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1、摘 要摘 要本次设计为年产16万吨食用酒精厂初步工艺的设计，原料为玉米，厂址拟选择在吉林市。工艺上的设计为：高温双酶法液化糖化工艺以提高淀粉利用率；在发酵方面，采用了耐高温酒精酵母、大型发酵罐，外循环冷却连续浓醪发酵新工艺，可以提高生产效率；蒸馏车间采用五塔差压蒸馏来保证产品质量并提高热能利用率。通过物料衡算、设备选型计算，用汽计算等合理优化设计生产工艺过程。关键词： 食用酒精；工艺；糖化；发酵；蒸馏 II东北电力大学本科毕业论文说明书AbstractThe paper is the preliminary process design for the 160,000 tons edible
2、alcohol plant, the raw materials is maize, the site is intended to select the Jilin City. Workmanship is designed to that in cooking starch materials, using temperature dual enzymatic saccharification of liquefied starch to improve utilization; during fermentation, using a high-temperature applicati
3、ons Saccharomyces cerevisiae, a large fermentation tanks , the outer loop cooling continuous thick mash fermentation of new technology that can improve production efficiency; distillation plant using five differential pressure distillation tower to ensure product quality and improved utilization of
4、geothermal energy. By calculting material balance, equipment sizing, steam computing rational design to optimize the production process.Keywords: edible alcohol ；process ；saccharification ；fermentation ；distillation第1章 绪 论1.1 我国酒精工业的发展历史我国现代化酒精工业的发展历史不长，1907年德国人在哈尔滨建立的酒精厂是我国的第一个酒精厂；1920年福建酒精厂建立，原料是薯
5、干；1922年山东溥盆酒精厂投产，原料是甜菜糖蜜；1935年上海中国酒精厂成立，以进口甘蔗糖蜜为原料；这些是我国的第一批酒精厂。解放前夕，我国酒精工业发展十分缓慢，全国的酒精总产量不及万吨，淀粉利用率也仅有60%左右，生产工艺均为间歇法，原料不经粉碎，糖化剂为麦芽。50年代初期是我国酒精产业的恢复时期，酒精产量逐步恢复，随后进行技术革新，用微生物糖化剂代替麦芽，用前苏联的三段蒸煮代替间歇蒸煮，进而采用粉碎原料连续蒸煮；糖化方面采用混合冷却连续糖化，而后采用一级真空冷却连续糖化；糖蜜发酵实现了连续化，淀粉质原料的连续发酵也在一些工厂开始运转。70年代开始，我国酒精工业开始采用液体曲，随后糖化酶、
6、液化酶问世。80年代中，8085液化和其他低温蒸煮工艺开始在我国酒精工业中得到应用1。近年来，各种新技术、新设备、新菌种开始在我国酒精工业中得到应用，如高温a-淀粉酶、耐高温活性干酵母、差压蒸馏和酒糟处理技术，同时引进了国外的酒精联产饲料的成套技术和设备，使我国的酒精生产水平上了一个新的台阶。1.2 我国酒精工艺装备技术的发展新中国成立以来，我国酒精企业在科研部门、大专院校的密切配合和指导下，进行了一系列的技术革新，如间歇蒸煮改为连续蒸煮，间歇糖化改为连续糖化。液体曲的使用，糖蜜酒精的连续发酵，新型蒸馏塔的应用，设备工艺的改进及综合利用等方面都取得了很好的成绩。随着人民生活水平的提高，对食用酒
7、精的质量要求也越来越高，我国食用酒精企业开始从外国引进先进的技术和工艺，并对传统技术进行改革。谷类原料生产酒精排出的酒糟液采用全干燥法制取全价干酒糟的技术就是一个典型的例子，该技术不仅消除了酒糟废液的污染，同时又制得了国内市场紧俏的高蛋白饲料添加剂DDGS。酒糟离心液的回流节约了拌料用水和蒸汽，同时使可发酵性糖得到充分利用，提高淀粉出酒率。酒精发酵开始采用大罐连续发酵，螺旋板式换热器罐外冷却，此技术提高了设备利用率，并减少了设备内的死角。多效蒸馏技术的采用，使热能得到多次利用，能源利用更合理。在自控方面，我国大多数酒精厂在蒸煮糖化发酵蒸馏等工序只采用自动显示仪表，少数较大工厂在蒸馏工段采用微机
8、自动控制2。1.3 解决酒精生产问题的对策我国食用酒精生产普遍存在以下几方面问题：发酵酒精的生产成本高，生产食用酒精的原料受到土地和水资源的限制。生产过程能耗较高，尤其是蒸煮和酒精回收过程中能耗特别高。酒糟处理问题是当前酒精生产处理的一大难题。酒精发酵的强度问题。综上所述，酒精工业面临原料、成本、污染三大问题，解决这些问题可以从以下几方面着手：因地制宜的消化吸收国外先进技术，改进传统工艺，将重点放在高温双酶法液化糖化，大罐连续发酵，多效节能蒸馏，DDGS生产技术等方面全面系统的开发利用。搞好企业的深加工及综合利用，开发新工艺白酒，可节粮。开发洋酒，供出口，可为国家创汇。酒糟深加工为饲料，开发玉
9、米油等。搞好酒糟废液治理，实现达标排放，消除工厂污染源。如采用薯干土豆等淀粉质原料生产食用酒精的工厂，可以采用厌氧-好氧法处理的技术路线，投资少，见效快。以玉米等谷类为原料生产食用酒精的工厂可以采用全干燥法制取全价干酒糟的技术路线，提高原料利用率，为企业增效。由于计算机的发展和多领域内的应用，在未来的酒精生产中，采用微机控制系统应作为首选对象，解决传统自动化仪表不能达到控制质量要求的问题，提高自动控制质量。原料产区可以以生产酒精，酒糟治理，饲料加工，玉米油开发为主体，实现产业化联合的多种经营联合体。1.4 国内外酒精生产技术比较分析我国目前多数酒精工厂对原料成分利用不尽合理，有的企业仅利用淀粉
10、生产酒精及CO2等产品，一般以酒精为主导产品，如酒精的销售市场价格等因素影响，可能导致企业效益偏低，影响企业的正常生产。国外的酒精企业，尤以美国最突出，对淀粉的利用相对合理。以玉米为生产原料，一般将玉米经湿法粉碎工艺做成淀粉，然后淀粉直接液化糖化生产酒精，同时全面回收淀粉以外的各种副产品，并组成淀粉、酒精、饮料、油脂、养殖饲料等联合企业。18我国在以薯干为原料生产食用酒精的酒糟废液治理技术方面较为成熟，主要采用厌氧-好氧法，该方法能回收大量能源，并且没有二次污染。以玉米为原料生产食用酒精，国外的技术明显比我国先进许多。我国的吉林、黑龙江、上海、山东等一些省份的酒精厂先后从法国、奥地利、美国、意
11、大利等国引进酒精生产及DDGS技术，从工艺及装备来看，各有千秋。因此我国在引进设备和国产化方面应综合考虑，要突出技术的先进性。3.4第2章 设计概论2.1 毕业设计的目的本次设计旨在树立正确的设计思想，在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，选择先进可靠、安全适用的工艺流程和工艺条件及生产设备；技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。对物料、水、电、汽进行平衡计算，对主要生产设备进行选型与计算，同时进行重点设备的设计和重点车间平面布置设计以及全厂平面布置设计，并绘制图纸。通过毕业设计使学生熟悉酒精生产过程和解决一些工程技术问题，培
12、养学生独立查找、分析和使用技术资料，独立编写设计文件，熟练使用CAD软件绘制工艺流程图和设备装配图的能力。2.2 毕业设计的题目毕业设计的题目是年产16万吨食用酒精厂的初步工艺设计，年产日320天，产品质量达到国家优级食用酒精使用标准，浓度99.5%（V）。2.3 毕业设计的任务选择并确定工厂厂址、生产工艺流程和工艺条件，确定技术经济指标；进行全厂物料平衡计算；主要生产设备的选型和计算，水、电、汽消耗计算；重点设备精馏塔的工艺、设计及讨论；重点车间平面布置设计和全厂平面布置设计；绘制图纸 液糖化发酵工艺流程图一张、蒸馏工艺流程图一张、全厂平面布置图一张、重点设备装配图一张 。2.4 设计的指导
13、思想在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，使其具有现实性和先进性；工艺流程、选用设备、工艺控制和工艺条件先进可靠、安全适用；生产技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理性；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。2.5 毕业设计的依据根据东北电力大学生物工程系2013年度下达的设计任务书，查阅大量相关文献，进入深度调查研究，收集必须得设计资料，与实习时的经验相结合。技术经济指标应达到或超过国内同类型工厂生产平均水平。切合实际，因地制宜，做到通用型与独特性相结合。采用先进技术和专利成果，尽可能地提高劳动生产率，降低能量消耗，达到高质量水平设计。2.6 厂址选择的原则厂址选
14、择要符合工业布局和地区的发展规划，厂址选择的正确与否，不仅关系到建厂过程中能否以最节省的投资费用，按质按量按期完成工厂设计所提出的各项指标，而且对投产后的长期生产、技术管理和发展远景都有深远影响。所以要对所建厂在某地区内的方位及其所处的自然环境状况，面积大小、场地外形及其潜藏的技术经济性，进行周密的调查、预测、对比分析，作为确定厂址的依据。自然条件地理位置酒精厂厂址选择应考虑微生物发酵对环境因素的特殊要求。发酵工厂厂址周围应清洁卫生，厂区应在居民区下风侧，河流上游，远离有毒工厂和有机废料、化学废料堆放地区及传染病中心地点。地形、地势与地质现代化的发酵工厂，从原料、糖化、发酵、分离、提取、精制、
15、包装，是一条流水作业线。车间占地面积较大且为矩形者多，因此要求厂址地形及外形整齐为好，最适宜为矩形，这样有利于工厂总平面的布置。厂址选择要求地势平坦，自然坡度最好在5/1000以下，以利于排泄雨水、厂内交通运输及厂房建筑物座落基础施工。水文要有丰富的水源，包括地表水、深层水、水库水、江河水及泉水和城市自来水等。根据发酵工厂的特点，水质要满足生产工艺要求，包括满足饮用水质标准及酿造用水标准、硬水及软化水等。一般深井水及泉水的水量、水温、水质均较适宜；地表水、水库水、江河水的水量大而水质不高；城市自来水来源方便但价格不便宜。使用时要注意其合理性与经济性。气象气象资料是工厂总平面布置的重要依据之一，
16、也是厂房设计和排水系统设计的主要依据。要对选择地进行全年平均气温、平均湿度，最热月及最冷月的平均气温、湿度，最高气温与湿度和最低气温与湿度进行调查，同时了解该地降雨量冬季积雪情况、冰冻期及地层冰冻深度、土壤温度、风玫瑰图及风级表、最高最低气压及全年平均气压、全年日照数、各月日照分布情况等条件是否符合标准。技术经济条件原料供应与产品销售选择厂址时应对原料的产地、供应、运输、贮藏及其规格质量、化学成分等技术经济性状进行调查分析。所选的厂址应尽量接近原料产地，异地原料应保证供应方便，减少运输损失，进厂后须有相应的贮备工艺（贮备量、贮仓面积、贮藏管理等），以保证正常生产，降低原料成本。能源供应电、热及
17、燃料供应方便是选择厂址的重要原则之一。首先要对厂址与高压电网的距离、电源设备和电压等情况详细了解，以便确定输电方式和厂内变压配电所的位置。发酵工厂的耗汽量较大，故热源供应量也较大。选择厂址要考虑供热方式、汽量及汽压等情况。如厂址与城市热电站邻近，热汽可由它供应。给排水发酵工厂用水量较大，而且水质标准高。所选择厂址必须有符合要求的水源。有条件时，厂址应尽量靠近水源地，如靠近泉水、江河湖泊水。最好在所选厂址内，能自己转井以建造水塔获得深井水。这样，水质好、水温低、给水量准确。厂区生产废水、污水及雨水的排放量很大，其量超过给水量。其中除部分工艺性废水可以处理使用外，其余均要排掉，但必须符合废水排放标
18、准。为此所选厂址应尽量靠近城市的排水系统，以便统一处理。如附近无排水系统，则需自行设置污水处理站排放。交通运输现代化的发酵工厂，以其产品商业化、社会化为特征，没有发达的交通和方便的运输，是难以取得高效益的。发酵工厂的运输量很大，且运出量比运入量大。如果运出与运入失调，轻者影响工厂生产的正常秩序，重者导致停产而效益猛降。故选择厂址，必须以交通运输方便为原则。要求交通运输方式可靠，铁路、公路、水路优势明显，且有发展的前景。2.7 厂址选择选址地点:吉林省吉林市。选择依据：吉林市是吉林省内一大市，人口较多，消费量大，且劳动资源丰富；交通便利，利于产品的输出和出口；水资源充足，水只能满足工艺要求；吉林
19、省是我国玉米的主要产区，原料易得，价格适中。地理状况地理位置吉林市为吉林省辖地级市，吉林市地处东北腹地长白山脉，向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面临水、四周环山。东经12540E12756E，北纬4231N4440N。东接延边朝鲜族自治州，西临长春市、四平市，北与黑龙江省哈尔滨市接壤，南与白山市、通化市、辽源市毗邻。地貌和土壤地貌特征：吉林市有远迎长白，近绕松花的地势，由东南向西北逐渐降低。除占地1748平方公里的吉林市城区外，其他区域是全省重要的农业、林业、畜牧、渔业及工矿区。河谷平原区，分布在松花江中游、永吉县北部、舒兰市中部及松花江支流的局部地段。一般海拔170220米，耕地集中，土壤肥
20、沃，适宜农事耕作，是重要的农业经济区。气象、温湿度、降雨条件吉林市的气候类型属于温带大陆性季风气候，四季分明。春季少雨干燥,夏季温热多雨，秋季凉爽多晴，冬季漫长而寒冷。气温受地形影响，由西、西北向东、东南气温逐渐降低。当地多西南风，最小风频东北，详见下列气象资料表2-1。通过以上的调研分析可见，建设项目所在地的地理位置、地形地貌、气候、水文地质无不良影响，能够满足建厂条件。表2-1 吉林市自然、气象条件表序号自然、气象要素单位数 值备 注1海拔m183.83184.092年平均气温4.53极端最高气温36.64极端最低气温-40.25最热月（七月）平均气温22.96最冷月（一月）平均气温-17
21、.97最热月（七月）平均最高气温27.98最冷月（一月）平均最低气温-28.99年平均相对湿度%7010最热月（七月）平均相对湿度%8011最冷月（一月）平均相对湿度%7212年平均水气压Pa87013年平均气压Pa9934214夏季平均气压Pa9845215冬季平均气压Pa10012516年平均降雨量mm668.417日最大降雨量mm119.318小时最大降雨量mm59.9 19最大积雪深度cm46.920基本雪压kN/m20.4521年最多风向及频率%14主导风向：SW22夏季最多风向及频率%13 风向：SE23年最多风向及频率%11.8 风向：SW24最大风速m/s27距离地面10米25
22、年平均风速m/s3.426基本风压kN/m20.50距离地面10米27最大冻土深度cm- 19028冻结日期11月22日29解冻日期3月31日30年日照时数2454.7时31年平均雷暴日数41天32年均蒸发量135.6mm2.8 原料来源规格及标准来源：玉米采购在吉林省四平市原料玉米的外观规格及标准优质玉米脱皮、脱胚精制而成玉米粉用于发酵食用酒精。要求玉米淀粉无有害、有毒物质，无沙子或其它不纯物，质量一致且符合食品级，无任何添加剂和抗氧剂。外观要正常、无霉变、无杂物，呈白色至黄色自由流动的颗粒，没有其它杂质。具有特有的玉米香味，没有酸味、霉变的味道及其它异味。玉米的化学组成见表2-26淀粉发酵
23、业所用玉米粉的质量标准见表2-35表2-2 玉米的化学组成表 单位%水分蛋白质脂肪碳水化合物粗纤维灰分胡萝卜素6158.54.3731.31.71610-5核黄素硫胺素尼克酸抗坏血酸钙磷铁110-43.410-42.310-3410-52.210-20.211.610-3表2-3 淀粉发酵工业用玉米质量标准表等级淀粉%（干基）杂质%水分% 不善完粒%色泽气味 总量%生霉粒% 1 75 1.0 14.0 5.0 1.0 正常 2 72 3 69注：水分含量大于表规定的玉米的收购，按国家有关规定执行2.9 主要辅料的质量标准食用酒精生产所采用的辅料主要有：酶制剂、液氨、活性干酵母、硫酸等。本设计主
24、要采用的酶制剂是耐高温a-淀粉酶，高活性糖化酶，其中耐高温a-淀粉酶完成淀粉液化过程，而高活性糖化酶将液化后的短链淀粉和糊精彻底水解为葡萄糖。液氨是大型酒精生产中酵母菌的氮源，以玉米为原料必须添加氮源。碳酸钠的主要作用是调整回清夜的pH，使其能达到耐高温a淀粉酶的最适pH。 活性干酵母的外观指标6表2-4 活性干酵母性质 项 目 性 质色泽淡黄至浅黄色形状颗粒或条状气味具有酵母特殊气味无异味杂质无异物无异物48%酵母细胞存活率80%保存率85%水分致病菌（沙门）重金属5.0%不得检出20淀粉酶的外观指标表2-5 耐高温-淀粉酶性质项 目标 准最适pH值5.57.0最适作用温度90以上Ca2+浓
25、度5070mg/kg液化力120KNU/g或800.000mwu/g 表2-6糖化酶质量标准项目标准酶活力,u/g(mL)60000,80000，100000,150000,200000水分,不小于 8.0细度(通过40目铜网筛)不小于 80酶活力保存率(室温,半年),不小于 80重金属(以Pb计),不超过 0.004铅,不超过 0.001砷(以As计),不超过 0.0003黄曲霉毒素B1,不超过 0.0000005 大肠菌群,个/100g(ml) 不超过 30沙门氏菌 不得检出2.10 生产用水的质量标准食用酒精厂是用水大户，水的主要用途是：工艺过程用水，成品和半成品冷却用水，锅炉用水和各种
26、洗涤用水。工艺用水要符合饮用水标准，水的硬度不应超过7毫克当量/L，即中等硬度的水。不符合要求的水要经过必要的处理才能应用。硬度过高的水不能用于酒精生产，因为所有的酒精生产工艺过程都是在弱酸性的条件下进行的（pH4.55.5）。冷却用水硬度也不能过高，否则容易引起设备和管道表面结垢，影响冷却效果。锅炉用水应符合锅炉用水标准，硬度超标一定要进行软化处理。具体要求见下表2-7。2.11 成品品种及质量标准食用酒精国家标准见表2-8。表2-8 食用酒精国家标准GB 10343-2002感官和理化指标规定值简表6项 目特 级优 级普通级 外 观 无色透明 气 味具有乙醇固有的香气、无异味无异臭 口 味
27、纯净、微甜纯正、微甜较纯正乙醇（20）% 体积 96.095.595.0氧化时间（15） min 403020色度 号 10 10 10硫酸试验 号 101060甲醇mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 25050醛（以CH3CHO计）1330正丙醇235100异戊醇+异丁醇1230酸（CH3COOH计）71020酯（CH3COOC2H5）101825不挥发物102025重金属（以Pb计） 1 1 1氰化物（以HCN计）5（用木薯为原料产品）表2-7 生活饮用水水质标准6项目标准感官性状和一般化学指标色度浑浊度臭和味肉眼可见pH 总硬度（以碳
28、酸钙计）铁锰铜锌挥发酚类（以苯酚计）阴离子合成洗涤剂硫酸盐氯化物 溶解性总固体色度不超过15度并不得呈现其他异色 不超过3度，特殊情况不超过5度 不得有异臭、异味不得含有6.58.5450mg/L0.3mg/L0.1mg/L 1.0mg/L1.0mg/L 0.002mg/L0.3mg/L250mg/L 250mg/L1000mg/L毒理学指标 氟化物 氰化物 砷 硒 汞 镉 铬(六价) 铅 银 硝酸盐(以氮计) 氯仿 四氯化碳* 苯并芘 滴滴涕 六六六 1.0mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L 0.01mg/L 0.001mg/L 0.01mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L
29、 0.05mg/L 20mg/L 60g/L 3g/L 0.01g/L 1g/L 5g/L细菌学指标 细菌总数 总细菌总数 游离余氟 100个/mL 3个/L 在与水接触300后应不低于0.3 mg/L。集中式给水除出厂水应符合上述要求外,管网末梢水不应低于0.05 mg/L。放射性指标 总放射性 总放射性 0.1Bq/L 1Bq/L 2.12 主要工艺技术参数生产规模 年产16万吨食用酒精生产天数 320天/年产品质量 国家标准使用酒精规格玉米成分 75%淀粉 14%水分淀粉出酒率 55.34%淀粉利用率 91.45%加水比 1：2.5副产品 次级酒精占2%杂醇油 占成品酒0.5%发酵周期
30、48h2.13 生产工作制度年工作时间 320天日工作时间 24h连续工作人员安排 生产工人和管理工人三班倒，保洁人员两班倒生产方式 连续生产2.14 环保措施2.14.1 CO2的回收利用食用酒精厂的CO2回收，是伴随着回收CO2中酒精蒸汽的过程而同步进行的，现代的回收过程包括以下工序6：收集 洗涤 压缩 净化 干燥 液化 贮存当发酵罐中的发酵开始时，产生的CO2气体通过管道，经过气液分离器进入CO2回收设备。气体CO2经过气液分离器进入洗涤塔，在洗涤塔中将比较粗糙的杂质除掉。洗涤过程是系统非常重要的一部分，在水洗涤塔后配备一台高锰酸钾洗涤塔，CO2气体经洗涤后送去CO2压缩机，经过压缩的气
31、体经活性炭吸附器净化，可除去CO2气体中的最细微的有机杂质。通过干燥器出去气体中的残留水蒸气，最后进入CO2冷凝器。具体的CO2气体回收工艺流程如下图所示：发酵气CO2 贮气柜 淡酒回收 高锰酸钾洗涤 水洗涤 压缩吸附 脱水 干燥 冷却 贮存2.14.2 杂醇油的回收在酒精发酵过程中，由于酵母对糖和氨基酸利用的结果，常常产生少量的杂醇油。杂醇油并不是单一的化合物，而是由多种高级醇所组成的混合物，主要成分异戊醇。异戊醇在水中的溶解度很低，客观上把异戊醇看成不溶于水，按任何比例与乙醇互溶的有机物。在实际生产中，因为塔板上的蒸汽压力不均匀，杂醇油又是多种高碳链醇的混合物，所以杂醇油集中分布在几块塔板
32、上。一般液相提取杂醇油的位置是在进料层以上的2、4、6块塔板上，温度8693，酒精浓度55%60%左右。气相提取杂醇油是在进料层以下2、4、6层塔板上，酒精浓度42%左右。为了分离出较高浓度的杂醇油，可将粗杂醇油加水稀释，一般稀释到水层中水的含量为90%左右，酒精在水中含量6%8%之间，而杂醇油只有2%3%，接近于纯水中杂醇油的溶解度。在精馏塔中彻底分离杂醇油是十分困难的，可添加间接加热的杂醇油塔提取含量较高的杂醇油。2.14.3 液体固体CO2的制备和储运液体CO2的制备发酵罐中出来的CO2 泡沫捕集器 气柜 洗涤塔 水环式空压机分水器 一级压缩 冷却器 活性炭吸附柱 二级压缩 冷却器 三级
33、压缩 冷却器 硅胶柱 沸石柱 液体CO2固体CO2的制备液体CO2 膨胀箱 喷入压冰机的固化室再膨胀 在三相点条件下形成雪花状固体CO2 压冰机压成干冰 保存在有隔热层的干冰箱内备用2.14.4 酵母回收目前，世界上的许多发达国家的一些酒精厂都将发酵醪中的酵母用酵母分离机回收，返回发酵罐重新利用，主要优点有：节省了酵母培养工段，杜绝杂菌感染；采用酵母回流技术，加大了发酵罐的接种量或连续补充新鲜酵母，提高了发酵罐中酵母浓度，是发酵直接进入主酵期；缩短发酵周期，一般20h，提高了设备利用率；大型酒精生产厂，采用酵母分离回流工艺，便于自动控制和自动操作，降低了工人的劳动强度。淀粉质为原料生产酒精酵母
34、回流工艺在澳大利亚昆士兰州酒精厂投入使用，具体工艺要求是：首先将糖化醪冷却至32，连续流入发酵罐中进行单罐发酵。尽管加入发酵罐中的糖液浓度较高，但由于酵母的循环使用，酵母细胞生长旺盛，糖液很快变为酒精。正常生产时成熟的发酵醪首先进入曲筛，该曲筛的筛孔为0.2mm，含酒精的酒精糟液进入待蒸馏罐含酵母的液体进入酵母分离机进行一级分离。酵母分离及分离出来的酵母送入二级酵母分离机中，分离出的酒精醪液送入待蒸馏罐。二级酵母分离机分离出的酒精醪泵如待蒸馏罐，分离出来的酵母乳送入酸化罐，加入硫酸及工艺水调酸，调酸后的酵母液经活化送入预发酵罐作为种子使用。具体工艺流程如下： 预发酵罐 糖液 发酵罐 酒精醪 0
35、.2mm曲筛 蒸馏 酵母醪液 酵母分离机 糖液 酵母醪液 酵母活化罐 无菌氧 酵母分离机 酵母乳 酸化罐 硫酸 工艺水图2-1酵母菌回收工艺流程图2.14.5 酒精糟的回收以玉米为原料生产食用酒精，除了已转化为酒精CO2及其他挥发性产品的那部分淀粉与糖外，原料的其余干物质全部转入酒糟中，酒糟中不仅有机物浓度高，水分多运输困难，而且不经处理排放会造成资源的浪费并且严重污染环境。目前，大型食用酒精厂普遍采用全干燥法制取全价干酒糟的技术来处理玉米酒糟废液，生产的DDGS营养丰富，蛋白质含量27%以上，易储存便于运输，是良好的饲料添加剂。具体过程如下：玉米酒糟 沉降离心 常压蒸发浓缩 干燥 DDGS
36、造粒 包装离心分离是酒糟处理的第一步，离心分离的好坏直接影响到能量消耗生产运行等，选用高效的卧螺机可以达到很好的分离效果，酒糟离心所得的滤液中含有很多的营养成分，为了回收这些营养成分，必须将水分蒸发，以便得到干物质浓度为40%的浓浆液，这种浆状物与滤渣混合后干燥制成DDGS，干燥阶段主要选择管式干燥机。第3章 酒精生产工艺流程的设计及说明3.1 酒精的性质用途及生产方法概述3.1.1 酒精的性质酒精学名是乙醇，分子式为C2H5OH，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。与水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。有吸湿性。与水能形成共沸混合物分析
37、纯级的无水乙醇是无色透明，易挥发，具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。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）。似水性，与碱金属反应放出氢气。会发生脱水反应，氧化反应，酯化反应7。3.1.2 酒精的用途酒精有很广泛的用途，在酿酒行业，橡胶工业，油漆涂料工业，电子工业及纸浆生产行业，医药行业，化妆品行业等都发挥着重要的作用。在食品行业中，酒精是配制各类白酒、果酒、葡萄酒、露酒、药酒和生产食用醋酸及食用香精的主要原料。在化学工业中，酒精是不可缺少的基础原料和溶剂，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、脂类、环氧乙烷和乙
38、基苯等大量化工产品。在医药工业和医疗事业中，酒精用来配制、提取医药制剂，可以作为消毒剂。在国防工业等其他部门也需要大量酒精，随着石油资源的紧缺，酒精代替石油可减少环境污染、解决能源危机，是绿色可再生能源。酒精工业与农业也有十分密切的关系，酒精工业从农业获得原料，农业需要酒精制备农药。酒精工业的下脚料酒糟经过适当的处理后是良好的饲料和肥料。3.1.3 酒精的生产方法由于工艺流程的不同，酒精的生产方法可分为合成法和微生物发酵法。合成法是以石油裂解产生的乙烯气体为制造合成酒精的原料。用此法生产酒精比例已在国外占酒精总产量的20%，我国也有生产，它可以节约大量的粮食。发酵法大多用于食品、饮料工业以及燃
39、料乙醇的生产，它以谷物、玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏制得，将发酵法酒精进一步脱水，再经双酶法液化糖化、连续发酵、蒸馏制得。食用酒精的生产必须采用微生物发酵法，并且产品质量达到国家标准的要求。3.2 酒精生产工艺流程的确定以玉米为原料生产酒精，原料的可发酵性物质是淀粉，酵母不能直接利用淀粉发酵生成酒精，所以以玉米为原料的酒精生产必须满足以下几点：玉米淀粉以颗粒状的形式存在于玉米细胞当中，为了是淀粉从细胞中游离出来，原料必须经过粉碎。采用水热处理，使淀粉糊化-液化，并破坏细胞，形成均一的醪液，使它能更好的接受酶的作用并转化为可发酵性糖，玉米原料粉碎以后要加水扮成浆料并进行加热处理，
40、根据玉米原料的特点，采用高压蒸煮的办法。糊化或液化了的淀粉只有在催化剂的作用下才能转化为葡萄糖，采用淀粉酶。根据以上特点确定食用酒精生产工艺流程图如下： 玉米原料 多级除杂 杂质 循环粉碎 拌料 耐高温淀粉酶 液化 糖化 新型糖化酶CO2 大罐连续发酵 耐高温酒用性干燥酵母 多效节能蒸馏 高级酒精酒糟离心液 酒糟离心分离 滤渣多效蒸发 浓浆 干燥机 DDGS二次蒸汽利用图3-1食用酒精生产工艺流程图3.3 工艺条件及说明3.3.1 玉米淀粉供应工序玉米原料在进行正式的生产过程前，必须进行预处理。主要包括除杂和粉碎两个工序。玉米磨粉工序拟采用半湿法玉米脱胚磨粉工序，该方法可以提高玉米的综合利用率并生产副产品粗玉米油，又能降低副产品的DDGS中的脂肪含量，是DDGS产品质量更佳。半湿法玉米脱胚磨粉工艺设备投资少、成本低提胚效果好，提胚率一般在85%95%之间，具体工艺流程如下：玉米 筛选 磁选 湿润 脱皮破渣 粉粉 筛选 磨粉 比重提胚 筛选分级 粉 皮胚 风选玉米原料在收获和干燥过程中，往往会掺进泥土沙石纤维质杂质甚至是金属块等