年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算
1.酒精发酵生产流程示意图 空气 酵母种 木薯干片 空压机 过滤器 无菌空气
斜面试管 粉碎机 摇瓶培养 调浆罐 α-淀粉酶 小酒母罐 连续蒸煮器 大酒母罐 蒸煮醪 酒母醪 糖化锅 糖化酶 糖化醪 CO2 发酵醪 成熟发酵醪 蒸馏 废糟 分子筛脱水 杂醇油 燃料酒精 2、原料消耗的计算
（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化： （CHO)?nHO?nCHO6105n26126
162 18 180 发酵： CHO?2CHOH?2CO6126252
180 46×2 44×2
（2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v），相当于92.41%（质量分数））： 1000?92.41%?162/92?1627.2(kg)
（3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量：
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 蒸煮 发酵 发酵 发酵 蒸馏 粉尘损失 0.40 若加酒精捕集器，此项损失降为0.30% 淀粉残留及糖分破0.50 坏 发酵残糖 1.50 巴斯德效应 4.00 酒汽自然蒸发与被1.30 CO2带走 废糟带走等 1.85 总计损失 9.55 1627.2?1799(kg)则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为： 100%?9.55%
（4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg酒精薯干量为: 1799?65%?2767.69(kg)
(1799?G1)?65%若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为：
（5）α-淀粉酶消耗量
薯干用量：2767.69kg;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g
2767.69?103?8?11.07?103(g)?11.07(kg)则用酶量为： 2000
（6）糖化酶耗量
酶活力：20000u/g;使用量：150u/g
2767.69?103?150?20.76?103(g)?20.76(kg)则酶用量：
20000
300酒母糖化酶用量（300u/g原料，10%酒母用量）：2767 .69?10%?67%?20000
式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为20.76+2.78=23.54(kg)
（7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的0.1%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:0.1%?m
?2.78(kg)3、蒸煮醪量的计算
2767（1?2）?8303.07(kg)淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为： .69?假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50oC，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105oC，然后进入罐式连续液化器液化，再经115oC高温灭酶后，在真空冷却器中闪蒸冷却至63oC后入糖化罐。
C 0?4.18(1?0.7B0)?1.63[kJ/(kg?K)] 干物质含量B0=87%的薯干比热容为：
B1?87?(4?100)?21.75%粉浆干物质浓度为：
蒸煮醪比热容为： c1?B1c0?(1.0?B1)cw ?21.75%?1.63?(1.0?21.75%)?4.18 ?3.63[kJ/(kg?K)] 式中 cw——水的比热容[kJ/(kg·K)]
（1） 经喷射液化器加热后蒸煮醪量为：8303.07＋8303.07×3.63×(105－50)
／(2748.9－105×4.18)＝9020.69(kg)
9020.69?3.63(105?102)9020.69??8977(kg)（2） 经第二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：
2253
式中：2253——第二液化维持罐的温度为102oC下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg）。
（3）经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为： ?8977?3.63?(102?95)?8876.55(kg)89772271
式中:2271——95oC饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg）
8876.55?3.63?(95?63) 8876.55??8438(kg)2351（4）经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为：
式中:2351——真空冷却温度为63oC下的饱和蒸汽的汽化潜热（kJ/kg).
4、糖化醪与发酵醪量的计算
设发酵结束后成熟醪量含酒精10%（体积分数），相当于8.01%（质量分数）。
并设蒸馏效率为98%，而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%，则生产1000kg 95%（体积分数）酒精成品有关的计算如下： （1）需蒸馏的成熟发酵醪量为：
F1＝1000×92.41%÷(98%×8.01%)×(100＋5＋1)÷100＝12478.6（kg） （2）不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为： 12478.6F??11772.3(kg)1 1000?92.416%?7.56%（W/W,质量分数）（3）入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：98 %?12478.6