长春工业大学化学与生命科学学院生物技术(工程)专业《发酵工程与设备》课程设计说明书一、总论1.1 概述自己查的写的1.2 设计依据1.2.1 长春工业大学生物技术(工程)课程设计指导书。1.2.2 长春工业大学生物技术(工程)课程设计任务书。1.2.3 《发酵工程与设备》 、 《发酵工艺原理》 、《发酵工厂工艺设计概论》 、《化工工艺设计手册》及生物技术(工程)专业基础理论课本等参考资料。1.3 设计指导思想1.3.1 尽量采用先进的生产技术与设备,认真吸取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺、新技术、新设备。1.3.2 合理利用资源,节约能源,降低消耗指标。1.4 设计范围1.4.1 确定工艺流程及生产操作条件1.4.2 工艺及主要设备计算(物料衡算、设备计算)1.4.3 绘制生产工艺流程图1.4.4 编制课程设计说明书二、生产工艺2.1 产品产量及方案产量:年产酒精 21000 吨产品品种:含乙醇 95%(V)相当于 92.41%(W)食用酒精2.2 生产方法的选择工艺方法:利用玉米为原料,双酶糖化,添加酒精酵母连续发酵、三塔蒸馏的工艺是目前最成熟、最典型的生产工艺。酒精生产工艺流程简图: α-淀粉酶 糖化酶 酒母醪 ↓ ↓ ↓玉米→粉碎→调浆→连续蒸煮→蒸煮醪冷却→糖化→糖化醪冷却→连续发酵→ ↑ ↓ 排醛 废水 CO2回收 ↑ ↑ 成熟发酵醪→粗馏→醛塔 → 精馏 → 成品酒精 ↓ ↓废糟 杂醇油↓DDGS(全价干酒糟)2.3 主要工艺参数年生产天数:300玉米含水:15%玉米粉产率:87%玉米含淀粉:63%玉米淀粉实际出酒率:53%发酵周期:55-60h原料粉碎度:1.5-2.5 mm原料加水比:1:3α-淀粉酶用量:5-6u/g 原来蒸煮温度:90-110℃蒸煮时间:100 min糖化酶用量:100-150u/g 原料糖化温度:58~60℃糖化时间:45 min糖化醪固形物浓度:16~18%糖化醪 PH 值:4.0~4.5接种量:10%~20%稀释速度:0.05~0.1发酵温度:31~33℃发酵罐装料系数:85~90%发酵醪酒精浓度:8~10%(V)2.4 物料衡算表 1 主要物料衡算表(95%(V 酒精))序号名称规格单位产品消耗年用量单位数量单位时天年1玉米含水≤15%t/t3.1t9.042217651002玉米粉含水≤15%t/t2.7t7.875189567003α-淀粉酶20000u/gkg/t1t0.00290.07214糖化酶50000u/kg/t9t0.026250.63189g5NaOHkg/t22t0.0641.544626H2SO498%kg/t16t0.0471.123367硫酸铵kg/t1.15t0.00340.080524.158蒸煮粉浆t/t10.8t31.57562268009成熟蒸煮醪t/t11.1t32.37577723310010糖化醪t/t12....