10万吨燃料乙醇厂初步工艺设计-毕业论文

1、摘 要摘 要燃料乙醇在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用。本设计以世界行业以及我国酒精行业现状为背景，以玉米为原料，采用连续发酵工艺。主要蒸馏工段采用三塔蒸馏工艺，保证产质量并有效利用热源。本设计为年产10万吨燃料乙醇厂初步工艺设计，在物料衡算的基础上，进行全厂主要生产设备的选型和计算，确定生产设备的规格和台数，以及水、电、汽、冷消耗计算和重点设备的设计合理优化生产工艺过程。关键词：燃料乙醇；连续发酵；三塔压差蒸馏V目 录Abstract Fuel ethanol are widely used in people's daily life and scientific

2、 research etc. This design is based on the status of alcohol industry in the world and our country as the background.corn was used as raw material and the design use a continuous fermentation process. The three-tower distillation process was use in the main distillation section to ensure product qua

3、lity and effective utilization of heat source. The topic of this design is an annual output of 100000 tons of fuel ethanol plants preliminary process design.The design was base on material balance to carry out selection and calculation of the main production equipment and determine the production eq

4、uipment specifications and number and the design of water, electric, steam, cold consumption calculation and key equipment was reasonably optimize production process.Key words：fuel ethanol;continuous fermentation;three-tower differential pressure distillation目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 中国酒精工业的发展历史1

5、1.2 我国酒精工艺和装备技术的发展11.3 酒精生产存在的问题和解决对策21.3.1 酒精生产存在的问题21.3.2 解决对策21.4 国内外酒精生产技术水平比较分析31.4.1 巴西31.4.2 美国31.4.3 中国41.4.4 其他国家4第2章 设计概论52.1 毕业设计的目的52.2 毕业设计的题目52.3 毕业设计的任务52.4 设计的指导思想52.5 毕业设计的依据62.6 厂址选择原则62.7 厂址选择82.7.1 吉林省吉林市82.7.2 吉林省四平市仙马泉112.8 原料来源、规格及标准132.9 主要辅料的质量标准142.10 水的质量标准162.11 成品品种及质量标准

6、192.12 主要工艺技术参数212.13 生产工作制度212.14 环保措施212.14.1 CO2回收利用222.14.2 杂醇油回收242.14.3 液体，固体CO2（干冰）的制备和储运252.14.4 酵母回收262.14.5 酒精糟回收26第3章 酒精生产工艺流程的设计及说明293.1 酒精的性质、用途及生产方法概述293.1.1 性质293.1.2 用途303.1.3 生产方法303.2酒精生产工艺流程的确定313.3 工艺条件及说明313.3.1 玉米粉供应工序313.3.2 液化糖化工序323.3.3 发酵工序343.3.4 酒精蒸馏、脱水工段35第4章 酒精生产过程中的物料和

7、热量衡算394.1 物料及热量衡算394.1.1 成熟醪量的计算394.1.2 发酵工段物料衡算394.1.3 液糖化工段物料衡算474.1.4 蒸馏工段物料衡算504.2 水、电、汽消耗的计算594.2.1 耗水量的计算594.2.2 蒸汽消耗量的计算60第5章 设备选型的计算615.1原料输送装置的选型615.5.1 输送量的计算615.5.2功率的计算615.2液糖化工段615.2.1糖化罐选型615.2.2闪蒸罐选型625.2.3维持罐625.3发酵工段635.3.1酒母罐选型635.3.2发酵罐选型635.4蒸馏工段655.4.1粗馏塔655.4.2精馏塔的设计68第6章 重点设备的

8、计算与选型液化罐826.1 淀粉的液化826.2 液化的工艺条件826.3 液化程度的控制836.4 液化罐的选型和计算836.4.1 冷却设计846.4.2 搅拌装置设计856.4.3 液化罐联结管道的计算866.4.4温度计，人孔及支座87第7章 总体平面设计及全厂定员887.1 总体平面设计的原则及要求887.1.1 依据887.1.2基本原则887.1.3 要求887.1.4 全厂总平面设计887.2 全厂定员897.2.1 生产部门897.2.2 动力辅修车间897.2.3 科研部门89参考文献90致谢92东北电力大学本科毕业设计说明书（论文）第1章 绪 论1.1 中国酒精工业的发展

9、历史中国酒精工业的发展已有近百年的历史，1907年德国人在黑龙江省哈尔滨市建立第一个酒精厂，虽经约50年的演变和设备技术的发展，但全国酒精总产量还不到1万吨。 19492000年，中国的酒精产量迅速增长到300万吨，跃居世界第三位。新中国成立后，历经50年的发展，初步形成了企业生产、工程设计、科学研究、人才培养、设备制造、综合利用、环境保护、标准制定、检验检测、成品运输、产品销售等一个完整的酒精工业体系。自1989年中国安徽特级酒精厂从法国Speichim公司引进六塔差压蒸馏全套设备和技术投产后，我国酒精质量上了一个新台阶。1996年黑龙江华润酒精有限公司年产24万吨优质食用酒精生产线的投产，

10、标志着中国酒精行业初步完成了引进和消化现代国外大型酒精生产技术。中国政府在2000年决定将燃料酒精的开发生产、使用列入第十个五年规划。燃料酒精规划的实施标志着中国酒精产业还要上一个大台阶，2003年吉林（一期年产30万吨）大型燃料酒精企业的投产，说明中国酒精生产能力已接近世界先进水平1。1.2 我国酒精工艺和装备技术的发展1920年福建酒精厂成立，以薯干为原料；1922年山东溥盆酒精厂投产，以甜菜糖蜜为原料；1935年上海中国酒精厂成立，以进口甘蔗糖蜜和薯干为原料，这些是我国第一批酒精厂。解放前，我国的酒精工业发展缓慢，到解放前夕，全国总产量不及万吨，淀粉利用率仅60%左右，生产工艺均为间歇法

11、，糖化剂用的是麦芽，原料不经粉碎。解放后，50年代初为恢复时期，产量逐步发展。50年代中开始进行技术革新，首先用微生物糖化剂代替麦芽，用前苏联的三段蒸煮代替间歇蒸煮，进而采用粉碎原料连续蒸煮；糖化方面采用混合冷却连续糖化，进而采用一级真空冷却连续糖化；糖蜜发酵实行了连续化，淀粉质原料的连续发酵也在一些工厂开始运转；发酵醪的蒸馏全部采用连续工艺。70年代，我国酒精工业开始采用液体曲，以后又有糖化酶、液化酶问世；80年代中，8085液化和其他低温蒸煮工艺开始在我国酒精工业中得到应用。近年来高温-淀粉酶、高糖化力糖化酶、耐高温酵母、活性干酵母、差压蒸馏和各种酒糟处理新技术也开始应用，同时引进了国外一

12、些酒精联产饲料的成套设备和技术，使我国的酒精生产水平上了一个新台阶2。1.3 酒精生产存在的问题和解决对策1.3.1 酒精生产存在的问题随着国民经济的进一步发展，整个社会对酒精的需求量会有所增长，但是酒精最大的需量是作为汽油的代用品，即作燃料。如果按照酒精作为燃料以代替汽油的观点来看，当前的酒精生产普遍存在的问题有以下五方面：（1）发酵酒精的成本过高，国际市场上酒精的价格要比石油贵一倍，如果成本不降到与石油相近，则很难与石油燃料相竞争。（2）生产过程中能耗过大，尤其是蒸煮和酒精回收过程中能耗特别高。以玉米原料为例，生产1L酒精，耗能约1423518840kJ，而每1L酒精的燃烧热值约为2344

13、6kJ，能量平衡值较低3。如不大幅度降低能耗，则将在很大程度上失去作为能源的价值。（3）生产酒精的原料受到土地和水资源的限制。拿我国的情况来说，根据80年代中期有关部门统计，我国到2000年将需燃料酒精48006000万吨，以掺入量10%计，则2000年汽车燃料将需要薯干800kg计，将需要新增耕地面积13001600万亩（1987年酒精产量100万吨除外），将占全国耕地总数的1%左右。这几乎是一个无法承受的压力。酒精与民挣粮、挣地的情况不解决，要发展是不可能的。（4）酒糟处理问题是当前酒精生产面临的又一严重问题。每生产1t酒精要产生1215t左右的酒糟。一般酒糟的BOD值在250003500

14、0mg/L之间。这样高浓度的有机废液，如果不经处理就排入自然界，那将产生极为严重的污染。一个年产8万吨酒精的工厂所产生的污染负荷和一个140万人口的城市产生的生活污水负荷相当。（5）酒精发酵的强度问题。发酵强度愈大，同样发酵罐容积生产的酒精就多。常规的糖蜜间歇酒精发酵，其强度只有2g/(L·h)。一旦酒精有可能成为燃料，则其产量要增加几倍，几十倍，新建厂的投资就很大，运转过程的经费也大。如果能将发酵强度提高几倍、几十倍，那么发酵车间的投资将大为减少，最终将对成本的降低有利。1.3.2 解决对策针对上述存在的问题，我国和世界各国学者、工程技术人员都在研究对策，研究和发展解决上述问题的新

15、菌种、新工艺、新设备和新技术，粗略地可归纳如下：（1）解决发酵酒精原料的根本出路，在于利用纤维原料（包括纤维素和半纤维素在内）来代替粮食原料。这一工艺在美国已基本解决，但成本还比较高，生物技术的进一步发展将最终解决这个问题。（2）在节能方面，主要的努力应放在无蒸煮工艺和酒精节能回收技术的研究上，将能量消耗降低50%或更多是完全可能的。另外，原料粉碎消耗电力也很大，如何降低粉碎电耗也是应引起重视的问题。（3）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·)，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50g/(L·

16、;h)是完全有可能的4。（4）在菌种选育方面，常规的诱变育种技术加上遗传工程技术，将有可能获得能直接发酵生淀粉、纤维素、半纤维素的菌种；纤维素酶高产菌株、耐高温酵母和其他优良的酒精发酵微生物、抗杂菌酒精发酵菌也将又得到的可能。任何上述一个菌株的获得都将从根本上改变目前酒精生产的面貌。（5）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SCP、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，最终达到无污染排放。1.4 国内外酒精生产技术水平比较分析1.4.1 巴西巴西的酒精主要以糖蜜或甘蔗渣为原料，目前有70%以蔗糖为原料的酒精厂采用间歇发酵，发酵能

17、力达150万升酒精/天，约有350个酒精厂采用连续发酵过程。在两种发酵过程中，酵母均被从发酵后培养基中分离出来，经稀硫酸冲洗后在用于发酵过程。发酵可获得较高酒精浓度（8%11%）和较高酒精得率（92%93%）及较短发酵时间（610小时），可使酵母一天回收利用3次，连续运行200天，由于野生酵母具有极强的发酵能力，在巴西30个酒精厂已有21个将野生酵母作为接种菌进行发酵5。1.4.2 美国美国的酒精主要以玉米为原料，美国目前有近60家生产酒精的工厂，其中有5家为在建企业，其余54家已投产，现拥有年生产能力527万吨，在建企业的生产能力为30万吨。生产中预处理以湿法为主，发酵时采用了不同的技术，有

18、的采用较老的间歇培养技术，不回收利用酵母，每次都需要添加新鲜的酵母细胞；较现代化的企业，则广泛实现计算机控制，应用连续发酵过程，并采用CIP（Cleaning In Place，原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统），它是在微机控制下，对单台或多台发酵罐及传输管线在生产结束后开始前，不需拆卸任何设备，在全封闭情况下，按规定的程序自动进行清洗操作，该技术可降低劳动成本，减少设备损耗。最后，发酵液送去蒸馏，生产出恒沸混合物-95.5%含水酒精。为了生产无水酒精，用碳水化合物除去水分，近来，已有采用分子筛除去水分。随着木材水解技术的进步，美国除用于米外，将建立6家以木材废料和稻草为原料的酒精厂，估计产量

19、将达36.8万吨/年，还拟建以城市固体废物为原料的工厂，酒精产量将为9.1万吨/年，以充分利用木材，稻草和城市废物等各种不同的可再生资源5。1.4.3 中国2001年9月国务院正式批准了在国内发展燃料酒精试点，并于2001年在长春、洛阳、郑州等启动燃料酒精试点工作。目前，河南省南阳市已建成年产2万吨燃料酒精的生产厂家，产品已投放市场，并正在建设年产20万吨的生产线；安徽省年产35万吨燃料酒精项目也正在筹建；经国家批准，将在吉林省新建年产80万吨燃料酒精厂，中国酒精生产一般以富含淀粉的物质为原料，采用间歇发酵，最终酒精浓度通常可达8%10%，酵母不回收。1.4.4 其他国家欧共体酒精产量在175

20、万吨左右；独联体年产酒精约200万吨，以谷物、乳清、葡萄糖和糖蜜为原料5；印度是仅次于中国的亚洲第二大酒精生产国，主要原料糖蜜的用量为500万吨/年，尽管印度的糖蜜资源不足，但印度政府还是准备效法巴西推出“汽油酒精计划”。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熟练的科技成果，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，在经济上具有合理性；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场平面布

21、置设计，并绘制图纸。通过毕业设计使学生熟悉酒精生产过程和解决一些工程技术问题，培养学生独立查找，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10万吨燃料乙醇厂初步工艺设计，重点设备液化罐。2.3 毕业设计的任务本课题是年产10万吨燃料乙醇厂初步工艺设计，设计任务包括：（1）选择并确定生产工艺流程和工艺条件，确定技术经济指标（2）进行全场物料平衡计算（3）主要生产设备的选型和计算（4）水、点、汽、冷消耗计算（5）重点设备液化罐的设计；（6）重点车间平面布置设计和全厂平面布置设计；（7）绘制图纸液糖化工段、发酵工段、蒸馏工段工

22、艺流程图各一张，液化罐装配图一张，糖化车间平面布置图一张，全厂平面布置图一张（CAD绘制）。2.4 设计的指导思想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；工艺流程、选用设备、工艺控制和工艺条件先进可靠、安全适用；生产技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理性；对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性；设计考虑到就经常今后的发展趋势（如增加品种，扩大产量等），在建筑和平面布置上及设备选取上，都留有适当的余地，同时又不致于造成现有设备、场地的太大浪费。2.5 毕业设计的依据本课题的设计依据是结合当地原料、水源、水质、能源供应及交通运输状况的调查与研究，依

23、据自然状况，查阅大量相关资料，遵从设计题目要求，用学过的理论知识与实践相结合，进行这次题目的设计工作。2.6 厂址选择原则厂址选择一般包含地点和场地选择这两个概念。所谓地点选择就是所建厂在某地区内的方位（即地理坐标）及其所处的自然环境状况，进行勘测调查、对比分析。所谓场地选择，就是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜藏的技术经济性，进行周密的调查、预测、对比分析，作为确定厂址的依据。（1）自然条件 地理位置选择厂址时应当了解厂址的防卫及其与城镇的关系，周围地段的地理情况和在该处建厂的有利及不利条件。根据发酵工业生产方式及产品销售的特点，厂址应处在城镇小曲。通常在工厂设计中，厂址离主要消

24、费（集散）中心的距离与城市规模、生产厂规模成正比。另外，厂址选择应考虑微生物发酵工厂对环境因素的特殊要求。发酵工厂厂址周围应清洁卫生，厂区应在居民区下风侧，河流上游，远离有毒工厂和有机废料、化学废料堆放地区及传染病中心地点。 地形、地势与地质现代化的发酵工厂，从原料、糖化、发酵、分离、提取、精制、包装，是一条流水作业线。车间占地面积较大且为矩形者多，因此要求厂址地形及外形整齐为好，最适宜者为矩形（经验的边长比例约2.5:1.0为宜）6。这样，有利于工厂总平面的布置。地势是用厂址地面的自然坡度和凸凹不平度来描述的。厂址选择要求地势平坦，自然坡度最好在5/1000以下，以利于排泄雨水、厂内交通运输

25、及厂房建筑物座落基础施工。 水文要有丰富的水源，包括地表水、深层水（深井水）、水库水（雨水）、江河水（露天水）及泉水（有压水）和城市自来水等。根据发酵工厂的特点，水质要满足生产工艺要求，包括满足饮用水质标准及酿造用水标准、硬水及软化水等。一般深井水及泉水的水量、水温、水质均较适宜；地表水、水库水、江河水的水量大而水质不高；城市自来水来源方便但价格不便宜。使用时要注意其合理性与经济性。 气象气象资料是工厂总平面布置的重要依据之一，也是厂房设计和排水系统设计的主要依据。a. 温湿度 全年平均气温、平均湿度，最热月及最冷月的平均气温、湿度，最高气温与湿度和最低气温与湿度。b. 降雨量 全年平均降雨量

26、及一次最大降雨量和持续时间。c. 冬季积雪情况。d. 冰冻期及地层冰冻深度、土壤温度。e. 风玫瑰图及风级表等。f. 最高最低气压及全年平均气压等。g. 全年日照数、各月日照分布情况等。（2）技术经济条件 原料供应与产品销售发酵工业产品品种繁多，原料范围广泛，有农、林、牧、水等天然原料，也有工业产品或副产品。选择厂址时应对原料的产地、供应、运输、贮藏（有些品种需要保鲜）及其规格质量、化学成分等技术经济性状进行调查分析。所选的厂址应尽量接近原料产地，异地原料应保证供应方便，减少运输损失，进厂后须有相应的贮备工艺（贮备量、贮仓面积、贮藏管理等），以保证正常生产，降低原料成本。 能源供应电、热及燃料

27、供应方便是选择厂址的重要原则之一。首先要对厂址与高压电网的距离、电源设备和电压等情况详细了解，以便确定输电方式和厂内变压配电所的位置。发酵工厂的耗汽量较大，故热源供应量也较大。选择厂址要考虑供热方式、汽量及汽压等情况。如厂址与城市热电站邻近，热汽可由它供应。 给排水发酵工厂用水量较大，而且水质标准高。所选择厂址必须有符合要求的水源。有条件时，厂址应尽量靠近水源地，如靠近泉水、江河湖泊水。最好在所选厂址内，能自己转井以建造水塔获得深井水。这样，水质好、水温低、给水量准确。厂区生产废水、污水及雨水的排放量很大，其量超过给水量。其中除部分工艺性废水可以处理使用外，其余均要排掉，但必须符合废水排放标准

28、。为此所选厂址应尽量靠近城市的排水系统，以便统一处理。如附近无排水系统，则需自行设置污水处理站排放。 交通运输现代化的发酵工厂，以其产品商业化、社会化为特征，没有发达的交通和方便的运输，是难以取得高效益的。发酵工厂的运输量很大，且运出量比运入量大。如果运出与运入失调，轻者影响工厂生产的正常秩序，重者导致停产而效益猛降。故选择厂址，必须以交通运输方便为原则。要求交通运输方式可靠，铁路、公路、水路优势明显，且有发展的前景。2.7 厂址选择2.7.1 吉林省吉林市（1）选址地点:吉林省吉林市。 （2）选择依据：交通便利、空气清洁、无污染、水质好、水源丰富。 （3）地理状况 自然条件： a. 地理位置

29、 吉林市为吉林省辖地级市，吉林市地处东北腹地长白山脉，向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面临水、四周环山。东经125°40E127°56E，北纬42°31N44°40N。东接延边朝鲜族自治州，西临长春市、四平市，北与黑龙江省哈尔滨市接壤，南与白山市、通化市、辽源市毗邻。 b. 地貌和土壤 地貌特征：吉林市有"远迎长白，近绕松花"的形势。由于不同时期的大地构造运动，以及江河的侵蚀、剥蚀和堆积，形成了中山山区-低山丘陵区-峡谷湖泊区-河谷平原区的地貌，地势由东南向西北逐渐降低的地理景观。中山山区，位于吉林地区中、东部和东南部，是全市主要林区

30、和特产区域。南有长白山地龙岗山脉，档南有龙岗山脉的余脉富尔岭，东北部和呼兰岭。松花湖东有老爷岭，湖西有摩天岭、南楼山、肇大鸡山，皆为中山山群。山区中有1000米以上高峰110座。最高山峰南楼山，海拔1404.8米。低山丘陵区，分布在蛟河、桦甸和舒兰市、永吉县的中部。山岭海拔300400米，少数山峰高600700米，是开发较早的区域7。森林已经逐渐减退。除占地1748平方公里的吉林市城区外，其他区域是全省重要的农业、林业、畜牧、渔业及工矿区。峡谷湖泊区，分布在丰满电站大坝到白山水库上游金银别的沿湖、沿区区域，是丰满、红石、白山三大梯级电站建成后形成的地貌区域，环境幽美，景色状观，是大有前途的能源

31、、特产、渔业、旅游综合性经济开区和建立良好生态环境的重要生态经济区。河谷平原区，分布在松花江中游、永吉县北部、舒兰市中部及松花江支流的地段。一般海拔170220米，耕地集中，土壤肥沃，适宜农事耕作，是重要的农业经济区。 c. 水文 局部 d. 气象、温湿度、降雨等 吉林市的气候类型属于温带大陆性季风气候，四季分明。春季少雨干燥,夏季温热多雨，秋季凉爽多晴，冬季漫长而寒冷。气温受地形影响，由西、西北向东、东南气温逐渐降低。当地多西南风，最小风频东东北（ENE），详见下列气象资料：表2-1 自然、气象条件表8序号自然、气象要素单位数 值备 注1海拔m183.83184.092年平均气温4.53极端

32、最高气温36.64极端最低气温-40.25最热月（七月）平均气温22.96最冷月（一月）平均气温-17.97最热月（七月）平均最高气温27.98最冷月（一月）平均最低气温-28.99年平均相对湿度%7010最热月（七月）平均相对湿度%8011最冷月（一月）平均相对湿度%7212年平均水气压Pa87013年平均气压Pa9934214夏季平均气压Pa9845215冬季平均气压Pa10012516年平均降雨量mm668.417日最大降雨量mm119.318小时最大降雨量mm59.9 19最大积雪深度cm46.920基本雪压kN/m20.4521年最多风向及频率%14主导风向：SW22夏季最多风向及频

33、率%13 风向：SE23年最多风向及频率%11.8 风向：SW24最大风速m/s27距离地面10米25年平均风速m/s3.426基本风压kN/m20.50距离地面10米27最大冻土深度cm- 19028冻结日期11月22日29解冻日期3月31日续表2-1 自然、气象条件表8序号自然、气象要素单位数 值备 注30年日照时数2454.7时31年平均雷暴日数41天32年均蒸发量135.6mm通过以上的调研分析可见，建设项目所在地的地理位置、地形地貌、气候、水文地质无不良影响，能够满足建厂条件。2.7.2 吉林省四平市仙马泉（1） 选址地点位于松辽平原世界主要玉米产区吉林省四平市仙马泉。（2）选择依据

34、：交通便利、空气清洁、无污染、水质好、水源丰富。（地点：方位。场地：面积外姓及潜藏技术经济性） （3）地理状况自然条件：a. 地理位置：四平市为吉林省辖地级市，四平市位于东北中部、吉林省的西南部、东辽河下游，辽、吉、蒙三省（区）交界处，北纬42°5745 43°1445，东经124°1545124°3440。地处吉东低山丘陵与辽河平原过渡地带，东依大黑山，西接辽河平原，北邻长春，南近沈阳，以京哈铁路为界，东部属丘陵地区，西部为松辽平原的一部分，地势稍有起伏，吉林哈达岭在境东部9。境内主要河流为东辽河及其支流，边缘地区还有西辽河、伊通河、辉发河等。四平市区

35、处市域南部端点，北临条子河，东有大黑山，中部地势十分平坦；东南高，为低山丘陵地带，西北低，为波状平原地带，城区被北、东、南三面丘陵环绕，形成簸箕形盆地，“簸箕口”朝西。市区分为铁东、铁西两个区。辖公主岭市、双辽市、梨树县、伊通满族自治县。b. 地貌、土壤和气候四平市地势由东南向西北缓降，东部和南部为长白山余脉低山陵地带，中部和北部多为平原和波状平原，西部大部分系沙丘岗地及少数平原和洼地。全域海拔高度一般在120440m之间。最高峰伊通青天顶子山为661.14m；最低处为双辽市王奔镇三江村海拔107m。全区均属于北中温带半湿润大陆性季风气候。主要特点是大陆性明显，四季分明，春季干燥多风，夏季湿热

36、多雨，秋季温和凉爽，冬季漫长寒冷。全年年平均气温46，其中7月最热平均23左右。无霜期平均144天左右。年均日照时数在2380h至2790h之间。全市平均积温为3020.9, 太阳总幅射的强度年平均为128kcal/cm2。年降水在495575mm之间，夏季降水量占全年降水量的60%以上10。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。境内土壤以第四纪地层为主体，主要分布在梨树县、公主岭市产粮区；局部分布在双辽市、伊通满族自治县和四平市区沿河地域。平原土壤多为黑土、黑钙土；低山丘陵区多为灰棕壤、棕壤；西部双辽市境内风沙土占较大比例，兼有部分盐碱土。 c. 水文 计划使用仙

37、马泉的水。钟天地之灵气的仙马泉，是计划使用的取水地。仙马泉天然矿泉水天然纯净、品质优良、无污染，是酿制酒精的绝好佳品。d. 气象、温湿度、降雨等四平属于季风气候，降水量不但季节性变化非常明显，就是年际之间差异也很悬殊。全年降水量主要集中在68月，年平均四平市区在这3个月中共降水425.1mm，占全年降水量的64。技术经济条件：a. 原料供应与销售四平农业发达，地处世界著名的玉米黄金带上，素有东北大粮仓之一的美誉。是全国重点商品粮基地和农产品生产加工基地。玉米出口量居全国第一位。大豆、水稻、玉米、高粱等杂食始终保持稳产高产。三元杂交猪、肉牛、东北细毛羊、肉食、犬远近驰名，人参、鹿茸、苹果梨正逐步

38、成为出口创汇的拳头产品。公司产品可销售于东北三省，并远销华北地区及全国各地。 b. 能源供应、电热及燃料供应 四平是一座新兴的工业城市。机械、食品工业为两大支柱产业，能源、化工、建村、电子工业具有明显优势，医药、纺织、冶金工业潜力很大。生产工业产品1500多吨主要产品500多种。国家重点和省重点项目双辽发电厂两台30万千瓦机组和四平热电厂两台5万千瓦机组已建成投产，双辽浮法玻璃生产线等一批重点工业项目相继建成投产。轴承、钨制品、膨润土、硅灰石等名优特产品产量显著增加，在国内同行业中占有重要地位。 c. 交通运输四平地理位置优越，交通十分便利，是东北地区中部的重要交通枢纽。京哈、哈大、平齐、平梅

39、铁路在市区交汇，哈大铁路电气化改造已经开始。京哈、集锡、沈明三条国道在境内贯穿，哈大高速公路长春至大连段已经开通，到长春仅用40min，到沈阳70min，到大连5个小时，是吉林省通向大连港最近的城市。2.8 原料来源、规格及标准（1）来源：玉米采购在吉林省四平市（2）规格及标准，外观 指标玉米粉（玉米渣、玉米糁）是由脱皮、脱胚的优质玉米精制而成。无有害、有毒物质，无沙子或其它不纯物，质量一致且符合食品级，无任何添加剂和抗氧剂。 外观：（色泽、气味、口味）正常、无霉变、无杂物，白色至黄色自由流动的颗粒，没有其它杂质。 气味/味道：具有特有的玉米香味，没有酸味、霉变的味道及其它异味。表2-2 理化

40、指标11项目单位指标细菌总数Cfu/mg50,000大肠菌数MPN/100mg100霉菌及酵母数Cfu/mg2,000磷化物定性阴性氰化物定性阴性碱性金属物含量0.003汞mg/kg以Hg计0.02黄曲霉毒素B1µg/kg5表2-3 技术指标 (杂粮)11等级粗细度水分皮胚含量含砂量磁性金属物脂肪酸值铅(pb)单位目数%干基%g/kgmgKOH/100gmg/kg普通玉米粉（国标）通过10145.00.030.003800.5精制玉米粉（国标）通过10142.00.020.003800.5表2-4 玉米的化学组成(%)12 水分 淀粉 蛋白质 粗纤维脂肪 灰分 716 60

41、75 810 1.3 3.15 1.72.9 主要辅料的质量标准（1）活性干酵母（外观 指标）表2-5 活性干酵母性质13 项 目性 质色 泽淡黄至浅黄色形 状颗粒或条状气 味具有酵母特殊气味，无异味杂 质无 异 物无 异 物48%酵母活细胞率80%保 存 率85%水 分5.0%致病菌（沙门）不得检出重金属(以Pb计)20（2） 淀粉酶（外观 指标）表2-6 耐高温-淀粉酶性质14项 目标 准最适pH值5.57.0最适作用温度90以上Ca2+浓度5070mg/kg液化力120KNU/g或800.000mwu/g(3)糖化酶A. 技术要求：外观：固体时,粉状,无结块。液体时,黄褐色,允许有少量凝

42、集物。B.质量标准见表2-7。表2-7糖化酶质量标准15项目标准酶活力,u/g(mL)60000,80000，100000,150000,200000水分,不小于8.0 细度(通过40目铜网筛)不小于80 酶活力保存率(室温,半年),不小于80 重金属(以Pb计),不超过0.004 铅,不超过0.001砷(以As计),不超过0.0003 黄曲霉毒素B1,不超过0.0000005 大肠菌群,个/100g(ml)不超过30 沙门氏菌不得检出2.10 水的质量标准在酒精厂里水的主要用途是：工艺过程用水，成品和半成品冷却用水，锅炉用

43、水和各种洗涤用水。工艺用水要求符合饮用水标准。水的硬度不应超过7毫克当量/L，即中等硬度的水。不符合要求的水要经过必要的处理才能应用。硬度过高的水不能用于酒精生产，因为所有的酒精生产工艺过程都是在弱酸性的条件下进行的（pH4.55.5）。冷却用水硬度也不能过高，否则容易引起设备和管道表面结垢，影响冷却效果。锅炉用水应符合锅炉用水标准，硬度超标一定要进行软化处理。生活饮用水水质标准见表2-9水的硬度一般用1。d=10mg CaO/L或7.19mg MgO/L表示，即1L水中含10mg CaO/L或7.19mg MgO/L为1°d（德国标准），按此标准可将原水按硬度分为如下几类，见表2-

44、8。表2-8 水的硬度分类16水质类别硬度值碱性离子浓度（mmol/L H2O）较软水04.001.44软水4.18.01.452.88中硬水8.112.02.894.21较硬水12.118.04.336.48硬水18.130.06.4910.80极硬水31.010.81表2-9 生活饮用水水质标准16 项目标准感官性状和 一般化学指标色浑浊度臭和味肉眼可见pH 总硬度（以碳酸钙计）铁锰铜锌挥发酚类（以苯酚计）阴离子合成洗涤剂硫酸盐氯化物 溶解性总固体色度不超过15度并不得呈现其他异色 不超过3度，特殊情况不超过5度 不得有异臭、异味不得含有6.58.5450mg/L0.3mg/L0.1mg/

45、L 1.0mg/L1.0mg/L 0.002mg/L0.3mg/L250mg/L 250mg/L1000mg/L毒理学指标氟化物 氰化物砷 硒 汞 镉铬(六价)铅银硝酸盐(以氮计)氯仿*四氯化碳*苯并(a)芘滴滴涕六六六1.0mg/L0.05mg/L 0.05mg/L 0.01mg/L0.001mg/L0.01mg/L0.05mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L 20mg/L60g/L3g/L0.01g/L1g/L5g/L续表2-9 生活饮用水水质标准16 项 目标 准细菌学指标细菌总数 总细菌总数游离余氟100个/mL3个/L 在与水接触300后应不低于0.3 mg/L。集中式给水除

46、出厂水应符合上述要求外,管网末梢水不应低于0.05 mg/L。放射性指标总放射性总放射性0.1Bq/L1Bq/L2.11 成品品种及质量标准酒精质量标准是检验酒精蒸馏技术水平和管理的核心，一个国家的酒精质量标准是这个国家酒精产业能力和水平的标志。酒精质量国家标准是整个酒精企业生产活动的最重要的法规，酒精质量是酒精企业的生命线，不断提高酒精质量是酒精企业永恒的主题。表2-10 食用酒精国家标准GB 10343-2002感官和理化指标规定值简表17项 目单 位特 级优 级普通级外观无色透明气味具有乙醇固有的香气、无异味无异臭口味纯净、微甜纯正、微甜较纯正乙醇（20）%（体积）96.095.595.

47、0氧化时间（15）min 403020色度号 10硫酸试验101060甲醇mg/L 25050醛（以CH3CHO计）1330正丙醇235100异戊醇+异丁醇1230酸（CH3COOH计）71020酯（CH3COOC2H5）101825不挥发物102025重金属（以Pb计）1氰化物（以HCN计）5（用木薯为原料产品）表2-11 变性燃料乙醇国家标准GB18350-2001理化规定值简表17项目单位指标外观清澈透明、无肉眼可见悬浮物和沉淀物乙醇%（体积）92.1水分0.8甲醇0.5实际胶质mg/100mL5.0无机氯（以Cl计）mg/L32酸度（以CHCOOH)56铜0.08pH值6.59.0注：

48、燃料乙醇在20时密度应在0.79180。7893g/cm3；加入燃料乙醇的变性剂，应符合GB17930-1999车用无铅汽油的要求，但不得加入含氧化合物；燃料乙醇与变性剂的体积混合比例应为5:120:1，即变性剂在变性燃料乙醇中的体积百分含量为1.96%4.76%（体积）。2.12 主要工艺技术参数表2-12 主要工艺技术参数项目参数项目参数玉米原料淀粉含量75%淀粉出酒率55.34%淀粉利用率91.45%加水比1:3.52.13 生产工作制度采用“三班倒”工作制度，即每天24h分成早中晚三班，每班8h，轮换上班的工作制度。2.14 环保措施2.14.1 CO2回收利用酒精发酵经过程产生的CO

49、2是食用级优质CO2基础。随着经济的发展，高纯度食用级CO2气体的需求越来越大，工业生产对高纯度的CO2需要增幅更加巨大，CO2的大量排放，不仅造成资源严重浪费，而且作为一种主要的温室效应气体，引起的公害举世瞩目。CO2的液化过程的实质就是对CO2气体同时进行加压和冷却使其迅速液化，根据CO2在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压的性质，可将温度和压力这两个状态函数之一处于常态下，而强化另一个状态函数以使CO2液化过程在工业中容易实现，这就是目前低温低压回收CO2和常温回收CO2的两种工艺。（1）CO2低温低压液化工艺低温低压在国外已普遍使用，其优点是在低温条件下液化压力比较低，降低了设备耐压要求和

50、减少投资费用，特别是能够实现生产规模大幅度提高，同时方便了运输（尽管低温储运），我国近年来已有一些酒精企业进行CO2生产技术和设备改造，建造低温低压液体CO2生产线扩大了市场。从CO2的热力学性质可知，随着液体CO2温度的降低，其饱和蒸汽压亦随之降低，且CO2的温度越低，所需液化压力越小。图2-1为丹麦Union公司生产8000t CO2低温低压高纯度液体CO2工艺流程。来自发酵罐回收的CO2除尘器水洗塔1KMnO4洗涤塔水洗塔2储气囊（25m3）二级压缩机活性炭吸附塔（双塔蒸汽再生）分子筛干燥塔（双塔电热再生）蒸馏塔（再沸器）成品CO2冷凝器不凝气体排空制冷机回流废水除尘器水洗塔1三次水水水

51、洗塔2二次水一次水图2-1 CO2静化逆流水示意图工艺说明：从发酵罐排出的气体CO2中总含水量达1.44%（质量浓度）左右，主要含有醇，醛，酸等溶于水的杂志，CO2在水中溶解度极小，约1.25g/ml，根据这一性质设计水洗塔和KMnO4洗涤塔来吸收和氧化上述杂质，然后通过气水分离装置出去CO2中的水分。（2）CO2常温高压液化工艺CO2常温高压液化工艺是指提高压力使CO2在常温条件下变为液体的过程。气体CO2温度为31.16，压力7.16MPa时开始液化，压缩机按压缩比有三级压缩或四级压缩，每级压缩后通过冷却器和气水分离器，在夏季气温升高时，压缩机的压力可高达8.1MPa或更高方能液化，液体C

52、O2贮存在压力为15MPa，容积为38 42L的高压钢瓶内（钢瓶的充装系数0.6，即每个钢瓶可灌装25的液体CO2）。我国CO2的质量标准及前苏联不同用途液体CO2标准分别见表2-13和表2-14所列。表-13高纯度CO2的质量18项目单位低压工艺高压工艺项目单位低压工艺高压工艺CO2纯度（体积）99.9899.50气味无异味无异味CO2含水mg/L3050油分无异味无异味醇类530酸度符合试验符合实验表-14前苏联不同用途液体CO2标准18指标单位焊接用食品用工业用CO2含量99.598.898.5矿物油mgL0.1通过实验钢瓶内含水通过实验0.1.水蒸气含量g/m0.184不控制2.14.2 杂醇油回收在酵母菌的酒精发酵过程中，除了生产主产品乙醇外，还会生产碳原子数在2个以