年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算

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

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4