武汉轻工大学 武汉轻工大学毕业设计毕业设计题目 年产10万吨95%酒精工厂糖化发酵车间工艺设计 1 目录1. 前言21.1产品介绍21.2酒精的用途31.3设计意义31.4设计原则41.5酒精工业发展趋势41.6酒精工业生产方法51.7酒精国家标准52工艺流程示意图63t/a淀粉原料燃料酒精厂全厂（蒸煮糖化车间）总物料衡算63.1整个生产过程中全部的 原料的消耗的计算每生产73.2在蒸煮糖化车间物料衡算93.3发 酵 车 间 的 物 料 衡 算113.4蒸馏车间物料衡算133.5t/a淀粉原料酒精厂总物料衡算144设备的计算与选型154.1种子罐的计算154.2发酵罐的计算154.3冷却管计算164.4发酵罐接管设计175谢辞186主要参考文献：19AbstractionAlcohol，a chemical substances, has an increasingly application in a great deal of fields such as peoples daily life and scientific research. Ever mostly the alcohol is synthesis by chemical method, but the fermentation has been the main method to produce it with the development of science. The ability for producing alcohol of the fermentation will become the sign of a national economic strength. The fermentation is mainly to utilize anaerobic microorganism to ferment which suck candy material carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. The design can have an annual output of tons of alcohol using molasses fermentation. This method has abundant raw material sources, and production process has no harm to the environment. The process of technology: continuous fermentation, differential pressuredistillation process, limeabsorption method, the optimization of the design.Keyword: Alcohol Fermentation Design process摘要酒精，作为一种化学制品，在人们日常生活中以及科学研究方面等诸多领域都有很重要的应用。过去酒精主要通过化学合成的方法来得到，但随着科学的发展，发酵成为生产酒精的主要方法。发酵法生产酒精的能力将成为一个国家经济实力的标志。发酵法主要是利用微生物无氧发酵，将含糖物质内的糖类转化为乙醇，生成酒精。此法原料来源丰富，生产过程环保。本设计为年产10万吨酒精工厂的设计，采用糖蜜原料发酵。工艺流程：连续发酵，差压式蒸馏工艺，生石灰吸水法，设计的优化。关键词: 酒精 发酵法 设计流程1. 前言1.1 产品介绍乙醇人们中的另一种叫法为酒精，酒精是一种液体且该液体为不导电的液体，酒精是无色且透明、容易挥发并且容易燃烧。酒精有食用的酒的气味和刺激的辛辣味道，尝起来有一点微微甘甜味道，这使我们在日常的生活中要注意区分食用酒与工业用酒精的区别，以免将两者混淆危急安全。酒精的相对分子质量为46.07，且其密度比水轻，这就为我们提供了一种简单的方式来将两种肉眼看起来极其相似的液体进行区分即当两者混合在一起时，在分界层上方的液体即酒精。酒精的分子式较简单，其分子式是C2H5OH。 另一种简单区分酒精与水的方法是根据其另一物理性质:分析纯级的无水乙醇是无色透明，而久置的酒精稍显微黄色，且酒精易挥发，具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。这使我不用通过复杂的仪器或复杂的化学反应来鉴别是否为酒精。以下为酒精这种液体的物理性质的具体数据：酒精的相对与水的相对密度为0. 7893，其在标准大气压下即一个大气压下其沸点为78.3，酒精在一般条件下为液体，其凝固点为-117.3，酒精自燃点为390430这就置使酒精为一种易燃物质而且酒精蒸汽与空气混合可形成爆炸性混合物，爆炸极限为3.3%19%（V），我们在存储酒精及取用酒精时都应严格按照规章制度来将危险系数降至最低。1.2 酒精的用途酒精用途很多，下面就其中一两点作一个简单的介绍。首先我将介绍以下其在生物方面的用途：在我们做一些实验，我们时时刻刻都能看到其身影的出现，而根据酒精浓度的不同，酒精在实验中所起的作用，所办演的角色也有着巨大的区别，例如无水乙醇可以利用某些物质溶于有机溶剂而不溶于水来提取叶绿体中的色素，70%75%的酒精可以通过杀死蛋白消灭细菌用于消毒，40%50%的酒精可通过促进局部血液循环而预防褥疮，25%50%的酒精通过易挥发来吸收热量而可用于物理退热；接下来简单的讲一下其在饮品方面的角色：白酒在中国人民的日常生活中扮演着重要作用，当前在市面上有着很多的酒类品牌，而所谓万变不离其中，无论何种酒类，其根本起作用的还是酒精；其次酒精的另一重要角色就是化工原料了，其作为一种较为简单的化学物质，其为生活中的复杂化学物构成了其中重要的一环；最后也是最重要的作用就是作为一种能源了，其的能源作用深深的改变了世界，使世界的发展迈上了一个新的台阶。1.3 设计意义在当今这样一个世界什么最重要?首当其冲即是资源，而资源中不可或缺的就是能源了，当今的社会是个高度化的机器社会，在日常生活中你随处都可以看到机器的身影，你可以想像一下没有机器的存在，我们的生活将变成一个什么样子，这完全是无法想象的灾难世界，而我们的世界即将因没有能源的存在而成为一个完全没有机器的世界。当前世界上的主要的能源是石油。石油作为一种能源有着其可取的方面：（1）石油的热能值高，这就为我们提供大量的能量；（2）石油的副产品多，这些副产品能够满足人们对部分物质的需求。同时石油对我们的社会也有着巨大的危害性：（1）它是一种消耗品，用完也就完了，虽然你可以说它可以在生，但是石油的再生需要几个世纪的时间，这种再生完全是一种奢求嘛，这也就导致了酒精不能够作为一种可持续的能源来使用；（2）石油在使用后将产生大量的二氧化碳温室气体和硫化氢等其他有害气体，这些气体对空气的污染相当严重；（3）大量开采石油将会造成大量的地下空穴，对地质条件将产生严重的影响。以上即为石油作为一种长期能源的不可取性，而对与我国，这种能源的劣势更是充分体现了出来，这是由我国的国情决定的：我国的石油年消费正在以13%的速度增长着，2004年我国的进口原油量已经超过了1亿吨，是世界上第二大的石油进口国。这对于我国来说，在我国寻找石油的替代能源已经刻不容缓了。而这时一种新能源酒精以其其独特的优势进入到了人们的视线之中。乙醇有着完全不同于石油的独特优点：（1）乙醇能够充分燃烧，其产物为水不会污染环境；（2）乙醇是一种再生能源，这也就预示着它作为一种能源的可持续性；（3）酒精燃烧时会放出大量热量。酒精的生产是刻不容缓了，而设计一种有效的酒精生产方式也就显得相当之必要了。1.4 设计原则1、本设计的工作的主要目的都是使工厂的生产能够实现现代化，以使做到资金花费尽可能小，收效尽可能迅速，此外要在在原有基础上对其规模进行扩大，使该工厂设计工作尽可能的符合可持续发展的战略要求。2、该工厂的设计要尽量的与实际相结合，我们首先要做到因地制宜，通过使用当前我们能够掌握的比较熟练的技术，以此来能够确保该工厂的设计可以得到尽可能大的利益。3、在该工厂设计中我们需要做到对于我们的工作人员做出合适的安排，使工作人员能够在最适合自己的岗位为工厂工作以发挥其最大的实力来为工厂的发展尽自己最大的一份力量。4、另外在该工厂的设计中还要注意到环保这一重要问题，我们要尽可能的减少有毒有害物质的排放以减少对人与自然的危害，尽可能促进人与自然的和谐相处。5、再者这一次的工厂设计也是对自己，对自己大学四年所学知识的一次重要的检验，也是对我们未来踏入社会之前的一次工作实习，这让我们能够更好的去适应未来的工作环境。1.5 酒精工业发展趋势随着时代的发展，随着经济的发展，酒精在当今的工业中正在以飞快的速度高速发展着，并随着当今科技的进步，当今的工业酒精的生产已经逐渐的一步一步的从传统的生产的工艺方法中逐步的走了出来，开始逐步的走向了高科技发展的道路。在当今的酒精生产工艺中，生产设备及菌种扮演着重要的角色，现在在酒精工厂中进行设计的部门乃一厂之根本，每一个工程技术人员每天都在日思夜想的如何研究并开发出新的生产工艺，如何来发明新的生产发酵设备，在现有的菌种中如何来选育出生产高效并且生产稳定的菌种。在酒精的生产中，淀粉是其主要的原材料，然而由于现存的耕地面积在世界性的范围内都在逐渐的减少。而且以淀粉这种原料作为生产的酒精的比例也在随着时代的进步而在不断的减少着，反而在工业中人们以糖蜜这种原材料作为为生产酒精的原料的比例却有着很大程度的提高，这完全是一个明显的人们无法忽视的信号。而且具相关的报导称，工厂所用的各种的原料在整个世界的酒精的生产中的各种比例是45%，而通过裂解石油的废气乙烯占了20%，淀粉质这一种酒精生产的原料占了16%，化学产物纸浆液亚硫酸盐占了7%，还有大约占了12%的野生植物等等。以上的这几个数据都很明显的表明：在未来将以含有可发酵性的工业废气和废物将作为生产工业酒精的原料主要原材料。而现在为了使工业酒精乙醇的生产工艺得到进一步提高，来自各个国家的工程人员与技术人员都在为研究新型，更高端的的酒精的发酵与糖化等方法付出自己的一份努力，比如在现代的工业生产上应用的为了固定化细胞所使用的酒精发酵法以及为了得到耐高温的活性干酵母法等等这一些新的发酵工艺。而再设备等这一方面也出现不少相关的高效的生产反应器，例如使用单罐的连续的搅拌反应器，通过使酒母得到回收利用的连续的搅拌反应器以及塔式的反应器，还有通过固定化细胞的反应器等等一些，这些菌种及设备上的科技与技术的进步都使得再新发现的原料的生产利用等方面都得到了很大的改良与进步。以上所介绍到的种种的改良与进步，无论是酒精的生产工艺还是酒精的生产设备方面，它们在某些方面还存在一些不足而需要改良的地方，这些就不再作详述了。但以上的这些介绍也基本上的反映了当前的酒精工业的形势同时也表明了在未来酒精工业该如何发展。1.6 酒精工业生产方法当前世界上在工业中主要的生产酒精的方法，我们总结起来无非有着两种主要的形式：（1）生产酒精主要利用酒精酒母的发酵；（2）主要通过化学合成的方法对石油这一种原料进行制作从而生产酒精。而考虑到我国的大致条件我国农副产品资源丰富，所以，采用微生物的发酵这一种方法成为了我国生产工业酒精的主要方式。而采用微生物发