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1、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 指导教师： 韩颖 2012 年 5 月 26日毕业论文原创性声明本人郑重声明：所呈交毕业论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 年 月 日目 录 1 绪 论11.1 产品介绍11.2 设计意义11.3 设计原
2、则12 设计概论32.1 生产方案的确定和产品方案32.2 厂址选择32.3 原料来源、规格及标准32.4 主要辅料的质量标准42.5 水的质量标准52.6 主要工艺技术参数53 淀粉质原料酒精生产工艺63.1 淀粉质原料酒精生产的流程63.2 原料的水-热处理63.3 糖化工艺73.3.1 糖化的目的73.3.2糖化过程中物质的变化73.3.3 糖化方法73.4酒精生产对酵母的要求74 酒精生产过程中的物料和热量衡算84.1酒精生产工艺技术指标84.2 工艺流程图 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 糖化醪与发酵醪量计算114.4 根据
3、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 其他设备134.6 动力设施的计算154.6.1 耗水量的计算154.6.2 蒸汽消耗量的计算154.6.3 供电设施估算155 重点设备粗馏塔165.1 粗馏塔概况165.2 粗馏塔的计算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) 的制备和贮运206.3 杂醇油回收利用206.4 酵母回收207 车间布置设计及全厂定员217.1 车间布置设计217.1.1 建筑基本原则2
4、17.1.2 建筑基本要求217.1.3 全厂总平面设计217.2 车间内常用设备的布置217.2.1 发酵设备217.2.2 蒸馏设备及其他设备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22参考文献23致谢24吉林工商学院本科毕业论文1 绪 论 1.1 产品介绍：乙醇俗称酒精是一种无色透明、易挥发，易燃烧，不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。相对分子质量46.07，分子式为C2H5OH，结构式为： H H | | HCCOH 分析纯级的无水乙醇是无色透明，易挥发，具有特殊芳香和强 | | H H 烈刺激味的易燃液体。相对密度0
5、.7893，沸点78.3，凝固点-117.3，闪点14，自燃点390430，乙醇蒸汽与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： 随着经济的发展，究竟这种重要的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、全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大，能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精的大规模工业化生产，解决能源危机都有着重大意义。 我国现代化酒精工业的历史不长，1907年德国人在哈尔
6、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，这些都是我国第一批酒精厂。解放前，我国的酒精工业发展缓慢，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，糖制剂用的是麦芽，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代替麦芽；目前苏联的三段蒸煮代替间歇蒸煮，进而采用一级真空冷却连续糖化；糖蜜发酵实行了连续糖化，淀粉质原料的连续发酵也在一些工厂开始采用液体曲，以后又有糖化酶、液化酶、问世
7、；80年代中，8085液化和其他低温蒸煮工艺开始在我国酒精工业中得到应用。近年来高温-淀粉酶、高糖化力酶、耐高温酵母、活性干酵母、差压蒸馏和各种酒糟处理新技术也开始应用，同时引进了国外一些酒精联产饲料的成套装备和技术，使我国的酒精生产水平上了一个新台阶。1.3 设计原则 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，设计工作符合可持续发展战略。 设计尽量结合实际，因地制宜，使用目前比较成熟的技术，确保设计可得到最大收益。 工厂设计需做到人性化为员工工作得合理的安排，使其达到最佳的工作效率。 设计中还需注意环保问题，减少对厂区及其周边环境的污染 对自己，本次设计是对自己大
8、学四年所学知识的一个综合的运用和分析。2 设计概论2.1 生产方案的确定和产品方案 从投资能力、销售量、水源、能源供应、供电状况、技术状况等方面综合考察，决定设计建造一座年产10万吨的酒精食用厂，产品质量达到国家优质食用酒精标准，浓度为95.5%（V）。2.2 厂址选择 厂址选择的具体条件、自然条件：地形：简单、整齐、矩形 面积：满足工厂总平面布置要求地势：基本平坦，略有坡度 平原0.5% 山区5%地质条件a.避开危害地区：矿藏区、采空区、古井、古墓、坑穴b.地基承载力120180KN/m2c.寒冷地区，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、
9、最低和平均数据c.冰冻线对建筑基础和管线的影响水文条件a.了解蓄水量、水量供产量、水价、取水点、水层条件b.靠近水资源丰富的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.在居民区的下风侧 拟建年产10万吨食用酒精工厂 布置方案：按功能区分为厂前办公区、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：位于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 原料来源、规格及标准(1)来源：玉米采购在松原市扶余县(2)规格及标准，外观
10、指标 玉米粉是由脱皮、脱胚的优质玉米精制而成。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的颗粒，没有其它杂质。 气味/味道：具有特有的玉米香味，没有酸味、霉变的味道及其它异味。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 玉米的化学组成(%)水分淀粉蛋白质粗纤维脂肪灰分7166075810
11、1.33.151.72.4 主要辅料的质量标准（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 保存率 水 分 致病菌 重金属淡黄至浅黄色颗粒或条状具有酵母特殊气味，无异味无异物48%80%85%5.0%不得检出202.5 水的质量标准在酒精厂里水的主要用途是：冷却用水，锅炉用水和各种洗涤用水。 硬度过高的水不能用于酒精生产，因为所有的酒精生产工艺过程都是在弱酸
12、性的条件下进行的（pH4.55.5）.冷却用水硬度也不能过高，否则容易引起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。 原水按硬度分为如下几类，见表2-5。表2-5 水的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 主要工艺技术参数表2-6 主要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的流程 淀粉质原料 除杂粉碎
