发酵工厂设计终极版
(完整版)年产5000吨糖化酶发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生： *******指导教师：***完成日期 2010 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop总计：毕业设计（论文）28页表格： 5 个插图： 1 幅南阳理工学院本科毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：郭留洋学号：*****指导教师：******评阅教师：完成日期：2010年5月南阳理工学院Nanyang Institute of Technology年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计生物工程专业郭留洋【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一，广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。
本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉，采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。
【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉The Design of Annual Output of 5000 Tons ofGlucoamylase Fermentation FactoryWorkshopAbstract：Glucoamylase is the main enzyme of industrial production which is widely used in wine, glucose, fructose syrup, antibiotics, lactic acid, organic acid, monosodium glutamate, cotton and so on.The design use corn starch as main raw material, using Aspergillums Niger, and apply mechanical ventilation it that can be fermented production. This industrial workshop design can complete the process of industrial design, the accounting, equipment selection facility layout design. This workshop can make production of 5,000 tons of glucoamylase fermentation using three 75 m3 and 3 based fermentation tank 6m3 seed set and so on, The fermentation plant has a reasonable layout which according to thefactory workshop’s layout of bio-engineering principles, With drawing a flow chart and workshop’s layout, the result of industrial design provide a reference to the production of glucoamylase.Keywords：Glucoamylase Plant DesignFermentation Aspergillus Niger目录1前言 (1)1.1糖化酶的简介 (1)1.2糖化酶的应用现状 (1)1.3糖化酶在国内外的研究进展及前景 (1)1.4设计内容及意义 (3)2本论 (5)2.1糖化酶生产中所用黑曲霉的特性 (5)2.2菌种培养工艺 (5)2.2.1菌种活化 (6)2.2.2一级种子培养 (6)2.2.3二级种子培养 (6)2.3工艺计算 (6)2.3.1工艺技术指标及基础数据 (6)2.3.2发酵工艺流程图 (8)2.3.3物料衡算 (8)2.3.4热量衡算 (10)2.3.5水平衡的计算 (13)2.3.6无菌空气用量的计算 (14)2.4设备的设计与选型 (14)2.4.1发酵罐的设计与选型 (14)2.4.2种子罐的设计与选型 (17)2.5 车间布置设计 (18)2.5.1车间布置设计的目的和重要性 (18)2.5.2 车间布置的有关技术要求和参数 (19)2.5.3设备的安全距离 (19)2.5.4设备布置原则 (20)3结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1前言1.1 糖化酶的简介糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶。
年产1000吨色氨酸发酵工厂的毕业设计
年产1000吨色氨酸发酵工厂的毕业设计1.1设计项目概述（1）设计课题：年产1000t色氨酸工厂初步设计（2）厂址：（3）重点车间：提取车间（4）重点设备：发酵罐（5）需要完成的设计图纸：全厂工艺流程图、全厂平面布置图、重点车间平面布置图，重点车间侧视图。
1.2设计依据（1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）；（2）产品的生产方案、生产流程、及技术条件的制定；（3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算；（4）全厂物料、能量衡算；（5）车间布置和说明；（6）重点设备的选型和计算；（7）对生产、环境保护提出可行方案。
1.4工厂设计原则[7]（1）设计工作要围绕现代化建设这个中心，为这个中心服务。
首先要做到精心设计，投资省，技术新，质量好，收效快，回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。
设计的安全性和可靠性是工程项目设计工作的第一要务，是设计人员进行生物工程项目设计的根本出发点和落脚点。
-1-曾华辉：年产1000吨色氨酸发酵工厂设计进行分析，从实际出发。
（3）要解放思想，突出创新，力求设计在技术上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性，环境保护上有可行性。
（4）设计必须结合实际，因地制宜，工厂设计要体现其通用性和独特性相结合的原则。
（5）设计需遵守国家的相关规定，要明确设计进度。
1.5工厂组成工厂的组成一般包括以下内容：（1）生产车间：糖化、发酵等车间；（2）辅助车间;（3）动力车间；（4）行政部门；（5）绿化区域；（6）道路等运输设施和各类地上、地下工程管网；（7）三废治理。
1.6产品生产方案及建设规模（1）生产方案：以淀粉为原料，经糖化生产可发酵性糖，然后利用色氨酸高产菌，在适宜的生产条件下进行生产发酵，生产L-色氨酸。
并通过后续工作，使产品达到国家规定。
（2）建设规模：年产1000吨，生产天数300天，连续生产。
1.7生产方法及产品规格（1）生产方法：L-色氨酸的生产最早主要是依靠化学合成法和蛋白质水解法制造。
年产1万吨青霉素原料药工厂发酵车间的设计毕业设计
青霉素原料药工厂的发酵车间是整个生产过程的核心部分，设计合理的发酵车间能够提高生产效率、降低生产成本、确保产品质量和安全性。
以下是关于年产1万吨青霉素原料药工厂发酵车间的设计要点和建议。
1.车间布局设计：（1）合理布局：根据生产工艺流程，确保原料药材、发酵装置、传递设备、操作区域等布局的合理性，保证生产流程的顺畅。
（2）操作区划分：根据生产流程要求，将操作区域划分为原料药材制备区、发酵装置区、发酵液处理区、产物回收区、废水处理区等，确保操作分区并满足卫生要求。
（3）通风设备：配置合理的通风设备，确保车间空气流通和新鲜空气的供应，减少污染物浓度，保证操作人员的健康。
2.发酵装置设计：（1）设备选型：选择合适的发酵装置，通常为发酵罐，根据生产规模选用合适的罐体材料和容量，保证充分利用空间。
（2）测量与控制系统：配置适当的测量设备和自动控制系统，对温度、pH值、替换气体量等关键参数进行实时监测和调控，以确保发酵过程的稳定性和产品质量。
（3）材料供应与回收系统：设计合理的发酵液供应系统，包括原料药材供应、发酵液输送和废液回收等，以减少能源和材料的浪费。
3.卫生和安全：（1）通风排风系统：配置良好的通风设备和排风系统，及时排除车间内的有害气体和异味，保证操作人员的健康。
（2）洁净室设计：将车间内部分区域划定为洁净区，对洁净区域的材料和设备进行选择和设计，以确保产品的纯度和质量。
（3）低温保存和处理设备：配置低温保存设备和废液处理设备，及时进行发酵液的保存和处理，避免损失和交叉污染。
4.自动化和信息化：（1）自动化设备：配置自动化设备，提高生产效率和产品质量，减少人为操作的差错，降低劳动强度。
（2）信息管理系统：建立全面的信息管理系统，进行实时监测、数据分析和追溯，提高生产过程的控制和管理水平。
总之，年产1万吨青霉素原料药工厂发酵车间的设计要充分考虑原料药材制备、发酵装置、设备选型、通风排风、卫生安全、自动化和信息化等方面，以实现生产流程的高效、稳定和安全。
(完整word版)年产10万吨乳酸发酵车间设计 (2).
河南城建学院生物工程系生物工程专业发酵工厂设计课程设计题目名称：年产10万吨乳酸发酵工厂设计学院（系）：生物工程学号：**********名：***指导教师：佘秋生、张现青课程设计日期： 2013年1月7日-2013年1月11日目录1项目建议书 (3)2可行性方案 (4)3工厂总平面设计方案 (5)3.1工厂的选址3.2 工厂总平面图3.3 车间布局图4 生产工艺流程设计 (6)4.1 生产工艺流程图4.2 工艺流程优化4.3 酸奶质量标准5 设计计算说明 (10)5.1 物料平衡计算5.2 水平衡计算5.3 热量平衡计算5.4 无菌空气平衡计算5.5 班产量计算与人员安排5.6 设备的选型与校核计算6 包装设计 (14)7 总结 (14)8 附图 (15)年产10万吨乳酸发酵车间设计学生：张婵婵指导老师：佘秋生、张现青1.项目建议书民以食为天，食以乳为先。
牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。
由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。
联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。
通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。
饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。
年产啤酒发酵车间毕业设计
2023年11月：完成设备采购和安装调试
资源需求与预算编制
资金资源：包括预算、成本、投资等
时间资源：包括项目周期、时间节点等
人力资源：包括项目经理、技术专家、工程师等
物力资源：包括设备、材料、场地等
08
总结与展望
项目成果总结
发酵车间设计：工艺流程、设备配置、布局优化等方面的成果
废气排放标准：按照国家或地方规定的排放标准进行排放
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固废排放标准：按照国家或地方规定的排放标准进行安全处置
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07
项目实施计划与时间安排
实施步骤划分
前期准备：确定项目目标、范围和资源需求
方案设计：制定详细的设计方案和实施计划
环保设施配备与排放标准
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废气处理设施：采用活性炭吸附、催化燃烧等方法，减少废气对环境的影响
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固废处理设施：对固废进行分类处理，可回收利用的进行回收，不可回收的进行安全处置 排放标准
排放标准
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作用：陈酿可以去除啤酒中的异味和杂质，增加啤酒的口感和风味，使其更加适合饮用
容器选择：陈酿需要使用特定的容器，如橡木桶、不锈钢罐等，以确保啤酒的质量和口感
时间选择：陈酿的时间根据啤酒的种类和所需口感的不同而有所差异，一般需要数周到数月不等
过滤与灌装
过滤：去除啤酒中的杂质和酵母等微生物
灌装：将过滤后的啤酒灌装到瓶、罐或桶等容器中
教训分享：在设计和实施过程中，我们也遇到了一些问题和困难，如设备故障、工艺流程不合理等。通过分析和总结，我们认识到了这些问题产生的原因和解决方法。
发酵工厂设计
（1）热麦汁量根据表5-1可得原料收率分别为：
麦芽收率为：0.76（100－6）÷100=71.44%
大米收率为：0.9（100－12）÷100=79.2%
混合原料收得率为：（0.70×71.44%+0.30×79.2%）×96%=70.82%
（3）冷麦汁量为：566.21×（1－0.07）=526.58L
（4）发酵成品液量：526.58×（1－0.015）=518.68L
（5）清酒量（过滤）为：518.68×（1－0.015）=510.90L
（6）成品啤酒量为：510.90×（1－0.02）=500.68L
4.生产100L12°P淡色啤酒的物料衡算
4.使高分子蛋白质变性和凝固析出，提高啤酒的非生物稳定性。
5.降低麦芽汁的pH值，麦芽汁煮沸时，水中钙离子和麦芽中的磷酸盐起反应，使麦芽汁的pH值降低，利于球蛋白的析出和成品啤酒pH的降低，有利于啤酒生物和非生物稳定性的提高。
6.还原物质的形成，在煮沸过程中，麦芽汁色泽逐步加深，形成了一些成分复杂的还原物质，如类黑素等。对啤酒的泡沫性能以及啤酒的风味稳定性和非生物稳定性的提高有利。
由上述可得100kg混合原料可制得的12°热麦汁量为：
（70.82÷12）×100=590.17（kg）
又知12°汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：
（590.17÷1.084）×1.04=566.21L
（2）添加酒花量：590.17×0.2%=1.18kg
（5）煮沸后热麦汁量：83140175.67÷（1－0.07）=89398038.35L
年产10000吨酸菜发酵工厂的设计
年产10000吨酸菜发酵工厂的设计概述本文档旨在提供关于年产吨酸菜发酵工厂设计的指导和建议。
酸菜作为一种传统的食品，在市场上有很大的需求。
为了满足这一需求，建立一个高效、可行的酸菜发酵工厂至关重要。
工厂设计要点- 生产空间规划：确保工厂有足够的面积来容纳发酵设备、储存设施和员工工作区域。
合理规划工作流程，以提高生产效率。
生产空间规划：确保工厂有足够的面积来容纳发酵设备、储存设施和员工工作区域。
合理规划工作流程，以提高生产效率。
- 发酵设备：选择先进的发酵设备，确保酸菜在最佳环境中发酵。
注意设备的能力和效率，以满足年产吨酸菜的需求。
发酵设备：选择先进的发酵设备，确保酸菜在最佳环境中发酵。
注意设备的能力和效率，以满足年产10000吨酸菜的需求。
- 原料储存：建立适当的原料储存区，确保每个批次生产所需的原料充足。
采取合适的储存方式，确保原料的新鲜度和品质。
原料储存：建立适当的原料储存区，确保每个批次生产所需的原料充足。
采取合适的储存方式，确保原料的新鲜度和品质。
- 水资源利用：确保工厂有充足的水资源供应，用于发酵过程和清洁工作。
建立合适的供水系统，并考虑循环利用水资源的方式，以节约用水。
水资源利用：确保工厂有充足的水资源供应，用于发酵过程和清洁工作。
建立合适的供水系统，并考虑循环利用水资源的方式，以节约用水。
- 环境控制：确保工厂的环境符合酸菜发酵的要求。
控制温度、湿度和通风，以营造适宜的发酵条件。
环境控制：确保工厂的环境符合酸菜发酵的要求。
控制温度、湿度和通风，以营造适宜的发酵条件。
- 卫生措施：建立有效的卫生措施，包括定期清洁和消毒工作区域、设备和。
培训员工遵守卫生标准，并严格执行食品安全措施。
卫生措施：建立有效的卫生措施，包括定期清洁和消毒工作区域、设备和容器。
培训员工遵守卫生标准，并严格执行食品安全措施。
- 排放处理：考虑废水和废物的处理方法，确保符合环保标准。
设计合适的废物处理系统，并执行相应的废物分类和处理措施。
发酵工厂设计终极版
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。
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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③交通运输条件：交通便利④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: 49998 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：28～34℃14、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GB678—90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)≥99.8 99.7 99.5密度(20℃) g/ml 0.789-0.7910.789-0.7910.789-0.791与水混合试验合格蒸发残渣% 0.0005 0.001 0.001 水份%(v/v) 0.2 0.3 0.5 酸度mmol/100g 0.02 0.04 0.1 碱度(以OH计) mmol/100g 0.005 0.01 0.03 甲醇% 0.02 0.05 0.2 异丙醇% 0.003 0.01 0.05 羰基化合物(以CO计)% 0.003 0.003 0.005 还原高锰酸钾物质(以O计)% 0.00025 0.00025 0.0006 外观清澈透明易碳化物质合格2.2 工艺流程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）第三章工艺计算3.1物料衡算3.1.1 原料消耗量计算（基准：1吨无水乙醇）1、糖蜜原料生产酒精的总化学反应式为：C12H22O11＋H2O→2C6H12O6→4C2H5OH＋4CO2↑342 360 184 176 X10002、生产1000Kg 无水酒精的理论蔗糖消耗量： 1000×（342÷184）﹦1858.7（㎏）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%（m ）)的理论蔗糖消耗量：1858.7×99.18％﹦1843.5（㎏）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（㎏）5、生产1000Kg 燃料酒精糖蜜原料消耗量（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：9681841769899.1810000000=⨯⨯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： 4180×85﹪/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﹪，则蒸馏发酵醪的量为：（14212-968）×（1.00+6﹪）=14039（kg ） 蒸馏发酵成熟醪的酒精浓度为：00014.7140399899.181000=⨯⨯3.1.3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0.25～0.35﹪，以0.3﹪计，则杂醇油量为1000×0.3﹪ =3（kg ）醪液进醪温度为t 1=55℃，塔底排醪温度为t 4=85℃，成熟醪酒精浓度为B 1=7.14﹪，塔顶上升蒸汽的酒精浓度50﹪（v ）即42.43﹪（w ），生产1000Kg 酒精则醪塔上升蒸汽量为：V 1=14039×7.14﹪÷42.43﹪=2363（kg ） 残留液量为：W X =14039-2363=11676（kg ） 成熟醪量比热容为：C 1=4.18×（1.019-0.95B 1） =4.18×（1.019-0.95×7.14﹪） =3.98[KJ/（Kg·K）] 成熟醪带入塔的热量为：Q 1=F 1C 1t1=14039×3.98×55=3.08×106（KJ ） 蒸馏残液内固形物浓度为： 0011259.81167614.714039=⨯==XW B F B蒸馏残留液的比热：[])/(04.4)59.8378.01(18.4)378.01(18.40022K kg KJ B C ⋅=⨯-⨯=-=塔底残留液带出热量为：)(1001.48504.411676642'4KJ t C W Q X ⨯=⨯⨯=⋅⋅=查附录得42.43﹪酒精蒸汽焓为2045KJ/Kg 。
故上升蒸汽带出的量为： )(1083.420452363613KJ i V Q ⨯=⨯==塔底真空度为-0.05MPa （表压），蒸汽加热焓为2644KJ/Kg ，又蒸馏过程热损失Qn 可取传递总热量的1﹪，根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为：)(254299)8518.42644(1008.31001.41083.40066641'431kg t C I Q Q Q Q D W n =⨯⨯-⨯-⨯+⨯=--++=若采用直接蒸汽加热，则塔底排出废醪量为：=+1D W X 11676+2542=14218（kg ） 3.1.4 年产量为1万吨燃料酒精的总物料衡算 工厂年开工为250 天。
日产产品酒精量：10000／250﹦40（t ）每小时酒精量：40×1000÷24=1667（Kg ）=1.667(t)实际年产量（次级酒精忽略不计）：1.667×24×250=10002（t/a ） 主要原料糖蜜用量：日耗量：4180×40==167200（kg）=167.2(t)年耗量：167.2×250=41800（t）每小时产次级酒精：1667×（2÷98）=34.02（kg）实际年产次级酒精：34.02×24×250=204120(Kg)=204.12（t/a）表3-1 200000t/a糖蜜原料酒精厂物料衡算表物料衡算生产1000Kg99.5%酒精物料量每小时（Kg）每天（t）每年（t）燃料酒精1000 1667 40 10002糖蜜原料4180 6967 167.241800次级酒精20 33.34 0.8 200发酵醪14212 23687.8 568.48 142120蒸馏发酵醪14039 23399.45 561.56 140390杂醇油 3 5 0.12 30二氧化碳968 1613.4 38.72 96800醪塔废醪量14218 23701.4 568.7 142178.63.1.5稀释工段的物料衡算物料衡算糖蜜稀释用水量（以每生产1000kg酒精计算）稀释成25﹪稀糖液用水量为：W1= 14212-4180=10032 (kg)则生产1万吨酒精每小时需要稀释用水量：10032×1677÷1000=16723.4(kg/h) 生产1万吨酒精一年需要的稀释用水量：10032×10000=1.0032×108（t/a）营养盐添加量:选用氮量21﹪的硫酸铵作为氮源，每吨糖蜜添加1Kg，则每生产1000kg酒精：硫酸铵年耗量为：41800×1=41800（kg/a）=41.8（t/a）4.18t 4.18kg 41800t日耗量：41800÷250=167.2（kg/d）每小时耗量：167.2÷24=7（kg/h）则生产1万吨酒精一年需要硫酸铵用量：41.8×10000=4.18×105（t/a）3、硫酸用量]稀释酒母稀糖液用酸5Kg/t 糖蜜：年用量：41800×5=20900（kg/a ）=20.9（t/a ） 日用量：20900÷250=83.6（kg ）每小时用量：83.6÷24=3.5（kg/h ）则生产1万吨酒精硫酸铵一年用量：20.9×10000=2.09×105表3-2 稀释工段各物料用量（5万吨产量计算） 物料 用量(t/a) 糖蜜稀释用水量 1.0032×108 营养盐添加量 4.18×105 硫酸用量 2.09×105 3.2 热量衡算 3.2.1 发酵工段现生产10000t/a ，要每小时投入糖蜜量6967kg/h ，则无水酒精量为： 6867×1000÷4130.4=1686.76（kg/h ）以葡萄糖为碳源，酒母发酵每生成1kg 酒精放出的热量约为1170KJ 左右，则发酵和培养酒母每小时放出的热量为： Q=1170×1667=1.97×106（KJ/h ）发酵酒母冷却水初'1w t =20℃，终温''2w t =27℃，平均耗水量为：)/(4.67327)2027(18.41097.1)(6''2'1h kg ttC Q W w w e =-⨯⨯=-=酒母发酵酒母酒精捕集用水为：（待蒸馏发酵醪液量为F=23399.45kg/h ）5﹪F÷1.06=5﹪×23399.45÷1.06=1103.7（kg/h ） 发酵洗罐用水为：（每15天洗一次）2﹪F÷1.06=2﹪×23399.45÷1.06=441.5（kg/15天）则在发酵工段总用水量W 发酵工段=1103.7+441.5+67327.4=68872.6（kg/h ）3.2.2 蒸馏工段按采用差压蒸馏两塔流程计算，进醪塔浓度为7.14﹪，出醪塔酒精蒸汽浓度为50﹪.1、醪塔图2-1 醪塔的物料和热量平衡图醪液预热至55℃，进入醪塔蒸馏，酒精质量分数为7.14﹪，沸点92.4℃，取上升蒸汽浓度为50﹪（v ），即42.43﹪（w ）。