年产10万吨酒精厂糖化设备工艺设计样本.docx

毕业设计说明书题 目: 年产10万吨酒精厂糖化设备工艺设计院系名称: 生物工程学院 专业班级: 生物工程072 学生姓名: 谭兰学 号: 指导老师: 邓静四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产10万吨酒精厂糖化设备工艺设计学院：生物工程 专业：生物工程 班级：生工072 学号：学生：谭 兰 指导老师：邓 静（教授）接收任务时间：.03.01 教研室主任： （署名）二级学院院长： （署名）1毕业设计（论文）关键内容及基础要求、全厂工艺论证；、全厂物料衡算、主体设备热量（蒸汽、冷媒）、水量衡算；、关键车间主体设备选型设计计算及隶属设备设计选型；、图纸绘制要求：、全厂工艺步骤方框图关键车间带控制点工艺步骤图；、关键车间带控制点工艺步骤图；、主体设备装配图。、撰写设计说明书一份；、产品规格：食用酒精；、生产原料： 玉米；、生产安排：年生产天数为300天 ； 、厂址：山东某地 。2指定查阅关键参考文件及说明、吴思方主编.发酵工厂工艺设计概论M.中国轻工业出版社.；、梁世中主编.生物工程设备M.中国轻工业出版社.；、姚玉英主编.化工原理(上、下)M.天津大学出版社.1999；、章克昌主编.酒精和蒸馏酒工艺学M. 中国轻工业出版社,1998年；、贾树彪主编. 新编酒精工艺学M. 化学工业出版社,。3进度安排进度设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1全厂工艺步骤及工艺参数选择和论证03月14日-04月10日2工艺计算04月11日-04月24日3关键车间主体设备设计及隶属设备选型04月25日-05月15日4图纸绘制05月16日-05月29日5设计说明书撰写、排版及装订05月30日-06月12日注：本表在学生接收任务时下达摘要 本设计为年产十万吨酒精厂糖化设备工艺设计。依据山东特点选择以玉米为原料生产使用酒精。工艺上设计为：在淀粉质原料蒸煮、糖化工艺方面采取一级真空冷却连续糖化双酶法液化糖化工艺（提升淀粉利用率）、在发酵方面，采取了应用耐高温酒精酵母、连续发酵工艺（提升生产效率）、三塔半直接式蒸馏（确保产品质量及提升热能利用率），经过物料衡算、设备选型计算，用水计算等合理优化设计生产工艺过程。关键词：食用酒精，液化糖化，发酵，蒸馏 序言酒精工业是在酿酒业基础上发展起来，中国对于世界制酒业有很多重大贡献。多年来，中国酒精生产技术和生产水平又有了新提升，新工艺新设备新菌种不停涌现，酒精产量有了较大增加，质量稳定提升；在节省代用，降低消耗，降低成本，提升劳动生产率，提升淀粉出酒率及开展综合利用和消除环境污染等各个方面，全部取得了很大成绩。现在，中国大多数酒精厂已经采取了连续蒸煮糖化工艺步骤，全方面实现了淀粉质原料生产酒精连续化。生产酒精只是利用了玉米中淀粉，玉米部分仍可综合利用，生产出药品、食品添加剂和专用饲料和农业复合肥等产品。在综合利用方面以二氧化碳回收利用最为普遍，有厂利用二氧化碳制造干冰、纯碱和小苏打。在自动控制仪表方面也有进展，有厂已采取电脑实现了关键工序集中控制，现在，中国部分酒精厂正在朝着生产过程全方面实施自动化方向发展。中国酒精生产以发酵法占绝对优势，而且80%左右酒精全部是用淀粉质原料生产。酒精化学名称叫乙醇，为一个无色透明而且含有特殊芳香味和强烈刺激味液体，是一个良好有机溶剂。酒精及其副产品在化学工业、食品工业（如防腐剂）、国防工业（如无烟火药）、农牧业（如杀虫剂、饲料）和交通运输业（如燃料）、医疗卫生事业（如消毒剂）和科研（如脱水剂）等方面有广泛用途。用食用酒精制造多种配制酒、勾兑白酒，强化葡萄酒和用以酿制食醋、多种酒精性饮料和作为食品添加剂。目录摘要I序言II第一章 工艺论证11.1酒精生产原料和辅助原材料11.1.1酒精介绍及食用酒精标准11.1.2酒精发酵机理21.1.3酒精生产原料21.1.4酒精生产辅助原材料31.2淀粉质原料酒精生产51.2.1工艺步骤51.2.2原料预处理71.2.3原料水热处理71.2.4蒸煮醪糖化81.2.5糖化醪发酵、蒸馏101.2.6酒精生产副产品回收利用和污水处理11第二章 全厂物料衡算132.1酒精生产过程总物料衡算132.1.1原料消耗计算142.1.2蒸煮醪量计算162.1.3待发酵成熟醪量计算182.1.4成品和发酵醪量计算192.2糖化车间抽真空量计算222.3蒸煮工段热量平衡衡算232.4糖化冷却工段物料和热量衡算252.6水平衡计算26第三章 糖化设备设计和选型303.1真空冷却连续糖化设备计算303.1.1真空冷却气液分离器303.1.2水喷射真空泵313.1.3糖化罐容积确实定333.1.4螺旋板式换热器343.2关键设备糖化罐选型353.3隶属设备选型363.3.1螺旋板式换热器363.3.2 温度计接口363.3.3人梯373.3.4桨式搅拌器373.3.5人孔373.3.6视镜383.3.7放料阀383.3.8耳式支座38参考文件39致谢40 第一章 工艺论证1.1酒精生产原料和辅助原材料1.1.1 酒精介绍及食用酒精标准 酒精学名“乙醇”，是酒关键成份。它关键物理性质是常温呈液态，无色透明，易挥发，易燃烧，沸点为78.3c，熔点为-114c，溶于水，不易感染杂菌，刺激性较强，可溶于酸碱和少许油类，不溶解于盐类。酒精作为一个原料性产品，其产品质量必需达成一定标准。通常，酒精按含杂质多少分为：无水酒精、试剂酒精、食用酒精，医药酒精，工业酒精。其食用酒精国家标准见下表所表示:项目特级优级一般级外观无色透明气味含有乙醇固有香味，无异味无异臭口味纯净，微甜纯正，微甜较纯正项 目特 级优 级普 通 级色度/号10乙醇/（体积分数）96.095.595.0硫酸试验/号51060氧化时间/min403020醛/mg/L1330甲醇/mg/L250150正丙醇/mg/L235100异丁醇异戊醇/mg/L1230酸（以乙酸计）/mg/L71020酯（以乙酸乙酯计）/mg/L101825不挥发物/mg/L102025重金属（以Pb计）/mg/L1氰化物（以HCN计）/mg/L51.1.2 酒精发酵机理发酵原是一个自发性天然过程，微生物在适宜基质上生长，分泌出多种酶将食物中蛋白质和碳水化合物分解，并将之吸收及转化，最终形成风味物质。而微生物品种、基质种类及预处理方法，和发酵过程中环境条件调控等，全部是影响产品风味关键原因。代谢产生酒精可和水以任意百分比混合，然后穿过细胞进入发酵液。发酵过程中产生二氧化碳逐步溶于发酵醪中，达成饱和时，便吸附于细胞表面，超出吸附能力时，则二氧化碳变为气泡上升，又因为二氧化碳之间相互碰撞，形成更大气泡上升。二氧化碳上升带动了醪液中酵母细胞上下浮动，从而使酵母细胞更充足地和醪液中糖分接触，进而使发酵作用进行得更充足和更根本。酒精酵母不含有阿尔法淀粉酶和贝塔淀粉酶，所以不能直接利用淀粉进行发酵。所以，在利用淀粉原料生产酒精时，必需优异行糖化。酵母菌体内和酒精发酵关系亲密酶关键有两类：一类水解酶，它能将大分子物质分解为小分子物质，如蔗糖酶、麦芽糖酶及甘糖酶；另一类是酒化酶，是参与酒精发酵多种酶及辅酶总称（酵母细胞参与活动将糖转化为酒精），如氧化还原酶、烯醇化酶等胞内酶。1.1.3 酒精生产原料在中国玉米又名包谷，苞米，珍珠米，棒子，大黍等，在粮食中占相关键地位。因为玉米含有产量高、增产潜力大、适应性强、营养丰富、用途广泛等特点，所以，玉米对酒精工业发展产生了关键影响。玉米除了能够产生酒精之外，还能够得到植物玉米油及营养酒糟（DDGS）。穗心能够制取结晶木糖醇等。玉米中，黄玉米淀粉含量稍高于白玉米。所以我们选择黄玉米作为原材料，以下是玉米化学组成：水分蛋白质脂肪淀粉粗纤维灰分7 8-103.1-560-65 1.31.71.1.4酒精生产辅助原材料 辅料用量和出酒率及成品酒质量亲密相关，因季节、原辅料粉碎度和淀粉含量、酒醅酸度和粘度等不一样而异，通常优质糖谷辅料用量为20%-25%。在一定范围内，辅料用量大。加水量也对应增加，所以产酒较多辅料又称为填充量，本设计选择辅料为粗谷糠、米糠和麸皮。粗谷糠即黍米外壳，它含有用量少而发酵面大优点；同时，米糠是液体曲中糖化酶关键起源；而麸皮中含有淀粉酶、氧化酶、过氧化酶及氧化氢酶等有利于酒精生产酶类。选择辅料成份及特征以下：名称水分纯淀粉含量%吸水量/kg谷糠10.33.8230麸皮12.820米糠10.5-13灰分粗蛋白915-17注：入库前，要求含水量低于14%以下。辅助添加量包含：酵母培养和糖化剂制备所需营养盐，调PH所用酸类、洗涤剂、消毒剂、脱水剂等。1. 硫酸 添加量为原料量0.05%-0.30%，以控制醪液PH在4.0-5.0。2. 磷酸盐 通常酵母对磷需求量在0.005-0.01摩尔每升。3. 硫酸铵 添加量为原料量0.10%-0.16%。尿素用量为硫酸铵用量0.5倍。4. 消毒剂 NaOH：碳酸钠：漂白粉：水= 1:7.5:10:100。本工艺中，选择液体曲作为糖化剂。液体曲工艺步骤以下：原菌种 原料 空气斜面试管 配料罐 空压机 小米或米曲汁试管 加热器 贮气罐 （兼冷却） 孢子悬浮液 后熟器 油水分离器种子罐 喷淋冷却 冷却器（去雾气） 分配器 贮气罐 培养罐 总空气过滤器 液体曲 分空气过滤器 空气过滤器 液体曲生产工艺步骤图本工艺中，酒母选择是酒精活性干酵母，国产耐高温AADY生产菌株为YY和WT，耐酒精能力在12%（体积分数），适适用于淀粉质原料酒精发酵。所谓酒母，就是将酵母菌扩大培养，取得足够数量酵母菌酵母培养液，以供酒精发酵之用。耐高温AADY含水分在8%左右，20-42正常发酵，38-40正常生长繁殖最适PH4.5-5.0。酒精生产用水，按水用处不一样，大致分为以下三种：1酿造用水：或称工艺用水，凡制曲时拌料，微生物培养，制曲原料浸泡、糊化、稀释、设备及工具清洗等因其和原料、半成品、成品直接接触，故统称为工艺用水。通常要求含有弱酸性，PH为4.0-5.0。2冷却用水：蒸煮醪和糖化醪冷却，发酵温度控制，需大量冷却用水。因其不和物料直接接触，故只需温度较低；硬度适中。为节省用水，冷却水应尽可能给予回用。3锅炉用水：通常要求无固型悬浮物，总硬度和碱度应尽可能低，PH在25时高于7，含油量及溶解物等越少越好。 1.2淀粉质原料酒精生产1.2.1工艺步骤酒精生产工艺步骤：研磨：使液化更轻易进行；液化：调浆，调PH等参数，加酶，加热糊化，液化淀粉；糖化：把淀粉或糊精转化成糖；发酵：把糖转化为酒精；蒸馏：把酒精从醪液中分离出来；分离：将液体和固体分开，再打回系统循环，固体用来作饲料；干燥：饲料干燥。酒精生产工艺示意图以下： 谷物原料 多级除杂 杂质 循环粉碎 拌料 耐高温-淀粉酶 液化 糖化 新型糖化酶 二氧化碳 大罐连续发酵 耐高温酒用性干酵母 多效节能蒸馏 高级酒精酒糟离心液 酒糟离心分离 滤渣多效蒸发 浓浆 干燥机 DDGS 二次蒸汽再利用 本工艺特点有以下几点： 全干燥法制取全价干酒糟技术（DDGS技术）。先将酒糟用沉降式分离器分离为清夜和滤渣。清夜40%回流至液化和糖化工序，其它60%清夜经数次有效蒸发器蒸发浓缩至浓浆，后者和滤渣混合进入干燥机内干燥成高蛋白饲料添加剂（DDGS），这么不仅消除了酒糟滤液污染还制得了DDGS。酒糟离心液回流节省了拌料用水和蒸汽，同时又使发酵性糖得以充足利用，提升了淀粉出酒率，也很好平衡了酒精和DDGS生产。采取大罐连续发酵、螺旋板式换热器罐外冷却技术，提升了设备利用率，同时降低了排放刷罐水对环境污染。多效蒸馏技术，不仅提升了产品质量，热能也得到了数次利用，节能效果显著。设备优良自动化程度高。.在酒精和DDGS生产工艺中，能源数次利用，工艺路线交叉，冷却水反复使用等使得节水效果显著。1.2.2 原料预处理首优异行玉米原料清选，其步骤以下：玉米 斗式提升机 贮箱 自动称 分离 杂物 粉碎机 贮箱 磁力分离 铁钉、铁块此步骤简单，除杂根本，便于自动化控制和操作。 玉米清选后进入锤式粉碎机，要求粉碎后玉米粉经过40目标过筛率不少于65%，因为在蒸煮过程中蒸煮温度不高于120-125，时间较短，通常在5-10分钟。玉米粉颗粒太大易使醪液夹生，不利于液化。采取玉米作原料，在投产前必需先经过破碎处理。其关键目标是除杂，除小铁钉、杂草、泥块和石头等。原料经过粉碎后，能够增加原料受热面积，有利于淀粉颗粒吸水膨胀、糊化，提升热处理效率，缩短热处理时间；另外，粉末状原料加水混合后轻易流动运输。原料采取干法粉碎，此法投资少，占地少，操作简单，粉碎度易于控制，还便于维修。1.2.3 原料水热处理 玉米组织细胞中淀粉受细胞壁裹护，极难和淀粉酶作用，经过水热处理，使粉料充足和水混合得到粉浆，粉浆加热温度升高。淀粉吸水膨胀细胞壁破裂，淀粉有颗粒变为溶解状态糊液，适于用-淀粉酶将其转变为低分子糊精、低聚糖双糖和单糖；同时借加热粉浆对粉浆灭菌，以杀灭原料表面所带存微生物，预防杂菌生长，确保糖化和发酵顺利进行。 本设计采取柱式连续蒸煮工艺，广泛适用性和良好生产参数。以下是其工艺步骤：原料粉碎 粉浆预煮（设定在50左右） 加热（直接蒸汽加热130-140） 蒸汽 连续蒸煮 （后熟器后温度为118） 气液分离（从中流出醪液温度为105左右） 真空冷却（70左右） 二次蒸汽 送入糖化1.2.4 蒸煮醪糖化玉米颗粒经过水热处理，成为溶解状态淀粉、糊精和低聚糖等，不能直接被酵母利用产生酒精，需加入一定数量糖化剂，使溶解淀粉、糊精、低聚糖等转化为能被酵母利用可发酵糖，这就是糖化目标。糖化操作包含：糖化酶添加，醪液糖化和糖化醪冷却。本工序选择高温双酶法液糖化工艺（二步液化）：第一步先加入三分之一液化酶至拌料罐，目标是降低醪液黏度，以利于液化醪喷射蒸煮（杀菌）；第二步加入三分之二液化酶至维持罐。以下图所表示：进入混合罐水有50热工艺水（关键是用于蒸馏工段冷却成品酒精工艺水）、80酒糟水离心液、50蒸发工段二次蒸汽冷凝液和100酒精塔底部余馏水。上述多种水按百分比拌料，温度控制在60-65，废水利用，可节省大量工艺水及蒸汽，降低生产成本，60-65拌料水同玉米粉一同进入拌料罐混协议时加入一部分液化酶、NaOH溶液及石灰乳。混合罐 拌料罐 喷射液化器 后熟器 酸化稀释 真空冷却器 蒸煮柱 加热器 糖化罐 发酵 螺旋板式冷却器 高温双酶法液化糖化工艺 液化酶分段加入，好处是在蒸煮前加入一部分可降低醪液黏度，便于运输蒸煮。为了便于糖化酶作用，须在糖化以前将醪液PH值由6.5降到4.5。这一步是在酸化罐中加入硫酸进行，同时加入25酒糟水，首先降低料液温度，其次降低浓度易于发酵。物料和硫酸、酒糟水混合时间为25分钟。酸化后液体经螺旋板式换热器降温至58-60，进入糖化罐进行糖化，同时加入糖化酶，温度为45分钟；糖化后醪液由螺旋板式冷却器冷却到28-30，在将醪液送入发酵工序发酵。该工艺中，液化醪和糖化醪指标： 液化醪分析结果外观检验还原糖糊精外观浓度色淡、稍甜1.6%10%18.5Bx 糖化醪分析结果外观浓度酸度还原糖PH16Bx4-4.56%-8%4-4.5糖化工艺采取真空冷却连续糖化。糖化设备关键有：真空冷却器、糖化罐、螺旋板式冷却器。1.2.5 糖化醪发酵、蒸馏淀粉质原料经过预处理、蒸煮和糖化等物理和生物化学过程，淀粉以充足糊化和液化，其中相当一部分以转化成可发酵糖。这种糖化醪送入发酵罐，接入酒母后，在后者作用下，醪中糖被发酵生成乙醇和二氧化碳；而保留下来糖化酶也不停地将残余糊化了淀粉转化成可发酵性糖，就这么酵母酒精发酵和后糖化作用相互配合，最终将醪中绝大淀粉及糖转化成乙醇和二氧化碳，这就是糖化醪发酵目标。酒精发酵方法有三种：间歇式发酵、半连续发酵和连续式发酵。三种发酵方法优缺点比较以下： 多种发酵方法优缺点比较发酵方法 优点 缺点间接式发酵 设备简单，易于操作，不易 设备利用率低， 污染，适适用于中小型酒厂 酵母消耗量大。半连续发酵 酒母消耗量少，可合适缩短 易染杂菌 发酵时间连续发酵 设备利用率高，淀粉利用率高， 易染杂菌，操作要求 省去酒母工段，便于实现自动化控制 设备要求高。 经过以上三种方法比较，考虑到本设计年产10万吨，即使半连续和连续发酵全部易染菌，不过能够经过在发酵中控制好酸度或添加抗生素抑制杂菌生长。同时考虑到对新型设备利用，所以最终选择露天大罐连续发酵。酒精大罐连续发酵占地面积小，投资少，操作方便，便于自动控制等。 酒精蒸馏和精馏是为了从发酵成熟醪中分离、提纯得到成品酒精。此设计中，采取三塔半直接式节能蒸馏：粗馏塔|精馏塔|脱醛塔。它优点有以下几条：工艺技术合理、优异、塔数多、各塔分工细、杂质除去机会多；能源利用合理；自动化程度高；产品质量高。1.2.6 酒精生产副产品回收利用和污水处理 发酵法酒精生产副产品关键有：发酵过程中产生二氧化碳气体、酒精酵母和蒸馏过程中所排放酒精糟液、杂醇油及醛酯馏分等。对副产品回收利用，变废为利，不仅能够充足利用资源取得良好经济效益，而且还能够降低环境污染，促进经济可连续发展。 二氧化碳为一个关键工业原料。酒精发酵产生二氧化碳是食品工业，如饮料、汽酒等关键原料。二氧化碳深入加工还用于食品冷藏、人工降雨及国防工业，如干冰、纯碱。酒精酵母可深入离心分离、反复水洗再分离、压榨得到干酵母，同时还能够用作饲料酵母和面包酵母。杂油醇是酒精产量0.5%-0.6%，为黄色液体或棕色液体。关键用作溶剂、矿用浮选剂、半乳脂肪测定试剂，还用作油漆、香料原料等。醛酯馏分：在正确铸造物生产中可作溶剂使用，也可送往专门工厂进行再蒸馏，以浓缩醛类和酯类，同时取得工业酒精。酒精糟液经固液分离并干燥后做商品饲料DDGS。污水包含酒精糟液、精馏废水、设备洗涤水和工艺过程冷却水。这些污水能够用SBR(序批式活性污泥法)处理，它是一个按间接曝气方法进行活性污泥污水处理技术。酒精生产废水稀释后经SBR处理，虽投资较大，运行费用较高，但也是能够做抵达标排放。第二章 全厂物料衡算2.1酒精生产过程总物料衡算工艺参数选择：生产规模：10万吨/年产品规格：食用酒精生产方法：以玉米为原料，气流输送，一级干法粉碎，湿式除尘，高温双酶糖化，糖化前冷却采取真空冷却，糖化后冷却采取螺旋板式换热器冷却，连续发酵，半直接式三塔蒸馏。副产品：次级酒精（成品酒精2%） 杂油醇（成品酒精0.5%）原料：玉米（含淀粉65%，水分12%）酶用量：-耐高温淀粉酶（0.3-0.5kg/t原料）；糖化酶酶活力为100000u/g,使用量为220u/g原料硫酸铵用量：6.8kg/吨酒精硫酸用量：5.4kg/吨酒精蒸煮醪粉料加水比：1:2.5发酵成熟醪酒精含量：4%(V)酒母醪接种量：糖化醪10%（V）酒母醪组成：67%为液化蒸煮醪，33%为糖化剂和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1.5%生产过程淀粉总损失率：10%蒸馏效率：98%整年生产天数：300天全厂物料衡算内容淀粉原料酒精厂物料衡算包含两部分，第一部分是生产过程全厂总物料衡算，关键计算内容有：1 原料消耗计算，关键原料为薯干，其它原料有淀粉酶、糖化酶、硫酸、硫酸铵等。2 中间厂品，蒸煮醪、酒母醪、发酵醪等。3 成品、副产品和废气、废水、废渣既酒精、杂醇油。二氧化碳和废糟等。2.3.1酒精生产过程物量和热量衡算2.1.1原料消耗计算淀粉原料生产酒精总化学反应式为：糖化： （C6H12O5） n + nH2O nC6H12O6（1）淀粉 162 水18葡萄糖 180发酵：nC6H12O6 2C2H5OH + 2 CO2 （2）葡萄糖180 酒精 46 二氧化碳 44 由（1）和（2）式可求得生产100kg淀粉理论上可生成酒精数量（kg）=246100162=56.79kg假如折算成96%（体积分数）酒精，因为96%换算成质量分数含量为93.84%（质量分数）。 则淀粉理论出酒率=56.7910093.84%=60.52%所以，淀粉理论出酒率为60.52%，此数值是进行淀粉质原料酒精生产计算理论依据，又是酒精生产淀粉出酒率理论值。主原料用量计算： 生产96%酒精，淀粉理论出酒率为60.52%，故理论上生产1000kg96%酒精所需淀粉量为100060.52%=1652.4kg酒精生产给各过程各阶段淀粉损失如表所表示生产过程损失原因淀粉损失备注原料处理粉尘损失0.4蒸煮淀粉残留0.5发酵发酵残糖1.50发酵巴斯德效应4.00发酵酒气蒸发1.30如加酒精捕集器此项则为0.30发酵二氧化碳带走蒸馏废槽带走1.85总计损失9.55由上表可知，整个酒精生产中，平均淀粉利用率在91.45%左右，所以每生产1000kg 96%（体积分数）酒精实际上需要淀粉量为： 1652.491.45%=1806.9kg 淀粉出酒率为10001806.9=55.34%生产1000kg 96%酒精需要玉米原料量计算依据以下公式：G1= 1806.9-G2A%kgG1 每生产1000kg 96%成品酒精所需原料量，kgG2 每生产1000kg 96%成品酒精所需糖化剂中消耗淀粉量，kgA 每100kg原料中所含淀粉质量，即原料中淀粉含量，%而 G2=G1糖化剂占糖化醪量百分比原料中淀粉含量而G1=（淀粉实际用量-G2）原料中淀粉含量%所以G1=1806.9-G165%6%65%=2729.4kg耐高温-淀粉酶消耗量应用酶活力为u/g-淀粉酶使淀粉液化,促进糊化,可降低蒸汽消耗。-淀粉酶消耗量按8u/g原料计算.用酶量为:取0.4kg/吨原料，故消耗量为0.42.7294=1.09kg糖化酶耗量：若所用糖化酶酶活力为100000u/g,使用量为220u/g，则酶用量：2729.410320000103=6.00kg 另外,酒母糖化酶用量按350u/g(原料)、10%酒母用量计：2729.410%67%=0.64kg 硫酸铵消耗量为:16.8=6.8kg硫酸消耗量为：15.4=5.4kg2.1.2蒸煮醪量计算依据生产实践,淀粉原料连续蒸煮粉料加水比为1:2.5,故粉浆量为:2729.4 (1+2.5)=9552.9(kg) 蒸煮用水量=原料量加水比=2729.42.5=6823.5kg蒸煮过程使用直接蒸汽加热,在后熟和汽液分离器减压蒸发、冷却降温.在蒸煮过程中,蒸煮醪量将发生改变,故蒸煮醪正确计算必需和热量衡算同时进行,顺而十分复杂.为简化计算,可按下述方法近似求解。用柱式连续蒸煮工艺,混合后粉将温度为50,应用喷射液化器使粉浆快速升温至88,然后进入柱式连续液化,再经115高温灭酶后,在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63后入糖化罐.以下图所表示： 玉米干物质含量88%，其比热容为： C0=4.181-0.6588%=1.79 kJ/(kgK) 粉浆干物质浓度 =883.5100=25.1% kJ/(kgK)蒸煮醪比热容为: C1=25.1%1.79+(1-25.1%)4.18 =3.58 kJ/(kgK)式中 4.18水比热容kJ/(kgK)蒸煮过程中增加水量=蒸煮醪量蒸煮比热（蒸煮温度-预热温度）加热蒸汽热焓值-同温度冷凝水热焓值 =9552.93.58（88-50）2748.9-884.18=545.8kg式中 2748.9喷射液化器加热蒸汽(0.5MPa)焓(kJ/kg)蒸煮醪量=粉浆量+蒸煮过程中增加水量=9552.9+545.8=10098.7kg真空冷却后蒸煮醪量计算：蒸煮醪经过后熟、气液分离和真空冷却后，因为降温而引发大量水分蒸发，使醪液降低。蒸发水量=醪量醪液比热容（蒸煮温度-第一个后熟器内温度）蒸发水蒸气热焓值，所以，经第一次后熟器后醪液量=蒸煮醪液-蒸发水量即经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：10098.7kg经第二次液化罐出来蒸煮醪量为： 10098.7-10098.73.58（88-84）2288.3=10035.5kg式中 2288.3第二液化维持温度为84下饱和蒸汽汽化潜热(kJ/K)经喷射混合加热器后蒸煮醪量为： 10035.5- 10035.53.58（115-84）2748.9-1154.18=9544.5kg式中 115灭酶温度()2748.90.5MPa饱和蒸汽焓(kJ/K)经汽液分离器后蒸煮醪量为： 9544.5- 9544.53.58（115-104.3）2245=9381.65kg式中 2245104.3下饱和蒸汽汽化潜热(kJ/K)经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为： 9381.65- 9381.653.58（104.3-63）2351 =8791.64kg式中 2351真空冷却温度为63下饱和蒸汽汽化潜热(kg/K)经蒸煮后，进入糖化罐蒸煮醪量为8791.64kg。2.1.3 待发酵成熟醪量计算由酒精生产工艺设发酵结束后成熟醪量含酒精10%(体积分数)，相当于8.01%(质量分数).并设蒸馏效率为98%，而且发酵醪酒精捕集器回收酒精洗水分别为成熟醪量5%和1%，则生产1000Kg95%(体积分数)酒精成品相关计算以下:需蒸馏成熟发酵醪量=100093.84%98%8.01%100+5+1100=12671.7kg不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为：12671.7106%=11954.44Kg入蒸馏塔成熟醪乙醇浓度为：100093.84%98%12671.7=7.56% (质量分数)对应发酵过程放出二氧化碳 总量为：100093.84%98%4446=915.92kg接种量按10%计，则酒母醪量为： 11954.44+915.92（100+10）10010%=1170(kg)糖化醪量 酒母醪70%是糖化醪，其它为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为: 11954.44+915.92（100+10）100+117070%=12519.33(kg)2.1.4 成品和发酵醪量计算发酵成熟醪蒸馏采取三塔半直接式蒸馏，馏液进塔温度为70，粗馏塔底温度为105，成熟醪固形物含量为7.5%，塔顶上升蒸汽浓度为55%（体积分数），即47.18%（质量分数），其热焓值为2689.9kJ/kg.加热蒸汽热损失为加热蒸汽供热量1%。醛酒产量在醛塔取酒通常占成品酒精1.2%3%，在确保主产品质量合格前提下,醛酒量取得越少越好。设醛酒量占成品酒正确实2%，则生产1000kg成品酒精可得次品酒精量为：10002%=20 kg食用酒精产量每生产出1000kg酒精，其食用酒精量为:1000（1-2）=980(kg)杂醇油产量杂醇油量通常为酒精产量0.3%0.7%，取平均值0.5%，则淀粉原料生产1000kg酒精副产杂醇油量为:10000.5%=5kg废醪量计算 废醪量是进入蒸馏塔成熟醪减去部分水酒精成份及其它挥发组分残留液。醪塔上升蒸汽量为： V1=待蒸馏发酵成熟醪待蒸馏发酵成熟醪酒精含量醪塔上升蒸汽质量百分率 =12671.77.56%47.18%=2030.48 kg则残留液=待蒸馏发酵成熟醪量-醪塔上升蒸汽量 =12671.7-2030.48=10641.22kg发酵成熟醪比热容经验公式：C=4.18（1.019-0.0095B）B 为固形物干物质含量发酵成熟醪比热容=4.18（1.019-0.00957.5%）=3.96 KJ（KgK）成熟醪带入塔热量=12671.7 3.9670=3.513103 KJ蒸馏残留液固形物浓度=待蒸馏发酵成熟醪量发酵成熟醪固形物含量残留液量100% =12671。77.5%10641.22100%=8.93%蒸馏残留液比热容=4.18（1-0.378残留液固形物浓度） =4.181-0.3788.93%=4.04 KJ（KgK）塔底残留液带走热量=10641.224.04105=4.51 106 KJ上升蒸汽带走热量=上升蒸汽量其热焓值 =2030.481965=3.99106 KJ加热蒸汽耗量=上升蒸汽量+塔底残液带走热量+热损失-成熟醪带入热量加热蒸汽热焓值-同温度冷凝水热焓值 =3.99106+4.51106-3.513106（26