毕业设计----年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

毕业设计（论文）

毕业设计(论文)题目 年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

absdract

Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as people's daily life and scientific research. The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world. The output is increased progressively year by year. The ability for producing alcohol of the fermented law will become the sign of a national economic strength. The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment, it suck candy material like,sugarcane, sweet potato, carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. This law raw material sources are abundant , the environmental protection of the production process, is worth popularizing in a more cost-effective manner. Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus , strive to make the theory combine with practice.

Keyword: Alcohol Fermented law Fermented workshop

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。

关键词: 酒精 发酵法 发酵车间

一 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(℃)： -114.1 沸点(℃)： 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(19℃) 燃烧热(kJ/mol)： 1365.5 临界温度(℃)： 243.1 临界压力(MPa)： 6.38 辛醇/水分配系数的对数值： 0.32 闪点(℃)： 12 引燃温度(℃)： 363 爆炸上限%(V/V)： 19.0 爆炸下限%(V/V)： 3.3 溶解性： 与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。

二.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，是汽油燃烧完全，大大节能和环保的；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.合理利用酒精可提高白酒质量，充分利用酒精以提高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。2.降低浑浊度，勾兑酒精酒体纯净，既卫生又安全，而且透明度高，加水不浑浊。

3.酒精再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以餐饮业的燃料；可作为细胞生物学实验和研究使用的优良的固定剂和脱水剂，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。

三.世界酒精生产状况

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。

四.我国酒精行业基本状况

我国的酒精工业始于1900年黑龙江哈尔滨市，建国前全国的总产量已居世界第三位。我国酒精总产量还不到一万吨，新中国成立后历经50年的发展初步形成了企业生产，工厂设计，科学研究，人才培训，综合利用，检验检测，产品销售等一个完整的酒精工业体系，中国的酒精产量已增长到300万吨，跃居世界第三。其中年产5万吨以上企业10家。3万吨的企业20家，万吨以上的70家。

2000年我国政府燃料酒精规划的实施标志着中国酒精产业还要上一个台阶，2003年吉林（一期年产量30万吨）大型燃料酒精企业的投产。说明中国酒精生产能力已接近世界先进水平，但有专家指出：目前，中国玉米燃料酒精生产企业需进一步提高的工艺环节。包括干法脱胚制油，中温双酶法糖化，浓醪连续发酵，多塔差温蒸馏，废热多效真空蒸发；CIP清洗系统等。2001年中国酿造酒工业协会酒精分会开始创办专业刊物《酒精》，说明中国酒精产业又开始了一个科研与生产相结合的新阶段。

五.酒精工业发展趋势

随着酒精工业的不断发展，酒精工业已逐步从传统工艺的模式中解放出来。广大工程技术人员都在努力研究和开发新工业，新设备，选育新的高产稳定的菌种。由于世界范围内耕地面积都在不断减少。以淀粉质原料生产酒精的比例也在减，以糖蜜为原料生产酒精的比例却有明显提高。具有关报道，全世界酒精生产所用原料的各种比例为45%，石油裂解废气乙烯占0%淀粉质原料占16%。亚硫酸盐纸浆液占7%，野生植物约占12%。这些数据表明，将来的酒精生产原料可能以含有可发酵性工业废气物为主。

为了进一步提高酒精生产工艺。各国的工程技术人员都在研究新型的酒精发酵方法，如现在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法，耐高温活性干酵母法等新的发酵工艺。再设备方面也有不少生产反应器出现，如单罐连续搅拌反应器，

酒母回用连续搅拌反应器，塔式反应器，细胞固定化反应器等，再新原料利用方面都有很大改进，以上所提到的酒精生产工艺和设备，再某些方面还存在不足之处。但基本上反映了酒精工业今后的发展方向。

六.酒精工业生产方法

目前酒精工业的生产方法，归结起来主要有两种类型：一种是利用酒精酒母发酵生产酒精。另一种是利用石油原料采用化学合成方法生产酒精。我国农副产品资源丰富，所以，主要采用微生物发酵法。微生物发酵法在采用不同发酵原料时生产酒精的工艺有所不同，主要分为淀粉质原料酒精生产工艺，糖蜜原料酒精生产工艺，工厂废液及纤维素原料酒精生产工艺等。常用淀粉质原料有薯类，谷物类，和某些含淀粉较多野生植物。

七.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。

发酵法生产酒精的能力将成为一个国家经济实力的标志，因为作为可再生能源的酒精，在经历一个多世纪的发展中，始终与能源密切相关，特别是巴西从1975年就开始的甘蔗，糖蜜为原料生产酒精的成功实践，提醒各国政府：10%以上能源添加储备在自己的国土上。

现在可以说石油利用干乙醇发酵的谷物等原料都源于太阳能的储备。发酵法生产乙醇比石油更有优势的地方是发酵法效率高，原料年年种，年年收。不用像开采石油那样投资巨大。根据当今农业。酒精生产能力，改造汽油发动机和柴油发动机的能力，相信不久的将来，一个良性循环的能源资源将更多的出现在世人面前。

一. 物料衡算

（一）100000吨淀粉原料酒精厂全厂物料衡算

1. 全厂物料衡酸的内容

（1）原料消耗的计算 主要原料为甘薯干，其他原料有淀粉酶，糖化酶，硫酸氨，硫酸等。

（2）中间产品 蒸煮醪，糖化醪，酒母醪，发酵醪等。

（3）成品，副产品以及废气，废水，废渣即酒精，杂醇油，二氧化碳和废糟等。

2. 工艺流程示意图

生产工艺采用双酶糖化，间歇发酵，如图

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