淀粉生产酒精物料衡算
年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计-酒精发酵工艺初步设计

(6)注意回收二氧化碳及其夹带的酒精,二氧化碳应进一步利用。
2.2.2
酒精酵母进入糖化醪后,糖分被酵母细胞所吸收,并渗入细胞内,经过酵母细胞内酒化酶系统的作用,最终生成酒精、 和能量,一部分能量被酵母细胞用作新陈代谢的能源,余下的部分和酒精及 一起,通过细胞膜排除体外。酵母菌就是以这种方式进行烫的酒精发酵的。
1.3
1.3.1
年产2万吨木薯燃料酒精生产工艺的初步设计──酒精发酵工艺初步设计
(《海南大学生物工程课程内容任务书》)
1.3.2
生产能力:年产2万吨99.5%酒精含量燃料乙醇
原料:木薯(海南产)糖化而来的糖化醪液
生产方法:双酶糖化、间歇发酵生产技术
生产时间:全年生产300天(24小时),连续操作
工厂厂址:海口郊区
随着国际燃油价格的不断攀升,能源的短缺及燃料酒精的推广使用,燃料酒精行业获得了大好的发展时机。从资源、技术和经济性分析,我国发展生物质能源产业时机基本成熟,需要加快发展步伐。且生物质能源能有效降低污染,与普通汽油相比,使用车用乙醇汽油后,一氧化碳的排放可降低7%,碳氢化合物可降低48%。因此,开发和使用生物质能源符合保护环境,实现循环经济和可持续发展的要求。目前,发展生物质能源替代石油,已确定为我国的一项重要战略决策。
发酵成熟醪的指标
(1)外观糖
成熟醪用纱布过滤后,直接用糖度计测量所得的数值叫外观糖。干物质浓度越低,酒精含量越高,糖度计测量得到的数值越小。
(2)还原糖
是取滤布过滤后的发酵醪液,加热蒸去所含酒精,并加水恢复到原来体积后,以测定还原糖的方法测得的数值。
(4)便于实现自动化
目前,酒精生产中蒸煮、糖化和蒸馏工艺多数已采用连续生产,如果发酵工艺也能采用连续化,则整个生产都趋于连续化了。
年产8万吨酒精工厂设计物料衡算

酒精工厂设计的物料衡算对于生产过程的顺利进行至关重要。
在进行物料衡算时,需要考虑的因素包括原料的种类和数量、生产过程中的损耗、设备的利用率等。
下面将对年产8万吨酒精工厂的物料衡算进行详细说明。
首先,需要确定年产8万吨酒精所需的主要原料。
酒精的主要原料是玉米、小麦等粮食作物,因此需要计算这些原料的消耗量。
假设生产一吨酒精需要消耗1.2吨玉米和0.8吨小麦,那么年产8万吨酒精所需的玉米和小麦的消耗量分别为8万*1.2=9.6万吨和8万*0.8=6.4万吨。
其次,要考虑到生产过程中的损耗。
在酒精生产过程中,会有一定的原料损耗,比如在提取酒精的过程中,会有一定的残渣留下,不能完全提取出酒精。
这部分损耗需要根据实际情况来进行衡算,一般可以设置一个损耗率来估算。
假设损耗率为5%,那么年产8万吨酒精的损耗量为8万*5%=4000吨。
其次,要考虑到设备的利用率。
在酒精工厂中,设备的利用率是非常重要的,它直接影响到生产效率和物料的消耗量。
设备的利用率可以通过设备的运行时间和停机时间来计算。
假设设备的运行时间为350天,停机时间为15天,那么设备的利用率为350/(350+15)=95%。
设备的利用率可以用来估算物料的消耗量,假设设备的利用率为95%,那么年产8万吨酒精的物料消耗量需要按照95%来计算,即玉米和小麦的消耗量分别为9.6万吨*95%=9.12万吨和6.4万吨*95%=6.08万吨。
最后,需要考虑到其他辅助材料的消耗量。
在酒精生产过程中,还需要使用其他辅助材料,比如酵母、酶等。
这些辅助材料的消耗量可以根据实际情况来进行衡算,一般可以根据设备供应商提供的数据进行估算。
假设这些辅助材料的消耗量为1%(以酒精产量为基础),那么年产8万吨酒精的辅助材料消耗量为8万*1%=800吨。
综上所述,对于年产8万吨酒精工厂的物料衡算,需要考虑主要原料的消耗量、损耗量、设备的利用率和其他辅助材料的消耗量。
根据以上的估算,年产8万吨酒精的主要原料消耗量为玉米9.12万吨和小麦6.08万吨,损耗量为4000吨,辅助材料消耗量为800吨。
年产5000t淀粉原料酒精厂的设计方案

目录摘要 (3)绪论 (3)第一章设计目的任务及标准 (3)1.1 设计任务的意义 (3)1.2设计要求和基本内容 (4)1.3设计指导思想 (4)1.4设计依据 (4)1.5可行性报告 (4)第二章淀粉质原料酒精工艺流程设计 (5)2.1淀粉质原料酒精生产的流程 (5)2.2 预处理 (5)2.3原料预处理流程 (6)2.4糖化工艺的流程 (6)2.5糖化醪的发酵 (6)2.6发酵成熟醪的蒸馏和精馏 (6)2.7醛酯馏分的回用技术 (7)2.8蒸馏过程中酒精的损失 (7)第三章酒精生产的物料衡算 (7)3.1酒精生产工艺技术指标 (7)3.2工艺流程图 (8)3.3 原料消耗计算 (8)3.4根据要求实际原料耗算一览表 (12)3.5生产设备相关计算 (13)3.6 生产设备一览表 (15)3.7 生产布置说明 (16)第四章经济核算 (16)4.1 设备核算 (16)4.2原料核算 (17)4.3电力供应核算 (18)4.4工人工资年度核算 (18)4.5酒精成品出厂核算 (18)4.6资金筹备 (18)4.7参考文献 (18)摘要根据要达到5000吨/年的酒精生产水平的要求设计其生产工艺,按照流程进行实验室生产,最后扩大为工业化酒精生产。
在生产过程中根据传统工艺流程,在预处理、糖化、发酵,蒸馏等方面进行适当的改进,选用较为先进的方法和设备,使原料和投入得到最大的利用,并以节省原料、降低生产成本、提高生产效率为原则,从而设计出达到10000吨/年的酒精生产水平的最佳工艺。
关键词:预处理糖化发酵蒸馏绪论在2000多年前,人类就开始酿造酒精。
酒精生产技术进一步发展始于20世纪50年代,50多年来,酒精工业在许多专家、学者和工程技术人员的努力下取得了众多科技成果,提高了酒精生产的技术水平,但总体发展势头平缓。
近年来,在矿产能源日益枯竭和世界性能源危机的刺激下,燃料酒精(乙醇含量99.5%以上( v/v))作为一种绿色可再生能源而拔地而起,使发酵酒精工业呈现出前所未有的快速发展历程,古老的发酵酒精工业在能源领域找到了自己的位置。
发酵工程实验结果淀粉发酵产酒精

五、实验报告
(一)实验结果
1. 详细记录实验过程中各参数及数据。
结果记录如表:
糖化后,加入可乐瓶中的上清:约400ml. 加入400ml蒸馏水。
活化的酵母种液:5ml 2.对实验结果的判断与分析。
○1二氧化碳生成的检验:培养约一星期后,观察瓶中混合液,淀粉大部分沉降在瓶底,上清浓度较稀,靠瓶壁边缘有一连串微小气泡
接种完,擦干瓶外壁,于天平上称量W1=727.5g;培养结束,取出瓶轻轻摇动,使二氧化碳尽量溢出,在同一天平上称量W2=725.0g
计算得:二氧化碳生成量= W1-W2=2.5g
○2酒精生成的检验:打开瓶塞,闻到有明显酒精气味。
取发酵液5ml, 加10%硫酸2ml,加1%K2Cr2O7溶液
10-20滴,颜色由黄色变为黄绿色。
左:蒸馏水5ml,颜色偏黄,透明度高
右:发酵液5ml,黄绿色,与对照管有明显差异
左图:酒精生成的检验结果
(二)思考题
现有3株不同来源的酒精酵母,请设计实验判断哪株酵母发酵酒精能力最强?
答:按实验步骤配制等量的三组醪液,加入等量糖化酶进行糖化作用,将原料中的淀粉转化为可发酵性糖,向三组糖化后的淀粉上清中加入等量3株不同来源的酒精酵母种液,相同条件下培养一段时间,分别测定三组实验产生的CO2的质量,进行比较。
产CO2越多表示发酵酒精能力越强。
(三)注意事项
1. 淀粉糖化过程中,需要不断进行搅拌,直至粘度下降到一定程度,使淀粉完全糖化。
2. 检验酒精生成时需要用到H2SO4,使用时应该注意安全,不要溅到皮肤上。
3. 使用天平测量可乐瓶质质量时,应遵守天平使用规则用镊子夹取砝码。
以免出现误差,导致CO2质量测量不准确。
课程设计年产1.5万吨酒精发酵工厂设计

目前,全世界酒精年产量约3394万吨。其中美国和巴西的酒精产量占全球总产量的66%。美国,巴西,中国,俄罗斯是世界酒精生产大国。2001年中国酒精总产量已跃居第三位。
发酵罐是反应设备(化工生产中实现化学反应)的主要设备。其作用:①使物料混合均匀;②使气体在液相中很好分散;③使固体颗粒在液相中均匀悬浮;④使不均匀的另一液相均匀悬浮或充分乳化;⑤强化相间的传质;⑥强化传热。
目前已广泛地用于制药、味精、酶制、食品行业等。它的主要组成部分包括釜体、搅拌装置、传热装置、轴封装置。还根据需要加其他的附件,如装焊人孔、手孔和各种接管(为了便于检修内件及加料、排料),安装温度计、压力表、视镜、安全泄放装置(为了操作过程中有效地监视和控制物料的温度、压力)等。
指导教师
提交日期2014.1.2
摘要…………………………………………………………………………………1
绪论……………………………………………………………………………3
一.淀粉质原料酒精生产工艺…………………………………………………………7
二.物料衡算
(一)15000吨淀粉原料酒精厂全厂物料衡算……………………………………15
谢辞…………………………………………………………………………………59
摘要
酒精在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用。世界酒精行业以及我国酒精行业都呈现快速发展趋势,产量逐年递增。发酵法生产酒精的能力将成为一个国家经济实力的标志。发酵法主要是利用微生物无氧发酵,将含糖物质如,甘蔗,甘薯,玉米等物质内的糖类转化为乙醇,生成酒精。此法原料来源丰富,生产过程环保,值得大力推广。本设计对酒精生产的发酵车间进行了计算和设备选型,力求理论和实践相结合。
?酒精国家标准酒精质量标准是检验酒精蒸馏和管理水平的核心一个国家的酒精质量标准是这个国家酒精产业能力和水平的标志酒精质量国家标准是整个酒精企业生产活动的最主要的法规酒精质量是酒精企业的生命线不断提高酒精质量是企业永恒主题
酒精生产总物料衡算

一、10000t/a玉米淀粉燃料酒精厂物料衡算项目、工艺流程及基础数据1、全厂物料衡算内容:原料消耗计算、中间产物量计算、成品及副产品量计算。
2、生产工艺流程图:生产工艺采用改良湿法、双酶糖化、连续发酵和半直接式三塔蒸馏流程,如图空气酶母种原料(玉米)耐高温空压机斜面试管a-淀粉酶预处理辅料(酸、碱)过滤器摇瓶培养脱胚制浆玉米油车间无菌空气小酒母罐连续蒸煮器大酒母罐蒸煮醪酒母醪糖化锅糖化酶糖化醪发酵醪CO2成熟发酵醪蒸馏DDGS车间分子筛脱水杂醇油燃料酒精图改良湿法双酶糖化连续发酵燃料酒精流程示意图3、工艺技术指标及基础数据(1)生产规模:10000t/a燃料酒精。
(2)生产方法:改良湿法、、双酶糖化、连续发酵和塔蒸馏。
(3)生产天数:300d/a(4)燃料酒精日产量:34t(5)燃料酒精年产量:10200t(6)产品质量:国际燃料酒精,乙醇含量99.5%以上(V )。
(7)主原料:国内酒精企业玉米粉(脱胚去皮)淀粉含量68%,利用率为80%-92%,水分14%。
(8)酶用量:耐高温α-淀粉酶用量8u/g 原料,糖化酶用量为100u/g 原料, 酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 原料。
(9)硫酸铵用量:8kg/t 酒精(提供氮源)。
(10)硫酸用量:5.5kg/t 酒精(调节pH)。
二、10000t/a 玉米淀粉燃料酒精厂全厂总物料衡算1、原料消耗计算现以生产99.5%(V )成品酒精1000kg 作为计算的基准。
(1)淀粉原料生产乙醇的总化学反应式为:6105n 26126252(C H O )+nH O nC H O 2C H OH+2CO →→(4-2-1)糖化阶段:6105n 26126(C H O )+nH O nC H O → (4-2-2)162 18 180 发酵阶段:6126252C H O 2C H OH+2CO → (4-2-3)180 2×46 2×44(2)每生产1000kg 燃料酒精的理论淀粉消耗量:由式(4-2-2)和(4-2-3)可求得理论上生产1000kg 燃料酒精(99.5%(V)的燃料酒精相当于99.18%(W))所消耗淀粉量为:(3)生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量:实际上,整个年产过程经历的各工序,如原料处理、发酵及蒸馏等,要经过复杂的物理化学和生物化学反应,所以产品得率必然低于理论产率。
酒精生产总物料衡算

一、10000t/a玉米淀粉焚料酒粗厂物料衡算名目、工艺过程及前提数据之阳早格格创做1、齐厂物料衡算真量:本料消耗估计、中间产品量估计、兴品及副产品量估计.2、死产工艺过程图:死产工艺采与改良干法、单酶糖化、连绝收酵战半直交式三塔蒸馏过程,如图气氛酶母种本料(玉米)耐下温空压机斜里试管 a-淀粉酶预处理辅料(酸、碱)过滤器摇瓶培植脱胚造浆玉米油车间无菌气氛小酒母罐连绝蒸煮器大酒母罐蒸煮醪酒母醪糖化锅糖化酶糖化醪收酵醪 CO2老练收酵醪蒸馏DDGS车间分子筛脱火纯醇油焚料酒粗图改良干法单酶糖化连绝收酵焚料酒粗过程示企图3、工艺技能指标及前提数据(1)死产规模:10000t/a焚料酒粗.(2)死产要领:改良干法、、单酶糖化、连绝收酵战塔蒸馏.(3)死产天数:300d/a(4)焚料酒粗日产量:34t(5)焚料酒粗年产量:10200t(6)产品本量:国际焚料酒粗,乙醇含量99.5%以上(V ).(7)主本料:海内酒粗企业玉米粉(脱胚去皮)淀粉含量68%,利用率为80%-92%,火分14%.(8)酶用量:耐下温α-淀粉酶用量8u/g 本料,糖化酶用量为100u/g 本料, 酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 本料.(9)硫酸铵用量:8kg/t 酒粗(提供氮源).(10)硫酸用量:5.5kg/t 酒粗(安排pH).两、10000t/a 玉米淀粉焚料酒粗厂齐厂总物料衡算1、本料消耗估计现以死产%(V )兴品酒粗1000kg 动做估计的基准.(1)淀粉本料死产乙醇的总化教反应式为:6105n 26126252(C H O )+nH O nC H O 2C H OH+2CO →→(4-2-1)糖化阶段:6105n 26126(C H O )+nH O nC H O →(4-2-2)162 18 180收酵阶段: 6126252C H O 2C H OH+2CO →(4-2-3)180 2×46 2×44(2)每死产1000kg 焚料酒粗的表里淀粉消耗量:由式(4-2-2)战(4-2-3)可供得表里上死产1000kg 焚料酒粗(%(V)的焚料酒粗相称于%(W))所消耗淀粉量为:(3)死产1000kg 焚料酒粗本量淀粉耗量:本量上,所有年产历程经历的各工序,如本料处理、收酵及蒸馏等,要通过搀纯的物理化教战死物化教反应,所以产品得率必定矮于表里产率.据本量死产体味,死产中各历程各阶段淀粉益坏率如表4-1所示.表4-1 死产历程淀粉益坏一览表91~92%之间,若以上表为依据,淀粉利用率为91.45%估计,每死产1000kg焚料酒粗本量淀粉耗量为:那个本料的淀粉出酒率为52.36%,属于中等火仄.(4)死产1000kg焚料酒粗搞玉米本料消耗量:根据前提数据给出,海内酒粗企业玉米粉(脱胚去皮)淀粉含量68%,利用率为80%-92%,与90%估计,则每死产1000kg焚料酒粗需要的玉米量为:死产1000kg焚料酒粗所需要的淀粉应包罗糖化剂内所含的淀粉,那样以玉米为本料需要量为:式中'G——每死产1000kg%(V)焚料酒粗的本料量,kg;A——每100kg本料其中所含淀粉量,kg;G ——每死产1000kg焚料酒粗需要糖化剂所消耗的淀粉量,kg;正在死产中往往需要估计淀粉的出酒率,以便于相识死产情况战评介死产火仄,淀粉出酒率的估计式如下:式中P——包罗百般分歧等第死产兴品酒粗的数量,kg;'G——每死产1000kg%(V)焚料酒粗的本料量,kg;G——每死产1000kg焚料酒粗需要糖化剂所消耗的淀'o粉量,,kg;(5)耐下温α-淀粉酶耗量:本安排采用酶活力为20000u/g的α-淀粉酶使淀粉液化,促进糊化,可缩小蒸汽消耗.耐下温α-淀粉酶消耗量按8u/g本料估计.则用酶量为:(6)糖化酶耗量:本安排采用糖化酶活力为100000u/g,使用量为100u/g本料,则糖化酶消耗量为:别的,糖化酶耗量还包罗酒母糖化酶.用量为200u/g本料计,且酒母用量为10%,则酒母糖化酶耗量:式中70%为酒母的糖化液占70%,其余为密释火战糖化计则糖化酶耗量为3.558kg(7)硫酸铵耗量:硫酸铵用于酒母培植基的氮源补充,其用量为酒母的0.1%,设酒母醪量为m0,则硫酸铵耗量为:0.1%m02、辅料消耗估计(1)、蒸煮醪所需辅料的估计根据死产本量,连绝蒸煮最先将粉碎本料正在配料调浆罐内与温火混同,加火比普遍为1:3安排,则粉浆量为:正在蒸煮历程中用直交蒸汽加热,正在后死器战睦液分散器减压挥收、热却落温,那样随着蒸煮历程的举止,蒸煮醪量将随时间爆收变更,要确切知讲数量变更必须与热量衡算共时举止,当前按喷射液化连绝蒸煮工艺条件举止估算.调浆的粉浆温度为65℃,将0.8MPa表压的蒸汽与粉浆正在喷射液化器内混同,使粉浆温度赶快降至145℃,而后加进保护罐保温液化5-8min,真空闪蒸热却至95℃后加进液化罐反应约60min后,进真空热却器热却至63℃后糖化30min.搞物量含量w0=86%的玉米比热容为:C0×w0)=1.66 kJ/(kg•k)粉浆搞物量含量:w1蒸煮醪比热容:C1=w1C0 +(1-w1)C w=28.7%×1.66+(1-28.7%)×=3.45 kJ/(kg•k)式中C w ——火的比热容4.18 kJ/(kg•k)由于正在加热热却历程中,蒸煮醪浓度随时间变更,比热也该当有变更,然而变更不大,所以假定蒸煮历程比热容恒定.(Ⅰ)经喷射液化器加热后蒸煮醪量为:——喷射液化器加热蒸汽(0.8MPa)的焓 (kJ/kg)(Ⅱ)经液化保护罐出去的蒸汽醪温度落为℃,量为:式中——液化保护罐的温度为℃下鼓战蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)(Ⅲ)经汽液分散器后的蒸煮醪量为:式中2271——汽液分散热却温度为95℃下鼓战蒸汽的汽化潜热 (kJ/kg)(Ⅳ)经真空热却器后最后蒸煮醪液量为:式中2351——真空热却温度为63℃下鼓战蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)从估计截止不妨瞅出,粉浆虽然通过多次的加热战热却历程,然而是到糖化锅的醪量并不大的变更(kg战12398kg),那标明只消将蒸煮热却历程的两次蒸汽充分利用,不妨大大缩小酒粗死产历程的热量消耗.(2)、糖化醪与收酵醪所需辅料的估计蒸煮醪正在糖化锅内加进直乳或者液体直,并与部分糖化醪去搞酒母.设收酵中断后老练醪量酒粗含量以10%(V )计,相称于8.01%(w ),蒸馏效用为98%,而且收酵罐酒粗搜捕集器回支酒粗洗火战洗罐用火分别为老练醪量的5%战1%,则每死产1000kg99.18%(w )酒粗的兴品有闭估计如下:(Ⅰ)待蒸馏的老练收酵醪量 F 为:(Ⅱ)进蒸馏塔的老练收酵醪酒粗浓度为:%56.7=%100×8.13392×%98%18.99×1000(w ) (Ⅲ)相映酒母培植战收酵历程搁出两氧化碳量为: 其中收酵历程搁出的占95%.(Ⅳ)若收酵老练醪不计酒粗捕集器战洗罐火量,则老练收酵醪量为:(Ⅴ)按交种量10%估计需要酒母醪量m 0为:(Ⅵ)酒母醪是70%糖化醪,30%补充糖化剂与密释火.需要搞酒母的糖化醪占局部糖化醪的7%.则糖化醪量: 不妨得到正在糖化锅内加进直乳或者液体直量占蒸煮醪量的百分数:3、兴品与兴醪量估计以半直交式酒粗收酵醪蒸馏的三塔过程举止估计.正在醛塔与的酒普遍占兴品酒粗的1.2~3%,所与醛酒量的准则是:包管兴品本量前提下,博得越少越佳,那与支配火仄有闭,当前与醛酒2%,则死产1000kg 兴品酒粗其中醛酒产量为:《酒粗工业脚册》故本量合格兴品酒粗产量:1000-20=980kg纯醇油产量为兴品酒粗的0.3~0.7%,普遍可与0.5%,则纯醇油产量为兴醪应为老练收酵醪中与消部分火战酒粗及其余挥收组分后的残留液,由于是直交蒸汽加热,还要加进蒸汽热凝火.应付于醪塔举止仔细的物料战热量衡算如图图t 4=105℃的浓度与1c ××7.5%) =3.96 kJ/(kg •k)(Ⅳ)老练醪戴进塔的热量为: 611110×71.3=70×96.3×8.13392=F =t c Q kJ(Ⅴ) 蒸馏残留液的固含量:(Ⅵ)蒸馏残留液的比热容为:()()04.4%93.8×378.01×18.4B 378.01×18.4=21=-=-c kJ/(kg •k)(Ⅶ)塔底残留液戴走的热量为:642x 410×77.4105×04.4×8.11246m Q ===t c kJ(Ⅷ)查脚册得50%(V )酒粗蒸汽的焓 i =1965 kJ/kg :则降下蒸汽戴走的热量为:6310×22.41965×0.2146V Q ===i kJ(Ⅸ)加热蒸汽消耗量为:设塔底引进加热蒸汽为0.05MPa (表压),相映的焓为 I kJ/kg根据热量衡算式估计加热蒸汽消耗量为:若与蒸馏历程热益坏Q n 为加热蒸汽供热量的1%,则加热蒸汽消耗量为:()()4.2369%11×18.4×1058.268910×71.3+10×77.4+10×22.4D 666=--= kg(Ⅹ)采与直交蒸汽加热时塔底排出的兴糟量: 2.136164.2369+6.1124D +m x == kg4、10000t/a 玉米淀粉本料焚料酒粗厂物料衡算(1)酒粗兴品日产焚料酒粗量为:10000÷300=33.33t ,与整数为34t/d本量年焚料酒粗总产量为:300×34=10200t/a(2)主要本料玉米粉耗量:×34=106100.4 kg/d×300=31830t/a淀粉酶、糖化酶用量以及蒸煮粉浆量糖化醪、酒母醪、蒸馏收酵醪等每日量战每年量均可得出,衡算截止详睹表。
酒精生产中常用的物料计算

淀粉生产酒精物料衡算1纯淀粉生产酒精如何计算?淀粉水解发酵生成酒精的化学反应方程:(C6H10O5)n十nH26H22O6—→n2C2H O—→nC 5OH十n2CO2↑淀粉葡萄糖酒精分子量:162.14 180.16 92.14(1)设100%的淀粉100kg,理论上产100%的酒精为xKg:则有 x=92.14×100/162.14≈56.82kg即是100kgl00%的淀粉理论上产100%酒精约56.82kg。
(2)100kg100%的淀粉理论上产96%(容量)的酒精为:56.82÷0.9385≈60.54Kg注:0.9385是96%(容量)的酒精换算成100%的酒精的折算系数,即是100kg96%(容量)的酒精中含纯酒精93.85Kg。
(3)100kg100%的淀粉理论上产95%(容量)的酒精为56.82÷0.9241≈61.49kg其中0.9241也是95%(容量)的酒精折算系数。
原理与上相同。
2常用原料的理论产酒精量如何计算?常用原料,是指含有一定淀粉的干原料或鲜原料的理论产酒精的计算,它是先测得原料中含淀粉量,然后将换算成淀粉量后再计算其产酒精量。
例1:含淀粉为63%的苕干100kg,求理论上能产100%的酒精多少kg?根据已知条件可知原料中共有淀粉100×63%=63kg从上面的计算中已经知道100kg淀粉可产100%的酒精56.82kg,所以63kg淀粉可产酒精为xkg,则有x=56.82×63/100≈35.8Kg同理可求得63kg淀粉,产96%(容量)的酒精为38.1kg,产95%(容量)的酒精力38.7kg。
例2:某鲜苕含淀粉为18%,求生产1吨95%(容量)的酒精,理论上需要多少吨鲜苕?设生产1吨95%(容量)的酒精需淀粉为xkg,根据100kg淀粉可产95%(容量)的酒精61.49kg可得x=100×1000/61.49≈1626.3kg所以需含淀粉为18%的鲜苕为:1626.3÷18%≈9035kg=9.035吨即生产1吨95%(容量)的酒精,理论上需要含淀粉18%的鲜苕9.035吨。
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淀粉生产酒精物料衡算9.1纯淀粉生产酒精如何计算?淀粉水解发酵生成酒精的化学反应方程:(C6H10O5)n十nH26H22O6—→n2C2H O—→nC 5OH十n2CO2↑淀粉葡萄糖酒精分子量:162.14 180.16 92.14(1)设100%的淀粉100kg,理论上产100%的酒精为xKg:则有 x=92.14×100/162.14≈56.82kg即是100kgl00%的淀粉理论上产100%酒精约56.82kg。
(2)100kg100%的淀粉理论上产96%(容量)的酒精为:56.82÷0.9385≈60.54Kg注:0.9385是96%(容量)的酒精换算成100%的酒精的折算系数,即是100kg96%(容量)的酒精中含纯酒精93.85Kg。
(3)100kg100%的淀粉理论上产95%(容量)的酒精为56.82÷0.9241≈61.49kg其中0.9241也是95%(容量)的酒精折算系数。
原理与上相同。
9.2常用原料的理论产酒精量如何计算?常用原料,是指含有一定淀粉的干原料或鲜原料的理论产酒精的计算,它是先测得原料中含淀粉量,然后将换算成淀粉量后再计算其产酒精量。
例1:含淀粉为63%的苕干100kg,求理论上能产100%的酒精多少kg?根据已知条件可知原料中共有淀粉100×63%=63kg从上面的计算中已经知道100kg淀粉可产100%的酒精56.82kg,所以63kg淀粉可产酒精为xkg,则有x=56.82×63/100≈35.8Kg同理可求得63kg淀粉,产96%(容量)的酒精为38.1kg,产95%(容量)的酒精力38.7kg。
例2:某鲜苕含淀粉为18%,求生产1吨95%(容量)的酒精,理论上需要多少吨鲜苕?设生产1吨95%(容量)的酒精需淀粉为xkg,根据100kg淀粉可产95%(容量)的酒精61.49kg可得x=100×1000/61.49≈1626.3kg所以需含淀粉为18%的鲜苕为:1626.3÷18%≈9035kg=9.035吨即生产1吨95%(容量)的酒精,理论上需要含淀粉18%的鲜苕9.035吨。
9.3 糖蜜原料的理论产酒精量如何计算?糖蜜原料生产酒精,主要是利用糖蜜中所含蔗糖水解后,发酵产生酒精。
其反应原理可用下式表示:C12H22O11十H2O─→2C6H12O6─→4C2H5OH十4CO2↑蔗糖葡萄糖、果糖酒精分子量342.2 360.3 184.28(1)100kg纯蔗糖可产100%酒精:184.28×100/342.2≈53.85kg即100kg纯蔗糖,理论上可产100%的酒精53.85kg。
(2)100kg纯蔗糖可产96%(容量)的酒精为:53.85÷0.9385≈57.39kg可产95%(容量)的酒精为53.85÷0.9241≈58.27kg(3)糖蜜原料产酒精的理论计算,是先求出糖蜜中的蔗糖含量,再根据蔗糖求得糖蜜原料的酒精理论产量。
例如,有含蔗糖45%的糖蜜1000kg,求理论上应产100%的酒精多少kg。
根据已知可得糖蜜中蔗糖量为:1000×45%=450kg已知100k8蔗糖可产100%的酒精53.85kg。
所以450kg蔗糖可产100%的酒精为:450×53.85/100≈243.2Kg即是1000kg含蔗糖为45%的糖蜜,可产100%的酒精242.3kg。
同理可求得1000kg含蔗糖45%的糖蜜产96%(容量)的酒精258.1kg,产95%(容量)的酒精262.2kg。
9.4如何计算制备稀糖液时糖蜜的添加量和加水量?根据题意,已知糖蜜糖度为Bx1,稀释后的稀糖液糖度为Bx2,制备稀糖液的体积为V2。
求添加糖度为Bx1的糖蜜为多少?需加多少水?设所需糖度为Bx l的糖蜜重W1,根据糖度与比重的关系,查附表,求出在Bx1时和Bx2时的比重分别为d1和d2。
由于稀释前后溶质的含量不变,从而可得方程:W1×Bx1=V2×d2×Bx2 (V2×d2为稀释后的重量W2)所以 W1=V2×d2×Bx2/Bx1则所需糖度为Bx1的糖蜜的体积为V1。
V1=W1/d1=V2×d2×Bx2/(Bx1×d1)故稀释到Bx2时的加水量为W3W3=V2×d2-W1=W1(Bx1-Bx2)/Bx2注:式中的Bx都是以20℃为标准。
例如,某酒精厂,要制备14Bx的糖蜜酒母醪6m3,求所需80BX的糖蜜多少m3?应加水多少m3?设所需80Bx的糖蜜w1吨,根据糖度与比重的关系查表可知,当为80Bx时,比重d1=1.417t/m3,当为14Bx时;比重d2=1.056t/m3。
根据公式 W1=V2×d2×Bx2/Bx1,V2=6m3则 W1=6×1.056×14/80=1.1088tV1=W1/d1=1.1088/1.417=0.782m3。
稀释时的加水量为W2W2=V2×d2-W1=6×1.056-1.1088=5.227t或者用 W2=W1×(BX1-BX2)/Bx2=1.1088×(80-14)/14=5.227t若水的比重按1计算,则应加水5.227m3。
9.5如何估算在正常情况下的酒母成熟时间?在估算酒母的成熟时间时,酒母醪的体积是巳知,设为V1,成熟酒母醪中的酵母细胞数工艺指标中已规定,设为X1亿/ml,接种量为V2,每毫升中酵母细胞数为X2亿,酵母菌繁殖的世代时间为120分钟,通风培养的情况下,一般需90一100分钟。
成熟酒母醪中酵母细胞总数为 V1×X1接种时的酵母细胞总数为 V2×X2根据酵母菌的繁殖规律,则 (V2×X2)×2n=V1×X1式中n为繁殖代数。
整理上式,取对数得:n=lg(V1×X1)-lg(V2×X2)/lg2≈3.3lg×V1×X1/V2×X2由于酵母菌繁殖世代时间(即繁殖1代所用时间)为2小时,所以,酒母的成熟时间就是:2n=6.6lg×V1·X1/(V2X2)(小时)例如,某酒精厂,酒母醪为10m3,成熟时要求酵母细胞数为1.2亿/ml,接种量为100ml,其中酵母细胞数为1.8亿/ml。
采用通风培养,酵母菌繁殖世代时间为100分钟,求在正常培养条件下,至少需要多少小时,酒母才能成熟。
假设酵母菌接入酒母醪中就开始繁殖。
10m3的酒母醪成熟时,其中共有酵母细胞数为:10×106×1.2=1.2×107亿100ml接种量中的酵母细胞数为:100×1.8=1.8×102亿设酵母细胞从1.8×102亿增加到1.2×107亿时的繁殖代数为n,则根据公式n=3.3lg×V1×X1/(V2×X2)得:n=3.3lg×1.2×107/1.8×102=3.3×4.8239≈16代酒母至少需培养16×100/60=27小时9.6如何估算已知成分的糖蜜发酵醪发酵后的含酒分和最低残糖分?例如:某糖蜜原料中,蔗糖含量为35%,还原糖含量为15%,不发酵性糖含量为5%,已知蔗糖理论产96%(容量)的酒精率为57.38%,还原糖理论产96%(容量)的酒精率为54.49%,设原糖蜜的糖度为85Bx,采用20Bx的单流加进入发酵罐,求发酵成熟时的含酒分和最低残糖分。
当85Bx的糖蜜稀释到20Bx后,其中所含蔗糖分为:35%×20/85=8.24%从85Bx稀释到20Bx后,其中含还原糖分应为:15%×20/85=3.53%根据已知条件,蔗糖和还原糖理论产酒率分别为57.38%和54.49%,则此时发酵醪中成熟时含96%(容量)酒分为:(8.24%×57.38%十3.53%×54.49%)×100%=(0.0472811十0.0192349)×100%=6.65%(重量)此时相对于发酵成熟醪中含纯酒精为:6.65%×0.9385=6.24%注:0.9385为96%(容量)的酒精与纯酒精的折算系数。
发酵结束后,发酵醪中最低残糖分假设就只有不发酵性糖未发酵,仍留在发酵醪中,所以最低残糖分应为:20×5%/85=1.18%9.7如何估算调整酿度的酸、醪的添加量?例如,某酒精厂,为了挽救被杂菌污染的酒母,在酒母醪中加入硫酸进行以酸治酸,将原酸度为3.5°的酒母醪调到酸度为5.5°时,需加入比重为1.84的浓硫酸多少?酒母醪体积为6m3。
苦处理若干小时后,再用酸度为3.0°的鲜糖化醪来降低酸度,需加入多少这样的糖化醪才能使酒母醪的酸度从5.5°降到4.5°?假设调酸中不受其它因素的影响。
根据实验测得,要使每升酒母醪酸度上升10,需加入浓度为98%的浓硫酸0.49g或0.272ml,所以把6m3原酸度为3.5°的酒母醪调到酸度为5.5°时,需加入此种浓硫酸为:(5.5—3.5)X 0.49×6×103=5.88kg或 (5.5—3.5)×0.272×6×103=3264ml=3.264l。
设加酸处理若干小时后,添加酸度为3.0°的糖化醪使酒母醪酸度从5.5°下降到4.5°的添加量为xm3,根据题意,添加糖化醪酸度上升量必须等于酒母醪中酸度下降量,则得如下方程:(5.5—4.5)×6=(4.5—3.0)×x则 x=(5.5-4.5)×6/(4.5-3.0)=4m3所以,要使6m3的酒母醪酸度从3.5°上升到5.5°时,需加浓度为98%的浓硫酸5.88kg;要使此酒母醪酸度从5.5°下降到4.5°时,需加入酸度为3.0°的糖化醪4m3。
9.8如何估算酒母醪中氮源的添加量?例如,某酒精厂,酒母培养时,酒母醪的体积为10m3,要求酒母成熟时,酵母细胞数达到1.5亿/ml,接种量为500ml,其中酵母细胞数为1.8亿/ml,采用1500kg含粗蛋白质为9%的玉米为酒母醪原料,试问配制培养酒母的酒母醪时,是否还需添加氮源?据题中已知条件,酒母成熟时的酵母细胞总数为:10×106×1.5亿接种时的酵母细胞总数为500×1.8亿因为l亿个鲜酵母细胞重约为7mg,鲜酵母细胞中含氮2%,所以培养过程中增加的酵母细胞中含氮量为:(10×106×1.5—500×1.8)×7×2%=2099874mg≈2.1kg即是培养过程中增加10×106×1.5—500×1.8=14999100亿个酵母细胞,需要100%能合成细胞的氮源2.1kg。