摘要
酒精在我国酿酒行业、化工行业等，都发挥着重要作用。食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。
本设计是对年产10万吨酒精工厂发酵车间工艺设计。主要包括酒精生产的工艺流程设计、工艺计算、全厂物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、各个工段物料和热量衡算（蒸煮工段、糖化冷却工段、发酵工段、蒸馏工段以及酒精生产过程中的供水供气衡算）、设备的设计与选型（包括发酵罐、预发酵罐、酒精捕集器、酒母培养罐，泵），厂房的整体布置和轮廓设计、发酵车间的布置设计。绘制酒精生产工艺流程图、发酵车间带控制点工艺流程图和发酵车间平面、立面布置图。
关键词：酒精；工艺；设计；设备
目录
摘要 ............................................................... I 目录 .............................................................. II 前言 ............................................................. VII 第1章全厂工艺论证. (1)
1.1 生产原料：木薯（淀粉质原料） (1)
1.1.1木薯的主要成分 (1)
1.1.2木薯作为酒精原料的特点 (2)
1.1.3生产过程中的木薯干相关工艺参数 (2)
1.2 原料的预处理 (2)
1.2.1原料的除杂 (2)
1.2.2原料的粉碎和输送 (2)
1.3 原料蒸煮工艺 (4)
1.3.1蒸煮目的 (4)
1.3.2粉浆的预煮 (4)
1.3.3间歇蒸煮与连续蒸煮工艺相比较其优缺点 (5)
1.4 糖化工艺 (6)
1.4.1糖化的目的 (6)
1.4.2糖化工艺 (6)
1.4.3测定糖化醪质量的方法 (7)
1.5 糖化醪的发酵 (8)
1.5.1糖化醪发酵目的 (8)
1.5.2影响酒精发酵的因素 (8)
1.5.3酒精发酵的方式 (9)
1.5.4发酵生产工艺 (10)
1.6 酒精的蒸馏和精馏工艺及分支筛脱水工艺 (11)
1.6.1蒸馏车间操作流程 (11)
1.6.2蒸馏操作的控制 (12)
1.7 发酵副产品和污水处理 (12)
1.7.1酒精生产的副产品 (12)
1.7.2污水处理 (13)
第2章全厂物料衡算 (14)
2.1 工艺技术指标及基础数据 (14)
2.2 原料消耗量计算 (14)
2.3 蒸煮醪量的计算 (15)
2.4 糖化醪与发酵醪的计算 (16)
2.5成品与发酵醪量的计算 (17)
2.6 100000TA淀粉原料酒精厂总物料衡算 (18)
第3章酒精生产各工段物料和热量衡算 (20)
3.1 蒸煮工段的物料和热量衡算 (20)
3.1.1蒸煮工段的工艺流程 (20)
3.1.2蒸煮各工段的物料和热量衡算 (20)
3.2 糖化冷却工段物料和热量衡算...................... 错误！未定义书签。
3.2.1工艺流程：.................................... 错误！未定义书签。
3.2.2糖化过程中的物料和热量衡算 (21)
3.3 发酵工段的物料和热量衡算........................ 错误！未定义书签。
3.4 蒸馏工段物料和热量衡算.......................... 错误！未定义书签。
3.4.1三塔气相过塔工艺流程 .......................... 错误！未定义书签。
3.4.2醪塔.......................................... 错误！未定义书签。
3.4.3排醛塔........................................ 错误！未定义书签。
3.4.4精馏塔........................................ 错误！未定义书签。
3.5 酒精厂生产过程中的供气衡算...................... 错误！未定义书签。
3.5.1蒸煮糖化和蒸馏工段蒸汽消耗和废气排放量的计算... 错误！未定义书签。
3.5.2酒精厂平均蒸汽耗用量 .......................... 错误！未定义书签。
3.6 酒精生产过程中的供水衡算........................ 错误！未定义书签。
3.6.1工艺技术指标及基础数据 ........................ 错误！未定义书签。
3.6.2酒精生产供水衡算.............................. 错误！未定义书签。第4章酒精发酵设备的计算与设计.................... 错误！未定义书签。
4.1发酵罐容积计算.................................. 错误！未定义书签。
4.2发酵罐容积核算.................................. 错误！未定义书签。
4.3预发酵罐设计.................................... 错误！未定义书签。
4.5酒母培养罐的选取................................ 错误！未定义书签。
4.6 泵的选用 (22)
第5章车间布置 (34)
5.1厂房的整体布置和轮廓设计 (34)
5.2 发酵车间的布置设计 (34)
5.3发酵车间平面布置设计 (34)
5.4发酵车间立面设计 (34)
5.4.1泵的布置设计 (34)
5.4.2酒精捕集器的设计 (35)
5.4.3发酵罐顶钢架平台设计 (35)
5.4.4 门、楼梯 (35)
毕业设计总结 (50)
参考文献 (53)
致谢 (53)
前言
酒精在我国酿酒行业、化工行业、橡胶工业、油漆涂料工业、电子工业、照相胶片及纸浆生产行业、医药行业、香料工业、化妆品行业等，都发挥着重要作用。食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。可以说，食用酒精品质的好坏是涉及到千家万户的大事。
从粮食、薯类、糖蜜三类原料来看食用酒精产成品的质量，粮食酒精最优，其次是薯类酒精，最差的是糖蜜酒精。
食用酒精使用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后，经过过滤、精馏来得到的产品，通常为乙醇的水溶液，或者说是水和乙醇的互溶体。
蒸馏法提高酒精浓度最多能到73%左右，因为乙醇和水会形成共沸混合物。
食用酒精的度数是不确定的，通常为食用酒精的纯度为95%。
乙醇俗语叫酒精，分为工业酒精和食用酒精，但车用酒精与它们有明显的区别。第一，工业酒精的纯度为90%，其余的10%中除甲醇等杂质外，大多数是水；而食用酒精的纯度为95%，其余5%都是水；车用乙醇与其它相比最大的区别就是脱水，按国家标准，它的杂质和水含量必须小于0.8%。
第二，酒精既可以车用又可以食用，在很多国家，食用酒精都是高税收，而车用乙醇则是给补贴。为了防止一些厂家把车用乙醇回流到食品工业，从而拿政
府补贴，躲避高额税，车用乙醇出厂时就必须加变性剂，让它从颜色或味道上区别于食用酒精。像我国，车用乙醇出厂前加3%－5%的汽油，让它在味道上区别于食用酒精。而欧洲一些国家则在其出厂前加颜色，如蓝色、红色等。
本设计采用先进的生产工艺，利用国内外先进的生产管理经验。采用低温蒸煮，双酶液化糖化，连续发酵，三塔直接式蒸馏，分子筛脱水。本设计将木薯干到制成食用酒精中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述，希望能和各位共同讨论。由于本人的水平有限，错误之处在所难免，不足之处恳请专家学者多多指正。
第1章全厂工艺论证
1.1 生产原料：木薯（淀粉质原料）
1.1.1木薯的主要成分
成分名称含量成分名称含量成分名称含量
可食部99 水分(克) 69 能量(千
卡)
116
能量(千焦) 485
蛋白质
(克)
2.1 脂肪(克) 0.3
碳水化合物(克) 27.8
膳食纤维
(克)
1.6
胆固醇(毫
克)
灰份(克) 0.8 维生素A
(毫克)
胡萝卜素
(毫克)
视黄醇(毫克) 0
硫胺素(微
克)
0.21
核黄素(毫
克)
0.09
尼克酸(毫克) 1.2
维生素C
(毫克)
35
维生素E
(T)(毫克)
a-E 0 (β-γ)-E 0 δ-E 0 钙(毫克) 88 磷(毫克) 50 钾(毫克) 764 钠(毫克) 8 镁(毫克) 66 铁(毫克) 2.5
锌(毫克) 0 硒(微克) 0 铜(毫克) 0
锰(毫克) 0 碘(毫克) 0
1.1.2木薯作为酒精原料的特点
1. 单位亩产量高，高的可达1500—2500kg。
2. 木薯的淀粉含量高，纤维少，并有适量的蛋白质，加工比较容易，淀粉利用率高。
3. 木薯的缺点在于胶质、果胶质等粘性物质较多。醪液粘度大，甲醇的生成量较多。
综上所述，木薯（木薯干）是一种良好的酒精生产原料，为我国大多数酒精厂所采用。
1.1.3生产过程中的木薯干相关工艺参数
生产过程中的木薯干相关工艺参数如表1-2所示。
表1-2 木薯干相关工艺参数
原料淀粉含量（%）水分（%）
木薯干70 13
1.2 原料的预处理
1.2.1原料的除杂
淀粉质原料在收获和干燥的过程中，往往会掺夹进泥土，沙石，纤维质杂物，甚至金属块杂物。这些杂物如果不在生产前除去，则将严重影响生产的正常运转。
为了清除这些杂质，最常用的的除杂方法有筛选，风选和磁力除铁。而磁力除铁又可分为永久性磁力除铁器和电磁铁除铁器。电磁铁除铁器具有固定不变的磁场因此不永久性磁铁除铁器更为完善，所以选用电磁铁除铁器。
1.2.2原料的粉碎和输送
原料进行水—热的目的是要使包含在原料细胞中的淀粉颗粒能从细胞中游离出来，充分吸水膨胀，糊化乃至溶解，为随后的淀粉酶系统作用。并为淀粉转化成发酵性糖创造成必要和良好条件。就目前的情况来看，先将原料粉碎，再在较和缓
的的条件下进行蒸煮是较好的方法。
原料粉碎的方法分为两种：干式粉碎和湿式粉碎。其优缺点比较如表1-3所示。
通过对干式粉碎和湿式粉碎的比较，因原料采用的是木薯干，为了节约成本，所以最终采用干式粉碎。
干式粉碎采用粗碎和细碎两级粉碎工艺，因为两级粉碎的动力消耗较低。原料经过粗碎后原料颗粒应能通过6～10mm的筛孔。粗碎后颗粒在经细碎，最终原料颗粒能通过1.2～1.5mm的筛孔因为原料粉碎至直径1～1.8mm的原料颗粒易于吸水膨胀和较彻底糊化。
而锤式粉碎机的结构比较简单，更换筛板和锤片的操作方便，对原料品种变化的适应性较强，操作要求也不高因此可以再此选用。
表1-3 干式粉碎和湿式粉碎的优缺点比较如下表
粉碎
方法
优点缺点
干式粉碎粉碎后的原料可以储藏，能较低，最终
得到原料颗粒一般通过 1.2～1.5mm筛
孔。
原料粉碎时粉末易飞扬，造成原料损
失，且劳动条件较差。
湿式粉碎
原料粉碎粉末不宜飞扬，可减少原料损
失和改善劳条件，还可省去除尘设备
所的浆料只能立即用于生产，不宜储
藏，耗电量比干式粉碎高出8～10%，
因此常用于湿度较大的原料。
在原料粉碎前进入粉碎机和粉碎和送入条浆桶涉及到原料的输送问题。国内酒
精厂采用的原料输送方法有机械输送、气流输送和混合输送三种。
混合输送是机械输送和气流输送的混合物。而气流输送和机械输送相比主要又三个优点：
（1）机械输送一般是在开放条件下进行，粉尘飞扬严重，即造成原料的损失，也恶化了劳动条件。而气流输送均在密闭条件下进行，上面的两个问题迎刃而解。
（2）机械输送时，虽装有电磁除铁器，但无法除去石块等坚硬杂物，铁片因物料干扰有时也会进入粉碎机中，因此，后者的筛板破损率较高，粉碎度不宜保证。实现气流输送后，铁片等杂物，能可靠的在一级升料管的接料器底部被自动风选出，从而保证了筛子和设备较厂期的使用。
（3）在不用气流输送时，已经粉碎好的原料不能流畅地从粉碎机中排除，影响
粉碎机生产能力发挥。采用气流输送后，粉碎后的原料被气流从粉碎机中吸出，从而提高粉碎机的生产能力。
因气流输送又以上优点，并且他是一种适于输送散粒状或块状物的方法，而木薯干在粉碎后符合其形状要求所以在原料粉碎前后都选用气流输送。而粉碎前木薯干是较大的块状物，可采用机械输送，这样可以降低一部分能耗。
气流输送又分为压力输送和真空输送。压力输送在输送管内又较大的压力，所以对设备的要求也较高，并且因管内的压力高于大气压管内的原料粉末从设备缝隙中漏出造成原料的损失，而真空输送不存在这些问提，所以在此选用真空输送。
综上所述，采用混合输送，其工艺流程如图1-2所示。
木薯干称重到包皮带输送除铁粉碎
料斗细粉碎吸风管旋风分离器
风机布袋过滤器大气加料器
细粉回收拌料罐
图1-2 混合输送工艺流程图
1.3 原料蒸煮工艺
1.3.1蒸煮目的
含在原料细胞中的淀粉颗粒，由于植物细胞壁的保护作用，不宜受到淀粉酶系统作用。另外，不容解状态的淀粉被常规糖化酶糖化的速度非常慢，水解程度也不高。所以，淀粉原料在进行糖化之前一定要经过水热处理，使淀粉从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，以便淀粉酶系统进行糖化作用。这就是原料蒸煮的主要目的。
目前除了少数小型酒精工厂仍采用间歇蒸煮外，大多数工厂都采用连续蒸煮工艺。所以本设计也采用连续蒸煮工艺。
1.3.2粉浆的预煮
粉碎原料加水制成粉浆时，应注意防止粉料的结块。一旦形成粉团蒸煮的质量就会受到影响，因为粉团内部的粉料没有吸水膨胀，也就不可能糊化，这将导致不容解淀粉数量的增加，出酒率因此降低。分料结块的主要原因是搅拌不充分或不均匀；搅拌温度过高，达到或接近糊化温度。根据这种情况，制备粉浆时，应该选择好搅拌器的结构，保证必要的搅拌速度，严格控制搅拌用水的温度，使他不超过原
料的糊化温度，一般应控制在65℃左右。拌料水温度一般为70℃。
如前所述，55～65℃这一温度区域间会使原料中的淀粉酶活化，造成部分原料糖化，生成糖，这部分糖会在随后的蒸煮过程中损失掉。因此在预煮时生温速度应较快，并在打到预定温度后迅速送去蒸煮。在拌料过程中相应的加入a-淀粉酶。
1.3.3间歇蒸煮与连续蒸煮工艺相比较其优缺点
优点：间歇蒸煮的设备简单，操作方便，投资也较少，适用于生产规模较小的工厂。
缺点：（1）蒸汽消耗量大，而且量不均匀，造成锅炉操作的困
难和煤耗的增加。
（2）辅助操作时间长，设备利用率低。
（3）蒸煮质量较差，出酒率低。
（4）难以实现操作过程的自动化。
通过对两种蒸煮工艺的比较，该厂确定选用能耗低，设备利用率较高，蒸煮质量较好，能实现操作过程自动化等优点的连续蒸煮工艺。
其连续蒸煮工艺流程如图1-3所示。
图1-3连续蒸煮工艺流程图
粉碎后原料蒸煮时加水制成粉桨，其料水比为1：3，水温为70℃，并加入α-淀粉酶然后进行低温蒸煮，其时间为5～7min，温度控制在88℃。第一、第二维持罐的温度分别控制在88℃、84℃，并在里面停留40min左右。最后醪液进入薄板换热器，降温到糖化温度：62℃。
1.4 糖化工艺
木薯干原料在蒸煮以后得到的蒸煮醪，在发酵前均要加入一定数量的糖化剂，使淀粉在淀粉酶的作用下水解成为酵母能发酵的糖类。淀粉转化成糖的这个过程，叫糖化。糖化后的醪液叫糖化醪，糖化后的主要产物对比如表1-4所示。
淀粉的液化和糖化作用，会产生很多的中间产物，主要是不同聚和度的糊精，糖化的最终产物是要更多的产生可发酵性糖，也有少数的不发酵性糖类物质。
因此，糖化的目的是将淀粉充分转化成可发酵性糖。其中，淀粉酶水解就是使α-1，4葡萄糖苷键和α-1，6葡萄糖苷键断裂。
表1-4 淀粉糖化的主要产物对比
碳水化合物分子量聚合度比旋度还原性（%）
可溶性淀粉 208000 1300 199.7 0.073
淀粉糊精 10000 61 196 0.5 四糖 661 4 168 25
三糖 504 3 164 33
双糖 342 2 136 60
葡萄糖 180 1 52.5 100
1.4.1糖化的目的
淀粉质原料蒸煮以后得到的蒸煮醪，在发酵前均要加入一定数量的糖化剂，使淀粉在淀粉酶的作用下水解成酵母能发酵的糖类。但是，在糖化工序内不可能将全部淀粉都转化为糖，相当一部分淀粉和糊精在发酵过程中进一步酶水解，再进行发酵。
1.4.2糖化工艺
糖化过程由以下诸多操作组成：蒸煮醪冷却致糖化温度；加唐花剂，使蒸煮醪液化；淀粉糖化，物料的巴氏灭菌，糖化醪冷却到发酵温度和用泵将醪液送往发酵车间或酒母车间。
糖化可分为间歇糖化工艺和连续糖化工艺两种。在间歇糖化时，所有的操作，除最后的泵送外都是在一个称为糖化锅的设备中完成的。而在连续糖化过程中，则
分别在不同的设备中实施。连续糖化和间歇糖化的工艺比较如表1-5所示。
为了缩短糖化时间和提高设备的利用率决定采用连续糖化工艺。连续糖化工艺可分为：混合冷却连续糖化、真空冷却连续糖化和二级真空冷却连续糖化。本设计采用混合冷却连续糖化。
混合冷却连续糖化：它的特点是蒸煮醪在进入糖化锅以前，在螺旋薄板换热器内冷却至62℃。其工艺流程如图1-4所示。
1.4.3测定糖化醪质量的方法
1. 外观糖度用糖度计(Brix)测定粗滤糖化醪中的浓度，所测得的数据，能表示糖化醪中可溶性物质的总含量，不是糖化醪的纯糖。
表1-5 间歇和连续两种工艺的比较
糖化
方法
优点缺点
间歇糖化设备简单，操作方便。适用
于一些小厂和液体白酒厂。
设备利用率低，很难实现自动化控
制。
连续糖化节约时间，提高设备利用率
便于实现自动化控制。
设备较复杂，对设备的要求高。
糖化剂
蒸煮醪螺旋薄板换热器糖化锅螺旋薄板换热器发酵车间
糖化温度：62℃ 糖化时间：16min 糖化率：60～70%
图1-4糖化工艺流程图
2. 酸度用10毫升粗滤的糖化液，加水冲稀后，以0.1N-NaOH溶液滴定，以酚酞作指示剂．氢氧化钠每消耗1毫升，即为1度酸，此酸度能说明杂菌感染情况。
3. 还原糖用廉-爱浓(LAne-eyron）法测定还原糖，所测得的糖，多以葡萄糖计算，用这种方法测得糖化醪中约含的糖量。
4. 碘液试验如加入碘液后，没有蓝红等颜色产生，仍然是碘和糖化醪的原色时，则表示糖化优良，因为糖化过程是淀粉被酶水解的过程，糖化醪遇碘不起呈色反应时，就说明糖化醪中基本上没有淀粉与大分子糊精的存在，表示糖化进行得较好。
5. 分别测定糖化醪的葡萄糖与麦芽糖测定糖化醪中的葡萄糖，然后从总糖量减去葡萄糖量，再乘以系数，即得麦芽糖量。
6. 测定糖化醪中酶的活力糖化结束后，并不是糖化醪中所有的淀粉与大
分子糊精都水解成糖，其中尚有一部分糊精要在发酵期间依靠后糖化作用而变成糖，因此糖化完毕的糖化醪中，酶的活力还必须很强，才能保证糖化作用的彻底，
那么就有测定糖化醪中酶活力的必要。测定后用爱佛龙(Effront)法观察碘的呈色
反应，如呈蓝色或紫红色，则证明酶的活力不强；如呈碘黄色，则表示酶的活力强，
因为它能将可溶性淀粉基本上彻底糊精化和糖化。
1.5 糖化醪的发酵
1.5.1糖化醪发酵目的
淀粉质原料经过预处理、蒸煮和糖化等物理和生物化学过程，淀粉以充分糊化和液化，其中相当一部分以转化成可发酵性糖。这种糖化醪送入发酵罐，接入酒母后，在后者的作用下，醪中的糖被发酵生成乙醇和二氧化碳；而保存下来的糖化酶也不断地将残存的糊化了的淀粉转化成可发酵性糖，就这样酵母的酒精发酵和后糖化作用相互配合，最终将醪中的绝大的淀粉及糖转化成乙醇和二氧化碳，这就是糖化醪发酵的目的。
1.5.2影响酒精发酵的因素
1. 稀释速度在间歇发酵中，糖化醪要求自接种后8～10小时内加完，这样可以有较长的后发酵时间，将糊精彻底水解发酵。
在连续发酵过程中，各罐基本上处于相对稳定的发酵状态。为了保持这一状态，要求进入各罐的发酵醪糖分基本上等于被酵母消耗的糖分加上流出的糖分。
2. 发酵醪pH值的控制发酵醪中，因为乳酸菌大量繁殖造成的污染是阻碍连续发酵广泛应用的主要原因。
连续发酵中发酵醪的pH值控制，既要考虑到要适宜于酵母菌的繁殖和代谢，又要考虑适宜于各种糖化酶的作用。由于连续发酵无菌条件要求较严，其pH控制在4.0～4.5为宜。间歇发酵pH值可控制在4.7～5.0。pH值的控制，可用H2SO4来调节。
3. 发酵温度控制温度对微生物生命活动影响很大，发酵成绩的好坏与温度控制关系极为密切。酒精酵母繁殖温度为27～30℃，发酵温度30～33℃，如果温度高于40℃，则酒精发酵很难进行。产酸细菌繁殖适温为37～50℃，因此高温发酵易被细菌污染。
生产中发酵醪温度可根据发酵形式不同进行控制：
间歇发酵：接种温度27～30℃；发酵温度30～33℃；后发酵温度30℃±1℃。
连续发酵各罐温度控制在30～33℃。
4. 发酵醪的滞流和滑漏问题在间歇发酵中不存在醪液的滞流和滑漏问题，但在连续发酵工艺中，这个问题就十分重要了。多级连续发酵的醪液始终处于流动状态，并能使每一发酵罐的醪液处于相对稳定的均衡状态，这就要求醪液保持先进先出，防止滞流或滑漏的现象发生。
5. 关于发酵醪浓度问题酒精发酵要求在一定浓度的糖化醪中进行，醪液浓度高低，直接影响到生产成绩。糖化醪浓度稀，虽然有利于酵母的代谢活动，提高出酒率，但是浓醪发酵却有提高设备利用率，节省水、电、汽、降低生产成本，增加产量的优点。因此，生产上希望尽量采用浓醪发酵。
正常发酵醪浓度一股为16～18Bx，其发酵成熟醪酒精含量为8～10％(容量)
6. 关于缩短发酵时间用糖蜜原料制造酒精，发酵时间需要24～32小时，如用淀粉质原料，则需60小时以上。为了缩短发酵时间，就需要设法加速水解支链淀粉中以1，6相结合的键。解决这个问题的方法是选育糖化酶含量高的菌种，以加强糖化作用。另外，采用连续发酵和选用发酵力强的酵母菌种，也是加速发酵、缩短发酵时间的有力措施。
综上所述，设计运用连续发酵工艺，发酵温度控制在30～34度，pH值控制在4.2～4.5，发酵时间为70～80小时，发酵成熟醪浓度为16～18Bx ，发酵过程中添加青霉素防止染菌，使生产控制趋于自动化。
1.5.3酒精发酵的方式
酒精发酵的方式有三种：间歇式发酵、半连续发酵、和连续式发酵。三种发酵方式的优缺点比较如表1-5所示。
表1-6 各种发酵方法的优缺点比较
发酵方式优点缺点
间歇式发酵设备简单，易于操作，不易染
菌，适用于中小型酒厂。
设备利用率低，酵母消耗量大。
半连续发酵酒母消耗量少，可适当缩短发
酵时间。
易染杂菌。
连续式发酵易染杂菌，操作要求和设备要求高。
通过对三种方式的比较，考虑到本厂酒精年产量有10万吨，虽然半连续和连续发酵都易染菌，但是发酵中控制好酸度或者添加抗生素抑制杂菌的生长.且间歇发酵设备投资多，占地面积宽。所以最终选用露天大罐连续发酵技术。
1.5.4发酵生产工艺
考虑到在发酵的过程中糖化醪中的可发酵性糖在不断的消耗，为了使其中的糖在一定时间内保持在一定的量利于酵母的生长和发酵，所以选择用连续发酵法，并配一个预发酵罐，降低发酵罐组守罐的稀释率。预发酵罐在发酵车间开机和换罐时，可以作为酒母罐提供适量的酒母投入到连续发酵罐组中。
发酵过程中的工艺流程控制图如图1-5所示。
图1-5发酵工艺流程控制图
连续添发酵的操作方法：生产开始时，先将规定数量的酒母醪打入酒母罐让酒母复水活化，同时连续添加糖化醪。待发酵醪中含量达到2.0亿个ml以上时，再以适当的流量添加到1#发酵罐中，同时以相同的流量向预发酵罐中添加新鲜糖液；
也向1#发酵罐中流加适当的新鲜糖液。当1#发酵罐装满后，向2#发酵罐流加，2#发酵罐满后以相同的速度打入3#发酵罐、4#发酵罐、5#发酵罐待发酵醪成熟后，将其以同样的速度送入蒸馏系统。发酵进程中1#温度控制：32～33℃；2#罐温度控制于34～36℃；3#罐～5#罐罐温度控制于：低于37℃。流加糖液应注意速度：将1#发酵罐的稀释率控制在0.06～0.07之间，若流加过快，则会造成发酵醪中的酵母密度低，不易造成酵母的群体优势，杂菌感染有可能发生；若流加过慢，则将延长满罐时间，可能造成可发酵物质的损失。糖液在发酵罐中停留时间：55h。发酵醪成熟时的酒精度：10%（V）。
在发酵醪送入发酵罐前或者是清发酵罐，使用CIP进行冲刷罐体和杀菌。先用清水喷洗罐体后再用4%的碱液喷洗30min，再用清水喷洗罐体，洗干净后即可使用。
1.6 酒精的蒸馏和精馏工艺及分支筛脱水工艺
1.6.1蒸馏车间操作流程
酒精的蒸馏和精馏是为了从发酵成熟醪中分离、提纯得到成品酒精。其操作流程有许多种（1）单塔蒸馏（2）两塔蒸馏（3）三塔流程（4）多塔流程。
在上述流程中，单塔和两塔蒸馏的到的究竟品质比较差而不采用，而多塔流程虽然酒精的品质得到了保证，但其设备的投资较大增加了生产成本所以也不采用。三塔流程因其设备投资相对较少且得到的酒精品质也能达到要求，所以选用三塔流程。
其工艺流程为：成熟醪用泵自醪池经过欲热器预热后，送入粗溜塔，由此引出的酒精水蒸气直接进入醛塔，再次进入精溜塔的中部。残留的头级杂质和甲醇随酒精蒸汽上升，经预热器和三个冷凝器绝大部分冷凝下来，预热器和前两个冷凝器中的冷凝液作为回流回入精塔顶部，第三个冷凝器中的冷凝液作为杂醇油酒取出，同时排除相当部分的头级杂质。极少部分未凝结的头级杂质和不凝结气体一起排入大气。成品酒精在顶部第4、6块塔板处提取。酒精成的浓度为95%（V）。工艺流程示意图如图1-6所示。
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图1-6 工艺流程示意图
1.6.2蒸馏操作的控制
蒸馏操作的控制主要是三塔流程：
1. 醪塔蒸馏釜温度为105～103℃，保证酒糟内不含酒精；蒸馏釜压力为0.196～0.245万帕斯卡（表压）；进入精溜塔的酒精蒸汽温度为93～95℃(醪塔顶温度)。
2. 醛塔醛塔分凝器选用发酵和酒母罐的冷却废水，温度为25℃，终温高达70℃。
3. 精馏塔塔釜温度为102～104℃；塔釜压力为0.137～0.157万帕期卡(表压)；塔中部(取杂醇油区)温度为86～93℃，比控制塔顶温度灵敏。进入分凝器前塔顶酒精蒸汽之温度78～79℃。第二冷凝器流至第三冷凝器的酒温为35～40℃，这是保证成品质量的重要措施之一。
1.7 发酵副产品和污水处理
1.7.1酒精生产的副产品
酒精生产过程中产生的副产品有二氧化碳，酒精酵母，杂醇油，醛脂和酒糟。
二氧化碳：可以制成干冰，和液体二氧化碳。液体二氧化碳可以用于食品和工
业原料。但对其标准要求高。
酒精酵母：经过进化处理可以从新培养等。
杂醇油：可净化后，运用于工业中作为某些原料。
酒糟：可运用于做饲料等。
冷却工艺水：经处理后可以做为生活用水。
年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文 第一章绪论 色氨酸的分子式为:C11H12N2O2分子量为214.21,含氮13.72%,仅一氨基氮6.86%。色氨酸有三种光学异构体,L-色氨酸呈绢丝光泽、六角片状自色晶体,无臭,有甜味,水中溶解度1.14 g/l(25℃),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解,微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。 色氨酸具有重要的生理作用。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育和新代谢起着重要的作用。被称为第二必需氨基酸。广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体从L-色氨酸出发可合成4 一羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质。可预防和治疗糙皮病。同时具有消除精神紧、改善睡眠效果等功效。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸。用它强化食品和傲饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用。它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 1.1 设计项目概述 （1）设计课题：年产1000t色氨酸工厂初步设计 （2）厂址：皖南地区 （3）重点车间：提取车间 （4）重点设备：发酵罐 （5）需要完成的设计图纸：全厂工艺流程图、全厂平面布置图、重点车间平面布置图，重点车间侧视图。 1.2 设计依据 （1）学校下达的毕业设计任务书和相关可行性报告，以及可靠的设计资料； （2）我国现行的有关设计和安装设计的规与标准； （3）其他氨基酸的发酵工艺及色氨酸的特性发酵。 1.3 设计围 （1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）； （2）产品的生产方案、生产流程、及技术条件的制定； （3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算； （4）全厂物料、能量衡算； （5）车间布置和说明； .专业.专注.
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 ?=-=
2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》 设计人： 设计题目： 设计目的：设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件，在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程，做出物料和能量衡算；根据产品的档次，筛选出合适的设备；按GMP规范要求设计车间工艺平面图；估算生产成本，最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。 设计规范：《中华人民共和国药典（2010版）》、《药品注册管理办法（局令第28号）》、《医药工业洁净厂房设计规范（GB50457--2008）》、《药品生产质量管理规范（2010年版）》等。 设计内容： 1.处方设计 （1）查阅文献，详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性（天然药物罗列指标性成分的生物学特性）等信息（天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息）。说明这些信息对选择剂型的指导意义。 药物的理化性质信息至少包括：溶解度和pKa、粒径（天然药物浸膏的过筛目数）、晶型、吸湿性、脂水分配系数（天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数）、pH-稳定性关系。 稳定性包括：药物（或天然药物的指标性成分）对光、湿、热的稳定性。 生物学特性包括：药物（或天然药物的指标性成分）在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。 （2）处方的筛选与优化 列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括：原料药、全部辅料、包装材料或容器。 原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析，选择固定的供应商。 说明处方筛选过程，并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息，说明所选定处方的合理性及存在的问题。 说明处方优化的过程及理由。 处方的筛选与优化的原则：根据临床用途及给药途径慎重选择，尽量优化处方，做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。
一．啤酒工厂设计 (重点为糖化，发酵车间) 基础数据：生产规模：50，000吨／年(或100，000吨／年) 产品规格：12度(或10度)淡色啤酒 生产天数：300天／年 原料配比：麦芽：大米=70：30 原料利用率：98％ 麦芽水分：6％；大米水分：12％ 无水麦芽浸出率78％；无水大米浸出率：90％ 啤酒损失率(对热麦汁)：冷却损失：7％； 发酵损失：1.5％；过滤损失：1.5％： 装瓶损失：2％；总损失：12％ 糖化次数：生产旺季(150天) 8次／天 生产淡季(150天) 4次／天 工艺指标：由具体指导老师下达。 设计内容：1．根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。 2．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。 3．糖化车间、发酵车间设备的选型计算：包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸。 4．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。 设计要求：1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。 2．完成图纸两张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)，重点单体设备总装图。 二、酒精工厂设计 (重点为蒸煮糖化车间) 基础数据：生产规模：20，000吨／年（50，000吨／年） 产品规格：国标食用酒精 生产方法：以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸馏 副产品：次级酒精(成品酒精的3％)杂醇油(成品酒精的O.6％) 原料：薯干(含淀粉68％，水分12％) 酶用量：高温一淀粉酶(20，000U／m1)：10 U／g原料 糖化酶(100，000U／m1)：150 U／g原料(糖化醪) 300 U／g原料(酒母醪) 硫酸铵用量：7kg／吨酒精 硫酸用量：5kg／吨酒精 蒸煮醪粉料加水比：1：2.5 发酵成熟醪酒精含量：11％(V) 酒母醪接种量：糖化醪的10％(V)
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
第一章文献综述 1.1苯酐简述 苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（Phthalic Anhydride）,常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。 最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。 分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。 微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理 萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。
+O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程 空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（ 又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程 过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所
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 =??
生物工程工厂设计概论（考试题） 一、名字解释 柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网格线，称为柱网 柱距：柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的 跨度：跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数，跨度在18m以上时，应采用6m的倍数。设备布置图：设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装的重要技术文件。 相对标高：相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。 GMP：药品生产管理规范，是药品生产质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。公称直径：管子的公称直径是指管子的名义直径，即不是管子内径，也不是它的外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 清洁生产：是实现可持续发展战略的需要，它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段，从根本上扬弃了末端治理的弊端，强调在污染产生之前就予以削减，即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。 二、填空题 1、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。 2、厂房的框架结构是由和组成。 3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。
4、空气洁净的含义，其一是指，其二是指。 5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类，可分为，和厂房三类，主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。 6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。 7、生物工程工厂常用的管材有、、、。 8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。 9、按锅炉燃用的燃料可分为：、和。 三、简答题 1、车间布置设计的任务 （1）确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等 （2）确定车间的结型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局； （3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。 2、车间布置设计的内容 （1）厂房整体布置和轮廓设计 厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距等；门窗楼梯的位置；吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸；标高 （2）设备的排列和布置 设备外形的几何轮廓；设备的定位尺寸；操作台位置及标高
目录 第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图： (13) 2.2工艺流程： (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理： (15) 3.2 原料用量计算： (15) 3.3 缩合工段物料衡算： (16) 3.3.1 一次反应： (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷： (18) 4.3.4 环氧树脂收集： (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2.1冷却阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.2反应阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段：.............................. 错误！未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算：........................ 错误！未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算：.......................... 错误！未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算：................ 错误！未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误！未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误！未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误！未定义书签。 5.1.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.1.2 确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.4计算封头厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度：.............. 错误！未定义书签。 5.1.6夹套的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计：.............................. 错误！未定义书签。 5.2反应釜的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.2.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.2.2确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。
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
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 -
固体制剂车间工艺设计毕业论文 1设计依据及设计围 1.1设计依据 1.1.1设计任务 课题名称：布洛芬剂车间工艺设计 生产规模：年产片剂（奥美沙坦酯）6.5亿片 1.1.2设计规和标准 1.药品生产质量管理规（2010年修订，国家食品药品监督管理局颁发） 2.药品生产质量管理规实施指南（2010年版，中国化学制药工业协会） 3.医药工业厂房洁净设计规，GB50457-2008 4.洁净厂房设计规，GB 50073-2001 5.建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 6.设计规和标准建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规，GB50058-1992 8.工业企业设计卫生标准，GBZ 1-2010 1.2设计围 本设计参照《医药建筑项目初步设计容及深度的规定》、《车间装置设计》；及校本科生毕业小设计总体要求。 此次设计的围限于片剂车间围的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件，包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计，同时对空调通风、
照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在的一些非工艺工程提出要求。
2设计原则及指导思想 2.1设计原则 2.1.1医药工业洁净厂房设计规 1.工艺布局应按生产流程的要求，做到布置合理，紧凑，有利生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理。 2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，并符合下列基本要求： a分别设置人员和物料进出生产区的通道，极易造成污染的物料(如部分原辅料，生产中废弃物等)，必要时可设置专用入口，洁净厂房的物料传递路线尽量要短。 b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。 c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域工作人员的通道。 3.在满足工艺条件的前提下，为了提高净化效果，节约能源，有空气洁净度要求按下列要求布置： a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方，并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。 d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施，如气闸室或传递窗（柜）等。 4.洁净厂房应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域，且尽可能靠近与其相联系的生产区域，减少运输过程中的混杂与污染。存放区域应安排试验区，
发酵工厂中空气净化工艺的合理选择 无菌空气是通气发酵过程中的关键流体。它用于细菌的培养、发酵液的搅拌、液体的输送以及通气发酵罐的排气。在通气发酵过程中,空气系统的染菌一直被列为发酵生产的第一污染源。据报道,由于空气系统纰漏而导致发酵染菌,在总染菌数中比率高达19.96%,而我国的生产现状还远远高出这一数据。为了防止压缩空气染菌给发酵液造成污染,进入发酵罐的空气必须达到(0.5μm)100级净化标准,即每立方英尺空气中含有≥0.5μm的微粒数应≤100个。目前,空气净化的主要方法是通过介质过滤达到除菌目的。为了保证过滤后的空气达到净化标准,过滤前的空气要进行降温、除水、除油、减湿的预处理。据文献记载,只有当压缩空气的相对湿度φ≤60%,高效过滤器内的过滤介质保持干燥时,空气通过高效过滤方能达到过滤的期望值。因此,发酵空气净化实际上包括两部分:一是空气的预处理;二是选择性能优良的过滤介质和过滤设备。怎样使科学合理、经济实用的工艺与完善的工程设计有机地结合,使空气系统在优化条件下运行,是发酵行业工程设计者不懈努力的目标。 1 发酵工厂常用的空气预处理路线 1.1 标准路线(流程1) 该流程系80年代初由华东化工学院等单位提出。其工艺成熟,操作方便,适应各种气候条件,不受大气的绝对湿含量和相对湿度的影响。 随着科学技术的进步,传统理论和处理方法不断完善,特别是近年来空压机的技术有了突飞 猛进的发展。由于空压机选型不同,空气预处理的流程也不同。传统的活塞式机型容量小,规模生产时需要多台组合,且要用空气贮罐来消除排气产生的脉冲。目前发酵工厂多选用出气稳定、容量大的涡轮式或螺杆式机型,不必设置空气贮罐。改进后的流程增加丝网除沫器,加强了除雾滴能力。 1.2 混合型路线(流程2) 此流程适用于中等湿含量的地区,其特点是将部分来自空压机的热空气不经冷却,而直接 与大部分经降温除水的冷空气混合进入过滤器,可省去加热器;气体进过滤器的控制指标与 流程1相同;流程比较简单,冷却水用量相对节省。流程控制的关键是:空气的冷却温度和空气分配比的关系会随采风口所吸取空气的参数而变化。 该流程的特点是经降温除水的冷空气进换热器与来自空压机的热空气进行热交换,将冷空气温度提至30~35℃后去过滤器过滤,省去加热蒸汽;热空气经换热后降低了进冷却器的温度,节省了冷却水用量。其不足是空气的传热系数小,传热面积需要很大。 1.4 热空气路线(流程4)