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1、年产2700吨无水酒精工厂的初步设计海 南 大 学毕 业 论 文（设计）题 目：年产2700吨无水酒精工厂的初步设计 学 号： 20070144061 姓 名： 荣 明 星 年 级： 07 级 学 院： 材料与化工学院 系 别： 生 物 工 程 专 业： 生 物 工 程 指导教师： 罗 先 群 完成日期： 2011 年 05 月 10 日 63摘要发酵法生产酒精，是当代世界生物技术产品中数量最大、对人类益处最大的产品。除了满足人类对蒸馏酒和化工产品等需要，在21实际它还将是人类可再生能源的主要组成成分。酒精生产方法主要有化学合成法和生物发酵法两种。化学合成法是以石油工业中石油裂解产生的乙烯为原
2、料加水合成酒精的。发酵法酒精的原料可以是淀粉质原料、糖蜜原料、纤维素原料、野生植物和亚硫酸造纸废液。目前我国酒精工业发展迅速，各项生产指标已达国际先进水平。为了进一步提高酒精生产水平，各国工程技术人员不断研究新型酒精发酵方法，改进生产设备，酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。发酵生产酒精也存在一些问题：生产所排放的酒精糟液对环境的污染问题；酒精生产原料问题；酒精生产成本偏高问题。关键词：糖蜜；发酵；蒸馏；无水酒精AbstractFermentation alcohol production, is in contemporary world biotechnology product for th
3、e largest number of the largest human benefits and products. In addition to satisfying human distilled spirits and chemical product and needs, it will also be in the 21st century is the main human renewable energy components. Alcohol production methods mainly include chemical synthesis and biologica
4、l fermentation two kinds. Chemical synthesis based on petroleum industries oil cracking produce vinyl alcohol as raw materials adding water synthesis. Fermentation alcohol materials can be starch material, molasses raw materials, cellulose material, wild plants and sulfite paper-making effluent. At
5、present our country alcohol industry is developing rapidly, the production index has reached the international advanced level. To further enhance the alcohol production level, countries engineering technicians continuously research new alcohol fermentation method, improving production equipment, alc
6、ohol distillation process are constantly improving and perfecting. Fermentation alcohol also some problems: production emissions generated alcohol bad fluid pollution to the environment problem; Alcohol production materials problem; Alcohol production higher cost problem. Keywords: molasses; Ferment
7、ation; Distillation; Anhydrous alcohol 目录前言11 总论111设计的目的和意义112设计依据213指导思想214设计范围315生产规模及产品执行质量标准32 生产工艺流程选择和论证421酒精生产工艺流程设计42.1.1工艺流程简图（见下图）4 2.1.2流程说明 .422糖蜜发酵的依据和机理52.2.1糖蜜酒精发酵特点5 2.2.2糖蜜发酵对酵母菌种的要求62.2.3糖蜜酒精发酵中酵母的有效酶系62.2.4糖蜜酒精发酵在密闭发酵罐中进行的理论依据62.2.5糖蜜酒精发酵机理82.2.6提高糖蜜酒精发酵效率的方法923糖蜜酒精的发酵方法92.3.1间歇发酵
8、法92.3.2连续发酵法122.3.3从CO回收酒精的依据1524双糖流加发酵工艺流程162.4.1工艺流程图162.4.2 工艺流程说明1725双糖流加发酵工艺流程选择及论证182.5.1糖蜜原料及其贮存192.5.2稀糖液的制备及处理212.5.3糖蜜酒精酵母及其培养2526蒸馏生产流程设计262.6.1蒸馏工艺流程262.6.2流程说明272.7蒸馏工艺流程论证282.8 无水酒精的制备292.8.1 吸水剂脱水法292.8.2共沸脱水法302.8.3真空脱水法302.8.4盐脱水法302.8.5蒸馏和膜脱水生产无水酒精302.8.6有机物吸附脱水法302.8.7离子交换脱水法303 生
9、产工艺技术指标313.1原料、辅料主要技术规格313.2 工艺技术指标设计323.3 工艺技术指标设计说明324 物料衡算与热量衡算324.1物料衡算324.1.1计算基础数据324.1.2工艺衡算334.2 热量衡算404.2.1 发酵车间热量衡算404.2.2 蒸馏车间热量衡算415 设备选型425.1 发酵车间主要设备设计选型425.1.1 发酵罐设计依据与主要技术要求425.1.2 发酵罐的计算及选型425.2 发酵车间辅助设备设计选型435.2.1糖蜜贮罐的技术要求435.2.2糖蜜前处理设备的计算及选型435.3 其他辅助设备简介445.4 蒸馏车间主要设备设计选型445.4.1
10、蒸馏车间设计依据与主要技术要求445.4.2蒸馏设备的计算及选型456 生产副产物的综合利用476.1二氧化碳的综合利用476.2液体二氧化碳与干冰的生产476.3纯碱的制造496.4轻质碳酸钙的制造497 “三废”治理措施与方法507.1 糖蜜酒糟提取甘油507.2 糖蜜酒糟生产白地霉507.3糖蜜原料酒精糟液处理液回用技术518 厂址选择及总平面设计528.1 厂址选择的原则和指导思想528.2 厂址概貌528.3 厂区概貌538.4 环境保护措施及综合利用538.5热能利用及冷却水的回收538.6 总平面布置549 效益经济核算549.1 全厂定员549.2 效益经济分析569.2.1
11、基本数据569.2.2 资金来源589.2.3 固定资产折旧费和年维修费589.2.4 总投资估算5910 总结61鸣谢.62参考文献.62前言酒精工业在国民经济中占有重要的地位，随着国民经济的发展，世界石油储量的锐减、环境保护工作的加强和车用汽油醇需求量的增加，酒精的用途更为广泛，酒精的需求量将与日俱增。目前，酒精生产方法主要有化学合成法和生物发酵法两种。化学合成法是以石油工业中石油裂解产生的乙烯为原料加水合成酒精的。发酵法酒精的原料可以是淀粉质原料、糖蜜原料、纤维素原料、野生植物和亚硫酸造纸废液。目前我国酒精工业发展迅速，各项生产指标已达国际先进水平。为了进一步提高酒精生产水平，各国工程技
12、术人员不断研究新型酒精发酵方法，改进生产设备，酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。与国外相比，我国目前酒精生产还存在着生产过程成本高、耗能大、产业结果不合理、糟液环境污染严重等不足，同时还面临着如何以非粮作物为原料生产酒精、如何以秸秆为原料发酵制备酒精等新课题。1 总论11设计的目的和意义 （1）通过毕业设计的训练，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。（2）在毕业设计中着重培养学生独立工作、鼓励思考并运用已学知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立获取知识的能力。（3）通过毕业设计加强对学生计算、绘图、编辑设计文件、使用规范手册等最
13、基本的工作实际能力的培养。（4）通过毕业设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识与他人合作的工作作风、酒精工业是国民经济重要的基础原料产业。它广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域，是酒基、浸提剂、洗涤剂、溶剂、表面活性剂。目前不少国家都在考虑将酒精作为新能源以应付“石油危机”和“能源危机”，用酒精部分或全部代替汽油作为汽车燃料，不仅可节约大量的石油，而且可以减少二氧化碳的排放量，缓和温室效应，所以酒精生产有广大的供求市场。12设计依据（1）海南大学理工学院（生物工程专业）- 年产2700吨无水酒精工厂的初步设计任务书（2）设计基础资料：产品名称：无水酒精（优级纯）工厂厂址：海口近郊生产原料：废糖蜜（海南各地糖厂的副产物）生产天数“全年生产260天（全天候）当地气候条件（来自海南气象台资料）：温度 极端高温39 最低温度6 平均温度23.8湿度 最高湿度92% 平均湿度85%水温 河水（1米） 最高30 最低10 自来（饮用）水 最高30 最低10 深井水 平均18风频率 年平均风速：3.3m/s降水量 年平均：1691
