发布时间 : 星期日 文章年产3万吨酒精工厂工艺设计更新完毕开始阅读30518d7b846a561252d380eb6294dd88d1d23d59
毕业设计（论文）
表4-1 30000t/a糖蜜原料酒精厂物料衡算表 生产
物料衡算
1000kg99.5%酒精物料量
燃料酒精 糖蜜原料 次级酒精 发酵醪 蒸馏发酵醪 杂醇油 二氧化碳 醪塔废醪量
1000 4180 20 14212 14039 3 968 14218
每小时 （kg） 5000 20900 100 71060 70195 15 4840 71090
每天 （t） 120 501.6 2.4 1705.44 1684.68 0.36 116.16 1706.16
每年 （t） 30000 150480 600 426360 421170 90 29040 426540
4.1.5 稀释工段的物料衡算
（1） 计算每生产1000kg酒精稀释糖蜜用水量 稀释成25﹪稀糖液用水量为[7]：
W1= 14212-4180=10032 (kg)
则生产3万吨燃料酒精每小时稀释糖蜜需要用水量：
10032×5000÷1000=50160 (kg/h)
生产3万吨酒精一年稀释糖蜜需要的用水量：
10032×30000=3.0096×108（t/a）
（2） 营养盐添加量
选用氮量21﹪的硫酸铵作为氮源，每吨糖蜜添加1kg[7]， 则每生产1t酒精硫酸耗量为：
4180×1÷1000=4.18（kg）
每小时耗量：
4.18×5000÷1000=20.9（kg/h）
日耗量：
20.9×24=501.6（kg/h）
则生产3万吨酒精一年需要硫酸铵用量：
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4.18×30000=150480（kg/a）
（3） 硫酸用量 每吨糖蜜用硫酸5kg[7]：
则每生产1吨酒精消耗硫酸的量为：
4.18×5=20.9（kg）
年产3万吨酒精，硫酸总消耗量为：
20.9×30000=618000（kg）=61.8（t）
每日用量：
61.8÷250=0.2427（t）
4.2 热量衡算
4.2.1 发酵工段的物料和热量衡算
现生产30000t/a，要每小时投入糖蜜量20900kg/h， 则无水酒精量为：
20900×1000÷4130.4=5060.0（kg/h）
以葡萄糖为碳源，酵母发酵每生成1kg酒精放出的热量约为1170kJ
Q=1170×5060.0=5.9×106（kJ/h）
发酵酵母冷却水初温TW1=20℃，终温TW2=27℃，平均耗水量为：
W酵母发酵=Q/[Ce(TW1-TW2)]=5.9×106/[4.18×(27-20)]= 201640.5 (kg/h)鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。 酵母酒精捕集器用水：（蒸馏发酵醪的量为F=70195kg/h）
5%F÷1.06=5%×70195÷1.06=3311.1(kg/h)
则发酵部分总用水量：
W发酵部分=201640.5 +3311.1=204951.6（kg/h）
4.2.2 蒸馏工段的物料和热量衡算
[9]
。则年产
3万吨酒精工厂，培养酵母和发酵每小时放出的热量为：浹繢腻叢着駕骠構砀湊。 按采用差压蒸馏两塔流程计算[3,10]，进醪塔酒精浓度为7.14%，出醪塔酒精蒸汽浓度为50%。
（1） 醪塔见图4-1
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V1
Q3=V1i
F1 Qn1
Q1=F1C1t1 醪
D1 塔 Q4=Q14+D1Ct4
Wx+D1 Q2=D1I 1
图4-1 醪塔的物料和热量平衡图
醪液预热至55℃，进入醪塔蒸馏，酒精质量分数为7.14%，沸点92.4℃，上升蒸汽浓度为50%（v），也就是42.43%（w）。已知塔顶75℃，塔底85℃。则塔顶上升蒸汽热焓量i1=2045kJ/kg。加热蒸汽取0.05MPa绝对压力，则其热焓量I1=2644kJ/kg。惬執缉蘿绅颀阳灣熗鍵。 总物料衡算：
F1?D1?V1?WX?D1 即 F1?V1?WX 4-1
酒精衡算式：
F1xF1?V1y1?(WX?D1)xW1 4-2
式中：xF1—成熟发酵醪内酒精含量[%（W）]，xF1=7.14﹪。 y1—塔顶上升蒸汽中酒精浓度[%（W）]，y1=42.43 ﹪。
xW1—塔底排出废糟内的酒精浓度[%（W）]，塔底允许逃酒在0.04﹪以下，取xW1=0.04﹪。热量衡算式：贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。 F1CF1tF1?D1I1?V1i1?(WXCW?D1Ce)tW1?Qn1 4-3
设CF1=3.98kJ/（kg·h），CW=4.04kJ/（kg·k），Ce=4.18kJ/（kg·k），并取热损失Qn1=1﹪D1I1，tF1=55℃，tW1=85℃，蒸馏发酵醪F1=70195（kg/h） 嚌鲭级厨胀鑲铟礦毁蕲。 由4-1、4-2、4-3可得：
V1=11769（kg/h），Wx=58426（kg/h），D1=12715（kg/h）
一般醪塔采用直接蒸汽加热，塔底醪排出量为：
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G1=WX+D1=58426+12715=71141（kg/h）
表4-2 年产3万吨酒精厂蒸馏工段醪塔物料热量汇总表 进入系统 离开系统
项目 成熟
醪 加热蒸汽
物料（kg/h）
F1= 70195 D1= 12715
热量（kJ/h）
F1CF1tF1= 15365685 D1I1= 33618460
项目 蒸馏残液 上升蒸汽 加热蒸汽 热损失
物料（kg/h）
WX = 58426 V1= 11769 D1= 12715
热量（kj/h）
WXCWtW1= 20063488 V1i1= 24067605 D1tW1Ce= 4517640 Qn1= 336185
累计 82910 48984145 累计 82910 48984918
（2）精馏塔
① 塔顶温度105℃，塔底130℃，进汽温度130℃，出塔浓度为96﹪（v），即93.84﹪（w）[8]。薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。 出塔酒精量为：
P=5000×99.18%÷93.84%=5284.5 (kg/h)
② 每小时醛酒量：因为醛酒占出塔酒精的2﹪，则每小时的醛酒量为[8]：
A=2﹪×5284.5=105.7(kg/h)
③ P′= P–A =5284.5- 105.7=5178.8(kg/h)
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