年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算
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8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算
年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算1.2、原料消耗的计算（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化：162 18 180 发酵：180 46×2 44×2（2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v ），相当于%（质量分数））：（3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量：生产过程各阶段淀粉损失612625106)O H nC O nH O H C n →+（252612622CO OH H C O H C +→)(2.162792/162%41.921000kg =⨯⨯则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为：（4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg 酒精薯干量为:若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为：（5）α-淀粉酶消耗量薯干用量：;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g 则用酶量为：（6）糖化酶耗量酶活力：20000u/g;使用量：150u/g则酶用量：酒母糖化酶用量（300u/g 原料，10%酒母用量）：式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为+=)(kg（7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:%⨯m3、蒸煮醪量的计算淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为：假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50ºC，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105ºC，然后进入罐式连续液化器液化，再经115ºC 高温灭酶后，在真)(1799%55.9%1002.1627kg =-)(69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G )(07.11)(1007.11200081069.276733kg g =⨯=⨯⨯)(76.20)(1076.20200001501069.276733kg g =⨯=⨯⨯)(78.220000300%67%1069.2767kg =⨯⨯⨯)(07.83032169.2767kg =+⨯）（)]/([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C •=-=空冷却器中闪蒸冷却至63ºC 后入糖化罐。
年产5万吨酒精厂蒸煮糖化车间设计
目录1 前言 (1)1.1酒精工业的发展 (1)1.1.1酒精国外发展现状 (2)1.1.2酒精在我国的发展历史及现状 (3)1.2蒸煮糖化工艺研究进展 (5)1.2．1常压蒸煮工艺 (5)1.2．2同步糖化发酵工艺 (5)1.2．3生料淀粉发酵法 (5)2 生产方法的选择及论证 (5)2.1原料的选择及酒精生产原料状况分析 (5)2.1.1 淀粉质原料 (6)2.1.2 糖蜜原料 (6)2.1.3 纤维质原料 (6)2.1.4 木薯的选择 (7)2.2蒸煮工艺的选择 (7)2.3糖化工艺的选择 (7)3 生产工艺及技术要求 (9)3.1粉浆拌料 (9)3.2料浆输送 (9)3.3液化喷射器及蒸煮罐的选择 (9)3.4后熟器和气液分离器的选择 (10)3.5原料的糖化及冷却 (10)4 工艺计算 (11)4.1物料衡算 (11)4.1.1 生产过程物料衡算主要内容 (11)4.1.2 工艺技术指标及基础数据 (11)4.1.3 工艺流程示意图 (12)4.1.4 原料消耗计算 (12)4.1.5 蒸煮醪量的计算 (14)4.1.6 糖化醪与发酵醪量的计算 (16)4.1.7 酒精厂总物料衡算 (17)4.2蒸煮糖化各工段的物料和能量衡算 (18)4.2.1 蒸煮工段的物料和热量衡算 (18)4.2.2 糖化冷却工段的物料和热量衡算 (20)4.2.3 蒸煮糖化各工段能量及物料衡算表 (20)5.设备选型 (21)5.1连续蒸煮糖化设备的计算 (21)5.1.1 调浆罐计算 (21)5.1.2 预煮罐的计算 (22)5.1.3 液化喷射器选型 (22)5.1.4维持罐的计算 (23)5.1.5 后熟器的设计 (23)5.1.6 汽液分离器的计算 (24)5.1.7 真空冷却闪蒸器的计算 (25)5.1.8 糖化锅的选型 (26)5.1.9 糖化醪的冷却及换热器的设计 (26)5.2设备选型总汇 (27)6 生产车间的布置说明 (28)7结论及展望 (31)参考文献 (33)致谢 (34)1 前言酒精学名乙醇，分子式为C2H5OH,结构简单的醇类，无色透明的液体。
80000吨年啤酒工厂设计课程设计报告书
80000吨年啤酒工厂设计课程设计绪论第一节设计的任务要求和依据一、设计的任务及要求本设计是年产量为8万吨的8°淡色啤酒的啤酒厂，重点是产品的物料衡算，热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。
本设计的重点车间为糖化车间，重点设备为糖化，煮沸，发酵设备。
二、设计的依据本设计是以《啤酒工厂设计》为标准，通过综合运用大学四年自己所学到的知识付诸于实践当中。
参考了《发酵设备》、《生物工程工厂设计概论》、《化工原理》上下册、《发酵工厂工艺设计概论》、《啤酒工业手册》上下册等。
根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与各种计算。
第二节设计的原则、特点一、设计原则1、必须符合计划任务书的规定和要求。
各阶段工作要有明确的进度。
课程设计要有计划的进行。
2、本设计争取做到积极采用和大力发展新技术，吸收科研和技术改造的新成果，力求技术上具有现实性和先进性，经济上有合理性。
3、设备选用时，应满足生产工艺要求，同时安全可靠，尽量选用成套设备，通用设备，以利于提高机械化程度，方便生产，节约投资。
4、本设计尽量少或不占耕地，选择流程尽量减少，避免污染物排放。
尽量减少三废处理量，同时注意节能和充分利用余热。
5、结合实际，根据国家的所需而合理决定工厂的产品品种及合理安排工厂的产品方案，兼顾经济效益和社会效益，以最小投资，换回最大的经济效益。
二、设计特点1、本设计从实际出发，讲究效益，生产的各个环节中力图以较少的人力、物力、财力取得较大的经济效益。
此为本设计的指导思想，亦是本设计最主要的特点。
2、本设计从国内市场的销售来确定产品，使产品在市场上具有较强的竞争力。
3、本设计的厂址在城市近郊，在劳动力，动力、水的供应，排水工程及生活设施等方面能利用城市原有的设施，减少投资。
4、本设计从节约用地出发，充分利用厂房设备来安排产品，对于那些类型不相同，生产设备，生产条件十分相同，甚至是用同一厂房，设备来生产不同产品，这对于厂房用地，设备投资都很有利。
年产10万吨燃料乙醇糖化车间设计
2483.2×10%×70%×300 =2.61kg） 20000
式中70%为酒母的糖化液占70%，其于为稀释水和糖化剂。
蒸煮醪量的计算
根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:2粉浆量为： 2483.2×（1+2）=7449.6kg
蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降 温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与 热量衡算同时进行，因而十分复杂。为简化计算，可按下述方法近似计 算。 假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50℃，应用喷射液化器使粉 浆迅速升温至105℃，然后进入维持管维持5-min，再经真空闪急蒸发冷 却至95℃，进入液化罐60min，进真空冷却器冷却至63℃后入糖化罐 30min。
1627.2
=1788（kg）
100%-9.0%
（5） 生产1000kg普通三级酒精甘薯干原料消耗量 据基础数据给 出，甘薯干原料含淀粉72%，故1吨酒精耗甘薯干量为：
1788÷72%=2483.2（kg）
（6） α-淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g的 α–淀粉酶使淀 粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量。 -淀粉酶用量按8u/g原料计 算。
原料消耗的计算
（1） 淀粉原料生产酒精的总化学反应式：
糖化： （C6H10O5）n + nH2O——nC6H12O6
162
18 180
发酵： C6H12O6——2C2H5OH + 2CO2 180 92 88
年产10万吨燃料乙醇糖化车间设计
8022.9 - 8022.9×3.44（102-95） =7937.8 (kg) 2748.9-115×4.18
式中 2271——95度饱和蒸汽的焓（kJ/K） 经真空冷却后最终蒸煮醪量为：
水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%则生产1000kg95%（
体积分数）酒精成品有关的计算如下：
（1） 的成熟发酵醪量为：
F1 = 1000×95% × （100+5+1） ÷100 = 8492.2(kg) 98%×2.1%
（2） 接种量按10%计，则酒母醪量为：
8492.2/1.06 ×10% =728.2 (kg)
原料消耗的计算
（1） 淀粉原料生产酒精的总化学反应式：
糖化： （C6H10O5）n + nH2O——nC6H12O6
162
18 180
发酵： C6H12O6——2C2H5OH + 2CO2 180 92 88
(2) 生产1000kg无水酒精的理论淀粉消耗量
有上式可求的理论上生产1000kg无水酒精所耗的淀粉
量为：
1000×163÷92=1760.9（kg）
（3）生产1000kg酒精的理论淀粉消耗量
普通酒精的乙醇含量在95%（体积分数）以上，相当
于92.41%（质量分数），故生产1000kg普通 酒精理
论上须淀粉量为：
2021/5/18
5
1760.9×92.41%=1627.2（kg）
(4) 生产1000kg普通三级酒精实际淀粉消耗量 实际上，整个生产过程经历原料处理、发酵及蒸馏等工序，要 经过复杂的物理化学和生物化学反应，产品得率必然低于理论率 。据实际经验，各阶段淀粉损失率如表所示。 表一
年产10万吨酒精发酵车间设计01
硫胺素(微克)
年产10万吨酒精发酵车间设计01
摘要
酒精在我国酿酒行业、化工行业等，都发挥着重要作用。食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。
本设计是对年产10万吨酒精工厂发酵车间工艺设计。主要包括酒精生产的工艺流程设计、工艺计算、全厂物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、各个工段物料和热量衡算（蒸煮工段、糖化冷却工段、发酵工段、蒸馏工段以及酒精生产过程中的供水供气衡算）、设备的设计与选型（包括发酵罐、预发酵罐、酒精捕集器、酒母培养罐，泵），厂房的整体布置和轮廓设计、发酵车间的布置设计。绘制酒精生产工艺流程图、发酵车间带控制点工艺流程图和发酵车间平面、立面布置图。
从粮食、薯类、糖蜜三类原料来看食用酒精产成品的质量，粮食酒精最优，其次是薯类酒精，最差的是糖蜜酒精。
食用酒精使用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后，经过过滤、精馏来得到的产品，通常为乙醇的水溶液，或者说是水和乙醇的互溶体。
蒸馏法提高酒精浓度最多能到73%左右，因为乙醇和水会形成共沸混合物。
食用酒精的度数是不确定的，通常为食用酒精的纯度为95%。
第1章 全厂工艺论证
1.1生产原料：木薯（淀粉质原料）
1.1.1木薯的主要成分
木薯起源于热带美洲，广泛栽培于热带和部分亚热带地区，主要分布在巴西、墨西哥、尼日利亚、玻利维亚、泰国、哥伦比亚、印尼等国。中国于19世纪20年代引种栽培，现已广泛分布于华南地区，广东和广西的栽培面积最大，福建和台湾次之，云南、贵州、四川、湖南、江西等省亦有少量栽培。木薯的营养成分如表1-1所示。
1.6酒精的蒸馏和精馏工艺及分支筛脱水工艺10
1.6.1蒸馏车间操作流程10
正文年产8万吨淡色啤酒厂糖化车间设计(正文)
一．可行性报告1.1项目建设的背景和意义建设的背景味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodiumglutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和 L—型两种光学异构体。
味精具有很强的鲜味(阈值0.03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。
1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂。
味精主要用于提高菜肴及各种食物的食用鲜味，增强人们的食欲。
作为食物的可溶性成分溶于食物溶液或人的唾液中，从而刺激舌头的味蕾，通过味蕾中的味觉中枢神经传到大脑的味觉中枢，经大脑分析后产生菜食味道鲜美的味觉。
味精进入人体后，遇到胃酸会很快转化为易被人体吸收的谷氨酸，谷氨酸经消化道吸收构成蛋白质，人脑在工作时，所需要的能量主要依靠氨基酸来提供，所消耗的氨基酸中，谷氨酸所占比例最大。
在参与人体脱氨基、转氨基、解氨、脱羧反应中起着重要作用。
除此之外，经研究发现，它能与血氨结合形成对人体无害的氨酰胺，谷氨酰胺的合成过程不仅是解氨毒的重要方式，也是氨的运输和储存形式。
可用于肝昏迷回复和严重肝功能不全，具有调节人体酸碱平衡的作用，防止酸中毒，对治疗神经衰弱和防止癫痫也有一定疗效。
1.2产品需求初步预测2001年，味精的全球销售量达到150万吨，而我国2001年味精产量为91.29万吨；工业总产值达到 137.08 亿元；销售收入为94.38亿元。
近十年来，随着人们生活水平的提高，味精的需求量不断增加，从总体上说，我国作为世界上人口最多的国家，味精行业的发展前景是比较广阔的。
大连经济技术开发区21世纪中国重点开发的环渤海经济圈内的重要生长点，交通极为便利。
在大连经济技术开发区建厂不仅靠近东北原料充足，便利的交通方便产品的销售，该项目建成后，对于壮大当地的经济实力，推动地方经济的发展起到很大作用。
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年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算
2、原料消耗的计算
（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化：
162 18 180 发酵：
180 46×2 44×2
（2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v ），相当于92.41%（质量分数））：
（3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量：
则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为：
（4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg 酒精薯干量为:
若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为：
（5）α-淀粉酶消耗量
薯干用量：2767.69kg;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g
则用酶量为：
（6）糖化酶耗量
酶活力：20000u/g;使用量：150u/g
则酶用量：
612625106)O H nC O nH O H C n →+（2
52612622CO
OH H C O H C +→)(2.162792/162%41.921000kg =⨯⨯)(1799%
55.9%1002
.1627kg =-)(69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G )(07.11)(1007.112000
8
1069.276733kg g =⨯=⨯⨯)(76.20)(1076.2020000
150
1069.276733kg g =⨯=⨯⨯
酒母糖化酶用量（300u/g 原料，10%酒母用量）：
式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为20.76+2.78=23.54)(kg
（7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的0.1%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:0.1%⨯m
3、蒸煮醪量的计算
淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为： 假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50ºC ，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105ºC ，然后进入罐式连续液化器液化，再经115ºC 高温灭酶后，在真空冷却器中闪蒸冷却至63ºC 后入糖化罐。
干物质含量B0=87%的薯干比热容为：
粉浆干物质浓度为：
蒸煮醪比热容为： 式中 cw ——水的比热容[kJ/(kg ·K)]
（1） 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：8303.07＋8303.07×3.63×(105－50)
／(2748.9－105×4.18)＝9020.69(kg)
（2） 经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：
式中：2253——第二液化维持罐的温度为102ºC 下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg ）。
（3）经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为：
式中:2271——95ºC 饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg ）
（4）经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：
式中:2351——真空冷却温度为63ºC 下的饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg ).
4、糖化醪与发酵醪量的计算
设发酵结束后成熟醪量含酒精10%（体积分数），相当于8.01%（质量分数）。
并设蒸馏效率为98%，而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000kg 95%（体积分数）酒精成品有关的计算如下： （1）需蒸馏的成熟发酵醪量为：
F 1＝1000×92.41%÷(98%×8.01%)×(100＋5＋1)÷100＝12478.6（kg ） （2）不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为： （3）入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为： )
(78.220000300
%67%1069.2767kg =⨯
⨯⨯)(07.83032169.2767kg =+⨯
）（)]/([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C ∙=-=%75.21)1004(871=⨯÷=B )]/([63.318.4%)75.210.1(63.1%75.21)0.1(1011K kg kJ c B c B c w
∙=⨯-+⨯=-+=)(89772253
)
102105(63.39020.699020.69kg =-⨯-)(55.88762271)95102(63.389778977
kg =-⨯⨯-)
(84382351)6395(63.355.887655.8876kg =-⨯⨯-)(3.11772%1066
.124781kg F ==质量分数）（,/%56.76
.12478%98%41.921000W W =⨯⨯
（4）相应发酵过程放出CO2总量为：
（5）接种量按10%计，则酒母醪量为m ：
（6）糖化醪量 酒母醪的67%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为：
5.废醪量的计算
设进塔的醪液（F1）的温度t1=70ºC ，排出废醪的温度t4=105ºC ；成熟醪
固形物浓度为B1=7.5%，塔顶上升酒汽的乙醇浓度50%（体积分数）即47.18%（质量分数）。
则：
① 醪塔上升蒸汽量为
② 残留液量为 ③ 成熟醪比热容为：
④ 成熟醪带入塔的热量为：
⑤ 蒸馏残留液固形物浓度为：
⑥ 蒸馏残留液的比热容为：c 2=4.18（1－0.378B 2）=4.039（k j ／kg ）
⑦ 塔底残留液带出热量为：Q 4=WxCit 4=10479.1×4.039×105=4.74×6
10（kj ） 查附录得50%（v ）酒精蒸汽焓为i=1965k j ／kg ，故有： ⑧ 上升蒸汽带出热量为：Q 3=1999.5×1965=3.93×6
10（kj ）
塔底采用0.05MPa （表压）蒸汽加热，焓为2689.8k j ／kg ；又蒸馏过程热损失Qw 可取为传递总热量的1%。
根据热量衡算，可得消耗的蒸汽量为： Di=（3.93×6
106+4.74×6
10—3.46×6
10）÷（2689.8—4.18×105）÷99%=2338（kg ）
若采取直接蒸汽加热，则塔底排出废醪量为：Ws+D=10479.1+2338=12817.1(kg) 6.年产80000吨淀粉原料酒精厂总物料衡算
前面对木薯干淀粉原料生产1000kg 燃料酒精(95%,体积分数)进行了物料衡算.以下对年产80000吨木薯干原料燃料酒精厂进行计算.
(1)酒精成品
)(90246
44
%98%41.921000kg =⨯⨯)
(2.115210*********.11772kg =⨯++）（)
(1.12215%673.1034%1109023.11772kg =⨯++)(5.199918
.4756
.76.124781kg V =⨯
=)
(1.104795.19996.12478kg W x =-=[])/(96.3%)5.795.0019.1(18.4)95.0019.1(18.411K kg kJ B c ∙=⨯-=-=)(1046.37096.36.1247861111kJ t c F Q ⨯=⨯⨯==%
93.81
.10479%
5.7
6.12478112=⨯==x W B F B
日产食用酒精量为:80000÷200=400(t)
实际年食用酒精总产量为:400×200=80000(t/a) (2)主要原料木薯干用量
日耗量为:69.2767×400=1107076(kg/d)
年耗量为:1107076×200=2.21×8
10(kg)=221415.2(t/a )
7、年产80000t 酒精工厂设计物料衡算结果如下表：。