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1、1. 1酒精的主要性质无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，能跟水以任意比 互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。外 观与性状：无色液体，有酒香。熔点（C）： -114.1沸点（C）： 78.3,相对密 度（水=1）： 0.79,相对蒸气密度（空气=1）： 1.59,饱和蒸气压（kPa）： 5.33（19C） 燃烧热（kj/mol）:1365.5临界温度（C）:243.1临界压力（MPa）:6.38辛醇/水分配系数的对数值： 0.32闪点（C） : 12引燃温度（C） : 363爆炸上 限（V/V）： 19.0爆炸下限（V/V）： 3.3溶解性：
2、与水混溶，可混溶于醚、氯 仿、甘油等多数有机溶剂。1. 2.酒精的主要用途酒精的用途按需求量多少可分为三方面：用量最大的燃料酒精，调制酒精饮 料用的食用酒精；化工医药用酒精。1酒精是一种新能源，其优势在于发酵酒精属于可再生能源，乙醇不仅是一种 优良燃料，它作为一种优良燃油品质改善剂被广泛使用，其优良特性主要有：乙 醇是燃油的增氧剂，使汽油燃烧完全，大大节能和环保；乙醇具有很好的抗爆性 能；乙醇是优于太阳能的一种生物转化能源，是可再生资源。2.合理利用酒精可提咼白酒质量，充分利用酒精以提咼白酒质量主要表现在： 降低邪咂味，适量调制优质酒精借以冲淡杂质，使酒味纯正，香味突出。降低浑 浊度，勾兑酒精
3、酒体纯净，既卫生又安全，而且透明度高，加水不浑浊。3酒精在医药方面的用途很广:可作为大专院校及科研院所等的实验室及餐饮 业的燃料；可作为细胞生物学实验和研究使用的优良固定剂和脱水剂，可作为优 良的防冻降温介质。可作为燃料乙醛，乙酸，乙醚。4.酒精工业的副产品大型酒精企业除主要生产酒精外，还有如下副产物：优 质颗粒饲料DDGS （全价干酒精糟）优质食用级CO2. CO2是发酵酒精相伴生产 的数量最大的副产品。高纯度食用级CO2除用做碳酸饮料外还有气体保护焊接， 药物萃取，温室生产等方面有较广的用途；玉米油；玉米胚芽油是优质保健食品； 玉米，小麦等为原料的大型究竟生产企业。还可以生产玉米淀粉，葡萄
4、糖浆，果糖浆，玉米蛋白等，杂醇油是某些食用香料的主要原料。1.3生产原料：红薯（淀粉质原料）红薯又名地瓜、甘薯、山芋、番薯等。红薯在我国分布极为广泛。红薯的主要成分是淀粉，此外，还含有3%的糊精、葡萄糖、蔗糖、果糖和微 量的戊糖。蛋白质含量不多，其中三分之二为纯蛋白，此外，尚有少量的脂肪、 纤维素、灰分和树胶等。红薯可以直接做酒精生产原料，但是便于贮存，供工厂全年生产，一般都将 鲜红薯切成条或丝，晒成薯干。1.3.1红薯的主要成分红薯的主要化学成分列于下表1-1中。表1-1红薯化学组成种类水分粗蛋白粗脂肪碳水化合物粗纤维无机盐红薯干12.9%6.1%0.5%76.7%1.4%2.4%1.3.2
5、红薯作为酒精原料的有以下特点：（1）单位亩产量高，高的可达15002500kg。（2）红薯的淀粉含量高，纤维少，并有适量的蛋白质，加工比较容易，淀粉 利用率高。（3）红薯的缺点在于胶质、果胶质等粘性物质较多。醪液粘度大，甲醇的生 成量较多。综上所述，红薯（红薯干）是一种良好的酒精生产原料，为我国大多数酒精厂所 采用。生产过程中的红薯干相关工艺参数如下表所示表1-2甘薯干相关工艺参数原料淀粉含量（）水分（）红薯干65131.4原料的预处理1.4.1原料的除杂原料预处理的目的是除杂和粉碎。淀粉质原料在收获和干燥的过程中，往往 会掺夹进泥土，沙石，纤维质杂物，甚至金属块杂物。这些杂物如果不在生产前
6、除去，则将严重影响生产的正常运转。为了清除这些杂质，最常用的的除杂方法有筛选，风选和磁力除铁。而磁力 除铁又可分为永久性磁力除铁器和电磁铁除铁器。电磁铁除铁器具有固定不变的 磁场，因此比永久性磁铁除铁器更为完善，所以选用电磁铁除铁器。1.4.2原料的粉碎和输送原料进行水一热的目的是要使包含在原料细胞中的淀粉颗粒能从细胞中游离 出来，充分吸水膨胀，糊化乃至溶解，为随后的淀粉酶系统作用。并为淀粉转化 成发酵性糖创造必要和良好条件。就目前的情况来看，先将原料粉碎，再在较和 缓的的条件下进行蒸煮是较好的方法。原料粉碎的方法分为两种：干式粉碎和湿式粉碎。其优缺点比较如表1-3所Z示O表1-3干式粉碎和湿
7、式粉碎的优缺点比较如下表粉碎方法优点缺点粉碎后的原料可以储藏，能耗较低，原料粉碎时粉末易飞扬，造成原料干式最终得到原料颗粒一般通过1.2损失，且劳动条件较差。粉碎1.5mm 筛孑L。原料粉碎粉末不宜飞扬，可减少原料所得的浆料只能立即用于生产，不湿式损失和改善劳动条件，还可省去除尘宜储藏，耗电量比干式粉碎咼出粉碎设备810%,因此常用于湿度较大的原料。通过对干式粉碎和湿式粉碎的比较，因原料米用的是红薯干，为了节约成本所以最终采用干式粉碎。干式粉碎采用粗碎和细碎两级粉碎工艺，因为两级粉碎的动力消耗较低。原 料经过粗碎后原料颗粒应能通过610mm的筛孔。粗碎后颗粒再经细碎，最终原 料颗粒能通过1.2
8、1.5mm的筛孔。因为原料粉碎至直径11.8mm的原料颗粒易 于吸水膨胀和较彻底糊化。而锤式粉碎机的结构比较简单，更换筛板和锤片的操作方便，对原料品种变 化的适应性较强，操作要求也不高因此可以再此选用。在原料粉碎前进入粉碎机粉碎和送入条浆桶涉及到原料的输送问题。国内酒 精厂采用的原料输送方法有机械输送、气流输送和混合输送三种。混合输送是机械输送和气流输送的混合物。而气流输送和机械输送相比主要 又三个优点：(1) 机械输送一般是在开放条件下进行，粉尘飞扬严重，即造成原料的损失, 也恶化了劳动条件。而气流输送均在密闭条件下进行，上面的两个问题迎刃而解。(2) 机械输送时，虽装有电磁除铁器，但无法除
9、去石块等坚硬杂物，铁片因 物料干扰有时也会进入粉碎机中，因此，后者的筛板破损率较高，粉碎度不宜保 证。实现气流输送后，铁片等杂物，能可靠的在一级升料管的接料器底部被自动 风选出，从而保证了筛子和设备较厂期的使用。(3) 在不用气流输送时，已经粉碎好的原料不能流畅地从粉碎机中排除，影 响粉碎机生产能力发挥。采用气流输送后，粉碎后的原料被气流从粉碎机中吸出， 从而提咼粉碎机的生产能力。因气流输送有以上优点，并且是一种适于输送散粒状或块状物的方法，而红 薯干在粉碎后符合其形状要求，所以在原料粉碎后选用气流输送。而粉碎前木薯 干是较大的块状物，可采用机械输送，这样可以降低一部分能耗。气流输送又分为压力
10、输送和真空输送。压力输送在输送管内有较大的压力， 所以对设备的要求也较高，并且因管内的压力高于大气压，管内的原料粉末从设 备缝隙中漏出造成原料的损失，而真空输送不存在这些问题，所以在此选用真空 输送。综上所述，采用混合输送，其工艺流程如图1-1所示。红薯丄 称倒皮带输送一除铁粉碎接料 细粉碎吸风洛 旋风分离器I I风机布袋过滤器大气加料器I4细粉回收拌料罐图1-1混合输送工艺流程图1. 5原料的蒸煮工艺1. 5. 1拌料预煮的目的（1）根据预定发酵醪酒精浓度将粉拌和一定量水混合，以保证得到所需浓度 的糖化醪；（2）让粉料充分吸水膨胀，以利于预煮和蒸煮的进行；（3）利用部分二次蒸汽，节约煤耗。1
11、.5.2蒸煮目的蒸煮的目的主要是为了使原料的细胞壁彻底破裂，内含的淀粉得以充分糊化 和液化，整个醪液变成均一的液体，以利用淀粉酶系统的作用，附带的目的是对 原料进行一次彻底的灭菌，以利于发酵的正常进行。纯淀粉在120C时已充分液化，但要使整粒原料细胞壁破裂,则要在140-155C 下进行蒸煮，并结合吹醪才能达到，对粉碎原料来说只要130-140C就可以了。 目前除了少数小型酒精工厂仍采用间歇蒸煮外，大多数工厂都采用连续蒸煮工艺。 所以本设计也采用连续蒸煮工艺。1.5.3粉浆的预煮粉碎原料加水制成粉浆时，应注意防止粉料的结块。一旦形成粉团，蒸煮的 质量就会受到影响，因为粉团内部的粉料没有吸水膨胀
12、，也就不可能糊化，这将 导致不溶解淀粉数量的增加，出酒率因此降低。原料结块的主要原因是搅拌不充 分或不均匀；搅拌温度过高，达到或接近糊化温度。根据这种情况，制备粉浆时, 应该选择好搅拌器的结构，保证必要的搅拌速度，严格控制搅拌用水的温度，使它不超过原料的糊化温度，一般应控制在65C左右。拌料水温度一般为70C。如前所述，5565C这一温度区域间会使原料中的淀粉酶活化，造成部分原料糖 化，生成糖，这部分糖会在随后的蒸煮过程中损失掉。因此在预煮时升温速度应 较快，并在达到预定温度后迅速送去蒸煮。在拌料过程中相应的加入a-淀粉酶。1. 5. 4预煮的工艺表1-4预煮的工艺条件参数名称参数数值注意事项
13、加水比1:2.5 5加水比可根据预定的发酵醪酒精浓度来计算，加水比 大，醪液干物质浓度低，粘度也小，蒸煮过程中可发酵 性物质损失少，淀粉出酒率咼。但加水比过大，醪液体 积大，设备利用率低，各种蒸汽和动力消耗大，加水比 过小，其优缺点和加水比大的相反拌料水的温度不50 C拌料水温度过咼会引起粉料结块，严重影响蒸煮的质量预煮温度55 75 C预煮温度随原料品种、粉碎细度、加水比和预煮方式 而异，原则是在不同糊化醪粘度过高而影响醪液输送的 前提下，尽可能提高预煮温度，以达到节省蒸汽的目的， 一般预煮温度应低于原料的糊化温度。如果在泵的出口 到进蒸煮锅前的管道上加夹套加热，则预煮温度可提高 15C预煮
14、时间包括升温在内不包括30min粉碎原料吸水速度很快，只要10min就能完成，为此预 煮时间不要过长。另外，预煮时间长，原料中的淀粉酶 在60C左右会分解淀粉，使料中糖分增加，而这些糖分 在蒸煮时大部分会损失，整粒原料预煮时间不包括升温 在内要30min1.5.5歇蒸煮与连续蒸煮工艺相比较其优缺点如下：优点： 间歇蒸煮的设备简单，操作方便，投资也较少，适用于生产规模小的工厂。缺点：(1)蒸汽消耗量大，而且量不均匀，造成锅炉操作的困难和煤耗的增加。(2) 辅助操作时间长，设备利用率低。(3) 蒸煮质量较差，出酒率低。(4) 难以实现操作过程的自动化。通过对两种蒸煮工艺的比较，该厂确定选用能耗低，
15、设备利用率较高，蒸煮 质量较好，能实现操作过程自动化等优点的连续蒸煮工艺。1.5.6 连续蒸煮工艺连续蒸煮工艺流程分别为罐式连续蒸煮，柱式连续蒸煮和管道式连续蒸煮三 类。此设计采用柱式连续蒸煮。粉碎后原料蒸煮时加水制成粉桨，其料水比为1： 3,水温为70C，并加入a-淀粉酶然后进行低温蒸煮，其时间为57min，温度 控制在88C。三种不同流程的优缺点如下：表1-5不同连续蒸煮流程的优缺点流程优点缺点适用场合罐式流程作(1) 利用原有设备(2) 不要高压蒸汽(3) 实施方便，操作稳定(1) 蒸煮时间长(2) 接触不均匀(3) 蒸煮质量在连续蒸 煮流程中较次，出酒率 较低(4) 金属耗里大老厂改造， 利用原有 蒸煮罐管道式流程(1) 蒸煮时间短(2) 蒸煮质量好，出酒 率最高(3) 体积小，金属耗量 少(1) 压力要求高(784980kPa)(2) 二次蒸汽利用困难(3) 设备制备要求高， 操作要求高建新厂有高
