酒精生產(chǎn)總物料衡算產(chǎn)量:10200產(chǎn)品質(zhì)量:國際燃料酒精,%以上。

主原料:國內(nèi)酒精企業(yè)玉米粉脫胚去皮淀粉含量68%,利用率為80%-92%,水分14%。

酶用量:耐高溫-淀粉酶用量8原料,糖化酶用量為100原料,酒母糖化醪用糖化酶量200原料。

硫酸銨用量:81酒精供應(yīng)氮源。

硫酸用量:調(diào)整。

二、100001玉米淀粉燃料酒精廠全廠總物料衡算1、%成品酒精1000作為計(jì)算的基準(zhǔn)。

淀粉原料生產(chǎn)乙醇的總化學(xué)反應(yīng)式為:+€€2+26105261262524-2-1糖化階段:+€6105261264-2-216218180發(fā)酵階段:€2+261262524-2-3180246244每生產(chǎn)1000燃料酒精的理論淀粉消耗量:由式4—2—2和4—2—3可求得理論上生產(chǎn)1000燃料酒精%%所消耗淀粉量為:1000,%,162=,46生產(chǎn)1000燃料酒精實(shí)際淀粉耗量:實(shí)際上,整個(gè)年產(chǎn)過程經(jīng)受的各工序,如原料處理、發(fā)酵及蒸餾等,要經(jīng)過簡單的物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng),所以產(chǎn)品得率必定低于理論產(chǎn)率。

據(jù)實(shí)際生產(chǎn)閱歷,生產(chǎn)中各過程各階段淀粉損失率如表4—1所示。

表4—1生產(chǎn)過程淀粉損失一覽表生產(chǎn)工序淀粉損失緣由淀粉損失量%,一般在整個(gè)生產(chǎn)過程中淀粉利用率在91~92%之間,若以上表為依據(jù),%計(jì)算,每生產(chǎn)1000燃料酒精實(shí)際淀粉耗量為:-%-%%,屬于中等水平。

生產(chǎn)1000燃料酒精干玉米原料消耗量:依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)給出,國內(nèi)酒精企業(yè)玉米粉脫胚去皮淀粉含量68%,利用率為80%-92%,取90%計(jì)算,則每生產(chǎn)1000燃料酒精需要的玉米量為:%90%=,這樣以玉米為原料需要量為:—,%式中——%燃料酒精的原料量,;——每100原料其中所含淀粉量,;——每生產(chǎn)1000燃料酒精需要糖化劑所消耗的淀粉量,;0在生產(chǎn)中往往需要計(jì)算淀粉的出酒率,以便于了解生產(chǎn)狀況和評價(jià)生產(chǎn)水平,淀粉出酒率的計(jì)算式如下:100=一%+式中——包括各種不同等級生產(chǎn)成品酒精的數(shù)量,;——%燃料酒精的原料量,;——每生產(chǎn)1000燃料酒精需要糖化劑所消耗的淀粉量,,;耐高溫-淀粉酶耗量:本設(shè)計(jì)選用酶活力為20000的-淀粉酶使淀粉液化,促進(jìn)糊化,可削減蒸汽消耗。

耐高溫-淀粉酶消耗量按8原料計(jì)算。

則用酶量為:=:本設(shè)計(jì)選用糖化酶活力為100000,使用量為100原料,則糖化酶消耗量為:€,糖化酶耗量還包括酒母糖化酶。

用量為200原料計(jì),且酒母用量為10%,則酒母糖化酶耗量:%70%202300000€%為酒母的糖化液占70%,:硫酸銨用于酒母培育基的氮源補(bǔ)充,%,設(shè)酒母醪量為,則硫酸銨耗量為:%002、輔料消耗計(jì)算1、蒸煮醪所需輔料的計(jì)算依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,連續(xù)蒸煮首先將粉碎原料在配料調(diào)漿罐內(nèi)與溫水混合,加水比一般為1:3左右,則粉漿量為:1+3=,在后熟器和氣液分別器減壓蒸發(fā)、冷卻降溫,這樣隨著蒸煮過程的進(jìn)行,蒸煮醪量將隨時(shí)間發(fā)生變化,要準(zhǔn)確知道數(shù)量變化必需與熱量衡算同時(shí)進(jìn)行,現(xiàn)在按噴射液化連續(xù)蒸煮工藝條件進(jìn)行估算。

調(diào)漿的粉漿溫度為65,,使粉漿溫度快速升至145,然后進(jìn)入維持罐保溫液化5—8,真空閃蒸冷卻至95后進(jìn)入液化罐反應(yīng)約60后,進(jìn)真空冷卻器冷卻至63后糖化30。

干物質(zhì)含量0=86%的玉米比熱容為:0=1—=粉漿干物質(zhì)含量:1==%蒸煮醪比熱容:產(chǎn)10+-1=%+1—%=式中——由于在加熱冷卻過程中,蒸煮醪濃度隨時(shí)間變化,比熱也應(yīng)當(dāng)有變化,但變化不大,所以假定蒸煮過程比熱容恒定。

經(jīng)噴射液化器加熱后蒸煮醪量為:145—65+-=14090%——噴射液化器加熱蒸汽的焓,量為:—1^34^5!——下飽和蒸汽的汽化潛熱經(jīng)汽液分別器后的蒸煮醪量為:—95-=經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪液量為:95—63—=——真空冷卻溫度為63下飽和蒸汽的汽化潛熱從計(jì)算結(jié)果可以看出,粉漿雖然經(jīng)過多次的加熱和冷卻過程,但是到糖化鍋的醪量并沒有大的變化,這表明只要將蒸煮冷卻過程的二次蒸汽充分利用,可以大大削減酒精生產(chǎn)過程的熱量消耗。

2、糖化醪與發(fā)酵醪所需輔料的計(jì)算蒸煮醪在糖化鍋內(nèi)加入曲乳或液體曲,并取部分糖化醪去做酒母。

設(shè)發(fā)酵結(jié)束后成熟醪量酒精含量以10%計(jì),%,蒸餾效率為98%,而且發(fā)酵罐酒精搜捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分別為成熟醪量的5%和1%,%酒精的成品有關(guān)計(jì)算如下:待蒸餾的成熟發(fā)酵醪量為:=%98%%100+5+1%=:%98%%=%相應(yīng)酒母培育和發(fā)酵過程放出二氧化碳量為:%4498%46=%。

若發(fā)酵成熟醪不計(jì)酒精捕集器和洗罐水量,則成熟發(fā)酵醪量為:100+5+1%=按接種量10%計(jì)算需要酒母醪量0為:+-100+10%10%=酒母醪是70%糖化醪,30%補(bǔ)充糖化劑與稀釋水。

需要做酒母的糖化醪占全部糖化醪的7%。

則糖化醪量:+100+10%+%=:-%=%、成品與廢醪量計(jì)算以半直接式酒精發(fā)酵醪蒸餾的三塔流程進(jìn)行計(jì)算。

~3%,所取醛酒量的原則是:保證成品質(zhì)量前提下,取得越少越好,這與操作水平有關(guān),現(xiàn)在取醛酒2%,則生產(chǎn)1000成品酒精其中醛酒產(chǎn)量為:《酒精工業(yè)手冊》10002%=20故實(shí)際合格成品酒精產(chǎn)量:1000—20=~%,%,%€5廢醪應(yīng)為成熟發(fā)酵醪中除去部分水和酒精及其它揮發(fā)組分后的殘留液,由于是直接蒸汽加熱,還要加入蒸汽冷凝水。

應(yīng)對醪塔進(jìn)行具體的物料和熱量衡算如設(shè)進(jìn)塔醪液進(jìn)醪溫度為]=70,塔底排醪溫度為4=105,成熟醪內(nèi)含固量為]=%,塔頂上升酒精蒸汽的濃度取50%%計(jì)算。

醪塔上升蒸汽量為:%==%乙殘留液量為:=-==-11成熟醪的比熱容為:1=—%=成熟醪帶入塔的熱量為:===蒸餾殘留液的固含量:=%%2=蒸餾殘留液的比熱容為:=-—.181-%=.0412塔底殘留液帶走的熱量為:===