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1、1 认识实习报告 燃料乙醇生产工艺 系院：生化学院 专业：生物工程 班级：2010010501 姓名：甘彬国 学号：105010540031 2 完成日期：2012 年 6 月 18 日 目录 1.实习目的 2 2.工艺流程概述 3 3.1 粉碎工段 3 3.2 液化、糖化、发酵工段4-5 3.3 蒸馏、脱水工段5-7 3.工艺的经济性分析 7 4.工艺参数、操作方法和事故处理7-8 5. 三废的处理及安全措施8 6.对技术问题的看法和意见 9 7.个人心得体会 9 3 认识实习报告认识实习报告 1.1.实习目的实习目的 实习目的是为了让我们了解制备燃料乙醇的工艺流程， 参观流程中主要设备 和
2、辅助设备，给自己一个现实可观、形象深刻的课程见习，让理论和实际紧密的 联系起来，另外，本次见习还锻炼同学们获取信息的能力。 2.2.工艺流程概述工艺流程概述 原料粉碎车间，经过粉碎，通过管道升温后进入液化罐，里面加有淀粉酶， 然后闪蒸，继续液化，冷却，进入糖化罐，再散热降温后进入发酵罐，此工段采 用连续发酵，发酵采用全封闭方式。发酵产生的 CO2 去液体二氧化碳车间，淡酒 等发酵后进入蒸馏塔， 蒸馏经过初馏、 精馏、 吸附、 变性后酒精脱水后得到产品。 2.1 粉碎工段 粉碎流程图 进料 提升机 滚筒初清筛 二级出料绞龙一级出料绞龙 四级料仓 粗粉机 除麻绳 三级分级筛 卸料器和关风机 细粉检
3、查筛（含 永磁除铁器） 细粉检查筛 4 来料先由皮带输送到螺旋加料斗，此工作程序在负一楼完成，然后原料通过 螺旋加料斗进入斗式提升机， 将料输送到五楼。 然后， 原料通过滚筒出清筛 M203C 筛分， 细料经螺旋输送机进入三楼的圆筒初清筛，粗料经螺旋输送机进入四楼的 粗粉碎机 M205C，粉碎后的细料也进入，粉碎后的粗料通过泵打入五楼的滚筒出 清筛进行循环筛分。圆筒初清筛筛分后进入粗粉料仓 V203C，细料直接经螺旋输 送机 L205C 进入一楼的一级搅拌罐，粗料经螺旋输送机进入一楼的细粉碎机 M207C 进一步粉碎，粉碎后的物料经主风管进入五楼的旋风分离器进行两次分 离， 分离后的物料经分离
4、器连接的关风机进入圆筒初清筛M211C1和M211C2筛分， 粗料经两次螺旋输送机进入细粉碎机再次粉碎， 细料经螺旋输送机 L208C 进入一 楼的搅拌罐。 2.2 液化、糖化、发酵工段 糖化流程图 分料 出沙 粗料 一级料浆罐 四个绞龙 细粉机 绞龙 二级料浆罐 液化酶 三个液化罐后液化罐三个糖化罐 5 发酵流程图 由木薯、小麦、玉米等粉碎工段来的浆液与液化酶混合经预热器 T301 进入 液化罐 V301(A-C)中，使淀粉形成高粘度凝胶，然后由泵打入喷射器中，后从下 入口进入蒸煮器 V302 （A-D） 加热使淀粉糊化， 从细胞壁中释放破坏其晶体结构； 由蒸煮锅上出口出来的物料经泵打入后液
5、化罐 V303 中保温以及维持原料的及时 供应。液化后的浆液由泵打入维持器 V304(A-D)中，后经一级闪蒸 V305 和二级 闪蒸 V306，进一步冷却至 60左右进入糖化锅中，在糖化酶作用下把淀粉形成 低聚糊精和以麦芽糖为主的可发酵性糖； 糖化醪进入板式换热器和螺旋板式换热 器两次冷却至 30 度左右后，同时添加一定量的活性干酵母，然后进入 8 个发酵 罐连续进行发酵，发酵醪进入后发酵罐储存，保持连续供料正常生产。 发酵罐 发酵罐 发酵罐 发酵罐 发酵罐 发酵罐 发酵罐 发酵罐 管道 发酵罐 （用于储存） 发酵罐 （用于储存） 发酵罐 （用于储存） 吸收 CO2中的 酒气 6 2.3 蒸
6、馏脱水工段 蒸馏流程图 顶部酒气 醛酒回发酵 脱水淡酒 锅炉 发酵成熟醪用往复泵自后发酵罐进入换热器进行预热后， 由顶部进入负压粗 蒸馏塔 T504，粗蒸馏塔底部用蒸汽直接加热，被蒸尽酒精的成熟醪称酒糟，由 塔底部排糟器自动排出，泵送至 DDGS 车间分离工段加工饲料，塔顶挥发出的的 酒精蒸汽直接进入脱醛塔 T505，低沸点的甲醛由塔顶进入四楼的甲醛分离排出 装置，塔底流出物经换热器泵入高压精馏塔 T501，塔底载出物（杂醇油、酒精、 水）进入常压精馏塔再次蒸馏，杂醇油由精馏塔中下部液相取出，经杂醇油分离 器、冷却器，泵送入贮罐 E506（A-E）中储存罐，从塔顶逸出的乙醇蒸汽和由高 压精馏塔
7、出来的乙醇蒸汽混合进入换热装置，此时酒精纯度为 95%。 脱水流程图 预热器 负压粗馏塔常压精馏塔再沸器 冷凝器再沸器 部分又重回精馏塔 蒸汽 冷凝水 冷却塔 杂醇油 吸附塔 吸附塔 吸附塔 吸附塔 冷却 燃料乙醇 升温 将酒变气 7 一部分又重回蒸馏工段 3.3.工艺的经济性分析工艺的经济性分析 对于工艺流程设计的经济要求主要是对能量的有效利用的考虑。 下面对此作 简要分析： 1.在原料液处理中，本装置加装了高位水塔与高位槽，将原料用水与原料首 先泵到高温水塔与高位原料槽，二者利用重力依次加入到搅拌罐中混合。这样不 仅节约了泵的使用数目，还减少了液体在多个泵的提升过程中的能量损失。 2.在粗
8、馏塔底部加入换热器，对即将进入粗馏塔的成熟醪也进行预热，热源 采用自粗馏塔底部的酒精糟液。这样可以使废热再利用，节约了粗馏塔加热所需 的蒸汽量。 3.乙醇精馏过程中所产生酒糟渣可用来作饲料。 4.厂区内部建立大型空气冷却水塔， 将发酵过程与成品冷却过程中所用冷却 水循环至空气冷却塔中循环使用。 工艺流程特点工艺流程特点 主要优点：原料来源丰富，工艺相对简单，成本低，生产连续化，自动化 设计过程中充分考虑节能。如：醪液进入利用脱醛塔蒸出的甲醛蒸气初次预热后 在进入换热器再次加热，实现了热量的有效利用，降低了热量损失。2.负压粗馏 塔塔顶出来的酒精蒸汽采用气相直接过塔方式，直接进入精馏塔，节约能量
9、。同 时考虑资源回流利用，如：1.糟液经脱水后进入处理回收制肥料；2.冷却水回流 热空气冷却塔进行循环利用。 冷凝 淡酒罐 8 4.4.工艺参数、操作方法和事故处理工艺参数、操作方法和事故处理 41 操作方法和工艺参数 操作方法：先粉碎，粉碎完后，再把原料进行蒸煮糖化，整个过程的温度 为 90 0C 至 1030C 左右，液化的温度为 900C 至 950C，糖化中后熟器的温度在 900C 至 103 0C， 液化罐的温度在 1000C 左右， 然后加热至连消器， 维持器， 温度为 1030C 至 104 0C，之后进入一级闪蒸器，温度降到 750C 左右，在进行二次闪蒸，最后加 糖化酶，温度
10、在 58 0C 至 620C，然后再降温进入发酵阶段，发酵总周期：木薯 60h 62h，PH4.24.7。酒精发酵设备-酒精发酵醪的成熟指标。发酵完毕后，在进 入蒸馏塔进行蒸馏，常压精馏塔的设计压力：0.1MPa，设计温度：130 0C，因其 含水分比较高，所以需要脱水，脱水后的乙醇纯度达到 99%以上，即满足生产的 要求了。 42 事故及其处理方法 4.2.1 发酵醪 PH 与温度控制的问题 适当降低发酵醪中 PH 的合理控制，是阻止发酵杂菌污染的主要措施。连续 发酵要求无菌条件非常严格，PH 应控制在 4.24.7 为宜。但 PH 值太低，不但 会抑制杂菌的繁殖，同时也会抑制酵母的繁殖和代
11、谢，还会使糖化酶钝化，影响 发酵结果。发酵法中，酵母繁殖温度为 2730，发酵温度为 3335， 如果温度高于 40，酒精发酵很难进行。产酸细菌繁殖最适温度为 3750， 因此高温发酵易被细菌污染。 4.2.2 关于发酵醪浓度问题 发酵要求在一定浓度的糖化醪中进行，醪液浓度的高低直接影响到生产业 绩。糖化醪浓度稀，虽然有利于酵母的生长代谢，能提高出酒率，但是浓醪发酵 却能提高设备利用率，节省水、电，降低生产成本，增加产量。因此，生产上建 议尽量采用浓醪发酵。 9 4.2.3 发酵液“翻腾“现象 由于冷却夹套开启不当，造成上部温度与工艺曲线偏差 1.54，罐中部 温度更高，引起发酵液强烈对流。另
12、外，压力不稳，急剧升降也会造成翻腾。解 决办法：检查仪表是否正常；严格控制冷却温度，避免上部酒液温度过高；保持 罐内压力稳定。 4.2.4 酵母自溶 当罐下部温度与中、下部温度差 1.55以上时，会造成酵母沉降困难和 酵母自溶现象。罐底酵母泥温度过高（1618） 、维持时间过长，也会造成酵 母自溶，产生酵母味。解决的办法：检查仪表是否正常，及时排放酵母泥，冷媒 温度保持-4。糖化时要适当调整糖化温度，加强低温段的水解，保证足够的糖 化时间，并调整好醪液的 PH 值。 5.5.三废三废的的处理处理及及安全措施安全措施 51 三废处理 5.1.1 废水的处理 热电站化水工段酸碱废水每天排一次，每次
13、 3 小时， 排放量为 480 m3/d， 类比天冠集团现有热电站排水水质为 CODcr 35 mg/l、BOD510mg/l、SS55mg/l， 经中和处理后排放。冷却塔排污水：燃料乙醇车间、DDGS 饲料车间、液体二氧 化 碳车间、空压站、制冷站的冷却水集中由双曲线冷却塔降温后，循环使用， 冷却塔排污水量为 2448m3/d，1224 m3/d 回用于热电站脱硫、 粉煤灰砖和粉煤 灰砌块车间，1224 m3/d 直接排放；热电站冷却水经 玻璃钢冷却塔降温后，单 独循环，冷却塔排污量为 120 m3/d，72 m3/d 回用于热电站冲渣，48 m3/d 直 接排放，天冠集团现有冷却水水质为
14、CODcr 35mg/l、BOD5 10 mg/l、SS55mg/l， NH3-N0.8mg/l，pH6.9。生活污水：新建工程生活污水排放量为 360m3/d，经化 粪池后 CODcr 400mg/l、BOD5300mg/l、SS200mg/l，NH3-N 35，pH7.5，拟送入 污水处理站处理后排放。 5.1.2 废气的处理 新建工程由于采取了严格的管理措施， 恶臭气体主要来自污水处理及污泥处 置等，属无组织排放，为摸清新建工程恶臭 污染排放情况，评价单位对天冠集 团现有工程厂界臭气浓度进行了现状监测： 监测时间：2011 年 11 月 30 日 监 测地点：选择污水处理装置下风向 监测
15、频次：每隔 2 小时采集一次，共采集 4 次 监测时段风速为 1.8m/s，气温 16 臭气浓度为 10，由于监测时间为冬季， 代表性不强，而且厂区 有酒糟露天堆放，去厌氧发酵生产沼气的稀糟液浓度较 高，CODcr 浓度达 48900mg/l，新建工程采用 DDGS 工艺处理酒精糟液，去污水 处理厂的废水为蒸发冷凝水，CODcr 浓度为 4000mg/l，故新建工程 投 产 后 ， 臭 气 浓 度 将 低 于 现 有 工 程 ， 夏 季 可 达 10 15 ， 满 足 10 GB14554-93恶臭污染物排放标准中新扩改二级标准 20 的要求。 5.1.3 废锅炉灰渣的处理 新建工程 3 台 130t/h 煤粉炉，全年耗煤 286590t， 产生炉渣 5383t/a， 锅炉烟道气经 NID 脱硫除尘装置后，每年产生粉 煤灰 61480t/a，其中含脱硫 灰渣（主要为 CaSO42H2O）13423t/a， 上述三种固废均作为原料送入粉煤灰 砌块、粉煤灰砖车间全部综合利用。 污泥：污水处理站产生的污泥经污泥脱水 机脱水后，年产生量 为 508t，可作为有机肥料外售。 南阳天冠燃料乙醇工厂里的工人都戴有安全帽，穿着工作服，配有呼叫机， 随时保持联系。生产燃料乙醇后的废糟液中含有大量的
