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年产3万吨酒精工厂工艺设计 推荐

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毕业设计(论文)

般不采用,只有糖蜜被严重污染时才采用此法予以灭菌。 3.3.5 稀糖液的澄清

稀蔗糖溶液中的特定胶体物质,颜料,灰分和其它悬浮物,它们的存在对正常的酵母的生长,繁殖和发酵有害,应尽可能地除去。其解决办法就是稀糖液的澄清

糖蜜的澄清方法分为机械澄清法和加酸澄清法。机械澄清法即压滤法和离心法,调节至pH值为3.7的酸化12小时,分离沉淀物,用离心机或压滤机,国内多数澄清是应用此方法。

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毕业设计(论文)

4 工艺计算

4.1 物料衡算

4.1.1 原料消耗量计算(基准:1吨无水乙醇)

(1) 糖蜜原料生产酒精的总化学反应式为: C12H22O11+H2O→2C6H12O6→4C2H5OH+4CO2↑ 蔗糖

葡萄糖 酒精

342 360 184 176 X

1000

(2) 1000kg无水乙醇的理论蔗糖消耗量:

1000×(342÷184)﹦1858.7(kg)

(3) 生产1000kg燃料酒精(燃料酒精中的乙醇99.5%(V)换算成质量分数为:

9.5%?0.7893?(1?0.7918)?99.18%(m)

相当于理论蔗糖消耗量为:

1858.7×99.18%﹦1843.5(kg)

(4) 生产1000kg燃料酒精实际蔗糖消耗量(生产过程中蒸馏率为98﹪,发酵率为90﹪):

1843.5÷98﹪÷90﹪﹦2090(kg)

(5) 糖蜜原料含可发酵性糖50%,故生产1000kg燃料酒精糖蜜原料消耗量:

2090÷50﹪=4180(kg)

(6) 生产1000kg无水酒精量(扣除蒸馏损失生产1000kg无水酒精耗糖蜜量为):

1858.7÷90﹪÷50﹪=4130.4(kg)

4.1.2 酵醪液量的计算

酵母培养和发酵过程放出二氧化碳量为[9]:

(1000×99.18%)÷98%×(176÷184)=968

采用单浓度酒精连续发酵工艺,把含固形物85﹪的糖蜜稀释成浓度为22﹪~25%的稀糖液。设稀释成25%的稀糖液:

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毕业设计(论文)

4180×(85%÷25%)=14212(kg)

即发酵醪液量为:14212kg

酵母繁殖和发酵过程中放出968kg的二氧化碳,则蒸馏发酵醪的量为(其中酒精捕集器稀酒精为发酵醪量的6%):

F1:(14212-968)×(1.00+6%)=14039(kg)

蒸馏成熟发酵醪的酒精浓度为:

B1:(1000×99.18%)÷(98%×14039)=7.14%

4.1.3 成品与废醪量的计算

糖蜜原料杂醇油产量约为成品酒精的0.25%~0.35%,以0.3%计,则杂醇油量

[9]

为:

1000×0.3% =3 (kg)

醪液进醪温度为t1=55℃,塔底排醪温度为t4=85℃,成熟醪酒精浓度为

B1=7.14%,塔顶上升蒸汽的酒精浓度50%(v)即42.43%(m),生产1000kg酒精,则:

醪塔上升蒸汽量为[11]:

V1=14039×7.14%÷42.43%=2363(kg)

残留液量为:

WX=14039-2363=11676(kg)

根据发酵醪比热公式C=4.18×(1.0919-0.0095B) 成熟醪液比热容为:

C1=4.18×(1.019-0.95B1) =4.18×(1.019-0.95×7.14%)

=3.98[kJ/(kg·K)]

成熟醪带入塔的热量为:

Q1=MC1t1=14039×3.98×55=3.08×106(kJ)

蒸馏残液内固形物浓度为:

B2 = F1B1/WX=(14039×7.14%)/11676=8.59%

根据残留液比热公式C = 4.18×(1-0.00378B2) 蒸馏残余液的比热容:

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毕业设计(论文)

C2 = 4.18×(1-0.378B2) =4.18×(1-0.378×8.59%)

=4.04[kJ/(kg·K)]

塔底残留液带出热量为:

Q4=WX·C2·t4=11676×4.04×85=4.01×106(kJ)

查附录得42.43%酒精蒸汽焓为2045KJ/kg。故上升蒸汽带出的热量为:

Q3=V1i=2363×2045=4.83×106(kJ)

塔底真空度为-0.05MPa(表压),蒸汽加热焓为2644KJ/kg,又蒸馏过程热损失Qn可取传递总热量的1%,根据热量衡算,可得消耗的蒸汽量为:

D1=(Q3+Q4+Qn-Q1)/(I-CWt4)=(4.83×106+4.01×106-3.08×106)/[(2644-4.18×85) ×99%] =2542(kg)

若采用直接蒸汽加热,则塔底排出废液量为:

WX+D1=11676+2542=14218(kg)

4.1.4年产量为3万吨燃料酒精的总物料衡算

日产产品酒精量:30000/250=120(t) 每小时产酒精量:120÷24=5(t) 主要原料糖蜜所需量:

日耗量:4180×120=501600(kg)=501.6(t) 年耗量:501.6×300=1.5048×105(t) 每小时产次级酒精:5×(2÷98)=0.10204(t) 实际年产次级酒精:0.10204×24×250 =612.24(t) 糖蜜原料酒精厂物料衡算见表4-1

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