毕业设计（论文）-年产10万吨纤维质原料酒精发酵工艺流程设计

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1、年产10万吨纤维质原料酒精发酵工艺设计目录1.总论31.1概述31.1.1纤维质的概述31.1.2乙醇的概述61.1.3酒精发酵工艺81.1.4纤维质酒精发酵现状81.1.5市场需求81.2设计的目的和意义91.2.1设计的目的91.2.2设计的意义91.3项目设计依据和原则101.3.1设计依据101.3.2设计原则101.4设计范围101.5乙醇生产能力及产品质量标准101.5.1生产能力101.5.2产品质量标准102.生产方案选择112.1生产方法112.1.1酸水解122.1.2酶水解122.2生产方案确定143.1.1纤维素发酵乙醇工艺概述153.2生产工艺流程说明153.2.1预

2、处理工序153.2.4蒸馏工序[11]224.工艺计算244.1物料衡算244.1..1年产量为10万吨燃料酒精的总物料衡算244.1.2原料消耗量计算（基准：1吨无水乙醇）254.1.2发酵醪量的计算254.1.3成品与废醪量的计算264.2酒精生产各工段物料和能量衡算274.2.1预处理工段274.2.3发酵工序294.2.4蒸馏工序294.3供水、电以及其他衡算334.3.1.1水衡算334.3.2.其他衡算355.设备选型及计算355.1预处理设备3550年产10万吨纤维质原料酒精发酵工艺设计5.1.1调浆桶355.1.2蒸煮罐个数计算365.1.3蒸煮罐的轮廓尺寸计算[18]365.

3、2水解罐的计算375.2.1水解罐体积375.2.2水解罐数量375.3发酵设备设计385.3.1发酵罐容积和个数的确定385.3.2冷却面积和冷却装置主要结构尺寸395.3.3发酵罐壁厚415.3.4进出口管径[21]425.3.4其他罐体设备435.5其他设备435.5.1蒸馏设备[11、18、22]435.5.2换热器的选型446.车间设计446.1发酵设备446.2蒸馏设备及其他设备447.厂址选择及厂区总平面设计457.1厂址选择457.1.1厂址选择的原则和指导思想[16]457.1.2厂址选择及其依据457.2厂区总平面设计467.2.1工厂概况467.2.2主要设计构思467.

4、2.3占地面积的确定477.2.4平面布置原则的指导思想478.设计评析与总结47致谢48参考文献4950年产10万吨纤维质原料酒精发酵工艺设计1.总论1.1概述1.1.1纤维质的概述纤维质在自然界中是最为丰富的生物质资源，其能量来自于太阳，植物通过光合作用固定后贮存于植物细胞壁，其主要有机成分有纤维素、半纤维素、木质素三部分。细胞壁中的半纤维素与木质素利用共价键联结成网络结构，纤维素则镶嵌在其中[1]。1.1.1.1纤维素的结构与性质纤维素是一种天然高分子化合物，是葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖，是植物细胞壁的主要成分。纤维素由含碳、和氧三种元素组成，化学式：(C6H10

5、O)n，相对分子质量可达几十万，甚至几百万[1]。纤维素性质稳定，不溶于水，无还原性，在常温下不发生水解，在高温下水解也很慢。只有在催化剂（如纤维素酶）存在下，纤维素的水解反应才能显著地进行。纤维素经催化剂催化水解可生成葡萄糖，该反应可表示为：(C6H10O)n+nH2O=nC6H12O6水解得到的葡萄糖在酵母的催化作用下可发酵生成酒精，经过蒸馏工艺可得到酒精产品，由于其原料来源广泛求价格低廉，因此，有很好的经济效益。50年产10万吨纤维质原料酒精发酵工艺设计1.溶解性　　常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，如酒精、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温下，它是比较

6、稳定的，这是因为纤维素分子之间存在氢键。　　2．纤维素水解　　在一定条件下，纤维素与水发生反应。反应时氧桥断裂，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。　　3．纤维素氧化　　纤维素与氧化剂发生化学反应，生成一系列与原来纤维素结构不同的物质，这样的反应过程，成为纤维素氧化。（引自郭莉珠档案保护技术）纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量约50000～，相当于300～15000个葡萄糖基脱水葡萄糖，其分子式为：（C6H10O5）n，其化学组成含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。由于来源的不同，纤维素分子中葡萄糖残基的

7、数目，即聚合度（DP）在很宽的范围。分子式可写作（C6H10O5）n。是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分。醋酸菌（Acetobaeter）的荚膜，以及尾索类动物的被囊中也发现有纤维素的存在，棉的种子毛是高纯度（98%的纤维素。所谓α-纤维素（α－cellulose）这一名称系指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纤维素（β-cellulose）