1、 毕 业 设 计（论文）题 目： 酒精工艺的设计 教 学 院： 绵阳职业技术学院 专业名称：工业分析与检验 学 号： 201501008 学生姓名： 齐伯承 指导教师： 王忠祥 邓晓峰 绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）摘 要本设计是酒精工厂模拟设计，发酵原料为糖蜜。本设计对酒精的工厂进行了模拟计算和设备选型，力求理论和实践相结合。工艺上的设计为：单浓度糖蜜进行连续发酵(其工艺较为简单，并且易于操作）、主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组（能有效利用热能）、生石灰吸水法，通过物料衡算、设备选型计算、水电汽耗的计算等合理优化设计生产工艺过程。关键词：酒精工厂；发酵法；糖蜜；蒸馏 绵阳职业技术学院
2、毕业设计（论文）IAbstractThis design is the annual output of 30,000 tons of alcohol factory analog design, the raw material for fermentation is the molasses. The alcohol factory is simulated and equipment is selected, and strives to the combination of theory and practice. Design of the process: continuous f
3、ermentation for molasses of single concentration (the process is relatively simple and easy to operate), the main distillation section use differential pressure distillation tower units (effectively utilizing thermal energy), the quicklime suction method, through material balance selection of equipm
4、ent, loss of water and steam we can design the process.Key words: Alcohol factory；Fermentation；Molasses；Distillation绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）II目 录摘 要 .1Abstract.21 绪论 .11.1 产品介绍 .11.2 研究目的和意义 .11.3 设计原则 .22 设计说明 .32.1 工艺指标和基础数据 .32.2 生产工艺流程图 .33 原料的处理 .53.1 糖蜜原料 .53.2 糖蜜的贮存 .53.3 稀糖液的制备及处理 .53.3.1 糖蜜稀释的目的及方
5、法 .53.3.2 糖蜜酸化的目的及方法 .63.3.3 添加营养盐 .63.3.4 糖液的灭菌 .63.3.5 稀糖液的澄清 .74 工艺计算 .84.1 物料衡算 .84.1.1 原料消耗量计算（基准：1 吨无水乙醇） .84.1.2 酵醪液量的计算 .84.1.3 成品与废醪量的计算 .94.1.4 年产量为 3 万吨燃料酒精的总物料衡算 .104.1.5 稀释工段的物料衡算 .114.2 热量衡算 .124.2.1 发酵工段的物料和热量衡算 .124.2.2 蒸馏工段的物料和热量衡算 .12绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）III4.3 供用水衡算 .174.3.1 精馏塔分凝器冷却用
6、水 .174.3.2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水 .174.3.3 总用水量 .184.4 其他衡算 .184.4.2 供电衡算 .195 设备计算与选型 .205.1 发酵设备设计 .205.1.1 发酵罐容积和个数的确定 .205.1.2 糖蜜储罐个数的计算 .215.1.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 .215.2 其它设备的计算和选型 .255.2.1 蒸馏设备 .255.2.2 换热器的选型 .255.2.3 稀释器 .266 车间布置设计 .276.1 车间布置设计 .276.1.1 建筑基本原则 .276.1.2 建筑基本要求 .276.1.3 全厂总平面设计 .27
7、6.2 车 间内常用设备的布置 .276.2.1 发酵设备 .286.2.2 蒸馏设备及其他设备 .287 废物处理及再利用 .297.1 废物总类 .297.1.1 污水废物 .297.1.2 气体废物 .297.1.3 固体废物 .297.2 废物利用示意图 .297.2.1 废气处理 .30绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）IV7.2.2 废水和废渣处理 .318.0.0 实验室的规划设计.32 结论 .29附录 .33致谢 .35参考文献 .36绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）01 绪论1.1 产品介绍乙醇俗称酒精，化学名称是乙醇（C 2H5OH）是一种无色、透明、易挥发，具有特殊香
8、味的液体，密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能作为萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。凝固点() ： -117.3，沸点( )：78.3 ,相对密度(水 =1)：0.7893, 相对蒸气密度(空气=1) ： 1.59, 饱和蒸气压 (kPa)：5.33(19)，燃烧热(kJ/mol)：1365.5，临界温度()： 243.1，临界压力 (MPa)：6.38，辛醇/水分配系数的对数值：0.32 闪点():14，引燃温度( ) ：363，爆炸极限%(v/v)：3.3- 19.0，相对分子质量：46.07，结构式 1见图 1-1： H H| |HC COH | |H H图 1-
9、1 C2H5OH 结构式1.2 研究目的和意义工业酒精是一种经济实用的清洁燃料。如今能源的危机，以及农业的蓬勃发展，都使得工业酒精产业的重新崛起与迅速发展成为必然。而酒精的生物发酵过程所需的条件温和，转化率高，而且环保无污染，可以说是工业酒精的最理想的生产方法。发酵法生产酒精的能力将成为衡量国家经济实力的一种标准。生物发酵是利用淀粉质原料活糖原料，在微生物的作用下生成酒精 2。酒精作为一种新能源，具有两个明显的优势：可再生能源，无污染燃烧。中国是一个石油净进口国，海关数据显示，2012 年中国共计进口原油 2.71019327 亿吨，同比增加 6.79%，而原油价格为 4803 元每吨。两个数
10、相乘，得出的是一个十分可怕的数据。在大多数方面酒精拥有石油的性能，能产生足够的酒精，则可以大大减少石油的进口。但是目前国内酒精生产量不足以与消耗量相平衡，每年仍需进口几百万吨酒精。目前燃料酒精已作为国家战略部署的新型能源之一。也可作为机械清洗机械对机械的清洗以及医用等都有重要的需求。本设计即酒精工厂的模拟设计为了设计出最理想的酒精生产流程以及工厂，绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）1在国内具有广阔的前景。1.3 设计原则(1) 本设计工作围绕着工厂现代化建设，力图能使所设计的工厂具有前瞻性，且投资小，收效快。(2) 对自己而言，本次设计是对自己在湖北理工四年所学知识的一个综合运用和分析，将书本
11、知识运用到实际的操作中去，为日后的工作打下夯实的基础。(3) 设计的工厂充分考虑现今的一些技术，设备，以及设计先进理念，尽量做到人性化，绿色化，为员工的工作和生活做出妥善的安排，使其达到最佳工作效率。(4) 设计尽量因地制宜，并且使其经济效益最大化，在各种设备选型中，合理考虑性价比和地区特性 3。绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）22 设计说明2.1 工艺指标和基础数据(1) 生产规模 :30000 t/a；(2) 生产方法 :单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏机组、生石灰吸水法；(3) 生产天数 :每年 250 天；(4) 酒精日产量 :120 t；(5) 酒精年产量 : 30000 t4；(6
12、) 副产品年产量 :次级酒精占酒精总量的 2%（一般占成品酒的 1.2%3%，这里取 2%） 4；(7) 杂醇油量 :为成品酒精量的 0.3%（一般占成品酒精多 0.250.35） 5；(8) 产品质量：燃料酒精 乙醇含量为 99.5%(v/v)(9) 糖蜜原料：含可发酵性糖 50(10) 发酵率： 90(11) 蒸馏率： 98(12) 发酵周期： 48 小时(13) 发酵温度： 2834(14) 硫酸铵用量： 1kg/t 糖蜜(15) 硫酸用量： 5kg/t 糖蜜(16) 酒精质量标准根据 GB67820022.2 生产工艺流程图(1) 原材料（ 糖蜜）的预处理包括有加酸法，加热加酸法，添加絮凝剂澄清处理法 6；(2) 连续稀释法稀释糖蜜(3) 制酵母(4) 酵母菌发酵、提纯(5) 发酵流程：糖蜜 发酵用糖液发酵蒸馏成品酒精(6) 具体生产工艺流程 7见图1-2绵阳职业技术学院 毕业设计（论文）3糖蜜储罐澄清预处理糖蜜槽称量灭菌酸化连续稀释罐组添加抑菌剂缓冲储罐醪塔连续发酵罐组精馏塔杂醇油 干燥器 成品泵压添加絮凝剂菌种发酵精馏醛酒 污水 污水处理 器冷凝水回收副产品（肥料等）图 1-2 生产工艺流程图
