年产50000吨食用酒精工厂的初步设计

中国矿业大学2008届本科生毕业设计第1页50000t/a食用酒精工厂的初步设计中国矿业大学2008届本科生毕业设计第2页摘要设计中依照厂址选择原则对工厂进行了合理的选址；完成了工艺的选择及论证；进行了物料衡算、热量衡算及水衡算；完成了主要设备的设计与选型以及工厂投资的简要经济核算。对工厂厂房、工艺流程、车间设备进行了合理地布局。完成了工厂图纸的绘制，共八张图纸，包括全厂总平面布置图、工艺流程图、发酵和蒸馏车间设备布置图、种子罐设备图。根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。关键词：食用酒精；木薯；连续发酵；四塔蒸馏中国矿业大学2008届本科生毕业设计第3页ABSTRACTIcompletedselectionofthesiteoffactoryinaccordancewiththeprincipleofchoicefactory,selectionandfeasibilitystudiesofprocess,materialbalance,energybalance,waterbalance,designandselectionofmajorequipmentsandbriefeconomicaccounting.Workshop,processandequipmentofworkshopgainedthereasonabledistribution.Theeightfactorydrawingsdrawingwerecompleted,includingthefactorygenerallayoutmap,processmap,equipmentlayoutmapoffermentationanddistillationworkshop,seedtankequipmentmap.Theresultsofthewholeprocessdesignandcomputationshowthatthedesigncanreachtherequirementsofindustrialproduction.Keywords：Ediblealcohol;Cassava;Continuousfermentation;Fourtowersdistillation中国矿业大学2008届本科生毕业设计第4页目录1绪论..........................................................11.1食用酒精的简介...........................................11.2食用酒精的用途...........................................11.3食用酒精的发展与市场前景.................................21.4厂址选择.................................................41.5本设计的目的、意义及主要内容.............................72全厂工艺流程及工艺论证........................................82.1全厂工艺流程.............................................82.2工艺论证.................................................82.2.1原料选择................................................82.2.2酒精酵母生产工艺........................................92.2.3原料预处理工艺.........................................102.2.4蒸煮、糖化工艺.........................................102.2.5发酵工艺...............................................112.2.6蒸馏工艺...............................................123全厂工艺计算.................................................133.1物料衡算................................................133.1.1总物料衡算.............................................133.1.2蒸煮工序物料衡算.......................................143.1.3糖化和发酵工序物料衡算.................................153.1.4蒸馏工序物料衡算.......................................163.2热量衡算................................................203.2.1原料处理及液化工序热量衡算.............................203.2.2酒母培养工序热量衡算...................................213.2.3蒸馏工序热量衡算.......................................213.3水衡算..................................................233.3.1原料预处理及糖化工序水衡算.............................233.3.2发酵工序水衡算.........................................233.3.3蒸馏工序水衡算.........................................244设备设计与选型...............................................284.1发酵罐..................................................28中国矿业大学2008届本科生毕业设计第5页4.2种子罐..................................................344.3糖化锅..................................................414.4塔式连续蒸煮器..........................................424.5醪塔....................................................424.6醛塔....................................................444.7精馏塔..................................................464.8甲醇塔..................................................494.9无菌空气制备系统........................................495全厂布置说明.................................................495.1工厂总平面设计..........................................495.1.1工厂的组成.............................................495.1.2总平面布置依据.........................................495.1.3布置原则...............................................505.1.4本设计全厂平面布置.....................................505.2主车间的布置设计........................................505.2.1车间布置设计的依据.....................................515.2.2车间布置设计的原则.....................................515.2.3本厂主车间的布置设计...................................536经济核算.....................................................546.1投资估算................................................546.2成本估算................................................55参考文献.......................................................56附录1专题部分................................................58附录2翻译部分................................................72英文原文....................................................72中文译文....................................................79致谢...........................................................87中国矿业大学2008届本科生毕业设计第6页葡萄糖6-磷酸葡萄糖果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸二羟丙酮磷酸1,3-二磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙醇3-磷酸甘油酸图1-1酒精发酵原理1绪论1.1食用酒精的简介酒精学名叫乙醇，化学式为C2H5OH。为无色、透明、具有特殊香味的液体，易挥发，密度比水小，能跟水以任意比互溶。其熔点为-114.1℃，沸点为78.3℃，相对密度为0.79。酒精是一种重要的溶剂，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物。酒精分为食用酒精和工业酒精，他们之间的区别在于酒精的纯度和杂质的含量不同。食用酒精必以薯类、谷物，或废糖蜜为原料，必须通过发酵法酿造。酒精发酵分为固态发酵和液态发酵两种，而食用酒精均是采用液态深层发酵法。将淀粉质原料或糖蜜经糖化酶转化成可发酵糖后，利用酵母菌发酵将糖转化成酒精，再经蒸馏提取得到一定标准的酒精。酒精发酵是利用微生物体内一系列酶的作用，使得可发酵糖经糖酵解（EMP）途径转化成丙酮酸，再在无氧条件下继续降解生成酒精及其它副产物（流程如图1-1）。其副产物主要有甘油、杂醇油、琥珀酸及乳酸等多种化学物质[1]。由于食用酒精大多用于食品的生产，因而对其酒精质量及成分有严格的要求。为保证食用酒精的使用安全和卫生，国家颁布了食用酒精的国家标准（表1-1）。1.2食用酒精的用途酒精工业是基础原料工业，广泛应用于国民经济许多部门：在食品工业中，酒精是配制各类白酒、果酒、葡萄酒、露酒、药酒和生产食用醋酸及食用香精的主要原料；它也是许多化工产品不可缺少的基础原料和溶剂，利用酒精可以制造合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、脂类、环氧乙烷和乙基苯等大量化工产品；它是生产油漆和化妆品不可缺少的溶剂；在医药工业和医疗事业