年产10万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算06518.doc

七、年产10万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算 生物0714 (郭城，理章，刘剑，清凉，扬青，子超) 基础数据： 生产规模:100, 000吨/年 产品规格：国标食用酒精 生产方法：以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸懈 副产品：次级酒精(成品酒精的3.8%)朵醇油(成品酒精的0.7%) 原料：薯干(含淀粉70%,水分12%) 酶用量:高温淀粉酶(25, 000U/ml)： 10U/g原料 糖化卿(150, 000U/ml)： 200 U / g原料(糖化醪)； 350U / g原料(酒母醪) 硫酸钱用量：6.8kg /吨酒精 硫酸用量：5.4kg/吨酒精 蒸煮醪粉料加水比：1： 2.3 酵成熟醪酒精含量:12%(V) 酒母醪接种量：糖化醪的10%(V) 酒母醪的组成：67%为液化蒸煮醪，33%为糖化剂与水 发酵罐酒精捕集器用水：发酵成熟醪6% 发酵罐洗罐用水：发酵成熟醪的1.5% 生产过程淀粉总损失率:10% 蒸懈效率：98% 全年生产天数：320天 1、原料消耗的计算 淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化：(C6//10O5)n GnH2O^LnC6Hi2O6 162 18 180 发酵：C6HnO6 T 2C2H5OH + 2CO2 180 46X2 44X2 生产1000 kg无水酒精的理论淀粉消耗量为(理论上生产1000 kg无水酒精 所耗淀粉量人 2X107X162/92=3.52X107 生产1000煽国标食用酒和的理论淀粉消耗量(乙醇含量95% (v/v),相 当于92.41% (质量分数))： 1760.9x92.41%= 1627.2kg 生产1000 kg食用酒精实际淀粉消耗量： 表5?4生产过程各阶段淀粉损失 生产过程 损失原因 淀粉损失(％) 备注 原料处理 粉尘损失 0.40 蒸煮 淀粉残留及糖分破 坏 0.50 发酵 发酵残糖 1.50 发酵 巴斯德效应 4.00 发酵 洒汽自然蒸发与被 CO2带走 1.30 若加洒精捕集器，此 项损失降为0.30% 蒸绸 废糟带走等 1.85 总计损失 9.55 则生产1000 kg食用酒精需淀粉量为：1627.2/ (100%?8.55%) = 1779.3kg 生产1000 kg食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉70%,则1000kg酒精薯干量为:1779.3/70%=2541.9kg 若为液体曲,则曲中含有一定淀粉量(G1),则薯干用量为:(1779.3-G1) /70% 淀粉酶消耗量 苕干用量：2541.9kg;单位量原料消耗Q ■淀粉猶量：10u/g 则用酶量为:2541.9X103X10/2000= 12.71X103g= 12.71 kg 糖化酶耗量 酶活力：20000u/g;使用量：200u/g 则酶用:S ： 2541.9x103x200/20000=25.42x 103g=25.42kg 酒母糖化酶用量(350u/g 原料，10%酒母用量)： 2541.9X10%x67%X350/20000=2.98KG 硫酸钱耗用量:1000X6.8=6.8KG 硫酸耗用量:1000X5.4=5.4KG 2、蒸煮醪量的计算 淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆(原料：水=1： 2.3),则粉浆量为： 2541.9X( 1+2.3)=8388KG 假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50°C,应用喷射液化器使粉浆迅 速升温至88°C,然后进入罐式连续液化器液化，再经115七高温灭酶后，在真 空冷却器中闪蒸冷却至63°C后入糖化罐。 干物质含量 B0=88% 的薯干比热容为:Ca=4.18x( 1 -0.7Ba)=1.61 [KJ(kgk)] 粉浆干物质浓度为：B 1=887(4x100)=22% 蒸煮 醪比热 容为：C1 =BICa+( 1.0-B1 )Cw=22%X 1.61+ ( 1.0-22% ) X4.18=3.61 [KJ(kgk)] 式中 cw——水的比热容[kJ/(kg ? K)] 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为:8388 + 8388X3.61(88-50) / (2748. 9 -88X 4. 18) =8871 (kg) 经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：8871 — (8871x3.61x(188-84))/2288.3=9257kg 式中：2283.3——第二液化维持罐的温度为84。(2下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)。 (3 ) 经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为： 8815+(8815x3.67x( 115-84))/(2748.9-115x4.18)=9257kg 式中：115——灭酶温度(。0 2748.9——0.5MPa饱和蒸汽的焰(kJ/kg) 经汽液分离器后的蒸煮醪量：9257-9257X3.61 X(