酒精发酵详解

认识实习郭鹏鹏生物工程120212130226吉林沱牌农产品开发有限公司实习十大纪律要求1.不许带火种上车2.不穿丁子鞋3.不披头散发4.不单独行动5.不打闹6.统一服装，佩戴安全帽7.厂区排队行走8.听从指挥9.不乱动设备及按钮10.发现问题及时报告一、仓储工段工段任务①去杂（去除玉米中的杂物如杂绳、碎草杆等）②脱除水分（将湿度过大的玉米进行脱水处理以达到仓储标准）③贮存（将符合仓储标准的玉米放进玉米储仓作为生产原料备用）工段原理①对玉米中的杂物进行筛分②通过晾晒和风干对玉米进行初步脱水工艺流程简图晒粮场地坑皮带输送机斗提机地坑斗提机斜筛斗提机暂储仓皮带输送机顺逆流粮食烘干机顶部皮带输送机斗提机进储仓双筒圆筛粉碎工段……晒粮场地坑地坑储仓储仓暂储仓顺逆流粮食烘干机斗提机双筒圆筛斗提机：将物料输送至一定高度的进料口二、粉碎工段工段任务将玉米粒粉碎为直径小于1.5mm的颗粒工段原理利用锤片式粉碎机将玉米粒粉碎至生产所需大小工艺流程简图地坑斗提机（一楼至五楼）刮板输送机重力去石机净玉米仓锤片式粉碎机铰龙（螺旋输送机）斗提机（一楼至五楼）两个螺旋输送机双层震动平筛顶部带有去铁机的锤片式粉碎机（未过筛颗粒）玉米中间罐（过筛细粉）液糖化工段……三、液糖化工段工段任务将玉米粉转化为半糖化醪工段原理双酶法将玉米粉液糖化工艺流程简图玉米中间罐皮带秤螺旋混合输送机（加水、加1/3液化酶、88℃~90℃)糊化罐（温度60度、PH5.5~5.6、通蒸汽）第一蒸汽喷射加热器第一液化罐(温度90度）蒸汽喷射加热器（加深糊化液化效果、温度107度）维持管（灭菌、深度液化）闪蒸罐(温度由107度迅速降至90度、防止糖焦化）后液化罐(加2/3液化酶）螺旋板换热器糖化罐（PH4.1~4.5、温度60℃、时间30min）物料各自的螺旋板换热器发酵工段…...四、发酵工段工段任务用酿酒酵母将半糖化醪发酵为酒精（酵母产自湖北安琪公司）工段原理用酵母体内的酒化酶系统将还原糖发酵成酒精工艺流程简图种子罐（2个、将干酵母活化成活酵母）预发酵罐（61罐、种子扩大培养、初步发酵PH3.5~4.1、温度30~32℃、通空气、留加半糖化醪）主发酵罐（81罐、酒份9%~10%、温度30~32℃、PH3.5~4.1）82罐83罐84罐成熟醪中间罐（11罐）精馏工段….五、精馏工段工段任务将成熟醪进行精馏，提取酒精和副产物工段特点①溜塔差压精馏技术（保证酒精达到优秀级）②产品纯度高③能量损失少（能量综合利用，A塔塔顶温度可给B塔塔底供热）④产品损失少工段原理气相在压差作用下逐板向上运动，液相在重力作用下逐板向下运动，每个塔板上气液相充分接触，在接触过程中部分气相部分被冷凝，冷凝液中沸点较高的重组分多一些，每块板上气相重组分越来越少，液相中轻组分越来越少，轻组分随气相向塔顶富集，重组分随液相向塔底富集。工艺流程简图11罐（成熟醪中间罐）成熟醪泵预热器（三楼、将物料从30℃加热到65℃）粗馏塔酒糟液储罐（粗馏塔塔底流出酒糟液）DDGS工段….预浓缩塔（塔顶蒸汽）粗酒精罐（塔底出粗酒精）脱醛塔脱醛塔精馏塔酒精储罐六塔差压精馏流程简图发酵成熟醪预热醪塔（含粗辅塔)酒精糟液水萃取塔精馏塔脱醛塔成品酒精含杂馏分处理塔95%酒精（体积）发酵成熟醪中除了含有7%~11%的酒精外，还含有大量的水分、醇、醛、酸、酯类挥发性物质、浸出物、无机盐、酵母泥和其他不挥发性物质以及夹杂物。要得到高浓度和高纯度的酒精，就需要通过精馏工段的处理，把酒精从成熟醪中分离出来。精馏：指除去粗酒精中会发性杂质和绝大部分水分而得到高浓度、高酒精度的酒精成品过程。什么是多效精馏？多效精馏系统由若干压力不同的精馏塔构成，而且依压力高低的顺序，相邻两个塔的高压塔塔顶蒸汽作为低压塔再沸器的热源，从而使精馏过程能耗降低。多效精馏最常用的的是两效，其次是三效，四效极少。采用多效差压精馏，不仅降低了水蒸汽的消耗，而且还减少了冷却用水量和耗电量，产品纯度高，头级杂质少，自动化程度高，能量反复逐级利用，废物利用等。11罐（成熟醪中间罐）11罐（成熟醪中间罐）成熟醪中间罐用于盛装发酵工段所得的半糖化醪作为精馏工段的物料储备罐。成熟醪的组成酒精：6~10%(体积分数)；水：82！90%（干物质3~7%)；发酵副产物：醇、醛、酸、酯等；发酵残余物：残糖、非发酵糖、菌体细胞、植物皮壳、纤维等；其它夹杂物：沙石、绳头等物。粗馏塔1.主要作用是除去成熟醪中的大部分酒糟和水；2.粗馏塔共20块塔板，进料在最上面的第20块塔板，而且进料在最上面作回流，有一条侧线气相采出；3.粗馏塔塔底出酒糟液（含酒精≤0.05%体积分数），经泵到酒糟罐，去DDGS工段做高蛋白饲料。粗馏塔向预浓缩塔塔底输送气相进量（少量）预浓缩塔1.主要除去大部分头级杂质（甲醇和乙醛等），共15块塔板，负压操作；2.预浓缩塔塔顶蒸汽到换热器部分冷凝（检测不合格的粗酒精去工业酒精中间罐生产工业酒精）；3.预浓缩塔塔底排出液体进入粗酒精中间罐。脱醛塔粗馏塔顶部50%(体积分数)酒精冷凝液被送到脱醛塔中部,该塔负压操作,顶部95%(体积分数)的酒精蒸汽加热甲醇塔再沸器,同时提取一部份含醛类头级杂质,不能被冷凝的气体通过真空泵排入大气,在脱醛塔中部提取一定数量杂醇油。水洗塔该塔为微负压作业,作用是在酒精浓缩精馏之前除去所含的醛类、酯类、杂醇油等杂质。(1)醛类:多数为头级杂质,如甲醛、乙醛等(精馏系数Kn1,控制好水洗塔末冷温度使不冷凝气体(头级杂质)排入大气。(2)杂醇油类:多为中级杂质。由于中级杂质具有双重性,所以将水洗塔加水萃取蒸馏,降低塔内酒精含量。此时,中级杂质蒸馏系数Kn1,它们(如异戊醇、异丁醇、丙醇等)将聚集在塔顶。为了保持杂醇油、酯类等在塔内的浓度,将提取一定数量的粗酒精去次级精馏。由端级杂质的双重性可知,它是向水洗塔底部移动的。我们将水洗塔底部10%～15%(体积分数)的酒精水溶液送入精馏塔中。精馏塔该塔在压力下作业。它接收水洗塔来的15%(体积分数)酒精水溶液,进行脱水精馏,余馏水将送到液化、糖化工段拌料。头级杂质和端级杂质(甲醇)将聚集在塔顶,经再沸器和冷凝器冷凝后的不凝气体(头级杂质、端级杂质)将排入大气中,为了保持头级、端级杂质在回流区域的浓度,确保巴氏纯化酒精质量,同时为了少产次级酒精,从回流液抽吸适量工业酒精,从该塔进料处上部2～7块塔板抽吸适量含中级杂质(如异戊醇)的酒精水溶液去回收塔。经粗馏塔、脱醛塔、水洗塔、精馏塔分离精馏后,绝大部分醛、酸、酯、高级醇等都被去除,但甲醇等端级杂质排出机会相对较少。从该塔顶部2～5块(巴斯德纯化区)提取96%(体积分数)的酒精溶液(含甲醇)送至脱甲醇塔中。精馏塔塔身塔顶蒸汽管进物料管精馏塔脱甲醇塔甲醇是端级杂质的主要物质,在酒精浓度较高时,甲醇的精馏系统Kn1,它将聚集在脱甲醇塔的顶部的液相和气相中。96%(体积分数)的酒精仍含有一定量的头级杂质,它同样聚集在塔顶。由于该塔在负压下作业,使头级杂质和端级杂质相对挥发度增加,顶部酒精蒸汽经冷凝后,不凝气体(主要是头级杂质、端级杂质)由真空泵排入大气中。为了保持脱甲醇塔顶部头级杂质和端级杂质的浓度,防止杂质过浓下移而影响成品酒精的质量,我们适当提取了一定数量的回流液做工业酒精。甲醇含量超过3mg/l（50ppm）即为不合格酒精，需经过脱甲醇塔处理，否则不可再用作食用酒精。工业酒精回收塔该塔又称酒头浓缩塔、杂醇油塔,该塔的处理是保证酒精质量的重要环节。该塔工作状况直接影响到水洗塔的工作质量。因为,该塔提取次级酒精的量,是由仪表自动控制水洗塔顶部粗酒精的抽吸量。如提取次级酒精少,中级杂质、头级杂质等在水洗塔顶部增浓下移;如提取量大,则将使得优质酒精得率下降而影响经济效益。杂醇油分离杂醇油主要有异戊醇、异丁醇和丙醇组成，主要从回收塔、精馏塔、预浓缩塔提取，其中以回收塔为主，主要采用杂醇油分离器利用萃取原理将杂醇油分离出来。回收塔1.欲生产出优质特级食用酒精,工艺必须先进,设备必须优良。2.特级食用酒精是现在食品饮料重要的原料,是酒精企业发展方向。3.节能降耗是降低酒精生产成本,增加利润的重要手段。