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1、目录第一章前言1.1设计目的1.2设计意义第二章选址2.1厂址选择原则2.2厂址选择具体条件2.3选择厂址第三章厂区规划3.1全厂总平面设计3.2车间内发酵设备的布置3.3车间内蒸馏设备布置第四章工艺计算第五章设备选型第六章环保工程6.1废物总类6.2废物利用6.3废气处理 6.4废水和废渣处理第七章技术经济分析7.1项目概算7.2总投资估算正文第一章 前言L1设计目的树立F确的谖讣思想在技术上杲用先进的严些峻和成咫的科技成果,选择光进可靠、安全适用的工艺流程和工艺条件腰生产设备：技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理：刷环境污染程度抵.在环境保护上 具有可行性-对物料、水、
2、电、汽进行平衡计算.对主要生产设备进行选型与计 肆.同倒进行重点设备的设计和重点车间平面布懈设计以及全厂平面布-踵设计.井您制图诲 通过毕业设讣.使学斗离悉酒:牯.过此和时决 共.|程技术何!鉴培养学生独立查找、分振翻使用技术资粮独一“编写重计文件.熟练使用CAD软件绘制工艺流程图利设备装肥图竹能-况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。燃料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
3、 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。在我国石油年消费以13%的速度增长，2004年进口原油量超过1亿吨，是 世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚，但发展迅速，以成为继 巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001年4月，原国家计委发布了中 国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法，同时国家质量技术监督局颁布了 “变 性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油” 2个国家标准。作为试点，国家耗资50 余亿元建立4个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年， 我国燃料乙醇生产能力达到102万t，已实现年
4、混配1020万t燃料乙醇汽油的 能力。2002年车用汽油消耗量占汽油产量的87.9%，如果按10%比例添加生产燃 料酒精换算，需要燃料酒精381万吨，而全年酒精总产量仅为20.7万吨，如果 在不久将来，能用燃料酒精替代500万吨等量的汽油，就可以为我国节省外汇 15亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为2.6吨的低水平条件下，开发新 能源成为社会发展，推动经济增长的动力，燃料酒精作为国家战略部署的新型能 源之一，在我国具有广阔的市场前景。第二章 选址2.3厂址选择2.3.1厂址选择的总原则(1)厂址选择必须符合丁业布局,符合所在地仅:,城市规划的要求.按照 国家有关法律、法规及建设前期工作的规
5、定进行:io吉林化工学院毕业设计(论文)(2)充分利用芥地区的有利条件，避开或克服不利条件：充分利用当姓人 力、物力、财力和自然资源、保护环境、羚约用地、不占用粮田及经济效益力的 上地,并符合国家现行土地管理、环境保护、本土保持等法规有关规定。尽髭.远 离风景游览区和自然保护区，2.3.2厂址选择的具体条件自然条件地理位置：方位与城慎美系地形:简单.整齐、矩形 面积：满足工厂总平面布苣要求但地势：基本平用，路有坡度 平原0.5%山区V5% 地质条件土避开危害地区：矿肇区、采空区,古井、古墓、坑簌b 一地基承地力 KNJmc. 塞落也区，注意冻土房d. 尽可能不在地本7度或7度以上地区建厂 象条
6、件风陈风乩雨量、温度）虬搜集十年以上气相童群b.雨量利温度有量高.跛瓜和平均数据土冰族线对建筑基础和管玲的影响 水文条件水资源：地下水 漓井水自来水、地表水f.江、柯、水肆）果水土了解蓄水量、水信供产-量、水价、取水点、水圾条件X雄近水赏源I-富的水源他口生物制药厂；原水提绳一1艺水土靠近水滴丰富.水质优招的水源四环境!生条件衲由环境较滴洁、含尘含菌波度低、无有害气体污染匕在居民区的卜区搠技术经济条件原料、辅料等供应条件】靠近原料，燃料基地、产品销售地动力供应条件：箍近水源，电源 交通运输条件：交通便利 协作条件2.3选择厂址根据以上原则及要求，我们选择浙江省衢州市龙游县依据：交通便利，空气清
7、洁，无污染，水质好，水源丰富，原料（生产糖蜜的厂家）丰富衢州市位于浙江省西部，钱塘江上游，东与金华、丽水杭州三市相 交，南接福建，西连江西，北邻安徽，是闽浙赣皖四省边际中心城市， 公路、铁路交错纵横，水运、空运发达，交通便利，素有“四省通衢” 之称。同时衢州森林覆盖率达70%，环境优美，闲置土地资源丰富。 而且龙游县为了招商引资，提供了一系列优惠政策，工业用地价格为 6万元/亩，工业用电价格平均0.76元/度，工业用水1.1元/吨，五年 内企业所得税全额补贴，所以，该地适合建厂。第三章厂区规划3.1全厂总平面设计厂区总平面的布置采用联合式布置形式。生产车间集中建在厂区西南侧，属下 风向，这样有
8、利于物料的运输，节省管子材料。锅炉房配电站在厂区中央，有 利于向各个部门输配电及供热，但热电厂和锅炉间则建在厂区最西侧。职工宿 舍远离车间，在上风向。厂区周围设有花草，美化环境。3.2车间内发酵设备的布置由于酒精发酵周期长，发酵罐数量较多，发酵罐间的距离为4.0m，离墙的距离 应大于1m，每两列发酵罐间应留有足够的人行通道和操作面，距离为3.0m。发 酵罐用水泥支座落地安装，罐底有出料阀门，罐底离地面距离1.2m。3.3车间内蒸馏设备布置蒸馏设备为半露天布置。车间为一层，把较低的塔设备置于车间内，基本上 处于一条线，再沸器、分凝器、预热器、泵等小设备也放在车间内。较高的塔露 天布置，其中包括醪
9、塔、精馏塔。塔顶布置一组冷凝器，利用重力回流，节省能 源消耗，同时也节约厂房造价。塔与塔的间距为2m以上，塔距墙为1m以上。塔 的人孔尽可能朝同一方，人孔的中心高度距楼面为1m左右。塔的视镜也尽可能 朝同一方向。车间或部门的组成车间内容生产车间发酵车间，蒸馏车间动力车间锅炉房、水泵房、变电房辅助车间机修、污水处理站仓库原料、成品公共设备食堂、宿舍、医务所、车库、门卫、办公室第四章工艺计算第二章生产流程的确定2.1工艺指标和基础数据1、生产规模:50000 t/a2、生产方法:单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏、吸附脱水技术3、生产天数:每年250天4、酒精日产量:200 t5、酒精年产量：4999
10、8 t6、副产品年产量:次级酒精占酒精总量的2%7、杂醇油量:为成品酒精量的0.3%8、产品质量：燃料酒精乙醇含量为99.5%（v/v）9、糖蜜原料：含可发酵性糖50%10、发酵率：90%11、蒸馏率:98%12、发酵周期：48小时13、发酵温度:2834C14、硫酸铵用量：1Kg/t糖蜜15、硫酸用量：5Kg/t糖蜜16、酒精质量标准根据国家标准生产（见表1-1）表1-1无水酒精质量标准GB67890检验项目计量单位或 符号产品等级优级分析化学乙醇%(V/V)N99.899.799.5密度(20 C)g/ml0.7890.7910.7890.7910.7890.791与水混合试验合格蒸发残渣
11、%0.00050.0010.001水份%(v/v)0.20.30.5酸度mmol/100g0.020.040.1碱度（以OH计）mmol/100g0.0050.010.03甲醇%0.020.050.2异丙醇%0.0030.010.05羰基化合物（以CO计）%0.0030.0030.005还原高锰酸钾 物质（以O计）%0.000250.000250.0006外观清澈透明易碳化物质合格1、原料的预处理包括添加絮凝剂、静止澄清、加酸等过程;2、糖蜜稀释采用连续稀释；3、酵母菌发酵4、分离纯化本5、生产工艺流程图（见图2-1）3.1.1原料消耗量计算（基准：1暨无水乙醇）1、糖蜜原料生产酒精的总化学反
12、应式为：C H O +H O一2C H O 一4C HOH+4CO t12 22 1126 12 62 52342360184176X10002、生产1000Kg无水酒精的理论蔗糖消耗量：1000X(342 + 184)= 1858.7 (kg)3、生产1000Kg燃料酒精(燃料酒精中的乙醇99.5%(v)以上，相当于99.18%(.的理论蔗糖消耗量：(V)1858.7X99.18%= 1843.5 (kg)4、生产1000Kg燃料酒精实际蔗糖消耗量(生产过程中蒸馏率为98%，发酵率为 90%)：1843.5 + 98%+90%= 2090 (kg)5、生产1000Kg燃料酒精糖蜜原料消耗量(
13、糖蜜原料含可发酵性糖50%)：2090 + 50%=4180 (Kg)6、生产1000Kg无水酒精量(扣除蒸馏损失生产1000kg无水酒精耗糖蜜量为)：1858.7 + 90%+50%=4130.4 (kg) 3.1.2发酵醪量的计算: 酒母培养和发酵过程放出二氧化碳量为：1000 x 99.18 176 _ 96898 o1840单浓度酒精连续发酵工艺，把含固形物88%的糖蜜稀释成浓度为25%的稀糖液经连续稀释器可得稀糖液量为：4180X85%/25%=14212 (kg)即发酵醪量为：14212kg酒母繁殖和发酵过程中放出968Kg的二氧化碳，且酒精捕集器稀酒精为发酵醪量的6%,则蒸馏发酵
14、醪的量为：(14212-968)X(1.00+6%) =14039 (kg)蒸馏发酵成熟醪的酒精浓度为：1000 x 99.18 098 0 x 14039 = 7.14 00 03.1.3成品与废醪量的计算糖蜜原料杂醇油产量约为成品酒精的0.250.35%，以0.3%计，则杂醇油 量为 1000X0.3% =3 (kg)醪液进醪温度为tj55C，塔底排醪温度为t85C，成熟醪酒精浓度为B=7.14%，塔顶上升蒸汽的酒精浓度50%(v)即42.43 %(w),生产1000Kg 1酒精则醪塔上升蒸汽量为：Vi=14039X7.14%：42.43%=2363 (kg)残留液量为：W=14039-2363=11676 (kg)X成熟醪量比热容为：C1=4.18X(1.019-0.95B1)=4.18X(1.019-0.95X7.14%)=3.98KJ/ (KgK)成熟醪带入塔的热量为：Q=FC t1=14039X3.98X55=3.08X 106 (KJ)11 1蒸馏残液内固形物浓度为：B F1 气 14039 x 7.14 0：8 59 /2 W11676.00X蒸馏残留液的比热：C = 4.18(1 - 0.37
