在吸收塔内使用了中空纤维膜, 其设备成本比化 学吸收法降低30% ,整个吸收再生装置的投资下降10%。 ③化学氧化法 高锰酸钾法和重铬酸钾法是两种典型的化学氧化精制法, 它们能从CO2混合气体中脱除 硫化氢、烯烃等, 将其转化成SO 2、CO2和水。该法操作比较简单, 但因试剂价格较贵, 且不 能回收再生, 废液造成二次污染, 对设备的腐蚀也很严重, 因此限制了该法的应用。 ④应气、烯烃氧化气中分离CO2的精制技术 由于使用了特效催化剂, 在全部精制过程中, 只需预热一部分排放气, 使其达到催化反 应起始温度, 以后靠反应放热就可以维护反应继续进行下去, 因此它是一种节能技术。CO212东北电力大学学士学位毕业论文混合气中的有机杂质发生氧化反应生成CO2和水, 所在不存在二次污染。 ⑤精馏吸附联合工艺 大连理工大学和北京燕山石化公司联合开发的乙二醇车间乙烯氧化副产CO2精制回收 新技术已通过了石化总公司发展部组织的中试鉴定, 鉴定会认为该工艺流程简单, 设备少, 工艺条件缓和。中试采用精馏和吸附联合的工艺路线, 以空气为脱附介质, 以MS为吸收剂, 吸收CO2中微量的烯烃。中试每小时进CO2气体为0.5m3。 此外还有直接燃烧法, 物理吸附法等精制技术, 可针对二氧化碳中杂质的种类和数量不 同, 以及对产品的质量要求和生产规模选择适宜的精制工艺。2.14.2 液体、固体 CO2 (干冰) 的制备和贮运在二氧化碳的回收利用中, 除生产工艺外, 贮存和运输也是很重要的环节。因为气体 CO2的体积是液体的365倍, 是固体CO2的764倍,气体CO2的存贮和运输费用很高,因此,气体 CO22的使用在CO22的应用中只占很小比例。 国内外液体CO2和干冰的制备工艺大同小异,都围绕临界温度(31.1℃),临界压力(7512K /cm2) 上作文章。基本工艺路线是洗涤,压缩,氧化,干燥,活性炭吸附,冷凝制成液体CO2,液体 CO2节流膨胀制干冰。液体CO2和干冰的制备方法可分为高压法和低压法。高压法其液化温 度为30℃左右,CO2经四段压缩,压缩至80巴压力,用水冷却到30℃而制得液体CO2,液体CO2节 流膨胀制干冰。低压法是将常压CO2压缩到25巴, 冷却至-20℃,CO2即可液化.液体CO2可能装 罐或用糟车贮运。固体CO2可以用木制的或隔热塑料容器贮运。2.14.3 杂醇油回收利用酒精蒸馏时， 从蒸馏塔抽提出的杂醇油是一种由淡黄色到红褐色的透明液体。 杂醇油中 所含高级醇和酯类的用途很广，可作溶剂使用，可用来制造油漆与香精，也可作为选矿时所 需的浮选剂，也可作测定牛乳中脂肪的一种试剂。因此，杂醇油是酒精生产中一种有价值的 副产品。在酒精蒸馏过程中抽提出杂醇油还能提高酒精的质量，稳定蒸馏塔的操作。所以在 酒精生产中设法多抽提出杂醇油回收利用是非常必要的。 对杂醇油的综合利用可分为二种主要途径: ⑴ 对杂醇油进行精制分馏得到C2～C3 低碳混合醇、C4 醇和异戊醇。它们可作燃料、 溶剂及有机合成的原料； ⑵ 通过酯化得到相应的酯类或混合酯。它们可作油漆溶剂, 香精香料、选矿药剂、医 药品及塑料增塑剂、橡胶硫化剂等。2.14.4 酵母回收⑴ 采用酵母细胞循环工艺，增加酵母细胞在发酵醪中的浓度，提高发酵速度，缩短发 酵时间，提高了设备利用率，扩大了酒精的产量；13第 2 章 设计概论⑵ 酵母细胞的回流工艺的应用，为酒精生产全自动化，稳定生产，提高产量创造了良 好的条件； ⑶ 酵母细胞的回流工艺为酒精行业浓醪发酵提供了可靠的保证[4]。2.14.5 酒精糟回收经过研究表明，酒精糟中除了含有蛋白质外，还含有不同性质的碳水化合物，他们就 成为培养菌体蛋白或生产其他生物活性物质的碳源。迄今为止，酒糟综合利用的途径有： 酒糟干燥生产饲料，酒糟滤液生产菌体蛋白，酒糟滤液全回流，酒糟或酒糟渣生产其他生 物活性物质，沼气发酵和其他用途[3]。 利用酒精糟渣生产饲料 糟液经过立式旋转糟液分离机可将其 40%纤维素有机物滤出 （余下 60%去沼气发酵） ， 即每 1m3 糟液中 50Kg 绝干物质，可滤出 20KgCOD。将空气经过立式热风换热器强制热 交换送入气升式干燥塔中，将分离机滤出含水分 80%的稠酒精糟进行强制烘干，然后经旋 风分离器分离，年可收取分状饲料 2 万吨，以 400-600/吨计，可新增产值。 利用酒精糟液厌氧发酵制取沼气，并用沼气废渣生产高效有机肥，酒糟液经立式旋转 分离机取走 COD 2 万 mg/l 的糟渣生产饲料后，分离出的糟液中尚有 COD 3 万 mg/l，进入 沼气发酵池经过发酵，生产沼气后，COD 由 3 万 mg/l 升至 8000mg/l，去除率 75%，BOD 由 15000mg/l 降至 2300mg/l， 去除率 85%， 值由 4.2 升至 7.2-7.5， PH 年转化为沼气的 COD 总量为 17285 吨以上，沼气发酵后的消化液中含 N3.32%，P（以 P2O5 计）3.57%,K(K2O 计）2%，有机物 44%，发酵液经过滤，滤饼颗粒成型可制得有机肥 12000 吨，相当于化肥 6000 吨/年。 酒精废液处理 污水据来源分工业污水和生活污水， 据含有的化学物质分为无机物污水和有机物污水。 目前，国内外已成功应用的酒糟液处理方法很多，把他们大致分类，有物理处理、物理化 学处理、化学处理和生物处理。按污水净化程度可将处理分为三级：一级处理，主要除去 油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物；二级处理，主要除去可溶性有机物和部分可溶性 无机物，以及以及处理残留的悬浮物；三级处理，主要除去难降解的有机物和较高程度的 降除可溶性 N 和 P 等无机物。14第 2 章 设计概论第 3 章 酒精生产工艺流程的设计及说明3.1 酒精的性质、用途及生产方法概述 3.1.1 性质酒精的化学名称是乙醇，分子式为 C2H5OH，相对分子质量 46.07。分析纯级的无水乙 醇是无色透明，易挥发，具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。相对密度 0.7893，沸点 78.3℃，凝固点-117.3℃，闪点 14℃，自燃点 390～430℃，乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混 合物，爆炸极限为 3.3%～19%（V）[3]。3.1.2 用途酒精是一种重要的基础工业原料，广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工和医药卫 生等领域，是合成橡胶、聚氯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、氯乙醇、氯乙烷和乙基 苯等的主要原料，还可作为酒基、浸出剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂等。目前国内酒精的 下游市场一般分为两大类： 工业酒精市场和食用酒精市场。 工业酒精主要是用于医药、 日化、 油墨涂料、化工中间体等领域，其中日化、涂料、医药领域有较大的发展潜力；食用酒精消 费量占酒精总产量的 80%，但其用途比较单一，主要作为酒类的原料。随着社会的进步和 人民生活水平的提高，市场对酒精产品的需求也逐步提高，到 2005 年，以上各领域对酒精 的年需求量将达到 356 万吨（市场流通量） 。而从国际上酒精消费的格局来分析，酒精作为 替代能源将是生物发酵法酒精最大的潜在市场。3.2 酒精生产工艺流程的确定淀粉质原料酒精生产是由原料预处理，原料的水―热处理（原料蒸煮） ，糖化剂生产， 糖化，酒母制备，发酵和蒸馏等工段组成。酒精生产工艺流程见图 3-1。水 ↓蒸汽 糖化剂 酒母 蒸汽 ↓ ↓ ↓ ↓ 成品酒精 杂醇油 醛酯馏分 酒糟原料→预处理→液化→糖化→发酵→蒸馏 ↓ CO2图 3-1 酒精生产工艺流程15第 2 章 设计概论3.3 工艺条件及说明 3.3.1 玉米粉供应工序① 工艺流程：玉米粉箱→电子称→拌料罐 ② 工艺指标：玉米粉箱中玉米粉应储存 1/2 以上，保证均匀供料[3]。3.3.2 液化糖化工序（1）目的：液化糖化的目的是将淀粉变成可发酵性糖。 （2）工艺流程： 采用双酶法液化糖化工艺，工艺流程见图 3-3。 采用该工艺的优点是，蒸煮醪在进入糖化锅之前先进入真空蒸发器，醪液瞬时间冷却到 63℃左右,再经进入糖化锅与糖化剂混合。蒸煮醪前冷却实在真空条件下瞬时间完成，使得 糊化的淀粉分子来不及聚合排列形成晶体结构， 对糖化有利， 真空冷却可省去大量冷却用水， 最终的能耗也低于混合冷却工艺。 （3）工艺指标： 拌料温度 加水比 放乏气次数 拌料罐内 pH 值 60～65℃； 1:3.5； 7； 6.5（拌料罐中加入 NaOH 或氨水、酒糟水、余馏水及冷凝液，中和有机酸，控制料液的 pH 值为 6.5，利于液化酶作用，减少液化酶失活。 玉米浆 ↓ 二次蒸汽→初液化罐←1/3 液化酶 ↓ 喷射器 ↓ 闪蒸罐 ↓ 末液化罐←2/3 液化酶 ↓ H2SO4→液化醪←螺旋板式换热器 ↓ 糖化酶 → 糖化罐 ↓ 螺旋板式冷却器冷却16东北电力大学学士学位毕业论文↓ 发酵工序图 3-3 双酶法液化糖化工艺流程蒸煮温度 液化温度 初液化时间 末液化时间 液化醪温度 糖化醪 pH 值 糖化温度 糖化时间 糖化醪浓度 糖化酶加量 糖化率 （4）工艺流程说明120～125℃（喷射器） ； 90～100℃（闪蒸罐） ； 30 min； 50～60 min； 73～77℃； 4.0～4.5； 60～65℃； 1.5 h； 24～25Bx(清夜回配)； 120U/(g 玉米粉)； 45%～55%。该工艺中液化酶分二步加入，第一步是先加 1/3 的液化酶至拌料罐，目的是先降低醪液 粘度，以利于液化醪的德喷射蒸煮（主要是杀死醪液中的杂菌） ；第二步加入 2/3 的液化酶 至末液化关。 ①玉米清洗除菌后进入锤式粉碎机，要求粉碎后的玉米粉通过 40 目的过筛率不小于 65%。 ②进入混合罐的水有：50℃热工艺水，80℃的酒糟水离心液，50℃的蒸发工段的二次蒸 汽冷凝液和 100℃的精馏塔底部的余馏水。 ③料水比例控制在 1:（2.0~2.5） ，醪液温度控制在 60℃左右。 ④拌料罐中加入 NaOH 溶液（或氨水） ，酒糟水、余馏水及冷凝液，中和有机酸，以控 制料液的 pH 值为 6.5 ⑤加入 Ca2+对液化酶具有保护作用，它可以提高液化酶的耐热能力。 ⑥玉米浆将通过溢流（重力作用）进入初液化罐。 ⑦蒸煮后的醪液进入闪蒸罐，闪蒸罐是通过真空泵的抽吸产生负压的， 它使醪液的温度 由 125℃降至 93℃。 ⑧液化酶分段加入，好处是在蒸煮前加入一部分可降低醪液黏度，便于输送，蒸煮。 ⑨为了便于糖化酶的作用，必须在糖化以前将醪液 pH 值由 6.5 降至 4.5， 这一步是在酸17第 2 章 设计概论化罐中加入 H2SO4 进行，同时向酸化罐加入 25℃的酒糟水。 （5）设备：拌料罐、液化罐、喷射器、闪蒸罐、糖化罐、真空冷却汽液分离器、真空 泵等。3.3.3 发酵工序（1）目的：酵母菌把可发酵性糖，经过细胞内酒化酶的作用生成酒精与 CO2,再通过细 胞膜将这些产物排出体外。 （2）工艺流程：采用连续发酵工艺，工艺流程见图 3-4。糖化醪 ↓醪塔1＃ 发酵罐→2＃ 发酵罐→3＃ 发酵罐→4＃ 发酵罐→5＃ 发酵罐 ↑ 酒母醪图 3-4 连续发酵工艺流程（3）工艺指标 接种温度 发酵温度 后发酵温度 酵母出芽率 酸度 成熟的酒母醪酵母细胞数 发酵成熟醪外观糖 发酵成熟醪酒精浓度 发酵成熟醪残总糖 成熟救母出芽率 耗糖率 成熟的酒母醪中的酒精含量 总发酵时间 （4）工艺说明 间歇发酵的全过程在一个发酵罐内进行。 发酵初始阶段糖份最高， 随着发酵过程的进行， 糖份不断下降， 发酵液中酒精浓度不断提高， 使酵母菌在发酵过程中对环境的变化要不断适 应。常常是酵母菌刚适应环境，发酵即结束了，这会导致酵母菌群的实际损失很大。1827～30℃； 30～33℃； 30± 1℃； 15%以上； 4.0～5.0； 1× 108 个/mL 左右； 0.5Bx 以下（清液回配时，1.0Bx 以下） ； 11.5%（体积）以上； 2.0%以下（清液回配时，2.3%以下；挥发酸：0.25%以下） ； 15%～30%； 40%～50%； 3%～4%； 51～56 h。东北电力大学学士学位毕业论文连续发酵的优点如下： ①设备运行稳定并提高其利用率。采用连续发酵法生产酒精， 使设备始终处于发酵运行 状态。 （通常需要 20 天对罐进行一次清洗 、灭菌）极大地减少了发酵辅助时间。同时，连 续发酵时醪液进入发酵罐即进入主发酵期，可提高设备利用率 20%以上。 ②提高淀粉的酒精产率。连续发酵无菌条件要求高，能够有效控制杂菌。发酵醪始终处 于流动状态，使酵母菌与醪液充分接触，而且可及时排除发酵过程中产生的 CO2，从而增强 酵母菌的发酵作用，淀粉的酒精产率可达 56.2%。 ③不需要连续酒扩培工序。连续发酵工艺可间隔 20 天甚至 180 天才接种一次酵母菌， 而间歇发酵要每天都扩培酵母菌。 ④有利于实现自动化。在大型酒精发酵系统中，温度控制、定时定量加入糖化醪循环、 补加酵母菌菌液、添加营养液等均容易实现计算机控制。3.3.4 酒精蒸馏（1） 蒸馏的目的： 根据拉乌尔定律将成熟发酵醪中的酒精、 挥发性杂质等蒸汽压高 （沸 点低）的组分和部分水蒸气与大部分水和肥挥发性组分分开。蒸馏结果得到粗酒精和酒糟。 蒸馏是我国酒精工厂从发酵醪中回收酒精的唯一方法。这里说的蒸馏包括酒精精馏在内。 （2）精馏的目的：排除粗酒精中的各种挥发性杂质和绝大部分水，精馏的结果得到的 是各级成品酒精和废水。 工艺流程：采用五塔压差蒸馏工艺，酒精蒸馏工艺流程见图 3-5。热酒气 ↓ ↑成熟醪 → 预热器 → 粗馏塔 → 浓缩塔 ↓ 水洗塔 → 水洗塔酒气 ↓ 工业酒精塔 ← ↓ 工业酒精 图 3-5 酒精蒸馏工艺流程图 精馏塔 ↓ → 甲醇塔19第 2 章 设计概论（4）酒精蒸馏工艺指标 酒精蒸馏工艺参数见表 3-2表 3-2 酒精蒸馏工艺参数 项目 粗馏塔 水洗塔 精馏塔 甲醇塔 工业酒精塔 塔釜温度(℃) 78 92～93 125～130 78 ― 塔顶温度(℃) 55 89～90 95 71 ― 真空度(kPa) 29.4 ― 137.2 ― ― 酒精蒸汽浓度(% 体积） 30 30～35 96 96 95表 3-3 不同蒸馏塔的名称与主要功能 塔名 粗馏塔 水洗塔 精馏塔 甲醇塔 主要功能 从发酵成熟醪液蒸馏出粗酒精 将浓度高的粗酒精稀释，以利清除杂质 经水萃取后的低浓度酒精再次除杂、浓缩 把从精馏塔出来的含较少杂质的酒精再一次进 行除甲醇等处理 工业酒 精塔 把源于粗馏塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔的含 杂馏分进行处理 ― 其他名 醪塔 ― 水萃取塔、稀释塔、萃取塔 ―蒸馏塔的辅助设备包括： （1）醪液预热器 其功能是： 利用精馏塔或粗馏塔塔顶上升的酒精蒸汽中的热量， 把即将蒸馏的发酵成熟 醪液预热至较高温度，这样一则能做到充分利用余热；二则酒精蒸汽在将醪液预热过程中， 也起着分冷凝器的作用。 （2）CO2 分离器 发酵成熟醪中含有一定数量溶解的 CO2、 空气等不凝气体， 当醪液在醪塔中受热沸腾时， 这些气体会被分离出来，这就增大了醪塔中上升的酒精蒸汽的体积，CO2 等气体可严重影响 冷凝器的传热效果，同时还可能在塔中及进料管上部形成气阻，影响蒸馏的正常运行，进而20东北电力大学学士学位毕业论文对酒精质量或多或少产生负面影响。有鉴于此，在蒸馏系统中增设 CO2 分离器，在醪液预 热后进入醪塔前，先进入 CO2 分离器处理，把不凝气体先分离先分离排除大部分。由于气 体中还夹带少量酒精， 为回收这部分酒精需增设一小型冷凝器， 所得冷凝液送入醪液暂存容 器。生产实践证明设计合理的气液分离器是很重要的。 （3）杂醇油分离器 其功能是将精馏塔或杂醇油塔、 杂质处理塔杂醇油聚集段所导出的杂醇油酒精混合液或 气体，首先经冷凝―冷却器冷却，降至一定温度，并加入水进行稀释而使油析出，在低浓度 酒精液层之上， 杂醇油则由上部分出， 低浓度酒精则从下部导出而入醪液暂储器或经预热后 返入精馏塔脱水段。 （4）再沸器 再沸器是一种耐蒸汽高压的换热器， 来自蒸汽锅炉的一次蒸汽通过再沸器给蒸馏塔间接 加热。这种间接加热方式比蒸汽直接加热有很多优点，如可节约锅炉蒸汽用水量，减少酒精 糟液含水量，提高蒸馏系统酒精质量。 （5）冷凝器 冷凝器是一种用于为蒸馏塔塔顶酒精蒸气降温的热交换器。 蒸馏塔塔顶酒精蒸气用低温 水降温， 产生的冷凝液大部分回流到塔的最上一层的塔板， 以保证蒸馏塔正常运行所需的要 的回流比。 （6）换热器 目前的蒸馏系统中除塔外，其他各塔加热的换热器都可以采用大型高效的薄板换热器， 因为薄板换热器的结构和功能决定了它更适合酒精蒸馏系统， 并可有效的降低生产成本。 再 沸器属于具有加热功能的换热器， 冷凝器则指具有降温功能的换热器， 普通换热器是指具有 冷却、升温功能的换热器。21第 2 章 设计概论第 4 章 酒精生产过程中的物料和热量衡算4.1 物料及热量衡算 4.1.1 成熟醪量的计算已知：生产规模为 25 万吨燃料乙醇/年；出 2%的工业酒精；成熟醪酒分按 12%（V/V） 即 9.64%（w/w） ；蒸馏率 98%；成品酒精浓度 99%（V/V）即 96.82%（w/w） ；年生产日 320 天，每天 24 小时。 每小时产出酒精量=108 ? （1+2%）/320 ? 24 =13281.25 kg/h 成熟醪量=13281.25× 95.5%/（98%× 9.64%）= kg/h4.1.2 发酵工段物料衡算（序号依据物料平衡图）采用 8 个发酵罐连续发酵，成熟醪酒分定为 12%（V/V） ，发酵罐编号 R411～R418，酒 母罐 2 个，R402A/B。表 4-1 每个发酵罐酒分分配如下 罐编号 R402A/B R411 R412 R413 R414 R415 R416 R417 R418 %（V/V） 5.5% 5.4% 8.3% 9.5% 10.4% 11% 11.5% 11.8% 12% %（w/w） 4.38% 4.3% 6.64% 7.605% 8.338% 8.83% 9.235% 9.478% 9.64%R418：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； CO2 洗涤塔带回淡酒量=× 0.5%× 9.64%/3.19%=2028.60kg/h CO2 带出的酒气占发酵罐内纯酒精量的 0.5%22东北电力大学学士学位毕业论文44则 x= 46 y+0.5%y 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：即 x=0.9615y× 9.64%+0.5%y=y+6169.91 ? 3.19%+(+0..91) ? 9.478% 解得：y=322.09 kg/h CO2 量（带酒气） ：322.09 ? 0. kg/h R417 进料量：+309.69= kg/h 产热:322.09× =90155.31 kcal/h R417：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 9.478%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 9.235% 解得：y=305.88 kg/h CO2 量（带酒气） ：305.88 ? 0. kg/h R416 进料量：+294.10= kg/h 产热:305.88× =85616.20 kcal/h 循环醪量:85616.20× 4.18/(3.94× (35-33))=45415.70kg/h 循环水量:85616.20× (33-30)=28538.73 kg/h /1× R416：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 9.235%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 8.83% 解得：y=512.74 kg/h CO2 量（带酒气） ：512.74 ? 0. kg/h R415 进料量：+493.00= kg/h 产热:512.74× = kcal/h 循环醪量:× 4.18/3.94× (35-33)=76129.68 kg/h 循环水量：/1× （33-30）=47839.38kg/h R415：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 8.83%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 8.338% 解得：y=627.88 kg/h CO2 量（带酒气） ：627.88 ? 0. kg/h R414 进料量：+603.70= kg/h 产热：627.88× = kcal/h 循环醪量：× 4.18/3.94× （35-33）=93225.34 kg/h23第 2 章 设计概论循环水量：/1× （33-30）=58582.11 kg/h R414：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 8.338%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 7.605% 解得：y=945.75 kg/h CO2 量（带酒气） ：945.75 ? 0. kg/h R413 进料量：+909.34= kg/h 产热：945.75× = kcal/h 循环醪量：× 4.18/3.94× （35-33）= kg/h 循环水量：/1× （33-30）=88239.83 kg/h R413：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 7.605%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 6.64% 解得：y=1264.28kg/h CO2 量（带酒气） ：1264.28 ? 0. kg/h R412 进料量：+083.14 kg/h 产热：1264.28× = kcal/h 循环醪量：× 4.18/3.94× （35-33）= kg/h 循环水量：/1× （33-30）= kg/h R412：设产生 CO2 量（带酒气）为 x；产生纯酒精量为 y； 由进出发酵罐的酒精量平衡列方程得：
? 6.64%+0.5%y=y+(+0.9615y) ? 4.3% 解得：y=3159.73 kg/h CO2 量（带酒气） ：3159.73 ? 0. kg/h R411 进料量：+121.22 kg/h 产热：3159.73× = kcal/h 循环醪量：× 4.18/3.94× （35-33）= kg/h 循环水量：/1× （33-30）= kg/h 根据总物料平衡，设 R402 溢流量为 x 糖化醪量＝+× 9.64% ? 44/46-2028.0 ? (1-3.19%)= kg/h 进 R411 糖化醪量：× 75％＝ kg/h 进 R402 糖化醪量：× 25％＝36668.31 kg/h 酒母罐产生纯酒精：0 . 0438 X 0.99524东北电力大学学士学位毕业论文0 . 0438 X 0.99×44 46＋0 . 0438 X 0.99× 0.5％＋X=36668.31解得 X=35172.08 kg/h 则酒母罐产生纯酒精：0.0438× .955=1613.13 kg/h， CO2 :1613.13× 0. kg/h 对于 R411，设产生纯酒精量为 y 35172.08× 4.38％+y=0.5%y+(004.92-0.9615y)× 4.3% 解得 y=4537.17 kg/h R411 溢流量：004.92-0.9615× 814.51kg/h 与上述计算恰好吻合，证明计算正确。 产热：4537 . 17 ? 1170 4 . 18=kcal/h? 4.18循环醪量：3.94 ? ?35 ? 33 ?
1 ? ? 22 - 14 ?= kg/h循环水量：=25413.46 kg/hR402：产酒精：1613.13 kg/h，产 CO2：1551.02kg/h 溢流到 R411 量：35172.08 kg/h 产热：1613.13 ? = kal/h循环醪量:? 4 . 183 . 94 ? ( 31 ? 30 ) =
kg/h循环水量=1 ? ? 22 ? 14 ?=56815.25 kg/h25第 2 章 设计概论表 4-2 发酵工段物料衡算表 进料量 kg/h R402A/B R411 R412 R413 R414 R415 R416 R417 418 121.22
纯酒精 kg/h 7.17 4.28 945.75 627.88 512.74 305.88 322.09 CO2 量（带 酒气）kg/h 2.49 5.61 909.34 603.70 493.00 294.10 309.69 产热 kcal/h
55.31 循环醪量 kg/h
29.68 45415.70 ----------循环水量 kg/h 13.46
82.11 38.73 ---------发酵工段分点热负荷（与物料平衡图标号相对应） 糖化醪比热的计算： 玉米粉量：10 ? 1 . 02524 ? 320 ? 56 . 20 0? 75? 31 . 5095 t / h ? 31509 . 5 kg / h0 0其中：56.2%--出酒率 糖化醪干物质含量: Bx=75%--玉米淀粉含量31509 . 5 ? 86 %( 玉米含量） 146673 . 22 ?糖化醪量 ? 18 . 26 % %?C 糖化醪= 1 . 25 ? Bx % ? 4 . 18 ? (1 ? Bx %) =3.64 KJ/(kg.℃) 则糖化醪热负荷(1) Q= 146673 . 22 ? 30 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 3831750 . 15 其它各点热负荷：6 (2) Q= 36668 . 3 / 2 ? 30 ? 3 . 45 / 4 . 18 ? 0 . 45397 ? 10 kcal/hkcal/h6 (3)=(2) Q= 0 . 45397 ? 10 kcal/h6 (4)=(5)=(6) Q= 110004 . 92 ? 30 ? 3 . 45 / 4 . 18 ? 2 . 72 ? 10 kcal/h根据经验数据发酵醪比热为 3.94 KJ/(kg.℃)6 (7) Q= 141121 . 22 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 44734 ? 10 kcal/h26东北电力大学学士学位毕业论文(8) Q= 138083 . 14 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 35283 ? 10 6 kcal/h (9) Q= 136867 . 53 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 31502 ? 10 6 kcal/h (10) (11) (12) Q= 135958 . 19 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 28674 ? 10 6 kcal/h Q= 135354 . 49 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 26796 ? 10 6 kcal/h Q= 134861 . 49 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 25262 ? 10 6 kcal/h(13) Q= 479025 . 91 ? 30 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 14 . 40922 ? 10 6 kcal/h (14) Q = 479025 . 91 ? 31 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 14 . 88953 ? 10 6 kcal/h (15)=(13) Q= 14 . 40922 ? 10 6 kcal/h (16)=(14) Q= 14 . 88953 ? 10 6 kcal/h (17) Q= 673666 . 6 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 20 . 95458 ? 10 6 kcal/h (18) Q= 673666 . 6 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 22 . 22455 ? 10 6 kcal/h (19) Q= 469147 . 73 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 14 . 59296 ? 10 6 kcal/h6 (20) Q= 469147 . 73 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 15 . 47739 ? 10 kcal/h6 (21) Q= 187716 . 70 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 5 . 83656 ? 10 kcal/h6 (22) Q= 187716 . 70 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 6 . 19287 ? 10 kcal/h6 (23) Q= 140422 . 27 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 36787 ? 10 kcal/h6 (24) Q= 140422 . 27 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 63259 ? 10 kcal/h6 (25) Q= 93225 . 34 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 2 . 80657 ? 10 kcal/h6 (26) Q= 93225 . 34 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 3 . 07554 ? 10 kcal/h6 (27) Q= 76129 . 68 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 2 . 36803 ? 10 kcal/h6 (28) Q= 76129 . 68 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 2 . 51217 ? 10 kcal/h6 (29) Q= 45415 . 70 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 1 . 41267 ? 10 kcal/h27第 2 章 设计概论(30) Q= 45415 . 70 ? 35 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 1 . 49828 ? 10 6 kcal/h (31) Q= 134257 . 70 ? 31 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 3 . 97725 ? 10 6 kcal/h (32) Q= 134567 . 39 ? 33 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 4 . 24348 ? 10 6 kcal/h (33) Q= 35172 . 08 / 2 ? 30 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 0 . 49729 ? 10 6 kcal/h (34) Q= 35172 . 08 ? 30 ? 3 . 94 / 4 . 18 ? 9 . 9458 ? 10 6 kcal/h (35)=(34) Q= 9 . 9458 ? 10 6 kcal/h (36) Q= 56815 . 25 ? 22 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 1 . 249936 ? 10 6 kcal/h (37) Q= 56815 . 25 ? 14 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 7 . 95413 ? 10 6 kcal/h (38)= (36) Q= 1 . 249936 ? 10 6 kcal/h (39)= (37) Q= 7 . 95413 ? 10 6 kcal/h (40) Q= 25413 . 46 ? 22 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 5 . 59096 ? 10 6 kcal/h (41) Q= 25413 . 46 ? 14 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 3 . 55788 ? 10 6 kcal/h6 (42) Q= 294807 . 34 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 9 . 72864 ? 10 kcal/h6 (43) Q= 294807 . 34 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 8 . 84422 ? 10 kcal/h6 (44) Q= 117959 . 14 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 3 . 89265 ? 10 kcal/h6 (45) Q= 117959 . 14 ? 30 ? 14 . 18 / 4 . 18 ? 10 . 61635 ? 10 kcal/h6 (46) Q= 88239 . 83 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 2 . 911914 ? 10 kcal/h6 (47) Q= 88239 . 83 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 2 . 64719 ? 10 kcal/h6 (48) Q= 58582 . 11 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 1 . 933209 ? 10 kcal/h6 (49) Q= 58582 . 11 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 1 . 75746 ? 10 kcal/h6 (50) Q= 47839 . 38 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 1 . 578699 ? 10 kcal/h6 (51) Q= 47839 . 38 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 1 . 43518 ? 10 kcal/h28东北电力大学学士学位毕业论文(52) Q= 28538 . 73 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 9 . 41778 ? 10 6 kcal/h (53) Q= 28538 . 73 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 8 . 56162 ? 10 6 kcal/h (54) Q=1551 . 02 / 2 ? 31 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 0 . 653 4 . 18 ? 0 . 003885 ? 10 kcal/h6(55)= (54) Q= 0 . 003885 ? 10 6 kcal/h (56) Q= 1551 . 02 ? 31 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 007511 ? 10 6 kcal/h (57) Q= 4362 . 49 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 021808 ? 10 6 kcal/h (58) Q= 3038 . 08 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 01517 ? 10 6 kcal/h (59) Q= 1215 . 61 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 006077 ? 10 6 kcal/h (60) Q= 909 . 34 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 004546 ? 10 6 kcal/h6 (61) Q= 603 . 70 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 003018 ? 10 kcal/h(62) Q= 493 . 00 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 0024647 ? 10 6 kcal/h (63) Q= 294 . 10 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 001529 ? 10 6 kcal/h6 (64) Q= 309 . 69 ? 32 ? 0 . 653 / 4 . 18 ? 0 . 0015483 ? 10 kcal/h6 (69) Q= 25413 . 46 ? 14 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 2 . 22246 ? 10 kcal/h6 (70) Q= 25413 . 46 ? 22 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 3 . 49243 ? 10 kcal/h6 (71) Q= 635966 . 22 ? 33 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 20 . 98689 ? 10 kcal/h6 (72) Q= 635966 . 22 ? 30 ? 4 . 18 / 4 . 18 ? 19 . 07899 ? 10 kcal/h6 (73) Q= 2056 . 64 ? 30 ? 4 . 2 / 4 . 18 ? 0 . 06199 ? 10 kcal/h4.1.3 液糖化工段物料衡算 （序号依据物料平衡图）(11) 糖化醪量=kg/h6 Q=G.T.C= 146673 . 22 ? 30 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 3 . 831750 ? 10 kcal/h(10) G=kg/h29第 2 章 设计概论Q=G.T.C= ? 38 ? 3.64/4.18=4.85355 ? 106 kcal/h (9) G=kg/h Q= 146673 . 22 ? 60 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 7 . 66350 ? 10 6 kcal/h (19) 查资料得糖化酶加量为 300U/g 淀粉质原料，其中糖化酶活力为 60000U，糖化酶加量 为 (8)300 60000 ? 31509 . 5 ? 75 % ? 118 . 16 kg/hG=(9)-(19)=-118.16=kg/h Q= 146555 . 06 kg / h ? 60 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 7 . 56733 ? 106kcal/h(7)G=kg/h Q= 146555 . 06 ? 70 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 8 . 93355 ? 10 6 kcal/h(15) 设闪蒸量为 X 根据能量平衡有：(6)=(7)+(15)（+X） ? 95 ? 3.64=X ? 6555.06 ? 70 ? 3.64 解得 X= 5853 . 197 kg / h Q= 5853 . 197 ? 2624 . 3 / 4 . 18 ? 3 . 67477 ? 10 (6) G=555.06=kg/h Q= 152408 . 26 ? 95 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 12 . 60832 ? 10 6 kcal/h (18) 使用 BF7658α-淀粉酶， （固体）酶活力 U/g 取 2000U/g。 参考用量一般按每克淀粉 4～10 个单位计算，钙离子浓度 150ppm，则液化酶加量为： G=8 2000? 31509.5 ? 75%=94.53kg/h6kcal/hQ=94.53 ? 95 ? 3.64/4.18=0.00782 ? 106 kcal/h (5) G=(6)-(18)=-94.53= kg/h Q= ? 95 ? 3.64/4.18=12.6005 kcal/h (12) 闪蒸量设为 X ，温度为 950C(152313 . 73 ? X ) ? 110 ? 3 . 64 ? X ? 2668 . 7 ? 152313 . 73 ? 95 ? 3 . 64解得X=3666.33 kg/h6Q= 3666 . 33 ? 2668 . 7 / 4 . 18 ? 2 . 34075 ? 10 (4)kcal/hG=(12)+(5)=+980.06 kg/h Q= 155980 . 06 ? 110 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 14 . 94125 ? 10 6 kcal/h(14) 锅炉来的生蒸气，用来加热粉浆其温度为 1580C(155980 . 06 ? X ) ? 53 . 5 ? 3 . 64 ? X ? 2760 . 46 ? 155980 . 06 ? 110 ? 3 . 64解得X=12502.87 kg/h30东北电力大学学士学位毕业论文Q= 12502 . 87 ? 2760 . 46 / 4 . 18 ? 8 . 25686 ? 10 6 kcal/h (3) G=(4)-(14)=-477.19 kg/h Q= 143477 . 19 ? 53 . 5 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 6 . 68439 ? 10 6 kcal/h (13) G=(12)=3666.33 kg/h Q= 3666 . 33 ? 95 ? 3 . 64 / 4 . 18 ? 0 . 303305 ? 10 6 kcal/h (2) G=(3)-(13)=-810.86kg/h Q= 139970 . 86 ? 52 ? 7 . 5 % ? 5 . 198167 ? 10 6 kcal/hC 粉浆 ? C 水 ? 100 ? ? ） 100 ? 1 ? 100 ? 28 . 5） 100 ? 71 . 5 % kcal /( kg ? C) （ / （ /?(17) 加液化酶量 (28) 加氨水量 (1)G=94 . 53 2=47.265 kg/hG=279.83 kg/hG=(2)-(17)-(28)=-47.265-279.83=kg/h Q= 139483 . 76 ? 40 ? 0 . 715 ? 3 . 98903 ? 10 6 kcal/h △ Q=(5..98903) ? 106 =1.208931 ? 106 kcal/h(16)=(15) G=kg/h Q=(3.931) ? 106=2.46584 ? 106 kcal/h 说明：1 和 2 的温差为 120C，通过换热面积来控制，15 放的热，从而使 2 达到 50℃左右 循环水量的计算： (12)与(13)的焓差：△ Q=2.037442 ? 106 Kcal/h, 循环水温差控制在 80C ，即(380C～300C)则循环水量(20 ) G=2.037442 ? 106/80C ? 1= kg/h6 Q= 254680 . 21 ? 30 ? 1 ? 7 . 64041 ? 10 kcal / h(21) G= kg/h Q= 254680 . 21 ? 38 ? 1 ? 9 . 67785 ? 10 6 kcal/h (7)与(8)的焓差 (22) G=?1△ Q=8.9335 ? 106-7.6573 ? 106=1.27622 ? 106 kcal/h? 159527 . 5 kg/hQ= 159527 . 5 ? 30 ? 4 . 4283 ? 10 6 kcal/h (23) G= kg/h Q= 159527 . 5 ? 38 ? 6 . 062045 ? 10 6 kcal/h (9)与(10)的焓差：6 6 △ Q= 7 . 6635 ? 10 ? 4 . 85355 ? 10 ? 2 . 80995 ? 10 6 kcal/h(24) G=?1? 351243 . 75 kg / h31第 2 章 设计概论Q= 351243 . 75 ? 30 ? 10 . 53791 ? 10 (25) G= kg/h6kcal/hQ= 351243 . 75 ? 38 ? 1 ? 13 . 34726 ? 10 6 kcal/h (10)与(11)的焓差： △ Q= ( 4 . 85355 ? 3 . 83175 ) ? 10 6= 1 . 0218 ? 10 6 kcal/h 糖化醪进发酵工段前最后一个换热器采用冷却水冷却，既 170C～240C (26) G=1021800/（7 ? 1）= kg/h Q= 145971 . 43 ? 17 ? 1 ? 2 . 48151 ? 10 6 kcal/h (27) G= kg/h Q= 145971 . 43 ? 24 ? 1 ? 3 . 503313 ? 10 6 kcal/h (30) G=(20)+(22)+(24)=++=kg/h Q= 765451 . 458 ? 38 ? 1 ? 29 . 08716 ? 10 6 kcal/h (31) G= kg/h Q= 765451 . 468 ? 30 ? 22 . 96354 ? 10 6 kcal/h (32)同(27) (33)同(26)4.1.4 蒸馏工段物料衡算（序号依据物料平衡图）已知：成熟醪量 kg/h (干物质浓度 8%――干物质含量 2～10%) （1） G=kg/h.1kg/h，T=31℃ Q=134257 . 70 ? 31 ? 3 . 94 4 . 18= 3.8544× 106kcal/h（2） 醪液 1#预热器将成熟醪预热到 60℃ G2 =G1 = kg/h =G3 Q2 = Q3 =136113 . 41 ? 60 ? 3 . 94 4 . 18 136113 . 41 ? 67 . 5 ? 3 . 94 4 . 18=7.6976× 106kcal/h6=8.66013× 10kcal/h根据粗塔进出的纯酒精量平衡： （3）× 9.64% =（4）× 47.24% （4） G=13613 . 41 ? 9 . 64 % 47 . 24 %= kg/hQ=× 458.13 kcal/kg ( 酒汽热含量)=12.72497× 106 kcal/h （458.13 为 75℃ 洒精浓度为 47.24% 时的蒸汽热含量） （14）为粗塔底废糟，洒精含量 ≤ 0.01% 忽略不计 由粗塔进出物料平衡知：32东北电力大学学士学位毕业论文G（14） =（3）-（4）= - = kg/h Bx =136113 . 41 ? 8 % 108337 . 51=10.05%C 废槽 =4.18× （1-0.01005）+1.25 ? 0.1005 = 3.89 kJ/（kg? ℃） Q=× 3.89/4.18 =8.2673× 82× 106 kcal/h 粗塔顶洒汽（4）经醪液 1#预热器给成熟醪一次预热 （1）与（2）的热负荷差 △ Q =（7.4）× 106 =3.84347× 106 kcal/h 成熟醪吸收的热量由粗塔顶洒汽冷凝放热提供，则 （8） G=△ Q× 4.18/1590（潜热）=3843470× 4.18/.20 kg/h Q=10104 . 207 ? 75 ? 4 . 229 4 . 18=0.7667× 106 kcal/h（5） G =（4）-（8）= - =17671.69 kg/hQ =17671.69 × 458.13 kcal/kg = 8.09593 ×106 kcal/h (5) 经粗塔冷凝器冷凝，按有 2.5% 洒精汽未冷凝计 （6） G =（5）× 2.5% =17671.69 ×2.5% =441.79 kg/h Q =441.79 ×458.13 = 0.2024× 106 kcal/h （7） G =（5）-（6） =1.79 = 17229.90 kg/h Q=17229 . 897 ? 75 ? 4 . 299 4 . 18= 1.32903 × 106 kcal/h（48）（40）（19）为工业洒精的 3 个采出点，占成品洒精的 2% ， ， （48）+（40）+（19）=100000 ? 10 ? 2 %3320 ? 24=260.42 kg/h依据经验数据，3 个采出点流量分配如下： （40） G =260.42 × 49.2% =128.125 kg/h Q=128 . 125 ? 92 ? 3 . 63 4 . 18=0.01024× 106 kcal/h（48） G =260.42× 37.65% =98.048 kg/h Q=98 . 048 ? 87 ? 3 . 66 4 . 18=0.00747× 106 kcal/h（19） G =260.42× 13.14% =34.22 kg/h Q=34 . 22 ? 80 ? 3 . 65 4 . 18=0.00239× 106 kcal/h（48）为回收塔回流管中采出的工业洒精，占回收塔顶洒汽（46）的 10.6% （46） G =98 . 048 10 . 6 %=924.97 kg/h33第 2 章 设计概论Q =924.97 ×305 =0.28217× 106 kcal/h （47） G =（46）-（48）=924.97 -98.048 = 826.92kg/h Q=826 . 92 ? 87 ? 3 . 66 4 . 18=0.06299× 106 kcal/h6（45） G =Q3 ? Q2 960=( 8 . 6601 ? 7 . 6979 ) ? 10 960? 4 . 18=4189.72 kg/hQ=4189 . 72 ? 87 ? 3 . 66 4 . 18=0.31916× 106 kcal/h（44） G =（45）+（46）=.97 =5114.69 kg/h Q =5114.69× 305 =1.55998× 106 kcal/h 回收塔回流比为 6( 45 ) ? ( 47 ) 6即( 45 ) ? ( 47 ) ( 63 )=6（63） G ==4189 . 72 ? 826 . 92 6=836.12 kg/h836 . 12 ? 87 . 5 ? 3 . 66Q=4 . 18=0.0641× 106 kcal/h1 ? 108（41）成品洒量 G =0 . 98 ? 320 ? 24=13286.56 kg/hQ=13286 . 56 ? 3 . 14 ? 65 4 . 18=0.64875× 106cal/h（42） G =13286.56 kg/h13286 . 56 ? 34 ? 2 . 739Q=4 . 18=0.29601× 106 kcal/h( 39 )甲醇塔回滤比为 2, 即 ( 41 ) =2 （39） G =2× （41）=26573.13 kg/h Q=26573 . 13 ? 92 ? 3 . 63 4 . 18=2.12305× 106 kcal/h（38） G =（39）+（40） =8.125 =26701.25 kg/h Q=26701 . 25 ? 1302 4 . 18=8.3170× 106 kcal/h由进出甲醇塔量平衡得 （28） G=（40）+（41）=128.125+ 414.69 kg/h Q=13414.69 ? 106 ? 3 . 92 4 . 1834=1.33351× 106 kcal/h东北电力大学学士学位毕业论文则甲醇塔需补充热量 △ Q 甲醇塔=Q（38）+Q（41）-Q（28）-Q（39） =（24.975 -1.305）× 106 =5.50919× 106 kcal/h （62） G =5 . 50915 ×10 ? 4 . 18 930 ( 潜热 )=24761.71 kg/hQ=24761 . 71 ? 104 ? 3 . 86 4 . 18= kcal/h（22）为粗塔再沸器 B 中采出的杂酒，占成品酒量的 5.765% G =13286.56× 5.765% =765.97kg/h 为宜 Q=13286 . 56 ? 96 ? 4 . 43 4 . 18=0.64875× 106 kcal/h水洗塔回流比为 13，即( 21 ) ( 22 )=13（21） G =（22）×13 =765.97× =9957.6 kg/h 13 Q=9957 . 6 ? 96 ? 4 . 43 4 . 18=1.01314× 106 kcal/h（20） G =（21）+（22）= 5.97 =10724 kg/h Q =10724× 556.7 =5.9705 × 106 kcal/h 粗塔需补充热量 △ Q 粗塔 = Q（4）+Q（14）-Q（3）-（Q（38）-Q（39）-Q（40） ）-（Q（20）-Q（21） -Q（22） ） =【12.725 +8.1 -（8.06 -0.01024） -（5.14 -0.07793） 106 】× =1.269× 106 kcal/h 粗塔所需热量由（66）冷凝散热提供 （66） G = Q= 5703 . 68 ? 104 ? 3 . 86 4 . 18 ? 4 . 18=5703.68 kg/h =0.54777× 106 kcal/h（64） G =5703.68 kg/h Q =5703.68× 315.79 =1.8012× 106 kcal/h (49) 为回收塔采杂点，由经验数据知:G =1950 kg/h35第 2 章 设计概论Q=1950 ? 88 ? 4 . 39 4 . 18=0.180221× 106 kcal/h（54） G =（23）+（49）=766 + kg/h Q=2716 ? 43 ? 4 . 39 4 . 18=0.122656× 106 kcal/h（56）为杂醇油采出点，占成品酒量的 0.3% G =13286.56 ×0.3% = 39.86 kg/h Q=39 . 86 ? 30 ? 4 . 20 4 . 18=0.001202× 106 kcal/h由采醇油分离器进出酒精量平衡可求出（57） （57） G = Q=2716 ? 35 . 09 % ? 39 . 86 ? 5 . 6 % 11 . 22 % 4408 . 58 ? 31 ? 3 . 69 4 . 18=4408.58 kg/h=0.12065× 106 kcal/h由采醇油分离器进出物料平衡可求出（55） ，即加工兑水量 （55） G =（57）+（56）-（54）=.86C.44 kg/h Q =3032.44× 20 × 1=0.60649× 106 kcal/h 根据水洗塔进出酒精量平衡有 （12） G = Q=( 6 ) ? 47 . 24 % 4 . 36 % 4786 . 77 ? 61 ? 4 . 195 4 . 18 441 . 79 ? 47 . 24 % 4 . 36 %==4786.77 kg/h=2.93× 106 kcal/h根据回收塔进出的纯酒精量平衡 （51） G = =( 48 ) ? 91 % ? ( 63 ) ? 91 % ? (19 ) ? 86 . 97 % ? ( 49 ) ? 47 . 27 % 12 . 15 % 98 . 0467 ? 91 % ? 836 . 1067 ? 91 % ? 34 . 86 ? 86 . 97 % ? 650 ? 47 . 27 % 12 . 15 %=9768.73 kg/h Q=9768 . 73 ? 85 ? 4 . 31 4 . 18=0.85677× 106 kcal/h（15）为醪液 2#预热器的采杂点 G = 157.76kg/h Q=157 . 76 ? 75 ? 4 . 31 4 . 18=0.0122× 106 kcal/h（50）=（51） G =6435.40 kg/h Q=9768 . 73 ? 40 ? 4 . 28 4 . 18=0.400097× 106 kcal/h（30） G =（50）-（57）-（15）-（12）=08.58 -157.76 -5.62 kg/h36东北电力大学学士学位毕业论文Q= （9）415 . 62 ? 114 ? 4 . 51 4 . 18=0.05112× 106 kcal/hG =（7）+（8）-（15）=104.21 -157.76 =27176.34 kg/h Q=27176 . 34 ? 75 ? 4 . 311 4 . 18=2.1021× 106 kcal/h（29）为精塔采出的杂酒进水洗塔 G =173.4kg/h Q=173 . 4 ? 110 ? 4 . 311 4 . 18=0.02049× 106 kcal/h由水洗塔进出的纯酒精量平衡有 （23）G = =( 9 ) ? 47 . 24 % ? ( 29 ) ? 79 . 44 % ? ( 22 ) ? 24 . 61 % ? ( 63 ) ? 91 % 9 . 64 % 27176 . 34 ? 47 . 24 % ? 173 . 4 ? 79 . 44 % ? 766 ? 24 . 61 % ? 836 . 11 ? 91 % 9 . 64 %= kg/h Q=140541 . 47 ? 96 ? 4 . 33 4 . 18=13.97614× 106 kcal/h由水洗塔进出的物料平衡有 （35） G =（23）+（22）-（29）-（9）-（63） =+765.97-173.4-.11 = kg/h Q =×106 × 1=11.990897× 106 kcal/h （24）=（23） G =
kg/h Q= ? 118 ? 4 . 35 4 . 18=17.25836× 106 kcal/h由精塔进出酒精量平衡 （27）G = = ? 9 .