年产5000吨甘油生产工艺初步设计
(3)减压蒸馏塔
经减压浓缩至45—50%左右的甘油（取中间值48%）经减压蒸馏至96%的甘油。蒸馏收率为90%，则：
粗甘油（96%甘油）输出量：674.7kg/h
稀甘油（48%甘油）输入量：（674.7×0.96÷0.48）÷0.9=1499.3kg/h 由于分别对乙醛、乙醇进行分馏处理并回收，收率分别为被蒸馏液的1%。则：
乙醇输出量=1499.3×1%=15.0kg/h 乙醛输出量=1499.3×1%=15.0kg/h
蒸馏出甘油水=1499.3-15.0-15.0-674.7=794.6kg/h
(4)减压浓缩塔
根据实际经验，甘油发酵液经絮凝过滤后，可得到17.5%左右的甘油（取17.5%）。经减压浓缩至48%甘油。
稀甘油（48%甘油）输出量：1499.3kg/h
过滤后甘油液（17.5%甘油）输入量：1499.3×0.48÷0.175=4112.4kg/h
浓缩出水的量为：4112.4-1499.3=2613.1kg /h
(5)絮凝过滤
发酵液甘油含量为12.8%，经絮凝后过滤，过滤后可得到17.5%左右的甘油。过滤损失甘油1.5%。参考文献知，絮凝剂加入浓度为200mg/L，约为发酵液的0.02%。
过滤后甘油液（17.5%甘油）输出量：4112.4kg/h
发酵液（含12.8%甘油）输入量：4112.4×0.175÷0.128÷0.985=5708kg/h
过滤损失掉甘油量（含12.8%甘油）：5708×0.015=85.6kg/h 过滤后酵母泥（含残余糖分、酵母和其他固形物等）输出量：
5708-4112.4-85.6=1510kg/h 絮凝剂加入量：5708×0.0002=1.2kg/h
（6）发酵罐
根据生产经验，发酵用耐高渗压酵母菌（采用ICM-15酵母菌）接种量为物料总量的0.5%。葡萄糖起始发酵浓度为25%，发酵完成后残糖浓度为0.5%。糖
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年产5000吨甘油生产工艺初步设计
到甘油转化率一般为45%左右（取45%），理论转化率51%。
发酵液（含12.8%甘油）输出量：5708kg/h
葡萄糖液（25%）输入量：5708×0.128÷0.45÷0.25=6494.4kg/h
ICM-15酵母菌接种量为：6494.4×0.005=32.5kg/h
（7）配料罐
脱色过滤后的葡萄糖溶液（约为38.2%）进入配料罐配制为浓度为25%左右的发酵料液。同时加入尿素0.2%，含磷总量约为80微克/毫升的玉米浆0.15%。
葡萄糖液（25%）输出量：6494.4kg/h
脱色过滤后的葡萄糖溶液（约为38.2%）输入量：
6494.4×0.25÷0.382=4250.3kg/h 尿素输入量：6494.4×0.2%=13kg/h 玉米浆输入量：6494.4×0.15%=9.8kg/h
配料水的输入量约为：6494.4-4250.3-13-9.8=2221.3kg/h
（8）脱色过滤
糖化后中溶液中葡萄糖浓度37.4%，DE值为98%。加入干物质0.1%硅藻土作为助滤剂，经过滤为38.2%葡萄糖溶液。脱色用活性炭添加量约为葡萄糖重的0.5%设过滤损失葡萄糖0.15%。
过滤后葡萄糖溶液（38.2%）输出量为：4250.3kg/h
糖化后葡萄糖液（37.4%）输入量为：
4250.3×0.382÷0.374÷0.985=4407.3kg/h
过滤损失葡萄糖液（37.4%）量为
4407.3×0.015=66.1kg/h
过滤掉淀粉渣等不溶性物质量为
4407.3-4250.3-66.1=90.9kg/h
由公式
DE?还原糖含量干物质含量?100%
干物质含量=0.374÷0.98×100%=38.2%
硅藻土的加入量为：4407.3×0.382×0.001=1.7kg/h
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年产5000吨甘油生产工艺初步设计
脱色用活性炭添加量约为葡萄糖重的0.5%
即活性炭用量为：4407.3×0.374×0.005=8.3kg/h
（9）淀粉转糖
根据生产经验，调降阶段淀粉加水调成34%—40%淀粉乳（取36%），加入淀粉干重1.2?耐高温α-淀粉酶（液化酶）和淀粉干重1%的葡萄糖淀粉酶（糖化酶），经双酶法制成葡萄糖溶液（37.4%）。淀粉转化糖实际收率为105%—108%（取106%），理论收率为111%。淀粉转化率可达98%。
糖化后葡萄糖液（37.4%葡萄糖）输出量为：4407.3kg/h
淀粉乳（36%淀粉）的输入量为：
4409.3×0.374÷1.06÷0.36÷0.98=4409.7kg/h
未转化的淀粉（36%淀粉）量为：
4409.7×0.02=88.2kg/h
耐高温α-淀粉酶（液化酶）输入量=4409.7×0.0012=5.3kg/h 葡萄糖淀粉酶（糖化酶）输入量=4409.7×0.01=44.1kg/h
（10）淀粉调浆
根据产品信息，工业淀粉水分含量为13%—14%（取中间值13.5%），于调浆罐中调成34%—40%淀粉乳（36%淀粉）。
淀粉乳（36%淀粉）的输出量为：4409.7kg/h
工业淀粉（含水13.5%）的输入量为：
4409.7×0.36÷（1-0.135）=1835.3kg/h 调浆用水量为：4409.7-1835.3=2574.4kg/h
（11）原料—产物
工业淀粉（含水13.5%）的输入量为：1835.3kg/h 产品甘油（98%甘油）的输出量为：638÷0.98=651kg/h
原料：产物=1835.3：651=2.82
即年生产5000吨甘油（98%甘油）用工业淀粉（含水13.5%）14100吨。 考虑到实际生产过程中，各处理步骤都会有一定的产品损失。为保证足够生产量，实际生产中原料：产物取3:1，即年生产5000吨甘油（98%甘油）用工业淀粉（含水13.5%）15000吨。 4.1.2物料衡算汇总列表
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年产5000吨甘油生产工艺初步设计
淀粉发酵年产5000吨的甘油物料衡算见下表 （1）物料输入表 表4.1 年产5000吨的甘油物料输入表 物料名称 工业淀粉 调浆水 液化酶 糖化酶 配料水 尿素 玉米浆 ICM-15酵母菌 絮凝剂 活性炭 硅藻土 物料量/吨 15000.00 19771.39 40.70 338.69 17059.58 99.84 75.26 249.60 9.22 88.63 18.05 周期物料量/吨 187.50 247.14 0.51 4.23 213.24 1.25 0.94 3.12 0.12 1.11 0.23 （2）物料输出表 表4.2 年产5000吨的甘油物料输出表 物料名称 98%甘油 无水酒精 乙醛 淀粉渣 酵母泥 周期物料输出量/吨 62.5 1.44 1.44 8.73 144.96 [11] 物料输出量/吨 5000 115.2 115.2 698.4 11596.8 4.1.3水、电、煤的用量计算（1）水的计算 根据查阅各种资料知，生产1t甘油过程中调浆、配料、设备容器清洗、锅炉用水及卫生用水等约消耗水资源192t。年产量5000吨甘油则需消耗水192×5000=96万吨。 （2）电的计算
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年产5000吨甘油生产工艺初步设计
根据查阅各种资料知，生产1t甘油过程中各种动力耗电、生活用电等方面约耗电2000度。则年产量5000吨甘油则需消耗电2000×5000=1000万度。 （3）煤的计算
甘油发酵过程中煤的使用主要是供热、锅炉蒸汽等方面。根据资料及经验，生产1t甘油约耗煤5.3t。则年产5000吨甘油需耗煤5.3×5000=2.65万吨
4.2热量衡算
本工艺发酵温度为30—40℃，经连消后进入发酵罐的料液约为35℃。海南省年平均气温27℃，夏季最高温度36℃，对发酵影响不是很大。本工艺设计热量衡算主要在蒸汽喷射液化器工段、连消工段、无菌空气制备工段、蒸发浓缩工段和减压蒸馏工段。 4.2.1蒸汽喷射液化器工段[12]
淀粉浆比热容（c）按下式计算：
c=c0X/100+c水（100-X）/100
式中 c—淀粉浆比热容 kJ/
c0—淀粉质比热容 1.55kJ/
（kg·℃） （kg·℃）
X—淀粉浆干物质含量 %
c水—水的比热容 4.186 kJ/ （kg·℃）
浓度为36%的淀粉浆的比热容为：
c=1.55×36/100+4.186×（100-36）/100≈3.24 kJ/（kg·℃） 喷射蒸汽用量（D）：
D=Gc（t2-t1）/h1-h2
式中 G—淀粉浆量 年用量为：4409.7×24×320=33866.5t
c—淀粉浆比热容 kJ/ （kg?℃） t1—淀粉浆初温 20℃ t2—液化温度 110℃
h1—加热蒸汽热焓 2748.5 kJ/kg（0.4MPa，表压） h2—加热蒸汽凝结水热焓 在110℃时为461 kJ/kg 浓度为36%的淀粉浆液化段蒸汽年用量为：
D=33866.5×3.24×（110-20）/（2748.5-461）=4317.15t
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