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玉米淀粉厂物料衡算概述物料衡算是生产企业中非常重要的一项工作，对于玉米淀粉厂来说也是一项必不可少的工作。
物料衡算包括原材料的进货量、使用量、损耗量、库存量等内容。
对于玉米淀粉厂来说，物料衡算的准确性直接关系到原材料的有效利用率和成本控制，因此玉米淀粉厂必须建立完善的物料衡算体系，确保数据的准确性和完整性。
原材料的进货量原材料的进货量是指生产过程中所采购的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说，主要采购的原材料为玉米，玉米的品质对生产成本和成品质量有很大影响。
采购原材料时需要对玉米进行检验，对于不合格的原材料需要进行退货或者废弃处理。
对于玉米淀粉厂来说，原材料的进货量需要进行记录和统计，记录每一批原材料的采购日期、数量、价格、供应商等信息，以便后期进行进货统计和分析。
原材料的使用量原材料的使用量是指用于生产的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说，玉米是生产主要原料，需要粉碎、蒸煮、脱皮等多个工序处理后才能使用。
在生产过程中，需要对每一批原材料进行称量记录，确保使用数量精准无误。
原材料的损耗量原材料的损耗量是指因为生产过程中原材料的自然损耗、工艺损耗等因素导致的损失量。
对于玉米淀粉厂来说，损耗量是不可避免的，但是需要尽可能地减少损耗量，提高生产成本的有效利用率。
原材料的损耗量需要进行记录和统计，对损耗量的多少进行分析和统计，找出原因，做出相应的改进措施，从而减少损耗量。
原材料的库存量原材料库存量是指在生产过程中未使用的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说，需要建立完善的原材料库存管理系统，对库存量进行实时监控，确保库存量充足才能保证生产的连续性。
当库存量不足时，需要及时采购原材料以保证生产的顺利进行；当库存量过多时，则需要调整生产计划，减少原材料采购、减少生产成本，提高资源利用效率。
物料衡算是玉米淀粉厂生产过程中必不可少的一项工作，对于企业的生存和发展有着重要的意义。
通过建立完善的物料衡算体系，对原材料的进货量、使用量、损耗量、库存量等进行实时监控和记录，不断优化生产流程，提高原材料的利用率和生产效率，降低生产成本，提高企业的经济效益。
酒精工厂设计的物料衡算对于生产过程的顺利进行至关重要。
在进行物料衡算时，需要考虑的因素包括原料的种类和数量、生产过程中的损耗、设备的利用率等。
下面将对年产8万吨酒精工厂的物料衡算进行详细说明。
首先，需要确定年产8万吨酒精所需的主要原料。
酒精的主要原料是玉米、小麦等粮食作物，因此需要计算这些原料的消耗量。
假设生产一吨酒精需要消耗1.2吨玉米和0.8吨小麦，那么年产8万吨酒精所需的玉米和小麦的消耗量分别为8万*1.2=9.6万吨和8万*0.8=6.4万吨。
其次，要考虑到生产过程中的损耗。
在酒精生产过程中，会有一定的原料损耗，比如在提取酒精的过程中，会有一定的残渣留下，不能完全提取出酒精。
这部分损耗需要根据实际情况来进行衡算，一般可以设置一个损耗率来估算。
假设损耗率为5%，那么年产8万吨酒精的损耗量为8万*5%=4000吨。
其次，要考虑到设备的利用率。
在酒精工厂中，设备的利用率是非常重要的，它直接影响到生产效率和物料的消耗量。
设备的利用率可以通过设备的运行时间和停机时间来计算。
假设设备的运行时间为350天，停机时间为15天，那么设备的利用率为350/(350+15)=95%。
设备的利用率可以用来估算物料的消耗量，假设设备的利用率为95%，那么年产8万吨酒精的物料消耗量需要按照95%来计算，即玉米和小麦的消耗量分别为9.6万吨*95%=9.12万吨和6.4万吨*95%=6.08万吨。
最后，需要考虑到其他辅助材料的消耗量。
在酒精生产过程中，还需要使用其他辅助材料，比如酵母、酶等。
这些辅助材料的消耗量可以根据实际情况来进行衡算，一般可以根据设备供应商提供的数据进行估算。
假设这些辅助材料的消耗量为1%（以酒精产量为基础），那么年产8万吨酒精的辅助材料消耗量为8万*1%=800吨。
综上所述，对于年产8万吨酒精工厂的物料衡算，需要考虑主要原料的消耗量、损耗量、设备的利用率和其他辅助材料的消耗量。
根据以上的估算，年产8万吨酒精的主要原料消耗量为玉米9.12万吨和小麦6.08万吨，损耗量为4000吨，辅助材料消耗量为800吨。
10万吨/年燃料乙醇装置液化岗位物料、热量、用水平衡及热工计算(加水比例1：2.4)已知条件：1、原料商品木薯，淀粉含量68 %，含水14 %，即:干基淀粉含量79.07%，干物质含量86%。
2、年产99%（v/v ）燃料乙醇10万吨，年作业时间300天，即：每天产99%（v/v ）酒精333.33吨，每小时产99%（v/v ）酒精13.89吨。
99%（v/v ）＝98.37(w/w)，密度：0.7943g/ml 。
3、冷冻水温度15℃，循环水温度30℃（夏天），一次水温度30℃。
4、淀粉的理论出酒率酒精的理论得率可以根据酒精发酵的反应式计算得到：162 18 180热量发酵++−−→−O C OH H C O H C 252612622180 2×46 2×44根据上述反应式，可算出每100公斤淀粉理论上应产无水酒精的数量为：79.5616210092:10092:162=⨯==x x㎏因为燃料乙醇含杂质及水分较高，现以99%（V ）的燃料乙醇作为计算淀粉出酒率的基准。
这样，100㎏淀粉理论上可产99%（V ）的燃料乙醇量为：)kg (73.579837.079.56=()612625106O H nC O nH O H C n −−→−+水解式中0.9837是换算系数，意思是每时每100㎏99%（V）酒精中有98.37㎏纯酒精［即与99%（V）相应的重量百分比，98.37%（W）］。
57.73㎏99%(V)燃料乙醇的出酒率是按公式计算得到的100㎏纯淀粉的出酒率，称为淀粉的理论出酒率。
第1章料、热、水平衡计算：一、粉碎岗位计算生产13.89吨/h99%（v/v）燃料酒精需淀粉量：13.89÷57.73%=24.06吨/h。
但在实际生产过程中会发生各种淀粉损失：1、粉碎过程粉尘损失占淀粉总量的0.5%。
2、蒸煮过程损失，若采用低温蒸煮可以不计。
（随着蒸煮压力高低和时间长短，这种损失可以达0.5~4%。
一、10000t/a玉米淀粉燃料酒精厂物料衡算项目、工艺流程及基础数据1、全厂物料衡算内容：原料消耗计算、中间产物量计算、成品及副产品量计算。
2、生产工艺流程图:生产工艺采用改良湿法、双酶糖化、连续发酵和半直接式三塔蒸馏流程，如图空气酶母种原料（玉米）耐高温空压机斜面试管a－淀粉酶预处理辅料（酸、碱）过滤器摇瓶培养脱胚制浆玉米油车间无菌空气小酒母罐连续蒸煮器大酒母罐蒸煮醪酒母醪糖化锅糖化酶糖化醪发酵醪CO2成熟发酵醪蒸馏DDGS车间分子筛脱水杂醇油燃料酒精图改良湿法双酶糖化连续发酵燃料酒精流程示意图3、工艺技术指标及基础数据（1）生产规模：10000t/a燃料酒精。
（2）生产方法：改良湿法、、双酶糖化、连续发酵和塔蒸馏。
（3）生产天数：300d/a（4）燃料酒精日产量：34t（5）燃料酒精年产量：10200t（6）产品质量：国际燃料酒精，乙醇含量99.5%以上（V ）。
（7）主原料：国内酒精企业玉米粉（脱胚去皮）淀粉含量68%，利用率为80%-92%,水分14%。
（8）酶用量：耐高温α-淀粉酶用量8u/g 原料，糖化酶用量为100u/g 原料， 酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 原料。
（9）硫酸铵用量：8kg/t 酒精（提供氮源）。
（10）硫酸用量：5.5kg/t 酒精（调节pH)。
二、10000t/a 玉米淀粉燃料酒精厂全厂总物料衡算1、原料消耗计算现以生产99.5%（V ）成品酒精1000kg 作为计算的基准。
（1）淀粉原料生产乙醇的总化学反应式为：6105n 26126252(C H O )+nH O nC H O 2C H OH+2CO →→（4－2－1)糖化阶段：6105n 26126(C H O )+nH O nC H O → （4－2－2)162 18 180 发酵阶段：6126252C H O 2C H OH+2CO → （4－2－3)180 2×46 2×44（2）每生产1000kg 燃料酒精的理论淀粉消耗量：由式（4－2－2）和（4－2－3）可求得理论上生产1000kg 燃料酒精（99.5%(V)的燃料酒精相当于99.18%(W))所消耗淀粉量为：（3）生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量：实际上，整个年产过程经历的各工序，如原料处理、发酵及蒸馏等，要经过复杂的物理化学和生物化学反应，所以产品得率必然低于理论产率。
课程设计任务书学院生命科学与工程学院班级12生物1班姓名设计起止日期2015.12.28-2016.01.01设计题目：年产12000吨酒精厂——糖化车间设计任务（主要技术参数）：本次设计的是采用连续蒸煮糖化法的酒精厂蒸煮糖化车间。
其工艺技术指标及基础数据如下：①生产规模：12000t/a酒精②生产天数：每年300天③燃料酒精年产量：12000t④产品质量：符合GB/T 394.1-2008工业酒精国家标准⑤产品糖化力wk≥250⑥α－氨基酸mg/100g≥150 ⑦煮沸色度EBC≤8.0⑧夹杂物％（质量）≤0.5指导教师评语：成绩：签字：年月日目录摘要 (1)引言 (4)1 车间概况及特点......................................... 错误！未定义书签。
1.1 生产规模.......................................... 错误！未定义书签。
1.2 产品方案.......................................... 错误！未定义书签。
2 车间组织............................................... 错误！未定义书签。
3 工作制度............................................... 错误！未定义书签。
4 成品的主要技术规格及技术标准........................... 错误！未定义书签。
4.1 产品标准.......................................... 错误！未定义书签。
4.2 主要规格.......................................... 错误！未定义书签。
4.3 保质期............................................ 错误！未定义书签。
淀粉原料燃料酒精厂全厂
总物料衡算
任务：42t/d的酒精厂发酵车间的设计
姓名：
班级：
学号：
酒精厂全厂总物料衡算
一．生产工艺
（一）．生产产量及方案
产量：日产酒精42吨
产品品种：含乙醇95%（V）相当于92.1%（W）食用酒精
（二）．生产方法的选择
工艺方法：利用玉米为原料，双酶糖化，添加酒精酵母连续发酵、三塔蒸馏的工艺是目前最成熟、最典型的生产工艺。
酒精生产工艺流程简图：
（三）主要工艺参数：
年生产天数：300天玉米含水：15%
玉米粉产率：87%
玉米含淀粉：63%
玉米淀粉实际出酒率：53%
发酵周期： 60h
原料粉碎率： 2.5mm
原料加水比：1：3 α-淀粉酶用量： 6u/原料
蒸煮温度：100℃ 蒸煮时间：100min 糖化酶用量：100u/g 原料 糖化温度： 60℃ 糖化时间：45min 糖化醪固形物浓度：18% 糖化醪PH 值：4.0 接种量：10% 稀释速率： 0.1 发酵温度： 33℃ 发酵罐装料系数：90%
发酵醪酒精浓度： 10%（V/V ）相当于8.01%（质量分数） 二． 全厂物料衡算的内容
淀粉原料酒精厂的物料衡算包括两部分，第一部分是生产过程全厂总物料衡算，主要计算内容有： 2.1 原料消耗的计算:
主要原料为玉米，其它原料有淀粉酶、糖化酶、硫酸、硫酸铵等。
（1）中间厂品，蒸煮醪、酒母醪、发酵醪等。
（2）成品、副产品以及废气、废水、废渣既酒精、杂醇油。
二氧化碳和废糟等。
2．2 原料消耗的计算
2.2.1 淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化：()610526126n C H O nH O nC H O +→ （1） 162 18 180
发酵：612625222C H O C H OH CO →+ （2）
180 46 44 2.2.2 生产1000kg 燃料酒精的理论淀粉消耗量
由（1）和（2）式可求得理论上生产1000kg 燃料酒精（乙醇含量95％算）所消耗的淀粉量为：
燃料酒精体积分数95%换算成质量分数为92.1%的食用酒精。
2.2.3 生产1000kg 国际食用酒精的理论淀粉消耗量
国标食用酒精乙醇含量在95％（体积分数）以上，相当于92.1％（质量分数），故生产1000kg 食用酒精成品理论上需淀粉量为： 1672.8 95
.0921
.0
=1621.7(kg) 2.2.4 生产1000kg 食用酒精实际淀粉耗量
实际上，整个年产过程经历原料处理、发酵及蒸馏等工序，要经过复杂的物理化学和生物化学反应，产品得率必然低于理论产率。
酒精生产给各过程各阶段淀粉损失如表所示：
假定发醇阶段系统设有酒精捕集器，则淀粉总损失率为9.55%,故生产1000kg 用酒精需淀粉量为：
这个原料消耗水平达到了我国现阶段玉米原料生产酒精的先进出酒率水平。
据基础数据给出，玉米原料含淀粉63%，故1吨酒精耗玉米量为： 2.2.6 α-淀粉酶消耗量
应用酶活力为2000u/g 的α-淀粉酶使淀粉液化,促进糊化,可减少蒸汽消耗。
α-淀粉酶消耗量按6u/g 原料计算.
用酶量为:
32935.6106
0.881()20000
kg ⨯⨯= 2.2.7 糖化酶耗量
若所用糖化酶的活力为50000u/g,使用量为100u/g 原料，则糖化酶消耗量为： 此外，酒母糖化酶用量按200u/g （原料）计，且酒母用量为10%，则用糖化酶量
为：200
2703.610%70%0.757()50000kg ⨯⨯⨯=
式中70%为酒母的糖化液占70%，其余为稀释水与糖化剂。
两项合计，糖化酶用量为6.177kg 。
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0m ,则硫酸铵的消耗量为:0.1%0m . 2．3 蒸煮醪量的计算
根据生产实践,淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3,故粉浆量为:
蒸煮过程使用直接蒸汽加热,在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温.在蒸煮过程中,蒸煮醪量将发生变化,故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行,顺而十分复杂.为简化计算,可按下述方法近似求解。
假定用罐式连续蒸煮工艺,混合后粉浆温度为50℃,应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105℃,然后进入罐式连续液化5-8min ,在真空冷却器中闪急蒸发冷却至100℃后进入液化罐反应约100min,进真空冷却器冷却至60℃后入糖化罐糖化45min.
干物质含量087%w =的玉米比热容为: 粉浆干物质 含量为：
蒸煮醪比热容为: []
1101(1.0)21.8% 1.63(1.021.8%) 4.183.58/()w
c w c w c kJ kg K =+-=⨯+-⨯=⋅
式中 W C —水的比热容[kJ/(kg·K)] 2.3.1
经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：
式中 2748.9—喷射液化器加热蒸汽(0.5MPa)的焓(kJ/kg) 2.3.2 经液化维持管出来的蒸汽醪量为：(温度降为102℃)
式中 2253—液化维持管的温度为102℃下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg) 2.3.3 经闪蒸汽液分离器后的蒸煮醪量为： 式中2182---100℃饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg) 2.3.4 经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：
式中 1413—真空冷却温度为60℃下的饱和蒸汽的汽化潜热(kg/kg) 2．4 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%，而且发酵醪酒精捕集器回收酒精洗水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000Kg95%(体积分数)酒精成品有关计算如下: 2.4.1 需蒸馏的成熟发酵醪量为：
2.4.2 若不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为： 2.4.3 入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：
1000
7.94%98%12844.4
=⨯(质量分数)
2.4.4 相应发酵过程放出2co 总量为： 2.4.5 接种量按10%计，则酒母醪量为0m ：
2.4.6 酒母醪的70%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为: 2．5 成品与发酵醪量的计算
废醪量是进入蒸馏塔的成熟发酵醪减去部分水和酒精成分及其他挥发组分后的残留液。
此外，由于醪塔是使用直接蒸汽加热，所以还需要加上塔的加热蒸汽冷凝水。
设进塔的醪液（1F ）的温度1t =70℃，排除废醪的温度4105t =℃：成熟醪固形物含量为17.94%B =，塔顶上升酒气的乙醇浓度50%（体积分数）即47.18%（质量分数）。
则：
查附录得50%（体积分数）酒精蒸汽焓1965/H kJ kg =,故有：
塔底采用0.05a MP （表压）蒸汽加热，焓为2689.8/I kJ kg =；又蒸馏过程热损失n Q 可取为传递总热量的1%。
根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为： 若采用直接蒸汽加热，则塔底排除废醪量为： 2．6 生产9t/d 酒精的物料衡算
前面对玉米干淀粉原料生产1000kg 燃料酒精（95%，体积分数）进行了物料平衡计算。
以下对9t/d 玉米干原料燃料酒精厂进行计算。
日产燃料酒精量为：42t/d = 42000kg/d 年产燃料酒精量为：42×300=12600（t/a ） 年耗量为：)/(1070.3126006.29357a t ⨯=⨯
淀粉酶、糖化酶用量以及蒸煮粉浆量、糖化醪、酒母醪、蒸馏发酵醪等每日量和年产量均可算出，结果如下表：
9t/d 淀粉原料酒精厂物料衡算表。
