年产10万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算.pdf

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1、七、年产10万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算生物0714（郭城，理章，刘剑，清凉，扬青，子超）基础数据：生产规模：100，000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3.8％)杂醇油(成品酒精的0.7％)原料：薯干(含淀粉70％，水分12％)酶用量:高温淀粉酶(25，000U／m1)：10U／g原料糖化酶(150，000U／m1)：200U／g原料(糖化醪)；350U／g原料(酒母醪)硫酸铵用量：6.8kg／吨酒精硫酸用量：5.4kg／吨酒精蒸煮醪粉料加水比：1：2.3酵成熟醪酒精含量：12％

2、(V)酒母醪接种量：糖化醪的10％(V)酒母醪的组成：67％为液化蒸煮醪，33％为糖化剂与水发酵罐酒精捕集器用水：发酵成熟醪6％发酵罐洗罐用水：发酵成熟醪的1.5％生产过程淀粉总损失率：10％蒸馏效率：98％全年生产天数：320天1、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：（CHO)nHOnCHO6105n2612616218180发酵：CHO2CHOH2CO612625218046×244×2（2）生产1000㎏无水酒精的理论淀粉消耗量为（理论上生产1000㎏无水酒精所耗淀粉量）：2X107X162/92=3.52X107（3）生产1000㎏国标食用酒精的理

3、论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v），相当于92.41%（质量分数））：（4）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量：表5-4生产过程各阶段淀粉损失1生产过程损失原因淀粉损失（%）备注原料处理粉尘损失0.40蒸煮淀粉残留及糖分破0.50坏发酵发酵残糖1.50发酵巴斯德效应4.00发酵酒汽自然蒸发与被1.30若加酒精捕集器，此CO2带走项损失降为0.30%蒸馏废糟带走等1.85总计损失9.55则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为：1627.2/（100%-8.55%）=1779.3kg（5）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量薯干含淀粉70%，则1000kg酒精薯干量为:1779.3

4、/70%=2541.9kg若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量（G1），则薯干用量为：（1779.3-G1）/70%（6）α-淀粉酶消耗量薯干用量：2541.9kg;单位量原料消耗α-淀粉酶量：10u/g则用酶量为：2541.9X103X10/2000=12.71X103g=12.71kg（7）糖化酶耗量酶活力：20000u/g;使用量：200u/g则酶用量：2541.9x103x200/20000=25.42x103g=25.42kg酒母糖化酶用量（350u/g原料，10%酒母用量）：2541.9X10%x67%X350/20000=2.98KG（8）硫酸铵耗用量:1000X6.8

5、=6.8KG（9）硫酸耗用量:1000X5.4=5.4KG2、蒸煮醪量的计算淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2.3），则粉浆量为：2541.9X(1+2.3)=8388KG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88oC，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=88%的薯干比热容为：Ca=4.18x（1-0.7Ba）=1.61[KJ(kgk)]粉浆干物质浓度为：B1=88/(4x100)=22%2蒸煮醪比热容为：C1=BICa+(1.0-B1)Cw=22%

6、X1.61+（1.0-22%）X4.18=3.61[KJ(kgk)]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：8388＋8388×3.61(88－50)／(2748.9－88×4.18)＝8871(kg)经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：8871—(8871x3.61x(188-84))/2288.3=9257kg式中：2283.3——第二液化维持罐的温度为84oC下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg）。（3）经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为：8815+(8815x3.67x(115-84))/(2748.9-115x4.18)=9257kg式中:

7、115——灭酶温度（oC）2748.9——0.5MPa饱和蒸汽的焓（kJ/kg）（4）经汽液分离器后的蒸煮醪量：9257-9257X3.61X(104.3-63)/2245=9097kg式中:2245——104.3oC下饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg）。（5）经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：9097-9097X3.61(104.3-63)/2351=8520kg式中:2351——真空冷却温度为63oC下的饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg).3、糖化醪与发酵醪量的计算设发酵结束后成熟