食用酒精工厂的设计概述.docx
《食用酒精工厂的设计概述.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《食用酒精工厂的设计概述.docx(67页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、东北电力大学本科毕业设计说明书(论文)毕业设计说明书作 者: 学 号: 院 系: 专 业: 题 目:年产12万吨食用酒精工厂的设计 设计重点:双酶法液糖化 指导者: 评阅者: 2012 年 6 月 吉 林- 1 -摘 要摘 要本设计为年产12万吨酒精工厂的设计。依据要求选择以玉米为原料,耐高温-淀粉酶作为液化酶;-淀粉酶作为糖化酶;安琪牌高温酒精活性干酵母作为酵母菌。在工艺上的选择有双酶法液糖化工艺,目的是将淀粉变成可发酵性糖,经过细胞内酒化酶的作用生成酒精与CO2,再通过细胞膜将这些产物排出体外。所需的工艺2指标有加水比1:3.5,拌料罐内pH值6.5,液化温度90100,糖化醪pH值4.0
2、4.5,糖化温度6065,糖化时间1.5 h等。五塔压差蒸馏工艺,分子筛工艺,通过物料衡算、设备选型计算、水电气耗的计算等合理优化设计生产工艺过程。关键词:酒精 玉米 粉碎 双酶法液糖化 发酵 蒸馏II东北电力大学本科毕业设计说明书(论文)AbstractThe design for the design of an annual output of 120,000 tons of ethanol plants. According to the asked to select from corn, thermostable a-amylase as amylase; -amylase, gl
3、ucoamylase; Angel brand high temperature alcohol active dry yeast as the yeast. Choice in the technology solution with dual enzymatic saccharification process, the starch into fermentable sugar, alcohol and CO2, after liquor role of enzymes within the cells generated and excreted through the cell me
4、mbrane. Add water required for process indicators than 1:3.5 the spices tank pH of 6.5, the liquefaction temperature of 90 to 100 C, mash pH of 4.0 to 4.5, saccharification temperature of 60 65 C for 1.5 h saccharification time. The five-tower differential pressure distillation process, the molecula
5、r sieve process, by material balance, equipment selection, calculation, water, electric power consumption calculation optimized design and production process.Key words:Alcohol Corn crushed Dual enzymatic liquid glycosylated Ferment Distillation目 录目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论- 5 -1.1 酒精的主要性质- 5 -1.2
6、 酒精的应用- 5 -1.3 我国酒精工业的发展史- 5 -1.4 世界酒精工业的发展史- 6 -1.5酒精工业的发展趋势- 7 -第2章 设计概论- 8 -2.1 设计的目的- 8 -2.2 设计的任务- 8 -2.3 设计的指导思想- 8 -2.4废水处理- 9 -2.4.1酒精废水- 9 -2.4.2 环保措施CO2的回收利用- 10 -2.4.3 杂醇油的回收利用- 11 -第3章 规模及产品规格- 12 -3.1主要原辅料- 12 -3.2原辅料的规格及质量标准- 12 -3.3 水的质量标准- 13 -第4章 工艺设计- 16 -4.1淀粉质原料酒精生产的总工艺流程- 16 -4.
7、2总工艺流程说明- 17 -4.2.1原料预处理- 17 -4.2.2原料的蒸煮- 17 -4.2.3糖化- 18 -4.2.4酒母- 19 -4.2.5发酵- 19 -4.2.6蒸馏- 20 -4.3双酶法液糖化- 21 -4.3.1 主要原辅料及工艺参数- 21 -4.3.2 双酶法玉米酒精生产工艺流程- 22 -4.3.3 双酶法玉米酒精生产工艺流程说明- 22 -4.3.4 双酶法酒精生产工艺特点:- 23 -第5章 物料衡算- 24 -5.1 基础数据- 24 -5.2原辅料消耗计算(以生产1000kg国标食用酒精为例)- 25 -5.2.1原料计算- 25 -5.2.2辅料计算-
8、26 -5.3 蒸煮醪量计算- 26 -5.4糖化醪与发酵醪量计算- 27 -5.5 蒸馏醪液与成品计算- 28 -5.6 耗水量的计算- 29 -5.7 蒸汽消耗量的计算- 30 -5.8 根据要求实际原料耗算一览表- 30 -第6章设备的选型及计算- 33 -6.1 气流输送装置的选型计算- 33 -6.2 粉浆罐- 35 -6.3发酵罐- 36 -6.4酒母罐- 36 -6.5搅拌器- 37 -6.6 酒精蒸馏设备及计算- 37 -6.6.1 蒸馏塔的设计- 37 -6.6.2塔径的计算- 41 -6.6.3塔负荷的确定- 44 -6.6.4 袍罩的设计- 45 -6.6.5 溢流装置的
9、设计- 46 -6.6.6 塔板数的确定- 47 -6.6.7 塔板的溢流装置和流体力学计算- 48 -6.6.8 塔的有效操作范围与安全操作范围- 51 -第7章 重点工段的设计与计算- 54 -7.1蒸煮锅和后熟器- 54 -7.2糖化罐- 56 -7.3连续液糖化设备的计算- 57 -第8章全厂总体平面设计- 62 -8.1 厂址的选择的基本原则- 62 -8.2 总体平面设计的要求- 62 -8.3 全厂总平面设计- 63 -结束语- 64 -参考文献- 65 -致 谢- 66 -东北电力大学本科毕业设计说明书(论文)第1章 绪论1.1 酒精的主要性质酒精是一种无色透明、易挥发、易燃烧
10、,不导电的液体1。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。学名是乙醇,分子式C2H5OH,(酒精燃烧C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O)因为它的化学分子式中含有羟基,所以叫做乙醇,比重0.7893(20/4),相对分子质量46.07,相对密度0.7893,凝固点-117.3,沸点78.2,闪点14。能与水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。有吸湿性,自燃点390430,乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,爆炸极限为3.3%19%(V)。1.2 酒精的应用酒精广泛地应用于国民经济的许多部门2:在食品工业中,酒精是配置各类白酒、果酒、药酒和生产食用醋酸及食用香精的主要原料;它也是许多化工产品不可缺少
11、的基础原料和溶剂,利用酒精可以制造合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、酯类、环氧乙烷、氯乙醇、二氯乙烷和乙基苯等大量化工产品;它是生产油漆和化装品不可缺少的溶剂;在医药5工业和医疗事业中,酒精用来配制、提取医药制剂和作为消毒剂;燃料生产,国防工业等其他工业部门也需要大量的酒精。酒精工业与其它工业相比具有投资少、见效快的特点,而且生产工艺简单、稳定,不易造成原料浪费。可以利用农副产品、野生植物等再生资源进行酒精生产。随着社会的进步和人民生活水平的提高,市场对酒精产品的需求也逐步提高,而从国际上酒精消费的格局来分析,酒精作为替代能源将是生物发酵法酒精最大的潜在市场。1.3 我
12、国酒精工业的发展史酒精生产是在酿酒的基础上发展起来的3,我国劳动人民早在4000多年前就会酿酒。但是由于当时的生产技术水平和认识水平的局限性,使酒精生产受到限制。直到1902年,我国酒精工业才开始起步。当时在福建省建立了一间以甘薯干为原料的生产酒精工厂。到了1934年。中国酒精厂在上海建成,该厂主要以甘蔗糖蜜和甘薯干为原料生产酒精。酒精不仅可作为一种燃料,更是一种战略物资,世界上2/3的酒精被用作燃料。发展酒精不仅可以促进农业的可持续发展,并且可以作为清洁能源代替汽油或汽油添加剂,减少工业大气污染,保护环境,同时也可缓解原油进口的压力。中国的酒精工业4始于1900年黑龙江省哈尔滨市,虽经190
13、01949年约50年的演变和设备技术的发展,但全国酒精总产量还不到一万吨。19492000年,中国的酒精产量迅速增长到300万吨,跃居世界第三位。新中国成立后,历经50年的发展初步形成了企业生产,工程设计,科学研究,人才培养,设备制造,综合利用,环境保护,标准制定,检验检测,成品运输,产品销售第一个完整的酒精工业体系。中国现有发酵法酒精生产能力已达500万吨,其中年产5万吨以上的企业10家,3万吨级的企业20家,1万吨级的企业50家。中国酒精产业虽然有专业厂200家,设有酒精车间的企业500家,总体上看,生产规模小,生产技术落后的小型酒精企业的数量还很多。自1989年中国安徽特级酒精厂5从法国
14、Speichim公司引进六塔差压蒸馏全套设备和技术投产后,我国酒精质量上了一个新台阶。1996年黑龙江华润酒精有限公司年产24万吨优质食用酒精生产线的投产标志着中国酒精行业初步完成了引进和消化现代国外大型酒精生产技术。中国政府在2000年决定将燃料酒精开发生产使用列入第一个五年计划,标志着中国酒精产业还要上一个大台阶,2003年吉林(一起年产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。河南、安徽、黑龙江等省燃料酒精企业也已相继投产,为2008年北京举办奥运会提供绿色环保燃料打下基础。1.4 世界酒精工业的发展史2003年世界产酒精302万吨6,2004年产342万吨
15、,预计2005年产4057万吨,2010年达到5680万吨;其中燃料乙醇产量以每年510%的速度增长,2004年产2563万吨,预计2005年产3108万吨,2010年达到4700万吨。目前7,全球酒精年产量约2525万吨(3.21010L),其中美国和巴西的酒精产量占全球总产量的66%。到2005年全球总产量将增至3394万吨。增长部分全部来自燃料酒精。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居世界第三位。巴西,预计其产量增长11 以上,而美国产量增长16,令人眩目,超过110亿升。这两个国家把其它国家远远地抛在了后面。例如在欧盟,酒精产量增长不到5。亚洲的产量
16、增长与欧盟差不多,而非洲和大洋洲的产量增长不到4%。全世界范围内燃料酒精的巨大利益似乎在改变着酒精国际贸易的方式。新的还没达标的地区将出现越来越多的国家试图达到京都协议的要求即通过增加燃料酒精的使用。这将是许多发展中国家的一个机遇,在这些国家,甘蔗酒精可以很低的成本生产。燃料酒精生产的波涛也将影响到传统的酒精市场。对从可更新能源生产酒精的支持,有可能给合成酒精的生产者提出挑战。另一方面,酒精消费者也许会从低价酒精中获益,因为大企业可能会增加开发的经济规模和经济模式。巴西主要以甘蔗汁生产燃料乙醇,2004年出口酒精1244万吨8。是世界最大的酒精输出国,占世界贸易量的30%,主要出口到美国、印度
17、等国。美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇,2004年产酒精1131万吨,2005年产酒精1300万吨,2006年将成为世界最大的酒精生产国。印度年产酒精162万吨,未来拟将产量扩大到占世界产量的10%。日本酒精年需求量为45万吨,其中21万吨用于食用,24万吨用于工业,自产7万吨, 其余的依靠进口,2004年从中国进口数量不大,主要从巴西进口(近年来,中国酒精的价格在与世界接轨,考虑到运距的问题,我国的酒精将具有较好的竞争力)。目前,我国逐步在汽油中添加10%的燃料乙醇,和下一步将在柴油中添加5%的燃料乙醇,到2008年对燃料乙醇的需求将达到406568万吨每年。韩国酒精年需求量为24万吨,其中
18、50%依靠进口。1.5酒精工业的发展趋势我国酒精生产以发酵法为主,大多数工厂是采用薯干和玉米为原料9。为了进一步提高酒精生产水平,各国的工程技术人员都在研究新型的酒精发酵方法,如目前已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法,耐高温活性干酵母发酵法等新的发酵工艺。在设备方面也有不少新型生物反应器出现,如单罐连续搅拌反应器、酵母回用连续搅拌反应器、塔式反应器、细胞固定化反应器等。酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。进一步改造了蒸馏塔板结构,并研究新的蒸馏工艺。目前研究较多的蒸馏工艺有高效节能的差压式蒸馏,膜分离酒精等。随着乙醇传感器和微机控制系统的应用,酒精工业的生产水平将有新的突破。第2章 设计概论
19、2.1 设计的目的通过毕业设计使我们在深入理解学过的专业理论知识的基础上,理论联系实际,熟悉酒精生产的工艺过程,树立正确的指导思想,选择合理的工艺流程和工艺条件,能独立进行物料衡算和设备的计算及选型,培养学生查阅文献资料,独立编写设计文件,熟练使用CAD软件绘图的能力,提高学生综合分析和解决生产实际问题的能力。为学生今后走上工作岗位打下良好的基础。2.2 设计的任务(1)以玉米为主要淀粉原料,采用发酵的方法生产酒精。生产规模为12万吨/年,生产中不能有次级酒精产品,全部为国标普通级食用酒精。(2)确定生产中原料、辅料消耗量及副产品生产量。并根据物料衡算结果,初步选择生产设备,绘制带控制点工艺流
20、程图(3)根据厂区总平面布置的基本原则,在自己设定的厂区平面上,将酒精生产的各个车间(包括辅助车间)合理的布置在厂区平面上。(4)根据初步设计阶段设备布置的基本原则,进行蒸煮糖化车间设备布置设计。2.3 设计的指导思想(1)在工艺上的选择和设备的选用上为确保工艺稳定、可靠和产品质量,部分采用了传统式,同时进行了革新改造,引进了一部分国外较先进的技术和设备。(2)设计中考虑尽量降低操作费用及啤酒的单耗量,使其具有上马快、收效大的特点。(3) 设计考虑到酒精厂今后的发展趋势(如增加品种、扩大产量等),在建筑和平面布置上及设备选取上,都留有适当的余地,同时又不致于造成现有设备、场地的太大浪费。(4)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 食用 酒精 工厂 设计 概述

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2035221.html