酒精生產(chǎn)總物料衡算

一、10000t/a工藝流程及根底數(shù)據(jù)之宇文皓月創(chuàng)作1、全廠物料衡算內(nèi)容：原料消耗計算、中間產(chǎn)品量計算、成品及副產(chǎn)品量計算。2、生產(chǎn)工藝流程圖:生產(chǎn)工藝實行改進濕法、雙酶糖化、連續(xù)發(fā)酵和半直接式三塔蒸餾流程，如圖空氣 酶母種 〕耐高溫空壓機 斜面試管 a－淀粉酶 輔料〔酸、堿〕過濾器 搖瓶培育 玉米油車間無菌空氣 小酒母罐 大酒母罐 蒸煮醪酒母醪 糖化鍋糖化酶糖化醪發(fā)酵醪CO2DDGS車間蒸餾DDGS車間分子篩脫水雜醇油燃料酒精圖 改進濕法雙酶糖化連續(xù)發(fā)酵燃料酒精流程示意圖3、工藝技術(shù)指標及根底數(shù)據(jù)10000t/a餾。300d/a34t10200t99.5%以上〔V〕?！裁撆呷テぁ车矸酆?880%-92%14%。100u/g200u/g8kg/t〔供給氮源〕。硫酸用量：5.5kg/t〔調(diào)整pH)。二、10000t/a玉米淀粉燃料酒精廠全廠總物料衡算1、原料消耗計算99.5%〔V〕1000kg〔1〕淀粉原料生產(chǎn)乙醇的總化學反響式為：(CHO)6 10 5n

+nH

OnC2

HO12

2C2

HOH+2CO5

〔4－2－1)糖化階段：(CHO)6 10 5

+nH

OnC2

HO12

〔4－2－2)162 18 180發(fā)酵階段：CHO6 12

2C2

HOH+2CO5

〔4－2－3)180 2×46 2×441000kg〔4－2和〔4－2－3〕1000kg〔99.5%(V99.18%(W))所消耗淀粉量為：〔3〕生產(chǎn)1000kg燃料酒精實際淀粉耗量：實際上，整個年產(chǎn)過程經(jīng)受的各工序，如原料處理、發(fā)酵及蒸餾等，要經(jīng)過簡單的物理化學和生物化學反響，所以產(chǎn)品得率必定低于理論產(chǎn)率。據(jù)實際生產(chǎn)閱歷，生產(chǎn)中各過程各階段淀粉損失率如表4－1表4－1 生產(chǎn)過程淀粉損失一覽表生產(chǎn)工序蒸煮發(fā)酵發(fā)酵

粉塵損失未溶解淀粉及糖分破壞未發(fā)酵殘存糖分失廢槽液帶走及其它蒸餾損失累計損失由酒精捕集器回收酒精實際損失

淀粉損失量〔%〕0.400.501.504.000.301.851.09.551.08.55因此，一般在整個生產(chǎn)過程中淀粉利用率在91~92%之間，假設(shè)以上表為依據(jù)，淀粉利用率為91.45%計算，每生產(chǎn)1000kg燃料酒精實際淀粉耗量為：52.36%，屬于中等水平。據(jù)給出，國內(nèi)酒精企業(yè)玉米粉〔脫胚去皮〕淀粉含量68%，利80%-92%,901000kg玉米量為：生產(chǎn)1000kg燃料酒精所需要的淀粉應(yīng)包含糖化劑內(nèi)所含的淀粉，這樣以玉米為原料需要量為：式中G1000kg99.5%(V)燃料酒精的原料量，kg；A100kgkg；G——每生產(chǎn)0

1000kg燃料酒精需要糖化劑所消耗的淀粉量，kg；和評價生產(chǎn)水平，淀粉出酒率的計算式如下：式中P——包含各種分歧等級生產(chǎn)成品酒精的數(shù)量，kg；G1000kg99.5%(V)燃料酒精的原料量，kg；G”G”oα20230u/g的α-淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可削減蒸汽消耗。耐高溫α8u/g糖化酶耗量：本設(shè)計選用糖化酶活力為100000u/g，使用100u/g200u/g10%，則酒母糖化酶耗量：70%，其余為稀釋水和糖化計3.558kg硫酸銨耗量：硫酸銨用于酒母培育基的氮源彌補，其0.1%m0.1%m0 02、輔料消耗計算、蒸煮醪所需輔料的計算1:3時間發(fā)生變更，要精準知道數(shù)量變更必需與熱量衡算同時進溫度為65℃，將0.8MPa表壓的蒸汽與粉漿在噴射液化器內(nèi)混145℃，5－8min9560min6330min。w＝86%的玉米比熱容為：0C＝4.18×〔1－0.7w〕＝1.66kJ/(kg?k)0 0粉漿干物質(zhì)含量：w=0.86/3=28.7%1蒸煮醪比熱容：

+(1-w)C1 10 1 w=28.7%×1.66+〔1－28.7%〕×4.18式中Cw

＝3.45kJ/(kg?k)4.18kJ/(kg?k)應(yīng)當有變更，但變更不大，所以假定蒸煮過程比熱容恒定?！并瘛辰?jīng)噴射液化器加熱后蒸煮醪量為：2748.9——噴射液化器加熱蒸汽〔0.8MPa〕的焓(kJ/kg)138.2℃，量為：式中2149.5——液化維持罐的溫度為138.2℃下飽和蒸汽的汽(kJ/kg)〔Ⅲ〕經(jīng)汽液分別器后的蒸煮醪量為：式中2271——汽液分別冷卻溫度為95℃下飽和蒸汽的汽化潛(kJ/kg)〔Ⅳ〕經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪液量為：式中2351——真空冷卻溫度為63℃下飽和蒸汽的汽化潛熱(kJ/kg)從計算結(jié)果可以看出，粉漿雖然經(jīng)過屢次的加熱和冷卻過程，但是到糖化鍋的醪量并沒有大的變更〔12482.4kg和12398kg〕，這標明只要將蒸煮冷卻過程的二次蒸汽充分利用，可以大大削減酒精生產(chǎn)過程的熱量消耗。、糖化醪與發(fā)酵醪所需輔料的計算蒸煮醪在糖化鍋內(nèi)參加曲乳或液體曲，并取局部糖化醪去做酒母。設(shè)發(fā)酵完畢后成熟醪量酒精含量以10%〔V〕計，相當于8.01%〔w〕，蒸餾效率為98%，而且發(fā)酵罐酒精搜捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分別為成熟醪量的 5%和1%，則每生產(chǎn)1000kg99.18%〔w〕酒精的成品有關(guān)計算如下：〔Ⅰ〕待蒸餾的成熟發(fā)酵醪量F為：〔Ⅱ〕入蒸餾塔的成熟發(fā)酵醪酒精濃度為：1000×99.18%×100%=7.56%〔w〕98%×13392.895%。酵醪量為：〔Ⅴ〕10%計算需要酒母醪量m0為：〔Ⅵ〕70%糖化醪，30%彌補糖化劑與稀釋水。需要做酒母的糖化醪占全部糖化醪的7%。則糖化醪量：數(shù)：3、成品與廢醪量計算以半直接式酒精發(fā)酵醪蒸餾的三塔流程進展計算。在醛塔取的酒一般占成品酒精的1.2~3%，所取醛酒量的原則是：包管成品質(zhì)量前提下，取得越少越好，這與操縱水平有關(guān)，現(xiàn)在取醛酒2%，則生產(chǎn)1000kg成品酒精其中醛酒產(chǎn)量為：《酒精工業(yè)手冊》故實際合格成品酒精產(chǎn)量：1000－20＝980kg雜醇油產(chǎn)量為成品酒精的0.3~0.7%，一般可取0.5%，則雜醇油產(chǎn)量為的殘留液，由于是直接蒸汽加熱，還要參加蒸汽冷凝水。應(yīng)對醪塔進展具體的物料和熱量衡算如圖圖醪塔物料熱量衡算圖 VF Q=Vi設(shè)進塔醪液〔F〕進醪溫度為t370℃，塔底排醪溫度為t=105℃，c1醪

1＝7.5%，塔頂上升酒精蒸汽的4 1計算?！并瘛乘并颉硽埩粢毫繛椋?/p>

qeQ4=q4+Dt4〔Ⅲ〕依據(jù)計算發(fā)酵醪比熱的閱歷公式D成熟醪的比熱容為：

mx+D1c＝4.18×〔1I－0.95×7.5%)1＝3.96kJ/(kg?k)〔Ⅳ〕成熟醪帶入塔的熱量為：Q =Q =Fct =13392.8×3.96×70=3.71×106kJ1 11〔Ⅵ〕蒸餾殘留液的比熱容為：1

〔Ⅶ〕塔底殘留液帶走的熱量為：QQmct11248×04×1077×1064 x24酒精蒸汽的焓則上升蒸汽帶走的熱量為：QQ＝Vi＝2146.0×1965＝4.22×1063〔Ⅸ〕加熱蒸汽消耗量為：0.05MPa〔表壓〕，相應(yīng)的焓為2689.8kJ/kg假設(shè)取蒸餾過程熱損失Qn

為加熱蒸汽供熱量的1%，則加熱蒸汽消耗量為：D＝D＝4.22×106+4.77×106+3.71×106〔Ⅹ〕實行直接蒸汽加熱時塔底排出的廢糟量：m m x4、10000t/a玉米淀粉原料燃料酒精廠物料衡算酒精成品日產(chǎn)燃料酒精量為：10000÷300＝33.33t，取整數(shù)為34t/d300×34＝10200t/a主要原料玉米粉耗量：日耗量為：3120.6×34＝106100.4kg/d年耗量： 106100.4×300＝31830t/a酵醪等每日量和每年量均可得出，衡算結(jié)果詳見表物料數(shù)量生產(chǎn)1000kg物料數(shù)量生產(chǎn)1000kg每小時數(shù)量每天數(shù)量/t每年數(shù)量/t燃料酒精物料/kg量/kg燃料酒精10001416.73410200玉米粉量3120.64420.8106.131830α－淀粉酶1.2481.7680.04212.6糖化酶3.5585.0410.12136.3硫酸銨1.2371.7520.04212.6硫酸5.57.7920.18756.1蒸煮粉漿12482.417683.82424.41127323成熟發(fā)酵醪