年产10万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算

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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：2000吨／年生产天数：每年300天kg/m3；用酒精日产量：67t食用酒精年产量：20100t产品规格：国标食用酒精，乙醇含量95%以上（体积分数）生产方法：以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸馏原料：薯干(含淀粉65％，水分13％)蒸馏效率：98％   全年生产天数：300天酶用量：а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g，使用量为8μ∕g原料；所用糖化酶活力为2

2、0000μ∕g，使用量为150μ∕g原料；酒母糖化酶用量按300μ∕g（原料）计，且酒母用量为10%。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：16218180发酵：18046×244×2（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）：（3）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））：（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生产过程损失原因淀

3、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坏0.50 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CO2带走1.30若加酒精捕集器，此项损失降为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：（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:若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量（G1），则薯干用量为：（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：10

4、u/g则用酶量为：（7）糖化酶耗量酶活力：20000u/g;使用量：200u/g则酶用量：酒母糖化酶用量（350u/g原料，10%酒母用量）：（8）硫酸铵耗用量:（9）硫酸耗用量:2、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：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：粉浆干物质浓

5、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：8388＋8388×3.61(88－50)／(2748.9－88×4.18)＝8871(kg)（2）经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：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：式中: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：式中:2245——10

6、4.3ºC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：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醪量含酒精12%（体积分数），相当于9.66%（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6%和1.5%，则生产1000kg95%（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：F1＝1000×92.41%÷(98%×9.66%)

7、×(100＋6＋1.5)÷100＝10440（kg）（2）不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为：（3）入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：（4）相应发酵过程放出CO2总量为：（5）接种量按10%计，则酒母醪量为：（6）糖化醪量酒母醪的67%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为：4、成品与发酵醪量的计算（1）醛酒产量（占成品酒精3.8%），则生产1000kg产品酒精可得次品酒精量为：1000×3.8%=38（kg）（2）食用酒精产量每生产1000kg酒精，其食用酒精产量为：1000-38=96

8、2kg）（3）杂醇油产量杂醇油量通常为酒精产量的07%，则淀粉原料生产1000kg酒精副产杂醇油量为：1000×0.7%=7（kg）（4）废醪量的计算设进塔的醪液（F1）的温度t1=70ºC，排出废醪的温度t4=105ºC；成熟醪固形物浓度为B1=7.5%，塔顶上升酒汽的乙醇浓度50%（体积分数）即47.18%（质量分数）。则：①醪塔上升蒸汽量为②残留液量为③成熟醪比热容为：④成熟醪带入塔的热量为：①蒸馏残留液固形物浓度为：②蒸馏残留液的比热容为：c2=4.18（1－0.378B2