第五酒精生产工艺学精要.ppt

第五章 酒精生产工艺学 第一节 概述 一． 酒精用途及其在国民经济中的地位 1．用途： （1） 食品工业：配制各种白酒、果酒、露酒、药酒、生产食用醋酸及食用香精。 （2） 化学工业：制造合成橡胶、聚氯乙烯、乙二醇、苯胺、乙醚、环氧乙烷等。 （3） 医药工业：配制、提取医药制剂和制造消毒剂。 （4） 农 业：制备农药、酒糟可作为饲料。 （5） 能 源：代替石油做燃料。 2．国民经济中的地位 酒精工业是唯一能利用败坏粮食原料，并将它转化成优质产品的工业部门，酒精生产是农业原料深度加工和综合利用的一条重要途径。因此，其在国民经济中占有重要地位。 二．酒精生产技术发展史 18世纪末，世界上首次报道无水酒精生产方法，真正工业化酒精生产是在19世纪末发展起来。二战时期，发酵法生产达到高峰，上世纪70年代初西方发达国家合成酒精占整个酒精产量80%以上，发酵法生产酒精出现萎缩。近年来，随着发酵酒精竞争能力增强，再加上为避免石油短缺，都大力提倡发酵法生产酒精。1990年巴西年产酒精1200万吨，我国酒精生产也持续快速发展，现全国酒精生产厂家近千家，年产酒精400万吨，与美国产量接近。 二．酒精生产技术发展史 在产量发展同时，有关发酵酒精生产新技术和新工艺的科学研究也得到快速发展，一度成为科学研究中心议题，生物工艺的发展将使酒精原料从根本上得到解决，生产成本和能耗也会大幅降低，一旦发酵酒精生产成本能与汽油相竞争时，发酵酒精将迎来巨大发展时期。 二．酒精生产技术发展史 我国现代化酒精工业历史不长，1907年德国人在哈尔滨建立第一个酒精厂，1922年福建酒精厂成立，以薯干为原料。1922年山东盆酒精厂投产以甜菜糖蜜为原料，1935年上海中国酒精厂成立，以进口甘蔗糖蜜和薯干为原料。解放前夕，全国总产量不足万吨，淀粉利用率仅60%左右，生产工艺均为间歇法，糖化剂用的是麦芽，原料不经粉碎，解放后，50年代开始，产量逐年增加，也开始进行技术革新，首先用微生物糖化剂代替麦芽，用前苏联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；糖蜜发酵实现连续化，淀粉质原料连续发酵也在一些工厂运转；发酵醪蒸馏全部采用连续工艺，70年代开始采用液体曲，以后又有糖化酶问世，80年代，80~85℃液化和其它低温蒸煮工艺开始得到应用，近年来，高温α—淀粉酶，高糖化力糖化酶，耐高温酵母，活性干酵母，差压蒸馏和各种酒糟处理新技术也开始应用，同时引进国外一些酒精联产饲料成套设备和技术，使我国酒精生产水平上了一个新台阶，目前，我国淀粉利用率最高达92%左右，与国际水平相差不多，但是能耗要比欧美高50%。 三.我国生产酒精规格极其生产工艺流程 1．我国生产酒精生产规格 不管原料品种如何，我国生产酒精要符合国家标准，GB394—81，生产酒精共分为优级、一级、二级、三级及四级等5个规格，其中食用酒精一定要用二级或二级以上规格。 2． 发酵酒精生产工艺流程 四．目前酒精生产存在问题及对策 1．存在问题 （1）发酵酒精生产成本过高，难于石油燃料相竞争 （2）生产过程能耗过大，尤其蒸煮和酒精回收中能耗特别高 （3）生产酒精原料受土地和水资源限制，酒精与民争粮、争地 （4）酒糟处理是当前酒精生产面临又一严重问题，酒精废糟量大，处理尚未完全过关 （5）酒精发酵强度问题，如何提高发酵强度，是当今世界科学研究一个热门问题。 ※当今我国酒精行业面临最大课题：原料、成本、污染 四．目前酒精生产存在问题及对策 2．解决对策 （1）解决发酵酒精原料根本出路，在于利用纤维原料代替粮食，这一工艺在美国已基本解决，但成本较高，生物技术进一步发展将最终解决这个问题。 （2）在节能方面，主要努力应放在无蒸煮工艺和酒精节能回收技术上，将能耗降低50%或更多是完全可能的。 （3）高发酵强度酒精发酵新工艺将会有突破性进展 （4）选育优良发酵菌种，从根本上改变目前酒精生产面貌 （5）酒糟作为一个有用原料来处理，要将生产SCP、燃料、饲料、肥料或生物制剂与酒糟处理结合起来，在工艺中消除污染，最终达到无污染排放。 第二节 酒精生产原料、辅料和水 一．原料 以生产工艺角度看，凡是含有可发酵性糖或含可变为可发酵性糖的原料都可作为酒精生产原料。 1． 常用原料种类 （1） 淀粉质原料 薯类：甘薯、木薯、马铃薯 谷物原料：玉米、小麦、高粱、大米 （2） 糖质原料：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜 （3） 纤维质原料：农作物秸杆、城市废纤维垃圾、甘蔗渣、废甜菜丝 第二节 酒精生产原料、辅料和水 2．常用原料化学组成 （1）碳水化合物 （2）蛋白质 （3）脂肪 （4）灰分 （5）果胶质 （6）其它有害成分 二． 辅料 对酒精生产讲，辅料是指制造糖化剂的原料。 1．常用辅助原料 （1） 麸皮 （2） 米糠 （