《第10章 现代酒精工厂工艺设计4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第10章 现代酒精工厂工艺设计4（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、酒精工艺学酒精工艺学南阳师范学院南阳师范学院 生命科学与技术学院生命科学与技术学院E.mail: QQ： 532522571发酵工业生产流程发酵工业生产流程预处理预处理培养基配制培养基配制无菌空气制备无菌空气制备灭菌灭菌活化活化产品的分产品的分离和纯化离和纯化菌种菌种筛选筛选驯化驯化反应器反应器设计、优化设计、优化副产品或废物副产品或废物处理、处理、综合利用综合利用扩大扩大培养培养进一步进一步扩大培养扩大培养发酵原料发酵原料发酵发酵课程主要计划内容课程主要计划内容Chapter 1. 绪论（绪论（2 classes）Chapter 2.发酵罐和相关设备（发酵罐和相关设备（2 classes）
2、Chapter 3.酒精生产的原辅材料（酒精生产的原辅材料（2 classes）Chapter 4.淀粉质原料的糖化工艺（淀粉质原料的糖化工艺（4 classes）Chapter 5.酒精酵母扩培工艺酒精酵母扩培工艺 （4 classes）Chapter 6. 糖化醪发酵（糖化醪发酵（6 classes）Chapter 7. 蒸馏和蒸馏和精馏精馏的理论及工艺的理论及工艺（2classes）Chapter 8.燃料乙醇的生产与应用燃料乙醇的生产与应用 （2 classes）Chapter 9. 副产品的综合利用（副产品的综合利用（4 classes）Chapter 10. 现代酒精工厂工艺设计（
3、现代酒精工厂工艺设计（4 classes）第十第十一一章章 现代酒精工厂工艺设计现代酒精工厂工艺设计v1 生产规模选择原则生产规模选择原则 v2 工艺流程选择工艺流程选择v3 工艺计算工艺计算v4 酒精工厂设备选型酒精工厂设备选型v5 清洁生产工艺清洁生产工艺 淀粉质为原料生产酒精的工艺流程淀粉质为原料生产酒精的工艺流程燃料乙醇的生产工艺流程燃料乙醇的生产工艺流程 概述概述 酒精工厂工艺设计主要包括设计前的基础资料收集，酒精工厂工艺设计主要包括设计前的基础资料收集，计划任务书的编制，厂址的选择。工艺设计的主要内容包括计划任务书的编制，厂址的选择。工艺设计的主要内容包括厂址选择，生产规模选择，工
4、艺流程选择，物料、热量衡算，厂址选择，生产规模选择，工艺流程选择，物料、热量衡算，各设备参数计算，设备选型，三废治理等。良好的设计方案各设备参数计算，设备选型，三废治理等。良好的设计方案一般具有投资少，经济效益高等特点。要做到这一点必须进一般具有投资少，经济效益高等特点。要做到这一点必须进行经济效益分析以及投资估算。行经济效益分析以及投资估算。每项设计要有几个方案进行每项设计要有几个方案进行比较，最后选择最佳方案。比较，最后选择最佳方案。设计过程最重要的是掌握充分、设计过程最重要的是掌握充分、准确的基础资料以及设计中所需的各种数据。准确的基础资料以及设计中所需的各种数据。1 生产规模选择原则1
5、.1 原料半径原料半径通过考察当地原料生产情况、供水情况、供电情况、供暖情况以通过考察当地原料生产情况、供水情况、供电情况、供暖情况以及交通运输情况决定生产规模。原料供应要以能满足生产的需要，相及交通运输情况决定生产规模。原料供应要以能满足生产的需要，相应的电力，水力和供暖交通以及其它配套设施应能满足生产需要。生应的电力，水力和供暖交通以及其它配套设施应能满足生产需要。生产规模大小会受到这些因素的限制。厂址的选择基本决定了相应的原产规模大小会受到这些因素的限制。厂址的选择基本决定了相应的原料半径，从技术观点出发主要遵循以下原则：料半径，从技术观点出发主要遵循以下原则：1) 工厂应位于或接近原料
6、产地的中心工厂应位于或接近原料产地的中心按目前的生产水平，按目前的生产水平，生产一吨酒精需要原料约生产一吨酒精需要原料约3吨吨，那么年产万吨，那么年产万吨规模的酒精厂每天将要一百吨原料。为了保证原料的供应，节约运费，规模的酒精厂每天将要一百吨原料。为了保证原料的供应，节约运费，工厂建在接近原料的产地是十分有利的，特别是中小酒精厂。工厂建在接近原料的产地是十分有利的，特别是中小酒精厂。1 生产规模选择原则2) 厂址水源的水质和水量必须有保证厂址水源的水质和水量必须有保证一个万吨酒精厂每天的用水一般在三千吨以上，水力相当大，如一个万吨酒精厂每天的用水一般在三千吨以上，水力相当大，如果不够重视，很可
7、能由于水源的供应而限制生产的规模。同时要考虑果不够重视，很可能由于水源的供应而限制生产的规模。同时要考虑厂区废水的排放，不要污染水源。厂区废水的排放，不要污染水源。3) 交通运输方便交通运输方便酒精厂运输十分繁重，除原料外，还有燃料、成品等的运输。必酒精厂运输十分繁重，除原料外，还有燃料、成品等的运输。必须根据运输方便的原则，选择建厂的适当位置。采取水路运输的厂，须根据运输方便的原则，选择建厂的适当位置。采取水路运输的厂，应尽量接近河流，要考虑码头的条件。采取陆路运输的厂，必须尽可应尽量接近河流，要考虑码头的条件。采取陆路运输的厂，必须尽可能的靠近公路和车站。能的靠近公路和车站。4) 应尽可能
8、节约用地，特别是不占或少占良田应尽可能节约用地，特别是不占或少占良田1 生产规模选择原则5) 必须有电力供应保证必须有电力供应保证生产酒精的一类发酵厂共同的特点是连续生产，这就要生产酒精的一类发酵厂共同的特点是连续生产，这就要求供电不能停止，否则会造成很大损失。投资条件许可工厂求供电不能停止，否则会造成很大损失。投资条件许可工厂建立热电站是比较合理的方案。建立热电站是比较合理的方案。6) 厂址的地质条件必须符合要求厂址的地质条件必须符合要求酒精厂有许多大设备，如发酵罐、蒸馏塔等。为了节约酒精厂有许多大设备，如发酵罐、蒸馏塔等。为了节约基础工程投资，地耐力一般要在基础工程投资，地耐力一般要在20
9、t/m2以上。必须避免将厂以上。必须避免将厂建在旧河道、古墓、或有滑坡、流砂等不良工程地质地区。建在旧河道、古墓、或有滑坡、流砂等不良工程地质地区。1 生产规模选择原则7) 有较好的废糟处理条件有较好的废糟处理条件酒精厂每天要排放大量的废糟，具体酒精厂每天要排放大量的废糟，具体每生产一吨酒精每生产一吨酒精要排放要排放1215吨废糟吨废糟。如果建厂不考虑它的出路，将会出。如果建厂不考虑它的出路，将会出现严重问题。有的地方农民把它们用作饲料，很好的解决现严重问题。有的地方农民把它们用作饲料，很好的解决了问题。但有的地方农民不需要或远离农村而本身又没有了问题。但有的地方农民不需要或远离农村而本身又没
10、有处理的条件，问题就不好解决。处理的条件，问题就不好解决。1.2 销售费用销售费用销售费用也是决定生产规模的一个主要因素，销售费销售费用也是决定生产规模的一个主要因素，销售费用庞大会直接导致效益下降。生产规模大，需要投资的销用庞大会直接导致效益下降。生产规模大，需要投资的销售费用就要相应增大，人力、财力的投入也要增加，有时售费用就要相应增大，人力、财力的投入也要增加，有时这些增加并不合算，因此应该确定合适的生产规模，消减这些增加并不合算，因此应该确定合适的生产规模，消减销售费用，增加利润。销售费用，增加利润。1 生产规模选择原则生产规模选择原则1.3 规模效益规模效益决定生产规模还要考虑规模效
11、益，一般规模越大，成决定生产规模还要考虑规模效益，一般规模越大，成本就会相对降低，有时多个生产厂家在一个工业区内，可本就会相对降低，有时多个生产厂家在一个工业区内，可以集中供暖，供电，共享生活娱乐场所和医疗服务，有助以集中供暖，供电，共享生活娱乐场所和医疗服务，有助于降低成本。于降低成本。生产规模除了受上述因素影响外，还受地域气候以及生产规模除了受上述因素影响外，还受地域气候以及国内外市场的影响。国内外市场的影响。1 生产规模选择原则生产规模选择原则 酒精生产的工艺流程有很多种具有相同作用的设备，酒精生产的工艺流程有很多种具有相同作用的设备，但有许多不同的形式。在设计过程中选择工艺流程和设备但
12、有许多不同的形式。在设计过程中选择工艺流程和设备应根据原料、产量以及产品规格来决定。但在这过程中必应根据原料、产量以及产品规格来决定。但在这过程中必须选择先进的加工方法和新的更加完善的设备。必须可靠，须选择先进的加工方法和新的更加完善的设备。必须可靠，同时要兼顾节省投资，从而获得好的经济效益。同时要兼顾节省投资，从而获得好的经济效益。总的来说总的来说就是技术上的先进性，经济上的合理性，生产上的可靠性。就是技术上的先进性，经济上的合理性，生产上的可靠性。2 工艺流程选择工艺流程选择2.1 工艺流程选择原则工艺流程选择原则在设计时工艺流程选择应遵循三个原则：在设计时工艺流程选择应遵循三个原则：1、
13、所选择的流程首先在经济上合理，有良好的经济、所选择的流程首先在经济上合理，有良好的经济效果。效果。2、必须保证产品能达到所规定的质量。、必须保证产品能达到所规定的质量。3、在保证质量的情况下，力求使生产过程简化，生、在保证质量的情况下，力求使生产过程简化，生产过程短，管理方便。产过程短，管理方便。2 工艺流程选择2.1 工艺流程选择原则工艺流程选择原则为了使所选择的流程能达到一定技术水平，又能运转可靠，需要为了使所选择的流程能达到一定技术水平，又能运转可靠，需要结合具体条件对所选择的典型流程进行修订，它们是：结合具体条件对所选择的典型流程进行修订，它们是：1、根据工厂生产工人的技术水平，采取适
14、当措施保证使生产过程、根据工厂生产工人的技术水平，采取适当措施保证使生产过程能顺利进行，特别是像蒸煮糖化、蒸馏那样的能顺利进行，特别是像蒸煮糖化、蒸馏那样的连续生产过程连续生产过程；2、根据投资情况和仪器仪表供应情况，以及工厂的使用和维修水、根据投资情况和仪器仪表供应情况，以及工厂的使用和维修水平，适当配备平，适当配备流程自动控制流程自动控制；3、工艺流程中对、工艺流程中对淀粉质原料的品种差异淀粉质原料的品种差异能考虑较大的灵活性。能考虑较大的灵活性。2 工艺流程选择工艺流程选择2.2 淀粉质生产酒精各种工艺流程淀粉质生产酒精各种工艺流程2.2.1 蒸煮段工艺流程蒸煮段工艺流程 1、柱式连续蒸
15、煮、柱式连续蒸煮 2、低温蒸煮液化工艺、低温蒸煮液化工艺 3、无蒸煮生淀粉发酵工艺、无蒸煮生淀粉发酵工艺 4、无蒸煮超细磨工艺、无蒸煮超细磨工艺 5、无蒸煮膨化工艺、无蒸煮膨化工艺2 工艺流程选择工艺流程选择柱式连续蒸煮工艺流程1-斗式提升机；斗式提升机；2-贮料斗；贮料斗；3-锤式粉碎机；锤式粉碎机；4-贮料斗；贮料斗；5-混和桶；混和桶；6-离心泵；离心泵；7-加热器；加热器；8-缓冲器；缓冲器；9-蒸煮柱；蒸煮柱；10-后熟器；后熟器；11-气液分离器气液分离器低温蒸煮液化工艺无蒸煮生淀粉发酵工艺2.2.2 糖化工段工艺流程糖化工段工艺流程1、间歇糖化、间歇糖化 全部糖化过程（前冷却，糖
16、化，后冷却）都在一个设备全部糖化过程（前冷却，糖化，后冷却）都在一个设备糖化锅中进糖化锅中进行。行。 糖化剂的用量随糖化剂的糖化力而异，一般固体曲用量是原料量的糖化剂的用量随糖化剂的糖化力而异，一般固体曲用量是原料量的27%，液体曲是糖化醪量的，液体曲是糖化醪量的1020%，糖化酶为每克原料，糖化酶为每克原料150单位左右。单位左右。2.2.2 糖化工段工艺流程糖化工段工艺流程2、混合冷却连续糖化、混合冷却连续糖化 该工艺是将后冷却工序由喷淋冷却器来完成，蒸煮该工艺是将后冷却工序由喷淋冷却器来完成，蒸煮醪和糖化剂连续定量地流入糖化锅，糖化锅内保持醪和糖化剂连续定量地流入糖化锅，糖化锅内保持5860的糖化温度，的糖化温度，蒸煮醪带入的多余热量由冷却水带走，糖化醪连续流入喷淋冷却器，冷蒸煮醪带入的多余热量由冷却水带走，糖化醪连续流入喷淋冷却器，冷却到却到2830后再流入发酵车间。蛇管的冷却面积为每立方米糖化锅容后再流入发酵车间。蛇管的冷却面积为每立方米糖化锅容积需要积需要2平方米冷却面积。平方米冷却面积。2.2.2 糖化工段工艺流程糖化工段工艺流程3、真空冷却连续糖化、真空冷却连续糖化 这
