巨大的贡献。现代生物技术即生物工程，他对解决人类面临的重大问题如粮食，健康，环境和能源等将开辟广阔的前景，因此越来越为各国政府和企业界所关注，与信息，新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱，是世纪高新技术产业的先导。酒精生产就是种重要的生物技术，酒精是完全有可能全部或部分替代石油的可再生能源，并且可以作为有机溶剂，化工原料，饮料以及医用消毒剂等。酒精广泛应用于化工食品饮料工业军工日用化工和医药卫生等领域，因此具有十分广泛的应用和发展前景。由于历史的原因，我国的酒厂家星罗棋布，遍及全国隶属十多个部门，规模大小参差不齐，行业管理混乱，特别是酶剂工业和酵母工业的发展，促进了中小酒精厂的兴起，它即是个资源粮食燃料电力水消耗大的行业又是个财税收人多的行业。中小酒精厂酿酒厂般都是地方的骨干企业，有关部门不同程度地制定些优惠政策，主要是税收政策。现在有些国家酒精厂和乡镇办村办私营酒精企业仍实行包税制。估计国税的流失已超过现征收的消费税。酒精行业以前主要是国营企业，现在合资兼并股份集体和私营企业的比重增大，随着国企改革的深入，私营企业将会得到很大的发展，行业管理的难度加大。近几年来，随着国家深化改革的发展步伐，酒精行业也出现了前所未有的生产市场危机酒精生产严重过剩，产需不平衡。由于全国粮食甘蔗，大幅度增产，酒精工业有充足的原料，再加上酒精白酒的高税收，已成为地方财政的重要来源，些地区在水平上盲口扩产和新建酒精生产项目，使酒精产量增长速度大大高于国民经济整体增长速度，实际市场需求量不足酒精总产量的半。酒精的育目建设给国家企业带来了十分严重的后果。酒精生产市场萎缩，竞争激烈。化工行业原料用酒精连年厂降，其中以酒精为原料价格高，另外，以甲醇为原料合成技术的冰醋酸项目，国内已有几套投产，冰醋酸等化工行业生产原料的转换减少了酒精的使用。加上合成酒精，糖酒精的低价冲击，使本来就形势严峻的酒精市场竞争更加激烈，企业开工率低，为企业处于频繁开停，维持生产的状态，企业效益大幅度下滑。积极开展科技攻关，新技术成果不断涌现，据统计，七五八五期间，酒精行业获国家和轻工部科技成果奖项目余个，其中耐高温淀粉酶，中温蒸煮技术，高温酵母菌种及技术，连续发酵，高效差压蒸馏，强制国统，以及玉米酒精成套设备国产化技术得已经在全行业普遍应用。科研成果的应用，提高了我国酒精工业生产水平，特别是随着酒精生产规模的不断扩大和发展，酒精废液排放量逐年增加，已成为食品工业最大的污染源。与治理污染，企业和科研部门做了大量的工作。目前，部分企业已完成糟液废水排人的治理，有效地控制了环境污染。技术和管理上，还有定差距。近几年，酒精行业虽说引进了不少先进的工艺技术，但缺乏整体战略和谋略策划，多头引进，五花八门，配套不好，应用效果差，而即使是国内的些行业先进技术的进步。人才的缺乏制约着企业的发展，在市场经济中，面对国内外市场的激烈竞争，人才显得尤为突出。目前，我们企业在管理人才技术人才融资人才和市场营销人才上无不奇缺，致使企业再发展的后劲不足，制约了企业的发展。在年，在美国每年有超过个工厂制作几乎升乙醇，当时，有超过半的美国燃料酒精是由个公司生产的。这个公司是阿彻丹尼尔斯米德兰。工厂的产量现在比以前大得多，大部分介于四十至万加仑年万升年。个工厂还建立在中国吉林，即生产吨酒精升年，每年消耗万吨玉米。年这家工厂的生产能力将增加至万吨乙醇。佛州的公司有可能利用糖蜜制酒处在西棕榈滩的佛罗里达结晶公司和设在的佛州甘蔗种植者协会接到由他们聘请来考察生产糖蜜酒精可行性的两家迈阿密公司的份初步报告，这是这位蔗农协会专管计划和运营的高级副会长说这番话的。如果该项目可以实现的话，这间甘蔗糖厂将为美国首家用糖蜜作原料制酒精。除了用糖和糖蜜制酒精之外，生产者也可用甘蔗作原料，每吨甘蔗生产约加仑酒精。副总裁介绍说，佛州另外间糖业公司座落在的美国糖业公司，也正在研究在当地生产酒精的可行性。因此，通过参照吉林沱牌农产品开发有限公司生产工艺技术及有关技术资料的前提下，设计年产万吨食用酒精生产装置的工艺设计。液化糖化工段采用低温双酶法发酵工段采用大罐连续发酵法精馏工段为六塔差压精馏。本次设计的重点为液糖化，发酵工段。第章工艺论证工艺流程的选择借鉴吉林龙谷生物科技有限公司成熟的生产经验设计生产流程原料玉米清选粉碎糊化←淀粉酶液化←糖化酶污水饲料发酵←酵母菌↑↑蒸发←清液←酒糟液←精馏图玉米生产酒精工艺流程示意图生产方法粉碎工段生产方法干法是指直接由玉米原料经粉碎,液化糖化发酵制酒精。均匀的粉碎更有利于保证混合的效果，也有利于后续的液化糖化过程。与湿法粉碎相比，干法元企业所得税年利润总额企业所得税万元税后利润企业所得税年利润总额税后利润万元其它指数年折旧额年税后利润建设项目总投资静态投资回收期年建设项目总投资年利润总额投资利润率建设项目总投资年利税总额投资利税率④建设项目总投资年销售收入投资产值率第章工艺计算工艺技术指标及基础数据生产规模万吨年普通级食用酒精生产天数天年度大修，天小修，般月次，共天。产品质量国家普通级食用酒精标准乙醇含量，生产方法原料玉米干法粉碎糊化液化糖化中温双酶法大罐连续发酵六塔差压精馏成品酒精原料的规格水分,干物质玉米的化学组成干基表玉米的化学组成组成淀粉粗脂肪粗蛋白灰份可发酵糖以转化糖计其他玉米各部分组成比例干基表玉米各部分组成比例玉米全粒胚乳胚芽皮及尖冠辅助原料的规格和公用工程表辅助原料的规格和公用工程名称规格单位数量说明工艺水符合饮用标准糖化发酵冷却水无腐蚀无泥沙低硬度表蒸馏冷却水无腐蚀无泥沙低硬度表动力电三相带零线低压电无油无水的压缩空气表压露点工作压力下加热用水蒸气绝压液糖化糊化加热用水蒸气绝压蒸馏加热用水蒸气绝压空气过滤器灭菌工业尿素总氮吉林长达磷酸二铵料浆法生产，总养分美国嘉吉公司浓硫酸浓度调烧碱液调酵母菌超级酿酒高活性干酵母淀粉酶活力天津诺维信糖化酶苏宏苏州宏达玉米单耗的计算已知淀粉转化为酒精的总反应式如下液糖化过程分子量发酵过程分子量生产无水乙醇的理论淀粉消耗量生产食用酒精的理论淀粉消耗量普通级食用酒精中乙醇含量是质量分数，则生产该标准的食用酒精，需要淀粉生产过程中各部分的损耗如表表生产中损耗生产过程损失原因淀粉损失备注粉碎粉尘蒸煮淀粉残留，焦糖发酵残总糖发酵巴斯德效应菌体生长发酵带走若洗涤可降至蒸馏废水带走，尾气，密封不严淀粉损失总量为，安装了洗涤塔后,带走的降为，淀粉损失率降为，所以生产食用酒精，实际淀粉消耗量由基础数据得生产食用酒精，玉米耗量每吨玉米淀粉含量消耗比例食用酒精∶工业酒精杂醇油∶因此，吨酒耗粮淀粉吨玉米所以年产万吨食用酒精耗粮为淀粉酶消耗量假定应用的淀粉酶的活力为，用量按原料计算，则每酒精的淀粉酶消耗量为糖化酶消耗量假定糖化酶的活力为，用量按原料计算，则每酒精的糖化酶消耗量为产品日产量为吨天副产物高浓度的工业酒精吨年低浓度的工业酒精吨年杂醇油吨年高蛋白饲料吨年液糖化工段基础数据工艺条件液化温度，液化时间搅拌因为返蒸汽，所以会出现返混现象,因此取平均停留时间分钟筛网直径玉米粉溶于水为玉米粉进罐速率料水比为所以加水量为，其中余馏水为,其余为新鲜工艺水工艺水加上碱和液化酶的量,总的加水量为分钟内入罐体积醪液流量生产中料水比玉米粉∶水∶表拌料水种类单位流量稳定时流量开车初期温度新鲜工艺水余馏水液化酶合计第液化罐容积的计算加热用蒸汽量的计算表饱和水蒸气表以压强为准温度密度焓汽化热液体蒸汽新鲜工艺水和余馏水二股物料的混合温为设新鲜工艺水，余馏水及混合物的比热相等，即，则由式得式中为水的比热容为为醪液的比热，水比热的倍分别为新鲜工艺水余馏水醪液的流量，分别为。玉米粉连续糊化液化的流量则将玉米粉糊液从加热到需要热量为由式得式中醪液的密度设定为为醪液的比热，水比热的倍为醪液的流量，为为初温与工艺温度之差，的水蒸气﹙,﹚变为水放出的热量为汽蒸汽冷凝放热量液体冷却放热量汽所以，理论上加热蒸汽用量为在蒸汽输送的过程中，有的热量损失。则实际加热蒸汽用量实际为实际液化罐的体积为考虑到返混及留有定的生产弹性，取其体积为，即第液化罐体积为。离开液化罐去液化罐的流量为液化罐容积的计算第液化罐中玉米糊化，经泵打出，在输送管道中途采用蒸汽喷射加热器，用，的水蒸气将的玉米粗粉糊液瞬间加热至进入维持管停留分钟后进入闪蒸罐负压降温至后进入第二液化罐，向第二液化罐中加入高温液化酶，在时平均停留时间为。后液化罐所需热量利用蒸汽喷射器将液化的玉米糊液从加热到需要的热量为理论加热量理论考虑到热量损失，故实际加热量实际理论式中醪液的密度设定为为醪液的比热，水比热的倍为醪液的流量，为为初温与工艺温度之差，。的水蒸气变为水放出的热量汽蒸气冷凝放热量液体冷却放热量汽加热蒸汽用量喷为喷实际水蒸气实料水比玉米粉吨数加入水的吨数新鲜工艺水余馏水清液直接加热凝水喷射加热蒸汽凝水取平均停留时间为,装料系数为。故后液化罐公称体积为考虑到返混及生产留有定余地，后液化罐体积容积取为离开液化罐的液化液流率来自的糊液流率喷射蒸汽冷凝速率第二液化罐循环泵的计算液体在由泵输送的过程中受到直管阻力，以及各个管件阀门的阻力。直管阻力管径为,直管长度为。查生物工程设备表管内流体常用流速范围。查得近似液化醪在管内流速为。黏度为。取液化醪密度。则液化醪雷诺数为由式得所以，液化醪呈湍流状态，查化工原理上册,图摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度ε的关系。查得摩擦。则直管阻力为由式得局部阻力各部局部阻力阻力系数如下表表局部阻力阻力系数项目标准弯头蝶阀止逆阀换热器三通个数单个阻力系数总阻力系数合计则局部阻力为ξ由式得取，罐底为。锥形封头所以，泵的动压头取静压头为，即扬程为考虑到磨损及成本，选择扬程为。其中醪液的升举高度该泵的选型大连第耐酸泵厂，泵的规格如下表表泵的规格流量扬程型号数量材质电机功率转速型号第二液化罐换热器的计算进入螺旋板换热器的液化醪流量为来自的液化醪,温度为,经过液化醪泵