1、北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）I年产 50，000 吨酒精工厂设计摘 要本设计为年产 5 万吨酒精工厂的设计，采用糖蜜原料发酵。工艺上的设计为：单浓度糖蜜究竟连续发酵(工艺简单容易操作） 、差压式蒸馏工艺（保证产品质量及提高热能利用率） 、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 糖蜜 酒精发酵 北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）IIWith an Annual Output of 50,000 Tons Fuel Ethyl Alcohol Factory DesignABSTR
2、ACT（空两格，小四号 Times New Roman）Key words： 北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）III毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解
3、 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）IV学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均
4、已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）V致 谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了
5、很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效
6、的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。致 谢四
7、年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师刘望蜀老师、和研究生助教吴子仪老师。是他们在我毕业的
8、最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）VI目 录摘要 .IABSTRACT.II第一章 前言 .61.1 产品介绍： .61.2 设计意义： .61.3 设计原则 .6第二章 生产流程的确
9、定 .72.1 工艺指标和基础数据 .72.2 工艺流程 .8第三章 工艺计算 .93.1 物料衡算 .93.1.1 原料消耗量计算（基准：1 吨无水乙醇） .93.1.2 发酵醪量的计算： .103.1.3 成品与废醪量的计算 .103.1.4 年产量为 5 万吨燃料酒精的总物料衡算 .113.1.5 稀释工段的物料衡算物料衡算 .123.2 热量衡算 .133.2.1 发酵工段 .133.2.2 蒸馏工段 .133.3 供水衡算 .173.3.1 精馏塔分凝器冷却用水 .17北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）VII3.3.2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水 .
10、183.3.3 总用水量 .183.4 其他衡算 .183.4.1 供气衡算 .183.4.2 供电衡算 .19第四章 设备计算 .194.1 发酵设备设计 .194.1.1 发酵罐容积和个数的确定 .194.1.2 糖蜜储罐个数的计算 .204.1.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 .214.2 其它设备的计算和选型 .244.2.1 蒸馏设备 .244.2.2 换热器的选型 .244.2.3 稀释器 .24第五章 环保工程 .255.1 废物总类 .255.2 废物利用 .265.2.1 废气处理 .27第六章 车间布置设计 .286.1 车间布置设计 .286.1.1 建筑基本原则 .
11、286.1.2 建筑基本要求 .28北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）VIII6.1.3 全厂总平面设计 .296.2 车间内常用设备的布置 .296.2.1 发酵设备 .296.2.2 蒸馏设备及其他设备 .29第七章 结论 .30参考文献 .31附录 .32谢辞 .34北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）9第一章 前言1.1 产品介绍：乙醇俗称酒精是一种无色透明、易挥发，易燃烧，不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。相对分子质量 46.07，分子式为 C2H5OH，结构式 H H | | 为 HCCOH 分析纯级的无水乙醇是无色透
12、明，易挥发，具有特殊芳香| | H H 和强烈刺激味的易燃液体。相对密度 0.7893，沸点 78.3，凝固点-117.3，闪点 14，自燃点 390430，乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限为 3.3%19%（V） 。1.2 设计意义：随着经济的发展，究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大，能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精的大规模工业化
13、生产，解决能源危机都有着重大意义。在我国石油年消费以 13%的速度增长，2004 年进口原油量超过 1 亿吨，是世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚，但发展迅速，以成为继巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001 年 4 月，原国家计委发布了中国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法，同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油”2 个国家标准。作为试点，国家耗资 50 余亿元建立 4 个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年，我国燃料乙醇生产能力达到 102 万 t，已实现年混配 1020 万 t 燃料乙醇汽油的能力。2002 年车用汽油消耗
14、量占汽油产量的 87.9%，如果按 10%比例添加生产燃料酒精换算，需要燃料酒精 381 万吨，而全年酒精总产量仅为 20.7 万吨，如果在不久将来，能用燃料酒精替代 500 万吨等量的汽油，就可以为我国节省外汇 15 亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为 2.6 吨的低水平条件下，开发新能源成为社会发展，推动经济增长的动力，燃料酒精作为国家战略部署的新型能源之一，在我国具有广阔的市场前景。北京理工大学珠海学院 2011 届本科毕业生毕业设计（论文）101.3 设计原则1、设计工作围绕工厂现代会建设，做到投资小，收效快，能在原基础上升级扩大，使设计工作符合可持续发展战略。2、设计尽量结合实际
15、，因地制宜，使用目前比较成熟的技术，确保设计可得到最大收益。3、工厂设计需做到人性化为员工工作得合理的安排，使其达到最佳的工作效率。4、设计中还需注意环保问题，减少对厂区及其周边环境的污染5、对自己，本次设计是对自己大学四年所学知识的一个综合的运用和分析。第二章 生产流程的确定2.1 工艺指标和基础数据1、生产规模:50000 t/a2、生产方法:单浓度连续发酵、差压式二塔蒸馏、吸附脱水技术3、生产天数:每年 250 天4、酒精日产量:200 t5、酒精年产量: 49998 t6、副产品年产量:次级酒精占酒精总量的 2%7、杂醇油量:为成品酒精量的 0.3%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 5010、发酵率：9011、蒸馏率：9812、发酵周期：48 小时13、发酵温度：283414、硫酸铵用量：1Kg/t 糖蜜15、硫酸用量：5Kg/t 糖蜜16、酒精质量标准根据国家标准生产（见表 1-1）
