利用玉米发酵生产乙醇的设计(年产2万吨).pdfVIP

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1绪论

1.1引言

随着社会的发展，社会对燃料能源（石油、天然气、煤矿等）的需求越来越

大，而燃料能源储量越来越少，价格越来越低，人们迫切需要找到一种新的可再

生能源代替现有的燃料能源。其中，最受欢迎的是燃料酒精。今年以来，世界各

地积极要求发展生物燃料乙醇产业，建设燃料乙醇项目的热情空前高涨，主要原

料是玉米。

利用生物质原料发酵法生产乙醇是全世界目前解决“能源危机”和“石油危

机”最有效的途径之一。

1.2燃料乙醇

燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇是一种

取之不尽用之不竭的可再生能源，是目前唯一进入市场、应用最广泛、具有较为

成熟的技术、可替代石油燃料的大宗可再生生物能源，它能够立竿见影地大幅度

节省石油的消耗。燃料乙醇是燃烧清洁的燃料，可在专用的乙醇发动机中使用，

又可按一定的比例与汽油混合，在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使

用。使用含醇的汽油可减少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃烧更充分，降

低燃烧中的CO等污染物的排放。

1.3燃料乙醇的优势

燃料酒精最明显的一些优势是：一、来源广，可再生。可以以谷物淀粉为原

料生产燃料酒精，以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精，以甘蔗作为原料生

产燃料酒精，以蜜生产燃料酒精等等。二、无污染。石油、天然气、煤矿等燃料

能源的使用产生了很多环境问题。例如：酸雨等环境污染，而燃料酒精产生的是

二氧化碳和水，对环境无污染。

1.4大致流程

玉米—→粉碎—→加酵母糖化酶—→加水配料—→搅拌—→封膜—→发酵

—→粗馏—→精馏—→成品乙醇

1.5发酵方式

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连续发酵：是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度

流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。

间歇发酵：间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。由

半连续发酵：是指在主发酵阶段采用连续发酵，而后发酵则采用间歇发酵的

方式。

由此可见，发酵的方式有多种选择，连续发酵有诸多优点，却有一个缺点，

那就是一旦首罐发生染菌，就会连续多罐染菌。所以。采用半连续发酵是一个较

好的选择。当然间歇发酵可以避免染菌，但操作较麻烦。

1.6操作方法

操作方法：先粉碎，粉碎完后，再把原料进行蒸煮糖化，整个过程的温度为

90C至103C左右，液化的温度为90C至95C，糖化中后熟器的温度在90C至

00000

103C，液化罐的温度在100C左右，然后加热至连消器、维持器，温度为103C

000

至104C，之后进入一级闪蒸器，温度降到75C左右，在进行二次闪蒸，最后加

00

糖化酶，温度在58C至62C，然后再降温进入发酵阶段，发酵总周期：玉米

00

60h

－62h，PH4.2－4.7。酒精发酵设备-酒精发酵醪的成熟指标。发酵完毕后，在进

入蒸馏塔进行蒸馏，常压精馏塔的设计压力：0.1MPa；设计温度：130

0C，因其

含水分比较高，所以需要脱水，脱水后的乙醇纯度达到99%