年产万吨食用酒精工艺流程模板.doc

吉 林 工 商 学 院 毕 业 论 文 题目名称： 年产10 万吨食用酒精工厂设计 院 系： 生物工程分院 专 业： 生物工程 学生姓名： 刘红 学 号： 26号 指导老师： 韩颖 年 5 月 26日毕业论文原创性申明本人郑重申明：所呈交毕业论文，是本人在指导老师指导下，独立进行研究工作所取得结果。除文中已经注明引用内容外，本论文不包含任何其它人或集体已经发表或撰写过作品结果。对本文研究做出关键贡献个人和集体，均已在文中以明确方法标明。本人完全意识到本申明法律结果由本人负担。论文作者署名： 年 月 日目 录 1 绪 论11.1 产品介绍11.2 设计意义11.3 设计标准12 设计概论32.1 生产方案确实定和产品方案32.2 厂址选择32.3 原料起源、规格及标准32.4 关键辅料质量标准42.5 水质量标准52.6 关键工艺技术参数53 淀粉质原料酒精生产工艺63.1 淀粉质原料酒精生产步骤63.2 原料水-热处理63.3 糖化工艺73.3.1 糖化目标73.3.2糖化过程中物质改变73.3.3 糖化方法73.4酒精生产对酵母要求74 酒精生产过程中物料和热量衡算84.1酒精生产工艺技术指标84.2 工艺步骤图 见具体图纸94.3 原料消耗计算94.3.1 原料计算94.3.2 辅料计算104.3.3 糖化醪和发酵醪量计算114.4 依据要求实际原料耗算一览表114.5 生产设备相关计算124.5.1 粉浆罐124.5.2 酒母罐134.5.3 糖化罐134.5.4 发酵罐134.5.5 搅拌器134.5.6 其它设备134.6 动力设施计算154.6.1 耗水量计算154.6.2 蒸汽消耗量计算154.6.3 供电设施估算155 关键设备粗馏塔165.1 粗馏塔概况165.2 粗馏塔计算166 环境保护和安全生产206.1 CO2回收利用206.2 液体、固体CO2 (干冰) 制备和贮运206.3 杂醇油回收利用206.4 酵母回收207 车间部署设计及全厂定员217.1 车间部署设计217.1.1 建筑基础标准217.1.2 建筑基础要求217.1.3 全厂总平面设计217.2 车间内常见设备部署217.2.1 发酵设备217.2.2 蒸馏设备及其它设备227.3 全厂定员227.3.1 生产部门227.3.2 动力辅修车间227.3.3 科研部门22参考文件23致谢241 绪 论 1.1 产品介绍：乙醇俗称酒精是一个无色透明、易挥发，易燃烧，不导电液体。有酒气味和刺激辛辣滋味，微甘。相对分子质量46.07，分子式为C2H5OH，结构式为： H H | | HCCOH 分析纯级无水乙醇是无色透明，易挥发，含有特殊芳香和强 | | H H 烈刺激味易燃液体。相对密度0.7893，沸点78.3，凝固点-117.3，闪点14，自燃点390430，乙醇蒸汽和空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限为3.3%19%（V）。1.2 设计意义： 伴随经济发展，到底这种关键工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。乙醇是现在为止最理想石油替换能源，它生产方法以发酵为主。菌种优劣对发酵效果影响很大，能够筛选出含有优良性状菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精大规模工业化生产，处理能源危机全部有着重大意义。 中国现代化酒精工业历史不长，19德国人在哈尔滨建立了第一个酒精厂；1920年福建酒精厂成立。以薯干为原料；1922年山东溥盆酒精厂投产，以甜菜糖蜜为原料；1935年上海中国酒精厂成立，以进口甘蔗糖蜜和薯干为原料，这些全部是中国第一批酒精厂。解放前，中国酒精工业发展缓慢，到解放前夕，全国总产量不及万吨，淀粉利用率仅60%左右，生产工艺均为简写发酵法，糖制剂用是麦芽，原料不经粉碎，解放后，50年代初是恢复时期，产量逐步发展。50年代中开始进行技术革新，首先用微生物糖化剂替换麦芽；现在苏联三段蒸煮替换间歇蒸煮，进而采取一级真空冷却连续糖化；糖蜜发酵实施了连续糖化，淀粉质原料连续发酵也在部分工厂开始采取液体曲，以后又有糖化酶、液化酶、问世；80年代中，8085液化和其它低温蒸煮工艺开始在中国酒精工业中得到应用。多年来高温-淀粉酶、高糖化力酶、耐高温酵母、活性干酵母、差压蒸馏和多种酒糟处理新技术也开始应用，同时引进了国外部分酒精联产饲料成套装备和技术，使中国酒精生产水平上了一个新台阶。1.3 设计标准 设计工作围绕工厂现代会建设，做到投资小，收效快，能在原基础上升级扩大，设计工作符合可连续发展战略。 设计尽可能结合实际，因地制宜，使用现在比较成熟技术，确保设计可得到最大收益。 工厂设计需做到人性化为职员工作得合理安排，使其达成最好工作效率。 设计中还需注意环境保护问题，降低对厂区及其周围环境污染 对自己，此次设计是对自己大学四年所学知识一个综合利用和分析。2 设计概论2.1 生产方案确实定和产品方案 从投资能力、销售量、水源、能源供给、供电情况、技术情况等方面综合考察，决定设计建造一座年产10万吨酒精食用厂，产品质量达成国家优质食用酒精标准，浓度为95.5%（V）。2.2 厂址选择 厂址选择具体条件、自然条件：地形：简单、整齐、矩形 面积：满足工厂总平面部署要求地势：基础平坦，略有坡度 平原0.5% 山区5%地质条件a.避开危害地域：矿藏区、采空区、古井、古墓、坑穴b.地基承载力120180KN/m2c.严寒地域，注意冻土层气象条件（风向、风景、雨量、温度）a.搜集十年以上气相资料b.雨量和温度有最高、最低和平均数据c.冰冻线对建筑基础和管线影响水文条件a.了解蓄水量、水量供产量、水价、取水点、水层条件b.靠近水资源丰富水源地环境卫生条件a.周围环境较清洁、含尘含菌浓度低、无有害气体污染b.在居民区下风侧 拟建年产10万吨食用酒精工厂 部署方案：按功效区分为厂前办公区、生产装置区、生产辅助区、热能动力区、净水处理区、污水处理区、原料仓储区、成品罐装区、铁路、发远区等。左侧区厂前区生产区厂后区右侧区（1） 选择地点：在吉林省松原市扶余县西南街（2）选择依据：交通便利、空气清洁、无污染、水质好、水源丰富2.3 原料起源、规格及标准(1)起源：玉米采购在松原市扶余县(2)规格及标准，外观 指标 玉米粉是由脱皮、脱胚优质玉米精制而成。无有害、有毒物质，无沙子或其它不纯物，质量一致且符合食品级，无任何添加剂和抗氧剂。 外观：（色泽、气味、口味）正常、无霉变、无杂物，白色至黄色自由流动颗粒，没有其它杂质。 气味/味道：含有特有玉米香味，没有酸味、霉变味道及其它异味。表2-1 玉米理化指标项目单位指标细菌总数大肠菌数霉菌及酵母数磷化物定性氰化物定性碱性金属物含量汞黄曲霉毒素B1Cfu/mgMPN/100mgCfu/mgmg/kg以Hg计g/kg50,0001002,000阴性阴性0.003%0.025表2-2 玉米化学组成(%)水分淀粉蛋白质粗纤维脂肪灰分71660758101.33.151.72.4 关键辅料质量标准（1） 淀粉酶表2-3 耐高温-淀粉酶性质项 目标 准最适pH值最适作用温度Ca2+浓度液化力5.57.090以上5070mg/kg120KNU/g或800.000mwu/g(2) 活性干酵母表2-4 活性干酵母性质 项 目性 质 色 泽 形 状 气 味 杂 质 无异物 酵母活细胞率 保留率 水 分 致病菌 重金属淡黄至浅黄色颗粒或条状含有酵母特殊气味，无异味无异物48%80%85%5.0%不得检出202.5 水质量标准在酒精厂里水关键用途是：冷却用水，锅炉用水和多种洗涤用水。 硬度过高水不能用于酒精生产，因为全部酒精生产工艺过程全部是在弱酸性条件下进行（pH4.55.5）.冷却用水硬度也不能过高，不然轻易引发设备和管道表面结垢，影响冷却效果。锅炉用水应符合锅炉用水标准，硬度超标一定要进行软化处理。 原水按硬度分为以下几类，见表2-5。表2-5 水硬度分类水质类别硬度值碱性离子浓度（mmol/L H2O）较软水软水中硬水较硬水硬水极硬水04.04.18.08.112.012.118.018.130.031.001.441.452.882.894.214.336.486.4910.8010.812.6 关键工艺技术参数表2-6 关键工艺技术参数项目参数项目参数玉米原料淀粉含量淀粉利用率75%91.45%淀粉出酒率加水比55.34%1：3.53 淀粉质原料酒精生产工艺3.1 淀粉质原料酒精生产步骤 淀粉质原料 除杂粉碎 粉 料 加水调浆 粉 浆 加-淀粉酶喷射液化 粉浆液化液 加入糖化酶糖化 取小部分加入酵母糖 化 醪酒母 加入酒精酵母进行酒精发酵酒精发酵醪CO2 蒸馏 其它产品或杂质废 醪 酒精 从上述步骤可见，淀粉质原料酒精生产是由原料预处理，原料水-热处理（原料蒸煮），糖化剂生产，糖化，酒母制备，发酵和蒸馏等工段组成。下面分别对上述诸工段作具体介绍。3.2 原料水-热处理 含在原料细胞中淀粉颗粒，因为植物细胞壁保护作用，不易受到淀粉酶系统作用。另外，不溶解状态淀粉被常规糖化酶糖化速度非产缓慢，水解程度也不高。所以，淀粉原料在进行糖化之前一定要经过水-热处理，使淀粉从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，方便淀粉酶系统进行糖化作用，这就是原料水-热处理关键目标。3.3 糖化工艺3.3.1 糖化目标 淀粉质原料蒸煮以后得到蒸煮醪，或无蒸煮工艺醪液，在发酵前均要加入一定数量糖化剂，使淀粉在淀粉酶系统作用下水解成酵母能发酵糖类。淀粉转变为糖这一过程，称为糖化。糖化后醪液称为糖化醪。关键目标还是将淀粉酶解成发酵性糖3.3.2糖化过程中物质改变 在糖化过程中，醪液中蛋白质在蛋白酶作用下水解成胨，多肽和氨基酸等，所以糖化时醪液中氨基酸含量增加1.52.0倍。这些小分子氨基酸是酵母菌体增殖良好营养分。醪液中果胶质和半纤维素会有不一样程度水解，并生成对应水解产物。3.3.3 糖化方法 蒸煮醪冷却至糖化温度；加糖化剂，使蒸煮醪液化，淀粉糖化，物料巴斯灭菌；糖化醪冷却到发酵温度和用泵将醪液送往发酵或酒母车间。 先用间歇操作方法制备一锅60 C糖化醪，在开动搅拌器和开大冷却水前提下，连续从后熟器或蒸汽分离器送入蒸煮醪。固体曲曲乳、液体曲，或糖化醪稀释液不停从贮罐定量地流入。糖化醪则以锅底醪经往复泵送往喷淋冷却器，冷却到30C糖化醪送往发酵车间，送往酒母车间糖化醪无须经后冷却。只要单位时间由蒸煮醪带入多出热量和冷却水单位时间带走热量相等，则糖化锅内醪液温度就能够维持在60C，持久不变，只就是混合冷却连续糖化工艺使之所在。 在蒸煮醪时，不宜采取糖化酶最适作用温度，因为酶稳定最适温度比其它作用最适温度低。所以在最适作用温度下进行糖化，即使糖化速度提升了，不过酶失活率也比较高，不利于在发酵过程中进行淀粉后糖化作用。糖化30min就够了，糖化时间过长会降低糖化设备利用率。过多糖化剂使用会增加成本。糖化醪质量检测，关键测定外观糖和酸度。3.4酒精生产对酵母要求（1）应含有较高发酵能力，即能快速并完全地将糖分转化为酒精。（2）繁殖速度快，即含有高比生长速度。（3）含有高耐酒精能力，即对本身代谢产物稳定性高，所以能够进行浓醪发 酵。（4） 抵御杂菌能力强，即对杂菌代谢产物稳定性高，耐有机酸能力强。（5）对培养基适应性强，耐高温，耐盐，耐干物质浓度性能强。 4 酒精生产过程中物料和热量衡算4.1酒精生产工艺技术指标生产规模：100，000T/年生产方法：双酶糖化、间歇发酵、三塔蒸馏生产天数：300天/年 食用酒精年产量：100，000T 食用酒精日产量：334 T 食用酒精时产：14T即14，000kg/h 副产品年产量：不得有次级酒精占酒精杂醇油量：为成品酒精量0.5% 产品质量：国家标准食用酒精（乙醇含量95%（V/V）热量生产原料：玉米原料（含淀粉68%、水分11%）-淀粉酶用量为8u/g原料，糖化酶用量为150u/g原料，酒酵母糖化醪用糖化酶量为300u/g原料酸铵用量：7Kg/T（酒精）； 浓硫酸（98%）用量（调PH）：5Kg/T（酒精） 调浆时：料水比为1:3.5，调浆后粉浆温度为343k，每个粉浆罐容积为5m2，径高比为1:1.5，锥形部分高度为圆筒部分高度1/3，交替使用。糖化醪91%作为生产糖化醪，9%作为酒母糖化醪，酒母糖化醪制备时，料水比为1:4.5。粉浆相关数值：粉浆比热为3.57kj/kg.k，蒸煮温度为416k，加热蒸汽压力位5个大气压（表压），加热蒸汽热焓为657.84.187kj/kg,加热蒸汽凝结水热焓为1434.187kj/kg，整个蒸煮时间为2小时，最终一个后熟器压力为0.5个大气压（表压）,对应温度为384k，气液分离器中糊化醪比热为3.6kj/kg.k。糊化醪比重为1.085，糊化醪比热为3.64 kj/kg.k。蒸煮锅后熟器要求;蒸煮锅和每个后熟器容积相等，气液分离器装料量为50%，蒸煮锅、后熟器、气液分离器圆筒部分径高比为1:3。冷却器：正空冷却器有圆柱形部分和锥形部分组成，圆柱形部分高度为直径1.5倍，圆锥低角为45。真空度维持在550mm汞柱，对应温度340k，二次真气汽化热为5584.187kj/kg.k，二次蒸汽比容为5.7m/kg,二次蒸汽上升速度为0.8m/s，醪液下降管长度为10m，垂直安装。糖化锅:糖化锅由圆柱形部分和球形部分组成，装料系数为75%。几何容积计算按以下进行： V=0.785D+1/3h（3r-h）D圆筒部分直径（m）；H圆筒部分高度m；h球形底高度m；r底曲率半径m；H=2D；h=0.25D;r=（D+4h）/8h糖化时间为45min 4.2 工艺步骤图 见具体图纸4.3 原料消耗计算 工艺计算，在设计或改建、扩建酒精厂中，对生产过程物料和能量衡算是必不可少。衡算结果不仅为生产设备和动力设备设计、选型提供关键依据，而且能取得生产过程主副原料消耗、水电气消耗和成品、副产品和废料数量。这些全部是组织和管理生产、进行成本核实必需依据。4.3.1 原料计算 现以生产95%（V）成品酒精1000kg作为计算基准。从淀粉质原料生产酒精化学反应式原料和成品之间定量关系以下： 能够得到每生产1000kg无水酒精需要淀粉量为：1000（16292）=1760.9（kg） 而95%(V)成品酒精相当于92.41%(w)，故生产1000kg95%（V）成品酒精需要淀粉量为：1760.992.41%=1627.2(kg) 酒精生产要经历很多工序和复杂生物化学改变，在生产各个阶段难免会有淀粉损失，依据实际经验，生产1000kg上食用酒精生产过程中各阶段淀粉损失分配大致如表。生产过程淀粉损失一览表生产工序淀粉损失原因淀粉损失量（%）原料预处理蒸煮发酵发酵发酵蒸馏 粉尘损失未溶解淀粉及糖分破坏未发酵残余糖分巴斯德效应和用于发酵副产物损失酒精自然蒸发和被二氧化碳带走废槽液带走及其它蒸馏损失累计损失由酒精捕集器回收酒精实际损失 0.400.501.504.001.301.859.551.008.55所以，通常在整个生产过程中淀粉利用率在91.45%之间，若以上表为依据，淀粉利用率为91.45%计算，每生产1000kg成品酒精需要淀粉量为：1627.2（1-8.55%）1779.3(kg)玉米为：1779.368%=2616.6(kg)故生产1000kg来自玉米上食用酒精总淀粉原料为：2616.6kg4.3.2 辅料计算4.3.2.1 -淀粉酶消耗量 蒸煮醪所需辅料计算;以设计要求玉米为原料，应用酶活力为u/g -淀粉酶进行液化，促进糊化，可降低蒸汽消耗，据技术指标，-淀粉酶用量按8u/g原料计算，则酶用量为： 2616.6（kg）1000（g/kg）8（u/g）（u/g）=10.5kg4.3.2.2 糖化酶消耗量 蒸煮醪所需辅料计算;以设计要求玉米为原料，应用酶活力为0u/g糖化进行糖化，据技术指标，糖化酶用量按150u/g原料计算，则酶用量为： 2616.6（kg）1000（g/kg）150（u/g）0（u/g）=19.6kg另外，酒母糖化制备时，糖化酶用量按300u/g原料计算，设酒母用量为10%，则酶用量为：2616.6（kg）10%70%300（u/g）0（u/g）=2.7kg注：其中70%指酒母糖化醪制备时，糖化醪为70%，另外补充30%水。4.3.2.3 蒸煮醪量计算 依据生产实践，连续蒸煮首先将粉碎原料在配料调浆罐内和温水混合，加水比通常为1:3左右，本试验取1:3.5则粉浆量为：2616.6(13.5)12182.2kg 这里简化计算，用以下方法近似求解。假定采取罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为343K,应用喷射式液化器使粉浆温度快速上升至416k，然后进入罐式连续液化器液化，在真空冷却器中闪击蒸发冷却至384K进入发酵罐。(1)依据所给数据，知道蒸煮醪比热为3.57kj/kg.k。为简化起见，设此比热在整个蒸煮过程中维持不变。经加热蒸汽喷射液化过后醪液量为：12182.2+12182.23.57（416-343）/(657.84.187+(416-273)4.187)=13129.3 kg 式中：657.84.187为加热蒸汽焓kj/kg (2)经第二液化维持罐出来蒸煮醪量为：设经第二液化维持罐出来蒸煮醪温度由416k降低到393k，此处设温度降低是经过汽化处理，所以蒸煮醪汽化后量为：13129.3-13129.33.57（416-393）/2205.2=12640.4kg 式中：2205.2为393k时水蒸气汽化潜热kj/kg (3)经喷射混合加热器后蒸煮醪量为：设经喷射混合加热器后蒸煮温度由393k上升到398k，所以喷射混合后蒸煮醪量为：12640.4+12640.43.57（398-393）/（657.84.187-(398-273)4.187）=12741.5kg 式中：657.84.187为加热蒸汽焓（kj/kg）；398k为灭酶温度(4)经最终一个后熟罐出来醪液量为：经最终一个后熟器后。醪液温度由398k降低到384k，若温度降低是由热损引，醪液量不变；此处设为经过汽化降温，所以降温后醪液量为：12741.5-12741.53.57（398-384）/22346=12712.8kg(5)经真空冷却器后最终蒸煮醪量为： 12712.8-12712.83.57（384-340）/5584.187=11841.3kg 注(1):参见公式，即依据热量衡算 (2):参见化工原理p335天津大学出版社新版，下同 式中，22346为384k时水蒸气汽化潜热kj/kg 4.3.3 糖化醪和发酵醪量计算 发酵过程中对应过程释放CO2总量为：（100092.41%)/98%（44/46）=902kg 式中：44/46指是产生一分子酒精就产生一分子CO2,即理想发酵情况下。 所以最终需要蒸馏醪液中含酒精约为： （100092.41%）/(11841.3-902)100%=8.45%（质量分数） 由上计算可知发酵结束后成熟醪焓酒精约8.45%（质量分数）。并设蒸馏效为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5%和1%，则生产1000kg95%国际酒精成品相关计算以下： 需蒸馏成熟发酵醪量为：F1=（11841.3-902）/98% (100+5+1)100=11832.3kg 不计酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水，可设发酵过程中则成熟发酵醪量为：F2=11841.3-902=10939.3kg 接种量按10%计算，则酒母量为：11841.310%=1184.1kg 注：设计要求最终醪液91%用于发酵，9%用于酒母制作，相当于9/9110%4.4 依据要求实际原料耗算一览表因计算方便，上面计算是生产1000kg要求酒精相关数据，实际生产100,000t酒精则进行放大，因取基础数据（如比热容）全部一样，所以对结果没有影响下表则是1000kg酒精和放大后100，000t酒精相关数据一览表： 1000kg酒精对应用量产量100,000t酒精对应用量产量生产95%(V)成品酒精所需淀粉总量1627.2kg16272t生产成品酒精需要淀粉量（计淀粉损失后）1779.3kg177930t来自玉米上食用酒精总店粉原料为2616.6kg261660t淀粉酶消耗量10.5kg1050t糖化酶消耗量19.6kg1960t酒母糖化酶消化量2.7kg270t粉浆量12182.2kg1218220t经加热蒸汽气喷喷热液化过后醪液量13129.3kg1312930t经第二液化维持罐出来蒸煮醪量12640.4kg1264040t经喷射混合加热器后蒸煮醪量12741.5kg1274150t经最终一个后热罐出来醪液量12712.8kg1271280t经真空冷却器后最终蒸煮醪量11832.3kg1183230t计酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水需蒸煮成熟发酵醪量11823.3kg1182330t接种量按10%计算酒母量1184.1kg118410t 计算结果和相关数据和放大数据一览表 注：生产100,000t数据位在生产1000kg数据基础上乘以100，单位则为t，但物质本身性质数据除外。若固定日产量，整年生产应为100100t，即在1000kg数据基础上乘以100.1，单位t，这里没有列出，但设计生产设备是是在日产量条件下计算。4.5 生产设备相关计算4.5.1 粉浆罐 已知蒸煮糖化车间有两个粉浆罐，每个粉浆罐容积为5 m。高径比为1：1.5，粉浆流量应为：12182.2（14000/1000）=170550.8kg1080kg/m3=124.73m锥形部分高度为圆筒部分高度1/3。故总容积V V = V1 + V2 =(D/2) H + 1/3(D/2) h D圆筒部分直径（m）；H圆筒部分高度m；h圆锥部分高度m，由此可得：D=2.43m H=1.62m h=0.54设调浆时间为3min，则有效流量为：V有效=124.73（3/60）=6.24m若按要求取5m粉浆罐，则需要台数为：n=6.24/5=1.3=2若要进行交替使用，则最少要3台。4.5.2 酒母罐 时产酒母醪体积应为：1184.1/1.085（14000/1000）=13.2m 同蒸煮锅和后熟器一样，计算可得酒母罐体积： V有效=13.220.8=33.0m式中:0.8为装料系数，2为和蒸煮同时逗留时间h。可知酒母醪糟体积很小，取体积为50m酒母罐一个即可。4.5.3 糖化罐 糖化锅由圆柱形部分和球形部分组成，装料系数为75%。几何容积计算按以下进行： V=0.785DH+1/3h（3r-h）D圆筒部分直径（m）；H圆筒部分高度m；h球形底高度m；r底曲率半径m；H=2D；h=0.25D;r=（D+4h）/8h取3600，（内径3.6m）糖化锅，则糖化锅H=3.62=7.2m，h=0.252.6=0.9m，r=（3.6+40.9）/（80.9）=2.25则单台体积为： V=0.7853.67.2+（1/3）0.9（32.25-0.9）=78.2m因为糖化时间为45min，所以有效流量为：V有效=134.68（45/60）=10.1 m/h依据n= V有效/（V），则糖化锅台数为： n2= 101.10.7578.2=1.72=2式中:0.75为装料系数4.5.4 发酵罐 总发酵时间由前面可知大约为62h，所以有效流量为：V有效=134.6862=8350.16m发酵罐和糖化罐有类似结构，取5000mm发酵罐，则单个发酵罐体积为： V=230m注：参见发酵工厂工艺设计概论p102中国轻工业出版社。依据n= V有效/（V），则发酵罐台数为：n3= 8350.160.75230=48.4=494.5.5 搅拌器 每个后熟器配2个搅拌器，糖化锅1个，发酵罐2个，则最少需要搅拌器为：24+12+249=1084.5.6 其它设备本设计只是进行初步设计，具体设备计算不做介绍,下表只做大致罗列。生产设备一览表 生产设备表序号产品名称规格型号单位关键材质数量1输送系统套碳钢2给料机台碳钢3永磁除铁器台4粉碎机锤片式台碳钢5风机离心式台碳钢6分离器旋风式台碳钢7蒸煮锅3600mm台碳钢18粉浆泵5m台碳钢39后熟器3600mm台碳钢310真空冷却系统套111酒母罐V=50m3个碳钢112糖化罐3600mm个碳钢213发酵罐5000mm台不锈钢49 14食用酒精冷却器板式台不锈钢4515粗馏酒精罐V=5m3台不锈钢4516精塔回流罐V=5m3台不锈钢4517水洗塔回流罐V=5m3台不锈钢4518甲塔回流罐V=5m3台不锈钢4519杂塔回流罐V=5m3台不锈钢4520碱液罐V=2m3台不锈钢4521杂醇油暂储罐V=10m3台不锈钢4522精塔废水闪蒸罐V=10m3台不锈钢4523酒精计量罐V=80m3台碳钢4524食用酒业计量罐V=80m3台碳钢4525次酒精计量罐V=6m3台碳钢4526杂醇油分离器V=6m3台不锈钢4527醪塔再沸循环泵Q=200m3/h台不锈钢9028真空泵台碳钢9029粗馏酒精泵Q=90m3/h台不锈钢9030精塔回流泵Q=150m3/h台不锈钢904.6 动力设施计算4.6.1 耗水量计算查物料平衡图知：液糖化工段：循环水总消耗量=769451.468 kg/h 冷却水总消耗量=145971.43 kg/h 拌料用工艺水，来自闪蒸汽汽凝水，节省了一次水用量。发酵工段： 循环水总消耗量=635966.22 kg/h 冷却水总消耗量=158746.79 kg/h蒸馏工段： 杂醇油冷却器循环水量:G=14440 kg/h 成品酒冷却器循环水量:G=117581 kg/h 粗塔冷凝器A,B循环水量:G=2255639.12 kg/h 粗塔冷凝器C循环水量:G=70551.11 kg/h 蒸馏工段总耗水量=14440+117581+2255639.12+70551.11=2458211.23 kg/h4.6.2 蒸汽消耗量计算查物料平衡图知液糖化工段：锅炉来生蒸汽量=12502.87 kg/h发酵工段无蒸汽消耗蒸馏工段：锅炉来生蒸汽量=24310.12 kg/h总汽耗量：36812.98 kg/h4.6.3 供电设施估算 生产一吨燃料酒精耗380V电约为320度，则年生产耗电量（Q）Q=320100000=3000（度）5 关键设备粗馏塔 5.1 粗馏塔概况 粗馏塔关键作用就是从发酵成熟醪中将酒精成份提取出来。粗馏塔处理对象是成熟醪，其中含有很多固形物，黏度大，易起泡，腐蚀性强。要求蒸馏之塔板：处理能力强；塔板效率高；塔板压降低；操作弹性大；结构简单，制造成本低；能够满足工艺特定要求，如不易堵塞，抗腐蚀等。中国很多酒精厂粗馏塔大多采取鼓泡形塔板（如泡罩塔板和S形塔板）。有些厂家则采取了斜孔塔板、导向筛板、浮阀波纹筛板等喷射形塔板。5.2 粗馏塔计算（1）塔板层数确实定计算进料热状态参数=1.035其中：r 每千克进料汽化潜热，2331.2KJ/kg；