东北电力大学本科毕业设计说明书（论文）
的酒精发酵微生物、抗杂菌酒精发酵菌也将有得到的可能。高发酵强度酒精发酵新工艺也将会有突破性的进展，现在实验室结果，发酵强度已超过100g/(L·h) ，也就是说比间歇发酵提高了50倍以上，为此，在工业生产上争取达到50 g/(L·h)是完全有可能的。
其三，酒糟处理的指导思想应该是将酒糟当作一个有用的原料来处理，要将生产燃料、饲料、肥料或其他生物制剂与酒糟的处理结合起来进行或在工艺中消除污染源，最终达到污染排放。
1.4酒精工业的发展趋势
随着酒精工业的不断发展，酒精工业已逐步从传统工艺的模式中解放出来。广大工程技术人员都在努力研究和开发新工艺、新设备，选育新的高产稳产的菌种。据有关报导，全世界酒精生产所用原料的各种比例为：废糖蜜占45％，石油裂解废气乙烯占20％，淀粉质原料占16％，亚硫酸盐纸浆废液占7％，野生植物及其它约占12％。这些数据表明，将来酒精生产原料可能以含有可发酵性糖的工业废弃物为主。
为进一步提高酒精生产水平，各国的工程技术人员都在研究新型的酒精发酵方法，如现已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法、耐高温活性干酵母发酵法等的新的发酵工艺。在设备方面也有不少新型生物反应器出现，如单罐连续搅拌反应器、酵母回用连续搅拌反应器、塔式反应器、细胞固定化反应器[1]等。在新原料利用方面，目前主要有亚硫酸盐纸浆废液、纤维素和半纤维素、乳清、城市废纤维垃圾（含废报纸和卫生纸等），这些原料经适当处理后可进行酒精生产。随着乙醇传感器和微机控制系统的应用，酒精工业生产水平将有新的突破。
1.5开发燃料乙醇的意义
化工能源已经面临着枯竭的挑战，作为现代液体能源支柱的石油在不久的将来也必将消耗殆尽，因此开发各种替代液体能源已成为当务之急。用燃料乙醇代替汽油用做汽车燃料在全世界范围内掀起了高潮，研究和开发燃料乙醇具有重要的战略意义。
乙醇这一传统产品。经过半个多世纪的沉淀之后，自九十年代以来，之所以又重新成为许多国家大力研究和发展的对象，究其原因是人们对乙醇极优越的物理、
3
东北电力大学本科毕业设计说明书（论文）
化学特性有了更深入的认识和了解。乙醇已不单是一种优良燃料，它已经成为一种优良的燃油品质改善剂被广泛使用。目前，许多国家都把无水乙醇在出厂前进行变性处理，得到燃料乙醇，它的主要特性可以概括为四个方面：
第一，乙醇是燃油氧化处理的增氧剂，使汽油增加内氧燃烧充分，达到节能和环保的目的；
第二，乙醇具有极好的抗爆性能，调和辛烷值一般都在120左右，作为汽油的高辛烷值组分，它可有效的提高汽油的抗爆性（辛烷值）；
第三，在新标准汽油中，乙醇还可以经济有效地降低烯烃、芳烃含量，降低炼油厂的改造费用；
第四，乙醇是太阳能的一种表现形式，在整个自然界这个大系统中，乙醇的整个生产和消费过程可形成无污染和洁净的闭路循环过程，永恒再生永不枯竭。
乙醇是基本的有机化工原料之一，自二十世纪七十年代美国、巴西等国家开始讲乙醇用作汽车燃料以来，乙醇燃料的应用技术已趋成熟。车用乙醇汽油是指在不添加含氧化合物的液体烃类中加入一定量的变性燃料乙醇和为改善使用性能的添加剂，用于点燃式燃机汽车的燃料。它是汽油中加入一定比例的变性燃料乙醇形成的一种新型混合燃料，目前一些国家作为汽车燃料来用。在这种燃料中，乙醇代替了四乙铅基和MTBE，既做增氧剂，又是一种能源。同时，这种燃料可显著降低汽车尾气中的有害物质，起到了净化空气的功效。生产乙醇的原料（淀粉质，糖蜜，纤维质）都是生物转化的太阳能，是一种用之不竭的可再生能源。使用燃料乙醇可以达到节约石油、净化空气和转化过剩的粮食等一举多得之功效。为人类省会的可持续发展提供了一条简单而有效的途径。
乙醇汽油的发展可以带动乙醇生产、储存、流通、加工汽车零部件生产等相关产业的发展。例如：可利用乙醇生产基地和设备制造乙醇汽油；为使汽车适应乙醇汽油，一些汽车零部件厂家可是研究生产乙醇汽油专用的发动机、油箱等配件。推广使用乙醇汽油被誉为是一项对国民经济和社会发展有着重要战略意义的利国利民之举。
1.6燃料乙醇在国外发展的情况
美国是世界上燃料乙醇的主要生产国之一，早在二十世纪三十年代，美国就已开展了燃料乙醇的研究及应用工作。七十年代的世界石油危机和1990年美国国会通过空气清净法（修正案）后，是美国燃料乙醇两个主要发展时期。目前，美国新
4
东北电力大学本科毕业设计说明书（论文）
配方汽油的消耗量约占全美汽油总消耗量的三分之，其中 约有8％的新配方汽油使用无水乙醇添加剂。2001年统计：美国的20个州有49个公司建有62个工厂生产燃料乙醇，大部分生产工厂是在美国的中北部地区，西部有7个工厂。美国最重要的股利政策包括部分免除汽油春联邦发动机燃油特许权税和乙醇用作车辆发动机燃料所得税抵免两种，两种鼓励政策名义上 都相对于每升乙醇补贴11.88美分。
美国使用玉米为原料的燃料乙醇生产工艺技术较为先进，即玉米加工、液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水、变性和副产品生产等工序。美国燃料乙醇的生产和使用，给国家经济、农业生产、贸易、人民生活等多方面带来了极大的益处。
巴西燃料乙醇的应用始于二十世纪初，到1930年乙醇—汽油混合燃料的使用就达到一定的规模。二十世纪七十年代，为防止国内能源的消耗，尽快利用国内资源代替石油进口，保持经济的发展，巴西政府设立了ProAlcool计划（用生物质原料制备乙醇代替汽油）和ProOleo计划（用植物油代替柴油）。出于多种原因，甘蔗几乎成为巴西燃料乙醇的唯一生产原料。在巴西，燃料乙醇主要以两种方式应用：
（1）作为汽油的辛烷值增加剂，混合比例为22％； （2）作为纯燃料使用（含水4％）。
目前巴西年产乙醇1000万吨左右，97％用于燃料。巴西是世界上唯一不供应纯汽油的国家，它的主要燃料为四种：纯乙醇（含水乙醇）、乙醇汽油（22％乙醇+78％汽油）、MEG燃料（60％乙醇+33％甲醇+7％汽油）和柴油。现在，巴西年产乙醇约130亿L，约300万辆汽车使用纯乙醇燃料，1200万辆汽车使用22％乙醇混合燃料。
巴西实施燃料乙醇计划有三大收益： 一是形成了独立的经济能源运行系统；
二是刺激了农业、乙醇相关行业大发展，收效270亿美元，并增加就业人数1.52倍；
三是大气和生态环境显著改善，CO2含量降低50％。
现在欧共体中，法国、西班牙和瑞典已生成和使用乙醇—汽油混合燃料。其他成员国如荷兰、英国、德国、奥地利等国家的农业部也已向政府提出规划，要求发展燃料乙醇工业。目前，其乙醇—汽油混合燃料的使用量大约在12.5亿L以上。1992年欧共体通过法律，统一各种矿物油的消费税，对于可再生资源为原料生产燃料的试验性项目，成员国可采取免税政策，包括燃料乙醇都有税收优惠。由于燃料乙醇生产较汽油成本高，税收优惠的原则是将乙醇汽油价格调到与汽油相当的水平。
5
东北电力大学本科毕业设计说明书（论文）
第2章 设计概论
2.1毕业设计的目的
树立正确的设计思想，在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，选择先进可靠、安全适用的工艺流程和工艺条件及生产设备；技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。对物料、水、电、汽进行平衡计算，对主要生产设备进行选型与计算，同时进行重点设备的设计和重点车间平面布置设计以及全厂平面布置设计，并绘制图纸。通过毕业设计熟悉酒精生产过程和解决一些工程技术问题，培养独立查找、分析和使用技术资料，独立编写设计文件，熟练使用CAD软件绘制工艺流程图和设备装配图的能力。
2.2毕业设计的题目
年产14万吨燃料乙醇厂初步工艺设计，重点设备为发酵罐。
2.3毕业设计的任务
（1）选择并确定工厂厂址、生产工艺流程和工艺条件，确定技术经济指标； （2）进行全厂物料平衡计算； （3）主要生产设备的选型和计算； （4）水、电、汽消耗计算；
（5）重点设备—发酵罐的工艺、设计及讨论； （6）重点车间平面布置设计和全厂平面布置设计；
（7）绘制图纸，包括液糖化发酵工艺流程图一张、蒸馏工艺流程图一张、全厂平面布置图一张、重点设备装配图一张。
2.4毕业设计的指导思想
（1）在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，使其具有现实性和先进性；
6
相关推荐：
loading