工厂设计概念课程设计
年产6万吨酒精工厂工艺设计
学院：专业：姓名：指导老师：
化工与材料学院
生物工程
刘艳玲学号：
职称：
110504021027 周新明高级工程师
中国·珠海
二○一四年十一月
诚信承诺书
本人郑重承诺：本人承诺呈交的课程设计《年产6万吨酒精工厂工艺设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：
日期：年月日
年产6万吨酒精工厂工艺设计
摘要
本设计是年产6万吨酒精工厂工艺设计，以糖蜜味发酵原料，通过先进；高效的工艺技术对酒精工厂进行了模拟计算和设备选型，力求做到理论和实践相结合，以做到生产成本低，质量好，产量高的酒精。设计包括：从原料处理到发酵工艺；从设备选型到车间布置；最后到废物的处理及在利用。主要应用除杂技术；酒精发酵技术；灭菌技术；精馏技术等技术，通过合理的物料衡算，耗能计算方法，对生产工艺进行合理的优化设计。
关键词：酒精工厂；发酵；糖蜜；精馏
Annual output of 60000 tons of alcohol factory process design
Abstract
The design is an annual output of 60000 tons of alcohol plant process design, using molasses flavor fermentation raw material, through advanced technology of high efficiency; on the alcohol factory of the simulation calculation and equipment selection, and strive to achieve a combination of theory and practice, in order to achieve low production cost, good quality, high yield of alcohol. The design includes: from raw material processing to the fermentation process; the selection of equipment to the workshop layout; finally to waste treatment and utilization in. The main application of impurity removal technology; alcohol fermentation technology; sterilization; distillation technology, through the material balance and reasonable calculation, calculation method for energy consumption, rational optimization design to production process.
Key words：Alcohol factory；Molasses；Fermentation；Distillation
北京理工大学珠海学院2011级本科生课程设计
任务书
题目：年产6万吨酒精工厂工艺设计专业学院：化工与材料学院
专业：生物工程
学生姓名：
指导教师：周新明
一、主要研究内容：
本次设计的主要研究内容是选取糖蜜为原料，研究年产6万吨的酒精工艺流程，操作工艺，物料衡算和绘制发酵罐设计图。侧重于酒精工厂发酵车间的设计。
二、主要任务及目标：
1、通过查阅酒精生产工艺的有关资料，熟悉目前柠酒精生产的基本工艺流
程。
2、进行酒精发酵车间物料衡算和热量衡算等。
3、发酵车间设备选型。
4、发酵种子罐、发酵罐、贮罐的选型及大小尺寸的计算。
5、绘制发酵罐设计图。
6、撰写工艺设计说明书。
指导教师签字：年月日
工作小组组长签字：年月日注：本任务书双面打印，一式三份，学生、指导教师、专业学院各存档一份。
目录
摘要............................................................................................................................................ I Abstract ....................................................................................................................................... II 任务书......................................................................................................................................... III 目录.......................................................................................................................................... V
1 前言 (1)
H H (1)
1.2 研究目的 (1)
1.3 设计原则 (2)
2 设计说明 (3)
2.1工艺指标和基础数据 (3)
2.2 工艺流程概述 (3)
3 原料的处理 (5)
3.1 原料及其来源 (5)
3.2 糖蜜的贮存 (5)
3.3稀糖液的制备及处理 (5)
3.3.1添加营养盐 (5)
3.3.2 糖液的灭菌 (6)
3.3.3 稀糖液的澄清 (6)
4 工艺流程 (7)
5 生产设备 (8)
5.2设备计算 (8)
5.2.1 发酵罐容积和个数的确定 (8)
5.2.2 糖蜜储罐个数的计算 (10)
5.2.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 (10)
5.3 其它设备的计算和选型 (14)
5.3.1 蒸馏设备 (14)
5.3.2 换热器的选型 (14)
5.3.3 稀释器 (15)
6 工艺计算 (17)
6.1 物料衡算 (17)
6.1.1 原料消耗量计算（基准：1吨无水乙醇） (17)
6.1.2 酵醪液量的计算 (17)
6.1.3 成品与废醪量的计算 (18)
6.1.4年产量为6万吨燃料酒精的总物料衡算 (19)
6.1.5 稀释工段的物料衡算 (20)
6.2 热量衡算 (21)
6.2.1 发酵工段的物料和热量衡算 (21)
6.2.2 蒸馏工段的物料和热量衡算 (21)
6.3供用水衡算 (26)
6.3.1 精馏塔分凝器冷却用水 (26)
6.3.2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水 (26)
6.3.3 总用水量 (27)
6.4 其他衡算 (27)
6.4.1 供用汽衡算 (27)
6.4.2 供电衡算 (28)
7 车间设计 (29)
7.1 车间布置设计 (29)
7.1.1 建筑基本原则 (29)
7.1.2 建筑基本要求 (29)
7.2 车间内常用设备的布置 (29)
7.2.1 发酵设备 (29)
7.2.2 蒸馏设备及其他设备 (30)
8 废物处理及再利用 (31)
8.1 废物总类 (31)
8.1.1 污水废物 (31)
8.1.2 气体废物 (31)
8.1.3 固体废物 (31)
8.2 废物利用 (31)
8.2.1 废气处理 (31)
8.2.2 废水和废渣处理 (32)
9结论 (33)
参考文献 (34)
谢辞 (35)
附录 (36)
1 前言
1.1 产品介绍
乙醇是一种有机物，俗称酒精，化学式为CH3CH2OH（C2H6O），结构式【1】见图1-1，是带有一个羟基的饱和一元醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激性。有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。
乙醇液体密度是0.789g/cm3(20C°) ，乙醇气体密度为 1.59kg/m3，沸点是78.4℃，熔点是-114.3℃，易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度(d15.56)0.816。
乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%-75%的乙醇作消毒剂等，在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
H H
▏▏
H ? C ? C ?O?H▏
▏▏
H H
图1-1 C2H5OH结构式
1.2 研究目的
随着经济的发展，酒精这种重要的工业原料被广泛用于化工；塑料；橡胶，农药，化妆品及军工业部门。且石油资源趋于缺乏，全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。
工业酒精是一种经济实用的清洁燃料。如今能源的危机，以及农业的蓬勃发展，都使得工业酒精产业的重新崛起与迅速发展成为必然。而酒精的生物发酵过程所需的条件温和，转化率高，而且环保无污染，可以说是工业酒精的最理想的生产方法。发酵法生产酒精的能力将成为衡量国家经济实力的一种标准。生物发酵是利用淀粉质原料活糖原料，在微生物的作用下生成酒精【2】。
酒精作为一种新能源，具有两个明显的优势：可再生能源，无污染燃烧。中国是一个石油净进口国，海关数据显示，2012年中国共计进口原油2.82亿吨，同比增加4.03%，而原油价格为97~105美元每吨。两个数相乘，得出的是一个十分可怕的数据。在大多数方面酒精拥有石油的性能，能产生足够的酒精，则可以大大减少石油的进口。但是目前国内酒精生产量不足以与消耗量相平衡，每年仍需进口几百万吨酒精。目前燃料酒精已作为国家战略部署的新型能源之一。实现酒精的大规模生产，对解决能源危机有着重大的意义。
本设计即酒精工厂的模拟设计为了设计出最理想的酒精生产流程以及工厂，在国内具有广阔的前景。
1.3 设计原则
(1) 本设计工作围绕着工厂现代化建设，力图能使所设计的工厂具有前瞻性，且投资小，收效快。
(2) 对自己而言，本次设计是对自己在湖北理工四年所学知识的一个综合运用和分析，将书本知识运用到实际的操作中去，为日后的工作打下夯实的基础。
(3) 设计的工厂充分考虑现今的一些技术，设备，以及设计先进理念，尽量做到人性化，绿色化，为员工的工作和生活做出妥善的安排，使其达到最佳工作效率。
(4) 设计尽量因地制宜，并且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【3】。
2 设计说明
2.1工艺指标和基础数据
(1) 生产规模:60000 t/a；
(2) 生产方法:单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏机组、生石灰吸水法；
(3) 生产天数:每年250天；
(4) 酒精日产量:240 t；
(5) 酒精年产量: 60000 t【4】；
(6) 副产品年产量:次级酒精占酒精总量的2%（一般占成品酒的1.2%—3%，这里取2%）【4】；
(7) 杂醇油量:为成品酒精量的0.3%（一般占成品酒精多0.25～0.35﹪）【5】；
(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
(16) 酒精质量标准根据GB678—2002
2.2 工艺流程概述
(1) 原材料（糖蜜）的预处理包括有加酸法，加热加酸法，添加絮凝剂澄清处理法【6】；
(2) 连续稀释法稀释糖蜜
(3) 制酵母
(4) 酵母菌发酵、提纯
(5) 发酵流程：糖蜜→发酵用糖液→发酵→蒸馏→成品酒精
(6) 具体生产工艺流程【7】见图1-2
图1-2生产工艺流程图
3 原料的处理
3.1 原料及其来源
糖蜜，是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，主要含有蔗糖，蔗糖蜜中泛酸含量较高，达37mg/kg，此外生物素含量也很可观，容易掺入大豆糖蜜和糖蜜发酵液。
糖蜜是制糖工业的副产品，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，其中主要含有大量可发酵糖（主要是蔗糖），因而是很好的发酵原料，可用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料，可用作某些食品的原料和动物饲料。
制糖业的副产品之一。制糖过程中,糖液经浓缩析出结晶糖后,残留的棕褐色黏稠液体。属能量饲料,因味甜,多用作调味料。按制糖原料不同可分为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和淀粉糖蜜等。各种糖蜜的营养成分有差异。一般甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜以转换糖量表示,其总糖量分别为48.0%、49.0%;水分25.0%、23.0%;粗蛋白质3.0%和6.5%。淀粉糖蜜是以谷物淀粉经酶水解后制造葡萄糖的副产品,以葡萄糖量表示,其总糖量50.0%以上,水分27.0%,粗蛋白量甚微。
3.2 糖蜜的贮存
为了确保酒精生产线连续正常地进行，酒精工厂的仓库必需备有一定量的糖蜜，常备有供一个月左右生产酒精用糖蜜量；保持糖蜜的纯净，要求采用密闭容器保存糖蜜；糖蜜贮存罐的位置应处于方便运输和生产的地点；受到污染的糖蜜不宜过久贮存。
3.3稀糖液的制备及处理
考虑到糖蜜中的灰分、胶体物质等杂质多，有害微生物的污染，营养盐的缺乏以及适宜酸度的调整。因此，在糖蜜稀释的同时，必须进行酸化、灭菌、澄清和添加营养盐。间歇稀释操作法则是逐项进行。目前中国糖蜜酒精工厂多采用连续稀释热酸法澄清处理糖蜜，把酸化、灭菌、添加营养盐和澄清同时一道进行。
糖蜜原料制作稀糖液及处理的流程为：糖蜜→稀释→酸化→添加营养盐→灭菌→澄清稀糖液
3.3.1添加营养盐
为了保证酵母的正常生长繁殖和发酵，根据糖蜜原料的化学组分，必须在糖液中添加酵母所必需的营养。工厂实践和甘蔗糖蜜的组分表明，甘蔗糖蜜中缺乏的主要营养成分是氮素。补充氮通常是以硫酸铵作氮源，用量为每吨糖蜜使用21%的硫酸铵1-1.2kg，即糖蜜用量的0.1%-0.12%。
3.3.2 糖液的灭菌
糖蜜中常污染有大量杂菌，主要是野生酵母，白念球菌及乳酸菌等产酸菌，为保证稀糖液的正常发酵，除加酸提高糖液酸度抑制杂菌生长繁殖外，还必须对糖蜜进行灭菌。糖蜜常用的灭菌方法有：化学灭菌法和物理灭菌法。
本实验采用物理灭菌法：物理灭菌法具体操作是将糖液加热至80－90℃，并保持40min。该方法除了灭菌外，还可使糖蜜中的胶体絮凝，使糖液澄清。该方法要消耗大量的蒸汽，工厂一般不采用，只有糖蜜被严重污染时才采用此法予以灭菌。
3.3.3 稀糖液的澄清
稀蔗糖溶液中的特定胶体物质，颜料，灰分和其它悬浮物，它们的存在对正常的酵母的生长，繁殖和发酵有害，应尽可能地除去。其解决办法就是稀糖液的澄清。
糖蜜的澄清方法分为机械澄清法和加酸澄清法。机械澄清法即压滤法和离心法，调节至pH值为3.7的酸化12小时，分离沉淀物，用离心机或压滤机，国内多数澄清是应用此方法。
4 工艺流程
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，能有效利用热能。
4 本设计采用浮阀塔。
5 脱水干燥技术：生石灰吸水法。
6 发酵法采用连续发酵方式。
5 生产设备
5.1设备选型
1 发酵罐采用200m3
2 种子罐采用50m3
3 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
6 干燥设备采用卧式网层生石灰干燥器
5.2设备计算
采用连续发酵方式，根据物料衡算结果可知，每小时进入发酵罐的醪液体积流量为：
118433kg/h，密度为1200 kg/m3【10】。
进入种子罐和1号发酵罐的醪液体积流量为：
W=118433/1200=99m3/h
5.2.1 发酵罐容积和个数的确定
（1）种子罐个数的确定：
为保证种子罐有足够种子，种子罐内醪液停留时间应在12h左右，则种子罐有效容积为：
V=99×12=1188（m3）取种子罐装料经验系数为80﹪，则种子罐全容积为：
V全=V/u=1188/80%=1485m3 ,取1500m3 每个罐的容积为500m3，则种子罐个数为：1500/500*2=6（个）
（2）发酵罐体积
根据发酵罐现在的设备情况，从100 m3到700 m3，现在酒精厂一般采用300 m3，按照有关情况和指导老师建议，我采用300 m3，取H=2D ，h1=h2=0.1D
D —为发酵罐内径，（m ） H —为发酵罐高，（m ）
h1、h2—分别为发酵罐底封头高和上封头高，（m ）
发酵罐上均为标准椭圆形封头，下部为锥形封头，为了计算简便，假设其上下封头近似相同，则
)m ()D 312230061
(h D 42H D 4V =+π?+π=
全
D=5.33m ，H=10.66m ，h1=h2=0.533m （3） 发酵罐的表面积 圆柱形部分面积：
F1=πDH=3.14×5.33×10.66=178m2
由于椭圆形封头表面积没有精确的公式，所以可取近似等于锥形封头的表面积：
F2=F3=)(.).(.)(22222
2m 23533023353352h 2D D 2=+??π=+π
发酵罐的总表面积：
F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2 （4） 计算发酵罐数量：
上面已经写到，我设计的发酵罐规格为300 m3的规格，设总发酵时间为48小时,设发 酵罐数为N 个，则发酵罐的有效容积 V 有效=WT/N---公式(1)
V 全容积×Ψ=V 有效--------公式（2） 式中W —每小时进料量； T —发酵时间； N —发酵罐数
根据经验值，一样取发酵罐填充系数为Ψ=80%，则可以得到： 300×80%=99×(48-12)/N 计算得到：N=14.85（个)，则我们需要发酵罐N=15*2=30个
5.2.2 糖蜜储罐个数的计算
糖蜜储罐采用1000m3规格：
15天的糖蜜量为：V=836×15=12540 (t) 查得85Bx 的糖蜜密度为1450 kg/ m3，则：
V ＝12540×1000/1450＝8648（m3） 设其装料系数为80﹪，则贮罐的全容积为：
V 糖蜜＝8648/0.8＝10810（m3） 10810/1000=10.81（个），取11*2=22个
5.2.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸
（1）总的发酵热：
Q=Q1-(Q2+Q3) Q1=msq )
t t F Q B w -α=（c 3
式中 m —每罐发酵醪量（kg ） s —糖度降低百分值（%）
q —每公斤糖发酵放热（J ），查得418.6J Q1—主发酵期每小时糖度降低1度所放出的热量
Q2——代谢气体带走的蒸发热量，一般在5%—6%之间，我们估算时采用5%
Q3——不论发酵罐处于室内还是室外，均要向周围空间散发热量Q3。 Q1=（116991/15）×12×418.6×1%=3.92×104（kJ/h ） Q2=5%Q1=5%×3.923×105=1.96×103（kJ/h ） 发酵罐表面积的热散失计算：先求辐射对流联合给热系数，假定发酵罐外壁不包扎保温层，壁温最高可达35℃，生产厂所在地区夏季平均温度为27℃,则：
B
W 4B 4W 4B W
c t t 100T 100T C t t 1.7--+
-=α+α=α]
)/()/[(辐对
]C h m kJ/[35]
C h m kcal/[35.827
35]
100/)27732100/)35732[4.8827357.122444
）（）（（（???=???=-+-+?+
-?=
可得：
)
/()(h kJ 62720273535224Q 3=-??==6.30×103（kJ/h ）
需冷却管带走的单个发酵罐冷却热负荷为：
Q=Q1-Q2-Q3=3.92×104-1.94×103-6.30×103=3.096×104(kJ/h) 总发酵热为：Q 发酵=3.096×104×15=4.65×105(kJ/h) （2）冷却水耗量的计算
)h /kg (.)(..)t t (C W P 56
12105912027186410654Q ?=-??=-=冷却
对数平均温度差的计算
21
21log 3.2)
()(t t t t t t t t t F F F F m -----=
?
主发酵控制发酵温度tF 为30℃，按题意冷却水进出口温度分别为： t1=20℃, t2=27℃
8
.527302030log
3.2)2730()2030(=-----=?m t
（3）传热总系数K 值的确定
选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为53/60mm ，则管的横截面积为： 0.785×0.0532=0.0022（m2） 设罐内同心装蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为：
)
/(53.010000022.03600159000
s m =??=ω
设蛇管圈的直径为3m ，水温20℃时常数A=6.45 则蛇管的传热分系数为：
)]C h m /(kJ [)
...(.).(..)
R d
.(d )(A .K ....???=?+????=+??=2
2
0802
0802816651106
0771110601000530456186477111864ρω
R —为蛇管圈半径，R=1.5m
发酵罐到蛇管壁的传热分系数1K 值按生产经验数据取2700[kJ/（m2·h ·℃）] 故传热总系数为：
)]
C m /(kJ [1743167501
1880.00427001816611
2???=+
++=
h K
式中 1/16750—为管壁水污垢层热阻[（m2·h ·℃）/kJ]。 188—钢管的导热系数[kJ/（m2·h ·℃）] 0.004—管子壁厚（m ） （4） 冷却面积和主要尺寸：
)
m (.10.t K Q A 2m 468517436545
=??=?=
蛇管总长度为：
)(.m 2620.056
14346D A L cp =?=π=
)
m (蛇管的平均直径—式中cp D
确定一圈蛇管长度：
)(.)()(m 10203h R 2L 2
2221=+?π=+π=
式中R —蛇管圈的半径，为1.5m
年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算 1.
2、原料消耗的计算 （1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化： 162 18 180 发酵： 180 46×2 44×2 （2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v ），相当于%（质量分数））： （3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量： 生产过程各阶段淀粉损失 6 12625106)O H nC O nH O H C n →+（2 52612622CO OH H C O H C +→) (2.162792/162%41.921000kg =??
则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为： （4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg 酒精薯干量为: 若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为： （5）α-淀粉酶消耗量 薯干用量：;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g 则用酶量为： （6）糖化酶耗量 酶活力：20000u/g;使用量：150u/g 则酶用量： 酒母糖化酶用量（300u/g 原料，10%酒母用量）： 式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为+=)(kg （7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:%?m 3、蒸煮醪量的计算 淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为： 假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50oC，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105oC，然后进入罐式连续液化器液化，再经115oC 高温灭酶后，在真 ) (1799%55.9%1002 .1627kg =-) (69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G ) (07.11)(1007.112000 8 1069.276733kg g =?=??) (76.20)(1076.2020000150 1069.276733kg g =?=??)(78.220000 300 %67%1069.2767kg =???) (07.83032169.2767kg =+?）（)] /([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C ?=-=
50000t/a食用酒精工厂的初步设计
摘要 设计中依照厂址选择原则对工厂进行了合理的选址；完成了工艺的选择及论证；进行了物料衡算、热量衡算及水衡算；完成了主要设备的设计与选型以及工厂投资的简要经济核算。对工厂厂房、工艺流程、车间设备进行了合理地布局。完成了工厂图纸的绘制，共八张图纸，包括全厂总平面布置图、工艺流程图、发酵和蒸馏车间设备布置图、种子罐设备图。 根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。关键词：食用酒精；木薯；连续发酵；四塔蒸馏
ABSTRACT I completed selection of the site of factory in accordance with the principle of choice factory, selection and feasibility studies of process, material balance, energy balance, water balance, design and selection of major equipments and brief economic accounting. Workshop, process and equipment of workshop gained the reasonable distribution. The eight factory drawings drawing were completed, including the factory general layout map, process map, equipment layout map of fermentation and distillation workshop, seed tank equipment map. The results of the whole process design and computation show that the design can reach the requirements of industrial production. Keywords：Edible alcohol; Cassava; Continuous fermentation; Four towers distillation
年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算 2、原料消耗的计算
（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化： 162 18 180 发酵： 180 46×2 44×2 （2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v ），相当于92.41%（质量分数））： （3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量： 则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为： （4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg 酒精薯干量为: 若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为： （5）α-淀粉酶消耗量 薯干用量：2767.69kg;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g 则用酶量为： （6）糖化酶耗量 酶活力：20000u/g;使用量：150u/g 则酶用量： 612625106)O H nC O nH O H C n →+（2 52612622CO OH H C O H C +→)(2.162792/162%41.921000kg =??)(1799% 55.9%1002 .1627kg =-)(69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G )(07.11)(1007.112000 8 1069.276733kg g =?=??)(76.20)(1076.2020000 150 1069.276733kg g =?=??
酒母糖化酶用量（300u/g 原料，10%酒母用量）： 式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为20.76+2.78=23.54)(kg （7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的0.1%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:0.1%?m 3、蒸煮醪量的计算 淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为： 假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50oC ，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105oC ，然后进入罐式连续液化器液化，再经115oC 高温灭酶后，在真空冷却器中闪蒸冷却至63oC 后入糖化罐。 干物质含量B0=87%的薯干比热容为： 粉浆干物质浓度为： 蒸煮醪比热容为： 式中 cw ——水的比热容[kJ/(kg ·K)] （1） 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：8303.07＋8303.07×3.63×(105－50) ／(2748.9－105×4.18)＝9020.69(kg) （2） 经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为： 式中：2253——第二液化维持罐的温度为102oC 下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg ）。 （3）经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为： 式中:2271——95oC 饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg ） （4）经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为： 式中:2351——真空冷却温度为63oC 下的饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg ). 4、糖化醪与发酵醪量的计算 设发酵结束后成熟醪量含酒精10%（体积分数），相当于8.01%（质量分数）。 并设蒸馏效率为98%，而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000kg 95%（体积分数）酒精成品有关的计算如下： （1）需蒸馏的成熟发酵醪量为： F 1＝1000×92.41%÷(98%×8.01%)×(100＋5＋1)÷100＝12478.6（kg ） （2）不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为： ) (78.220000300 %67%1069.2767kg =???)(07.83032169.2767kg =+? ）（)] /([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C ?=-=%75.21)1004(871=?÷=B )]/([63.318.4%)75.210.1(63.1%75.21)0.1(1011K kg kJ c B c B c w ?=?-+?=-+=)(89772253 ) 102105(63.39020.699020.69kg =-?-)(55.88762271)95102(63.389778977 kg =-??-) (84382351)6395(63.355.887655.8876kg =-??-)(3.11772%1066 .124781kg F ==质量分数） （,/%56.76 .12478%98%41.921000W W =??
工程策划书 鲁东大学 设计题目：年产10万吨啤酒工厂设计
目录 一.可行性研究报告 (3) 1.1 总论 (3) 1.2 工程建设地目地和意义 (3) 1.3 产品方案及需求预测 (4) 1.4 建厂条件及厂址选择 (4) 1.5 工程实施预规划及资金支付 (6) 1.6 经济效益及社会效益地初步估算 (6) 二.总平面布局 (7) 三.淡色啤酒生产地工艺设计 (7) 3.1 原料 (7) 3.2 生产工艺 (8) 四．工艺计算 (10) 4.1 100000t/a啤酒厂糖化车间地物料衡算 (10) 4.2 100000t/a啤酒厂糖化车间地热量衡算 (12) 4.3 100000t/a啤酒厂发酵车间地耗冷量衡算 (15) 4.4 年产10万吨12度啤酒地用水量计算 (18) 4.5 总容积200立方M啤酒锥底发酵罐计算 (19) 五.设备计算及选型 (20) 5.1 主要设备地计算 (20) 5.2 设备清单 (21) 六.工厂布局 (22) 七.啤酒工厂卫生 (22) 7.1 工厂设计规范 (22) 7.2 厂库环境卫生 (22) 7.3 厂区设施卫生 (22) 7.4 车间卫生 (22) 7.5 厂区公共卫生 (22) 八.环境保护与综合利用 (23) 8.1 环保治理工艺地设计原则： (23) 8.2 三废处理 (23) 九. 经济技术及概算 (23) 9.1人力资源配置 (23) 9.2产品成本及利润估算 (24) 十．总结 (25) 参考文献 (25) 一.可行性研究报告 1.1 总论 1.1.1 工程名称：年产100000吨啤酒工厂设计 1.1.2 承办单位：青岛三德工艺品有限公司 昌邑得益工艺品有限公司 1.1.3 工程地址：潍坊市昌邑饮马工业园区 1.1.4 工程经理：杨玉琨
目录 1.引言.................................................................................................................................................. - 1 - 1.1.总论.......................................................................................................................................... - 1 - 1.2.项目建设目的和意义.............................................................................................................. - 1 - 1.3.产品需求初步预测.................................................................................................................. - 2 - 1.4.产品方案和拟建规模.............................................................................................................. - 3 - 1.5.工艺技术初步方案.................................................................................................................. - 3 - 1.6.主要原辅料、燃料、动力的供应 .......................................................................................... - 3 - 1.7.建厂初步方案.......................................................................................................................... - 3 - 1.8.环境保护.................................................................................................................................. - 3 - 1.9.工厂组织和劳动定员.............................................................................................................. - 4 - 1.10.投资估算和资金筹措方案...................................................................................................... - 4 - 1.11.经济效益和社会效益的初步估算 .......................................................................................... - 5 - 1.1 2.结论与建议.............................................................................................................................. - 5 - 2.厂址选择.......................................................................................................................................... - 5 - 2.1.厂址选择的目的与依据.......................................................................................................... - 5 - 2.2.厂址条件.................................................................................................................................. - 6 - 3.厂区总平面设计.............................................................................................................................. - 6 - 3.1.厂区总平面设计的原则.......................................................................................................... - 6 - 3.2.厂区平面布置图...................................................................................................................... - 6 - 4.生产工艺的设计.............................................................................................................................. - 7 - 4.1.生产方案.................................................................................................................................. - 7 - 4.2.工艺流程.................................................................................................................................. - 7 - 4.3.工艺特点.................................................................................................................................. - 8 - 5.工艺计算.......................................................................................................................................... - 8 - 5.1.物料衡算.................................................................................................................................. - 8 - 5.1.1.全厂总物料衡算主要内容 ...................................................................................... - 8 - 5.1.2.工艺技术指标及基础数据 ...................................................................................... - 8 - 5.1.3.原料消耗计算.......................................................................................................... - 8 - 5.1.4.成品与发酵醪量的计算 .......................................................................................... - 9 - 5.1.5.10000吨/年燃料乙醇工厂总物料衡算 ................................................................. - 9 - 5.2.热量衡算................................................................................................................................ - 10 - 5.2.1.热量衡算................................................................................................................ - 10 - 5.2.2.水平衡.................................................................................................................... - 10 - 5.2.3.耗电量计算............................................................................................................ - 11 - 6.设备计算与选型............................................................................................................................ - 11 - 6.1.酒精生产主要设备的选择.................................................................................................... - 11 - 6.2.10000吨/年燃料乙醇设备一览表 ....................................................................................... - 13 - 7.生产车间平面布置........................................................................................................................ - 15 - 7.1.生产车间工艺设计................................................................................................................ - 15 - 7.2.生产车间非工艺设计............................................................................................................ - 15 - 7.3.车间设计对卫生的要求........................................................................................................ - 15 - 8.工厂组织与劳动定员.................................................................................................................... - 16 -
"多塔系差压蒸馏节能新工艺" "高效脱甲醇除杂新工艺" "环已烷脱水生产无水酒精新工艺" "三元共沸法制备燃料酒精工艺" "分子筛吸附法生产无水酒精工艺" 前言 我公司酒精项目组主要致力于无水酒精生产技术开发及酒精差压蒸馏节能新工艺的推广应用；承接各种规模酒精及其深加工产品装置的工程设计、设备制造、施工及调试总承包或部分工段承包。对老酒精厂存在的技术问题提供技术支持、咨询服务，对原有旧装置进行挖潜改造，并承包装置的调试、生产及生产管理服务； 公司拥有可靠的专业技术力量；先进的设计辅助软件；系统、完整的工程技术资料和良好的客户、用户关系。公司负责技术工作的几位专业工程师均曾就职于化工设计院所，并长期从事酒精生产工作，他们先后主持并完成了十几套不同规模酒精工厂的设计、施工、生产调试。其中，由我公司自主完成的有："广东城月糖厂酒精厂技改项目"酒精回收系统总承包工程；"遂溪特级酒精酿造有限公司3万吨/年酒精及配套1万吨/年无水酒精技改项目"总承包工程；"广西南康糖厂木薯淀粉酒精装置新建项目"总承包工程等。在多年的实际工作中，获得了大量的第一手工程资料，积累了丰富的实际操作经验，在酒精生产行业内享有盛名。 本公司拥有自主的"环已烷脱水生产无水酒精技术"，能向客户提供成熟的生产工艺装置及优良完整的售后服务。 本公司的设计手段先进。配套非标设备的设计算及出图均采用化工部设备设计技术中心站开发的辅助设计软件包进行，可靠性高。另外，公司长期与工程院所、高等学俯保持横向联系，保证了技术水平的先进性，技术规范的延续性。 本公司的服务宗旨是："提供先进适用的技术，系统科学的管理"，并"最大限度满足用户的需要"的服务。 中科院广州能源研究所广东中科天元再生资源工程有限公司 2001年10月再版 酒精生产技术 简介 一、酒精的用途 酒精----乙醇的俗称，一向是市场巨大的一种商品，也是重要的工业原料，广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门，酒精的深加工产品有数百种，而且酒精还是一种重要的再生能源，所以，酒精的市场潜力是巨大的。目前，我国酒精年产量约300万吨。其消费主要为：化工占40%，轻工占40%，医药占10%，其它占10%。
产3万吨酒精工厂工艺设计
毕业设计（论文） 题目：年产3万吨酒精厂工艺模拟 设计 教学院：化学与材料工程 专业名称：化学工程与工艺（生物化工） 学号：200940810224 学生姓名：周遊 指导教师：胡燕辉 2013年 4 月15 日
毕业设计（论文） 摘要 本设计是年产3万吨酒精工厂模拟设计，发酵原料为糖蜜。本设计对酒精的工厂进行了模拟计算和设备选型，力求理论和实践相结合。工艺上的设计为：单浓度糖蜜进行连续发酵(其工艺较为简单，并且易于操作）、主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组（能有效利用热能）、生石灰吸水法，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。 关键词：酒精工厂；发酵法；糖蜜；蒸馏
毕业设计（论文） Abstract This design is the annual output of 30,000 tons of alcohol factory analog design, the raw material for fermentation is the molasses. The alcohol factory is simulated and equipment is selected, and strives to the combination of theory and practice. Design of the process: continuous fermentation for molasses of single concentration (the process is relatively simple and easy to operate), the main distillation section use differential pressure distillation tower units (effectively utilizing thermal energy), the quicklime suction method, through material balance selection of equipment, loss of water and steam we can design the process. Key words: Alcohol factory；Fermentation；Molasses；Distillation
年产4000 吨酒精工厂项目设计方案1 总论1．1 设计的目的和意义 通过毕业设计，巩固、深化基本理论、基本知识和基本技能，提高分析问题和解决技术问题的能力。通过完成本次设计，基本掌握酒精生产工艺流程设计、基本工艺计算、主要设备选型等。通过查阅文献、调查研究，提高综合分析能力。酒精工业是国民经济重要的基础原料产业。它广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域，是酒基、浸提剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂。目前不少国家都在考虑将酒精作为新能源以应付“石油危机” 和“能源危机”，用酒精部分或全部代替汽油作为汽车燃料，不仅可节约大量的石油，而且可以减少二氧化碳的排放量，缓和温室效应，所以酒精生产有广大的供求市场。 1．2设计依据 （1）大学理工学院（生物工程专业）--- 《年产4000 吨酒精工厂的初步设计》任务书 （2）设计基础资料：产品名称：无水酒精（优级纯）工厂厂址：海口近郊生产原料：废糖蜜（海南各地糖厂的副产物）生产天数“全年生产260 天（全天候）当地气候条件（来自海南气象台资料）：温度极端高温39C 最低温度6C 平均温度23.8 C 湿度最高湿度92% 平均湿度85% 水温河水（>1米）最高30 C最低10C 自来（饮用）水最高30 C最低10C 深井水平均18C 风频率年平均风速：3.3m/s 降水量年平均：1691ml/a 风向东北风和东风
1．3 指导思想 以设计任务书为基础，以最新科研成果和实际经验为依据，通过文献检索、收集资料，调查研究，综合分析；贯彻节省基建投资，充分重视技术先进，降低工程造价等思想，从节约能源和降低原料消耗，创较高经济效益等角度出发，以“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环保”为原则，同时注重“三废”治理和综合利用副产物，充分重视环保防污。尽量采用本地原料、定型设备，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，高效生产高质量的优质酒精。1．4 设计范围 （1）原料的选择及进行生产的方法 （2）生产工艺流程与工艺条件的确定与论证 （3）工艺计算 （4）车间生产设备的选型计算 （5 ）书写设计说明书 （6）绘制工艺流程图 带控制点生产工艺流程图；主要设备装配图；车间平面布置图；全厂总貌平面布置图等。 （7）设计重点：蒸馏工艺流程设计；蒸馏塔、精馏塔设计选型 （8）技术经济效益指标分析 1．5 生产规模及产品执行质量标准 （1）生产规模生产规模：年产工业无水酒精4000 吨，日生产15.5 吨
生物工程毕业论文--年产10万吨的木薯酒精发酵工厂 设计 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世界行业以及我国酒精行业都快速发展趋势Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as peoples 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 likesugarcane 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 一酒精的主要性质
苏打酒生产工厂设计 年产1万吨苏打酒饮料厂初步设计 2013年6月1日
1、产品方案 (2) 2、生产工艺流程设计 (3) 3、工艺计算 (8) 4、工艺设备一览表 (15) 5、概算 (16) 6、附件 (18)
本设计本着“经济上合理，技术上先进”的原则，结合市场需求，尊重客观事实。 1 产品方案 1.1 生产规模及建设时间 苏打酒饮料厂年产量为1.0×104t 厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。厂区总占地面积15000，建筑面积5000m2。 1.2 主要原料的规格 本工艺采用符合我国标准GB 5749-2006的优质饮用水。 1.3 生产品种及数量 生产品种为。年产量1.0×104t。采用275-300mL瓶装生产。设计淡季日产量为20t，旺季日产量为60t。 1.4 产品质量及标准 GB191 包装储运图示标志 GB4544塑料瓶 GB4789.1～4789.28 食品卫生检验方法微生物学部分 GB6543 瓦楞纸箱 GB10344苏打酒饮料标签标准 GB4987—91 苏打酒饮料质量标准 质量特征： （1）产品色泽与品名相符，果汁，果味汽水具有新鲜水果近似的色泽或习惯承认的颜色，同一产品色泽一致，无变色现象。 （2）香气与滋味 具有本品应有的香气，柔和协调，酸甜适口，有清凉感，不得有异味。 （3）外观形态 澄清透明，无沉淀。
2 生产工艺流程设计 2.1工艺流程图 2.2 工艺要点 2.2.1原糖浆的制备 苏打酒饮料的生产中，简单糖浆的配制与净化是保证碳酸饮料成品质量的关 键之一，生产可乐糖浆必须选择优质白糖，国产一级白糖或进口白糖，要求白糖质量无色，无味，无臭，结晶均匀，无杂质。糖浆的作用有： ? 提供稠度而有助于传递香味 ? 提供能量和营养价值 ? 饮料厂来说，从卫生和浓度控制的观点出发，糖浆的制备是重要的。 ? 将糖溶解于水后的溶液，一般称为原糖浆。必须是优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后备用。 饮用水 冷却 辅料 空瓶 洗瓶工序 空瓶检查 水处理二氧化碳净化成品 成品检查压盖装瓶汽水混合 冷却定量混合配料 过滤溶化砂糖
题目燃料乙醇 学生姓名张洋学号1002021219 专业10生物（2）班班级20071133 指导教师廖湘萍 完成日期2011年6月21日
目录 摘要......................................................... .. (1) 引言......................................................... (2) 乙醇生产的意义及发展史.....................................................3—4 乙醇性质及质量指标与乙醇生产和原辅料保藏...........4—7
燃料乙醇 10生物二班张洋 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。 关键词：乙醇发酵工艺 Title Thesis Foreign Abstract Abstract Alcohol 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.
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的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文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
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目录 1. 引言........................................................... 错误!未定义书签。 . 总论....................................................... 错误!未定义书签。 . 项目建设目的和意义......................................... 错误!未定义书签。 . 产品需求初步预测........................................... 错误!未定义书签。 . 产品方案和拟建规模......................................... 错误!未定义书签。 . 工艺技术初步方案........................................... 错误!未定义书签。 . 主要原辅料、燃料、动力的供应 ............................... 错误!未定义书签。 . 建厂初步方案............................................... 错误!未定义书签。 . 环境保护................................................... 错误!未定义书签。 . 工厂组织和劳动定员......................................... 错误!未定义书签。 . 投资估算和资金筹措方案..................................... 错误!未定义书签。 . 经济效益和社会效益的初步估算 ............................... 错误!未定义书签。 . 结论与建议................................................. 错误!未定义书签。 2. 厂址选择....................................................... 错误!未定义书签。 . 厂址选择的目的与依据....................................... 错误!未定义书签。 . 厂址条件................................................... 错误!未定义书签。 3. 厂区总平面设计................................................. 错误!未定义书签。 . 厂区总平面设计的原则....................................... 错误!未定义书签。 . 厂区平面布置图............................................. 错误!未定义书签。 4. 生产工艺的设计................................................. 错误!未定义书签。 . 生产方案................................................... 错误!未定义书签。 . 工艺流程................................................... 错误!未定义书签。 . 工艺特点................................................... 错误!未定义书签。 5. 工艺计算....................................................... 错误!未定义书签。 . 物料衡算................................................... 错误!未定义书签。 全厂总物料衡算主要内容 ............................. 错误!未定义书签。 工艺技术指标及基础数据 ............................. 错误!未定义书签。 原料消耗计算....................................... 错误!未定义书签。 成品与发酵醪量的计算 ............................... 错误!未定义书签。 10000吨/年燃料乙醇工厂总物料衡算................... 错误!未定义书签。 . 热量衡算................................................... 错误!未定义书签。 热量衡算........................................... 错误!未定义书签。 水平衡............................................. 错误!未定义书签。 耗电量计算......................................... 错误!未定义书签。 6. 设备计算与选型................................................. 错误!未定义书签。 . 酒精生产主要设备的选择..................................... 错误!未定义书签。 . 10000吨/年燃料乙醇设备一览表............................... 错误!未定义书签。 7. 生产车间平面布置............................................... 错误!未定义书签。 . 生产车间工艺设计........................................... 错误!未定义书签。 . 生产车间非工艺设计......................................... 错误!未定义书签。 . 车间设计对卫生的要求....................................... 错误!未定义书签。 8. 工厂组织与劳动定员............................................. 错误!未定义书签。