液态发酵年产6000吨米醋厂生产工艺设计.doc

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1、黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）液态发酵年产6000吨米醋厂生产工艺设计摘 要食醋发酵是继酒精发酵之后，在醋酸菌氧化酶的作用下，生成醋酸的过程。食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。本文是对液态发酵年产6000吨米醋厂生产工艺的初步设计。在设计过程中，主要完成米醋生产工艺流程的确定，糖化和发酵车间的物料衡算，发酵过程中的热量衡算，发酵车间设备的计算和选型，车间人员布置，厂区平面布置。 该设计成果主要采用的形式为工艺流程图（1张），车间平面图（1张）。关键词：液态发酵；米醋；工艺流程；物料衡算ILiquid fermen

2、tation annual output 6000tons rice vinegar factory production technology designAbstractVinegar fermentation is the the process of generating acetic acid,under the action of acetic acid bacteria oxidase,after alcohol fermentation.The raw material of vinegar,according to requirement of process general

3、ly can be divided into four categories,the major ingredient,the auxiliary materials,the stuffing and the additives.The major ingredient is roughly contain three kinds of material,such as amylum,sugar and alcoholic.This design is the liquid fermentation with annual output of 6000 tons of rice vinegar

4、 factory production process design.In the design process,the primary mission is to complete the technological process of manufacture rice vinegar,the material balance of saccharification and fermentation workshop,the heat balance of fermentation process,calculation and selection the equipment of fer

5、mentation workshop,the decorate personnel of the workshop,the factory plane layout.The design results mainly in the form of a flow chart (1)workshop plans,distribution of labor organization chart.Keywords: Liquid fermentation; Rice vinegar; Technological process; Material balanceII目 录摘 要IAbstractII第

6、1章 绪 论11.1 米醋简介11.1.1 醋的起源11.1.2 米醋的作用11.2 米醋发展21.3 米醋生产原料21.4 米醋生产中的微生物31.4.1 霉菌31.4.2 酵母菌31.4.3 醋酸菌3第2章 规模设计及生产方案52.1 设计任务书52.2 产品方案62.2.1 生产规模62.2.2 主要原料的规格62.2.3 工期设定62.2.4 产品质量标准62.3 工厂总平面设计72.3.1 设计原则72.3.2 基本要求72.4 车间布置设计的要求72.5 车间平面设计图8第3章 生产工艺设计93.1 工艺流程93.2 原料预处理93.3 工艺要点103.3.1 原料粉碎103.3.

7、2 调浆103.3.3 液化和糖化103.3.4 酒精发酵103.3.5 醋酸发酵113.3.6 压滤113.3.7 灭菌和陈酿113.4 工艺流程图11第4章 工艺计算124.1 主要技术参数124.2 物料衡算124.2.1 主料量计算124.2.2 酶量计算124.2.3 氯化钙134.2.4 纯碱134.2.5 液化醪量计算134.2.6 糖化醪量计算154.2.7 酒精发酵醪量计算154.2.8 醋酸发酵醪量计算164.2.9 无菌压缩空气的计算174.3 物料衡算表184.4 热量衡算184.4.1 液化过程中的热量计算184.4.2 糖化过程中的热量计算204.4.3 酒精发酵过

8、程中的热量计算214.4.4 醋酸发酵过程中的热量计算224.5 热量衡算表23第5章 设备选型245.1 液化罐245.1.1 生产能力245.1.2 液化罐数量N1的确定245.1.3 主要尺寸245.2 糖化罐255.2.1 生产能力255.2.2 糖化罐数量N2的确定255.2.3 主要尺寸255.3 酒精发酵罐255.3.1 生产能力255.3.2 酒精发酵罐数量N3的确定265.3.3 主要尺寸265.3.4 种子罐265.4 醋酸发酵罐275.4.1 生产能力275.4.2 酒精发酵罐数量N4的确定275.4.3 主要尺寸285.4.4 冷却面积295.4.5 壁厚的设计295.

9、5车间设备一览表30第6章 卫生安全及生活措施316.1 主要设立依据316.2 工业卫生标准316.2.1 加工生产用水的卫生安全控制316.2.2 产品接触面的卫生安全控制326.2.3 防止交叉污染326.2.4 消毒设施326.2.5 员工的健康与卫生控制326.2.6 虫害的防治336.3 劳动安全措施33第7章 人员配置357.1 工厂人员组织结构357.2 生产车间人员配置357.3 劳动定员367.4 工厂人员一览表36第8章 环境保护建议方案378.1 执行标准378.2 废水处理378.3 废气处理378.4 废渣处理388.5 噪声控制388.6 厂区环境的绿化38结 论

10、39参考文献40致 谢41附图A 车间平面图附图B 工艺流程图黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）液态发酵年产6000吨米醋厂生产工艺设计第1章 绪 论1.1 米醋简介醋其酿造工艺是中华民族的传统瑰宝，数千年来,历经沧桑,几经辉煌，保留着很多各具特色的传统酿造工艺。米醋就是用谷子、高粱、糯米、大麦、玉米、红薯、酒糟、红枣、苹果、柿子等粮食和果品为原料，经过发酵酿造而成的。米醋是众多种类醋中营养价值较高的一种，含有丰富的碱性氨基酸、糖类物质、有机酸、维生素B1、维生素B2、维生素C、无机盐、矿物质等1。1.1.1 醋的起源相传今山西省运城地区有个叫杜康的人发明了酒。他的儿子黑塔也跟杜康学会了酿酒

11、技术。后来，黑塔率族移居现江苏省镇江的地方。在那里，他们酿酒后觉得酒糟扔掉可惜，就存放起来，在缸里浸泡。到了二十一日的酉时，一开缸，一股从来没有闻过的香气扑鼻而来。酸甜兼备，味道很美，便贮藏着作为“调味浆”。黑塔把这种酸水叫“醋”。1.1.2 米醋的作用随着人民生活水平的提高特别是保健意识的增强，米醋的用途也日益广泛，除用于调味品外，尚可作美容、保健、治病之用2。在日本、马来西亚、新加坡等国家和地区，风靡食用醋豆，日本国民的人均米醋食用量为我国的30多倍，这股“喝醋风”近几年也逐渐衍及我国，国内米醋年需求量呈稳步攀升之势3。醋在烹调加热的过程中，能把其中的钙、磷、铁等成分溶解出来，十分利于肌体

12、吸收和利用，所以，我们在平时的生活中，多吃一点醋是很有好处的，能促进胃液分泌、抑制血糖升高、降血脂、促进代谢、调节酸碱平衡、延缓衰老、消毒灭菌等4。1.2 米醋发展尽管目前我国食醋生产的科技含量不高，技术改造还面临许多困难，然而米醋生产的技术进步已经引起了社会各界的重视。当前，米醋生产技术发展面临着巨大机遇，米醋生产技术的发展迎来了前所未有的良好机遇。将传统发酵产品用现代生物工程方式进行高效率地生产成为一项目益受到重视的课题，用液态深层发酵法生产米醋也因此得到不断研究与逐步推广，该方法劳动强度低，劳动生产率高，且易实现自动控制。1.3 米醋生产原料米醋生产原料应资源丰富、成本低、原料中可发酵性

13、物质含量高、原料的出醋率高、供应量大、易贮藏、易加工、原料产地离工厂近、便于运输，原料中不含对人体和醋质有害的成分，符合食品卫生要求5。大米淀粉含量高、出醋率高、风味纯净,常作为酿醋的原料。糯米支链淀粉含量高、不易老化、糖化速度慢、成醋风味好,常用作中高档食醋的生产原料。普通醋一般用粳米或碎米作生产原料。小麦是世界上分布最广、栽培面积最多的粮食作物之一。其化学成分因小麦品种、生产产地、气候条件等的不同而有所差异。糖类中淀粉占70%左右。蛋白质中以麦胶蛋白质和麦谷蛋白为主，麦胶蛋白中谷氨酸含量最多。因此，用小麦生产的醋鲜味好、风味佳、质量高6。酿醋需要大量辅料，提供微生物培养需要的营养物质。谷糠

14、富含粗淀粉，疏松性和吸水性都很好，同时还含有大量的蛋白质、无机盐和维生素类物质，是制曲种的好原料。麸皮是加工小麦的副产物。麸皮淀粉含量较低、疏松性好、吸湿性强，有利于菌丝的良好生长，是生产纯种和多微麸曲的主要原料。豆粕中脂肪含量低、糖分少、蛋白质含量高，为了提高原料中蛋白质的含量可以加入一定量的豆粕7。填充料在酿醋过程中具有降低淀粉浓度、调整发酵速度、疏松醋醅以利于空气流通和热量传递，利于醋酸菌好氧发酵等作用。常用的填充料有谷壳、稻壳、高粱壳、玉米芯、刨花、多空玻璃纤维等。填充料质量好，醋的风味好，醋质好；填充料质量差，醋会有邪杂味，醋质较差。填充料用量多、发酵升温快、顶温高、出醋率低；反之，

15、发酵升温慢、顶温低、发酵周期长、出醋率也低8。1.4 米醋生产中的微生物 米醋是细菌的发酵制品，通常是利用醋酸杆菌进行好氧发酵而产生。如以淀粉质为原料，还需要霉菌和酵母菌的参与；米醋酿造是一个复杂的生化和微生物学过程。一般要经过糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个反应过程。霉菌、酵母、醋酸菌就是米醋生产中三个反应过程中的主要发酵剂。新法酿醋，采用纯粹培养的微生物酿醋生产周期短、原料利用率高、生产过程容易实现自动化。因此带来了显著的经济效益和米醋生产的重大变革9。1.4.1 霉菌霉菌含有丰富的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等分解酶，因此常用霉菌生产糖化曲。曲是水解淀粉质原料的糖化剂，有利于下一步酵母菌的酒精发酵

16、以及之后的醋酸发酵的顺利进行10。黑曲霉的淀粉糖化酶活力强，而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较弱，具有较强的单宁酶活力。适合于作为酿酒、酿醋工业中制曲的菌种，制成的曲其糖化后劲足，虽然液化酶和蛋白酶活力较弱，但能满足制醋对原料糖化的要求11。根霉中既含有丰富的淀粉酶，也含有酒化酶，具有较强的糖化力和一定的酒精、有机酸发酵能力。1.4.2 酵母菌在酵母菌的酒精发酵中，除生成大量酒精外还有少量有机酸、杂醇油、酯类等物质生成，这些物质对形成米醋的风味有重要的作用。酒精酵母培养的最适温度为2830，发酵适宜温度在303312。1.4.3 醋酸菌醋酸菌在自然界分布很广，是生产米醋、维生素C 及葡萄糖酸等的主

17、要菌种。醋酸菌在充分供氧的情况下生长繁殖，将乙醇氧化为醋酸。醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力，它的营养物质有碳源、氮源及无机盐等。碳源中最好的是酒精、葡萄糖、果糖等；氮源主要是氨基酸、多缩氨基酸类、尿素和硫酸铵等13。按照醋酸菌的生理生化特性，可将醋酸杆菌分为醋酸杆菌属和葡萄糖氧化杆菌属两大类。醋酸杆菌在缺少乙醇的醋醅中，会继续把醋酸氧化成二氧化碳和水，也能微弱氧化葡萄糖为葡萄糖酸14。酿醋工业常用的醋酸菌有纹膜醋酸菌(A.cetobacteraceti)、许氏醋酸菌(A.schutzenbachii)、恶臭醋酸菌(A.rances)混浊变种、巴氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亚种

18、、白膜醋酸杆菌、沪酿1.01 醋酸菌等。第2章 规模设计及生产方案本项目的设计按照国家要求投资小、产出大、见效快的原则，尽可能使建筑设施、能源（水、电、汽）在设计时与治理三废、环保同步进行。2.1 设计任务书设计项目：液态发酵年产6000吨米醋厂生产工艺设计设计规模：日产量20t生产工艺：液态深层发酵工作制度：全年发酵工作日300天，三班作业，连续生产。主要原料：玉米辅助原料：谷糠，麸皮成品：4度酿造米醋产品质量标准理化指标：总酸（以乙酸计：g/100mL3.50不挥发酸（以乳酸计）：无可溶性无盐固形物：g/100mL0.50微生物指标：菌落总数/(个/mL)10000 大肠菌群/(MPN/1

19、00mL)3 致病菌（系指肠道致病菌）：不得检出产品相关标准：要符合GB2719-1996米醋卫生标准、GB18187-2000酿造米醋、ZBX66004-86米醋质量标准。感官指标：具有正常的米醋色泽、气味和滋味，不涩，无其他不良气味与异味，无悬浮物，不浑浊，无沉淀，无异物，无醋鳗、醋虱15。产品用途：广泛用于食品及餐饮行业2.2 产品方案2.2.1 生产规模醋厂年产量为6000t，厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产。一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。2.2.2 主要原料的规格 粮食：应符合GB2715的规定酿造用水：应符合GB5749的规定食用

20、盐：应符合GB5461的规定食用酒精：应符合GB10343的规定糖类：应符合相应的国家标准或行业标准的规定食品添加剂：应选用GB2760中允许使用的食品添加剂，还应符合相应的食品添加剂的产品标准2.2.3 工期设定生产品种为4度酿造米醋。年产量6000t，采用瓶装生产（一年365天，五一3天、十一7天、端午1天、清明3天、中秋1天、春节7天、设备检修23天，一年生产300天），设计日产量为20t。2.2.4 产品质量标准GB/T 6011988 化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备GB27151981 粮食卫生标准GB27191996 米醋卫生标准GB27601996 食品添加剂使用卫

21、生标准GB4789.221994 食品卫生微生物学检验调味品检验GB/T5009.411996 食米卫生标准的分析方法GB54612000 食用盐GB57491985 生活饮用水卫生标准GB/T66821992 分析实验室用水规格和试验方法GB77181994 食品标签通用标准GB103431989 食用酒精2.3 工厂总平面设计2.3.1 设计原则（1）总平面设计应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带，以便其他部门为其配合服务。（2）总平面设计应充分考虑地区主风向的影响，以次合理布置各建、构筑厂房及厂区位置。2.3.2 基本要求（1）总平面设计应将人流、货流通道分开，避免交叉。（

22、2）总平面设计必须符合国家有关规范和规定。（3）总平面设计必须符合生产流程的要求。（4）总平面设计应遵从城市规划的要求。2.4 车间布置设计的要求（1）车间布置应符合生产操作的要求。（2）车间布置应符合设备安装、检修的要求。（3）车间布置应符合厂房建筑的要求。（4）车间布置应符合节约建设投资要求。（5）车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求。（6）车间布置应符合生产发展的需要。2.5 车间平面设计图 依据车间布置设计要求，绘制车间平面图（见附图A）。第3章 生产工艺设计依据工艺流程，制定出酿造过程中个部分工艺要点。3.1 工艺流程根据中米醋风味而设计的工艺流程简图见图3-1：原料粉碎氯化钙a-

23、淀粉酶纯碱调浆试管培养液化种子罐培养三角瓶培养麸曲糖化酒母酒精发酵酒醪无菌空气醋酸发酵压滤消毒成品图3-1 米醋生产工艺简图3.2 原料预处理采用分选机进行预处理。在分选机中将尘土与其他轻级杂质吹出，经筛分除去较大的杂物，最后再经筛分过程把原料与混杂进的其他谷物分开。鲜薯采用洗涤的方法除去附着在表皮的砂土，将有黑斑或腐烂的薯块剔除；薯干则通过磁铁分离器除去可能混入的金属物品后即可送去粉碎。3.3 工艺要点3.3.1 原料粉碎先将碎米浸泡，使米粒充分膨胀，然后将米与水按1：（1.52）的比例送入磨粉机，磨成50目以上。锤式粉碎机是利用快速旋转的锤刀对物料进行冲击粉碎，广泛用于中等硬物(暑干、玉米

24、等)。辊式粉碎机主要用来粉碎谷类颗粒原料，大麦、大米、高粱等都可用此粉碎。钢磨主要用于大米、玉米等原料的粉碎16。3.3.2 调浆原料浸泡后用磨粉机磨成粉浆，然后在调浆池内进行调浆。调浆时要加0.25%的-淀粉酶（酶制剂2000u/g）。控制pH6.06.5，温度在8590。由于钙离子有提高酶对热稳定性作用，所以加入无水氯化钙0.1%。3.3.3 液化和糖化本项目采用高温液化法，需要设备小，适于连续操作，淀粉受热快而均匀，能使淀粉迅速糊化。液化时边加热边进料边搅匀，液化品温控制在8592，待粉浆全部进入液化锅后，维持1015min，使淀粉充分液化，之后升温至100，保持20min。采用高温糖化

25、法，也称酶法液化法，它是先以-淀粉酶制剂在8590对原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在65进行糖化，糖化时间30min。3.3.4 酒精发酵 将糖化醪送入酒精发酵罐中，并使温度降至32左右，向醪液中接入酒母。酒精发酵是无氧氧化过程。除了发酵初期，酵母中的活细胞大量繁殖需要一定的氧气外，整个过程在密闭发酵罐中进行。罐压控制在0.25105Pa，发酵温度3032，发酵时间为6070h。产品在正常情况下酒度为6.7%左右，总酸应控制在0.4%以下，残糖在0.2%左右17。3.3.5 醋酸发酵 将酒精发酵醪接入醋酸发酵罐，在适宜的条件下，乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸，它是酿醋的主要环节，直接影响到食醋的

26、产量与食醋的风味。醋酸发酵是利用醋酸菌所分泌的氧化酶将酒精氧化成醋酸，因此要求醋酸菌必须活力强、无杂菌、接种量不低于10%。醋酸菌刚接入发酵罐，通过一段时间培养，醋酸菌进入对数生长期，细胞数量增加、活力提高、酶大量形成、呼吸作用大大加强，要加大风量；到后期，酒精减少、酸度上升缓慢、菌体衰老、呼吸缓慢、风量即可减小18。3.3.6 压滤醋酸发酵结束后，为了提高食醋糖分，在醋醪里加入一定量的糖，混合均匀送入压滤机进行压滤。3.3.7 灭菌和陈酿醋酸压滤后取样检测，按成品要求加盐配兑，在加热至7580灭菌。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升

27、高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺激性减弱。3.4 工艺流程图 根据米醋生产工艺要点设计工艺流程图（见附图B）。第4章 工艺计算本章节根据生产工艺流程，进行生产车间的物料及热量衡算。4.1 主要技术参数淀粉糖化率：80%糖 酒精得率：85%酒精 醋酸得率：80%大米原料 成品醋：148.4kg /t4.2 物料衡算本节根据物料损失及原料利用率，对生产过程中的物料进行计算。4.2.1 主料量计算按主料计每148.4kg原料产醋1t，每批投主料量：每年投主料量：4.2.2 酶量计算应用酶活力为2000u/g的 淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗

28、量。-淀粉酶用量按8u/g原料计算。全年用酶量为：单批次耗量：所用麸曲糖化酶的活力为800u/g，使用量为150u/g原料，则糖化酶消全年耗量为： 单批耗量：4.2.3 氯化钙（规格：无水）单耗：0.15 kg/t：每批投量：0.1520=3kg全年投料量：0.156000 = 900kg4.2.4 纯碱（规格：工业用）单耗：0.225 kg/t每批投量：0.22520=4.5kg全年投料量：0.2256000 = 1350kg4.2.5 液化醪量计算根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3，粉浆量： 蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸

29、煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分复杂。为简化计算，可按下述方法近似计算。假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88，然后进入连续液化器液化，再经115高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63后入糖化罐干物质含量B0=87%的大米比热容； 粉浆干物质浓度为： 蒸煮醪比热容： 式中 C w水的比热容kJ/(kg. K) 为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。经喷射液化加热后蒸煮醪量：式中 2748.9喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa）的焓。经二液化维持罐出来的蒸煮醪量： 式中 2288.3第二液化维持罐的温

30、度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热。经喷射混合加热器后的蒸煮醪量；式中 115灭酶温度（摄氏度）2748.90.5Mpa饱和蒸汽的焓经汽液分离器后的蒸煮醪量： 式中 2245104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热。经真空冷却后最终蒸煮醪量为：式中 2351真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热。粉浆中干物质的质量分数：4.2.6 糖化醪量计算麸曲（糖化力800u/g干曲），单批耗：28kg/t：生产1t食醋的糖化醪量： 糖化醪干物质质量分数：4.2.7 酒精发酵醪量计算实际产酒精量=原料量淀粉含量实际产酒率 发酵中CO2产量： 发酵中溢出水分（按2%计）：酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：

31、成熟醪体积（成熟醪密度为0.99kg/L）：成熟醪中酒精体积分数 （酒精d420=0.7893）：酒精体积分数4.2.8 醋酸发酵醪量计算醋酸发酵醪质量(含醋母醪量)发酵时添加蛋白质水解液（d420=1.2）50kg/t：醋酸发酵醪体积：原料产醋量（转化率取84%）：醋酸发酵时消耗氧气：醋酸成熟醪的质量：成熟醪体积（成熟醪密度1.01kg/L）：成熟醪醋酸的质量分数：配兑消毒后成品中醋酸量 按经验数据：压滤损失4%，消毒运输损失为1.2%，共损失5.2%，则醋酸量：配兑成4%醋酸含量的成品醋的质量： 1t ， 所以符合生产要求4.2.9 无菌压缩空气的计算深层发酵法的通风量计算如下：理论需氧量

32、： 22.4(L) 60(g) 式中理论需氧量，L/ min 理论产酸速度，g/min 理论通风量()： 式中 0.21O2的含量实际通风量()：式中 2.5经验数据4.3 物料衡算表把上述的有关的米醋酿造车间的物料衡算结果整理成物料衡算表，见表4-1：表 4-1 米醋酿造车间物料的衡算表物料名称每批投料量全年投料量主料量2968 kg890.4t酶量11.9 kg3.57t麸曲556.5 kg166.95t氯化钙3 kg900kg纯碱4.5 kg1350kg液化醪12.1t糖化醪12.66t酒精发酵醪12000 L醋酸发酵醪13212 L无菌压缩空气580.16L/min4.4 热量衡算本节

33、依据生产各部分对热量的需要进行计算，确保动力车间能够对整个工厂正常供热。4.4.1 液化过程中的热量计算粉浆质量；粉浆比热容；液化过程总需热量为Q；粉浆由初温T0加热至88总耗热量为Q1；设粉浆初温取T0=20，流加法液化浆温为88，耗热量Q1为： 加热时间为40min，蒸发量为每小时5%。则蒸发水量为： 加热过程中蒸汽带出的热量Q2为： 式中I为水的汽化潜热（kJ/kg）热损失Q3为耗热量的15%：则总消耗热量： 再次升温煮沸到100后所需热量为Q5此时液化醪的质量为液化过程中总耗热量Q为：4.4.2 糖化过程中的热量计算液化醪质量为液化醪比容热C1为： 式中：C0淀粉质比热容为1.55kJ

34、/(kg.K)液化醪中干物质含量（%）水的比热容为4.18kJ/(kg.K)糖化过程加曲前，要将液化醪降温到加曲温度64，所放出的热量Q1为：加曲后，开始糖化的温度为60，糖化醪的质量为，该过程放出的热量Q2为：糖化过程放出热量Q为：冷却水初始温度为17，最终温度为35，则糖化阶段冷却水耗用量为W： 4.4.3 酒精发酵过程中的热量计算酒母接种温度为28，糖化醪降温到酒精发酵温度放出热量为Q7，糖化醪（含酒母醪）质量酒精发酵温度为33，升温到酒精发酵温度所需热量Q8为：产1t食醋过程中产生酒精39.9kg，以葡萄糖为碳源酵母发酵每生产1Kg酒精放出的热量约为1170KJ，则发酵和酵母培养每小时

35、放出的热量为：因为投入的是液体曲，糖化醪干物质质量分数：糖化醪的比热容：蒸汽耗用量为：4.4.4 醋酸发酵过程中的热量计算醋母接种温度为28，酒精发酵成熟醪质量，酒精发酵醪降温到醋酸发酵温度放出热量Q10为 ：醋酸发酵温度为33，升温到醋酸发酵温度所需热量为：生产1t食醋过程中产生醋酸43.57kg，以酒精发酵每生产1kg醋酸放出的热量约为7458.5KJ，则发酵罐每小时放出的热量为（醋酸发酵时间66h）：冷却水初始温度为17，最终温度为35，酒精发酵阶段冷却水用量为W2醋酸发酵阶段蒸汽耗用量D2为：4.5 热量衡算表把上述的有关的米醋酿造车间的热量衡算结果整理成物料衡算表，见表4-2：表 4

36、-2 米醋酿造车间产一吨米醋所需热量衡算表名称热量液化中总耗热量251367.2KJ糖化过程放出热量87604KJ酒精发酵放出热量46683KJ/h醋酸发酵放出热量4923.74KJ/h第5章 设备选型5.1 液化罐5.1.1 生产能力每生产1t食醋需粉浆量：594.57kg液化后醪液量：605kg每生产1t食醋需粉浆体积（粉浆密度1.07kg/L）：每天生产食醋20t，液化罐填充量80%，则每天需要液化罐的总容积： 5.1.2 液化罐数量N1的确定现取公称容积20m3的液化罐，实际容积为22m3.（个）现取公称容积22m3液化罐6个；5.1.3 主要尺寸；则有 取2.4m 查表得封头高： ;

37、 封头容积1.93m35.2 糖化罐5.2.1 生产能力每生产1t食醋需糖化醪量：633kg每生产1t食醋需糖化醪体积（糖化醪密度1.05kg/L）：每天生产食醋20t，糖化罐填充量80%，则每天需要糖化罐的总容积：5.2.2 糖化罐数量N2的确定现取公称容积50m3的糖化罐，底封头为椭圆形封头，实际容积为58m3。（个）现取公称容积50m3糖化罐3个5.2.3 主要尺寸糖化罐罐体不能太高或太矮 取H:D=1.5； 取3.4m 取5m查表得封头高： ；封头容积5.60m35.3 酒精发酵罐5.3.1 生产能力每生产1t食醋需糖化成熟醪体积：0.6 m3每天生产食醋20t，酒精发酵罐填充量85%

38、，则每天需要酒精发酵罐的总容积：5.3.2 酒精发酵罐数量N3的确定现取公称容积20m3的发酵罐，实际容积为22m3。（个）现取公称容积20m3发酵罐6个。5.3.3 主要尺寸 ；则有1.57D3+0.26D3=59 取2.4m 查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3。5.3.4 种子罐种子罐容积式中为发酵罐的总容积10%接种量种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上1罐则需种子罐1个，种子培养时间1220小时，取12小时，辅助操作时间810小时，生产周期约2030小时。设H/D=2/1，则种子罐总容积为：=+2； 取1.1m 查相应表得封头高： 罐体总高：单个封头

39、容量：圆筒容积：不计上封头容积：校核种子罐总容积： 比需要的种子罐容积大，满足设计要求。5.4 醋酸发酵罐5.4.1 生产能力每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积：0.642m3每天生产食醋20t，醋酸发酵罐填充量70%，则每天需要醋酸发酵罐的总容积：5.4.2 酒精发酵罐数量N4的确定现取公称容积20m3的自吸式醋酸发酵罐，实际容积为22m3。（个）现取公称容积20m3发酵罐8个。年产醋酸醪液质量：式中 0.0653成熟醋酸醪液醋酸含量年产醋酸醪液体积：式中 1.01醋酸醪液密度实际产量验算： 3640m3富裕量为： 100%=13%，能满足产量要求。5.4.3 主要尺寸现按公称容积20m3的

40、发酵罐计算。= +2=22m3；封头折边忽略不计，以方便计算。； 则有 取D=2.4m 查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3=+2=5.4.4 冷却面积平均温差=30.43采用竖直列管换热器，取经验值k=4.18500kJ/（m3.h.）生产1t食醋每小时放出热量Q12=4923.74kJ/（t.h）对公称容积20m3的发酵罐5.4.5 壁厚的设计计算法确定发酵罐的壁厚S：带入数据得： 取10mm查表知直径2.4m厚10mm筒高4.8m，每米高重596kg =5964.8=2861kg封头壁厚计算，标准椭圆封头的厚度计算公式如下：式中： P=0.4MPaD=400

41、cm=127MPa=0.08+0.2+0.1=0.38cm=0.7取10mm5.5车间设备一览表 根据本设计设备选型，整理发酵过程中的主要设备。见表5-1：表5-1 6000t/a食醋厂深层发酵车间主要设备设 备 名 称数 量规格与型号材质粉碎机11t/hCS（碳钢）螺旋输送器11.5t/hCS（碳钢）调浆罐1V=2m3CS（碳钢）粉浆高位槽1V=2m3CS（碳钢）液化罐6V=20m3CS（碳钢）糖化罐3V=50m3CS（碳钢）酒母罐1V=2.2m3CS（碳钢）酒精发酵罐6V=20m3CS（碳钢）醋酸种子罐1V=2.2m3CS（碳钢）醋酸发酵罐8V=20m3CS（碳钢）空气压缩机2V-3/7C

42、S（碳钢）板框压滤机2KP-629CS（碳钢）滤液配兑池23B19BSS离心泵若干50F-16A-BSS第6章 卫生安全及生活措施6.1 主要设立依据国法(1988)97号国务院关于加强防尘、防毒工作的规定劳字(1988)48号关于生产性建设工程项目职业卫生安全监察暂行规定轻工业建设项目环境保护设计规定轻工业劳动保护条例工业企业设计卫生标准工业企业噪声卫生标准生产过程安全卫生要求总则生产设备安全卫生设计总则爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范6.2 工业卫生标准本项目排放的污染物（三废）经处理后达到国家规定的排放标准，对建设地点周围不会造成较大的危害。厂区内建筑物布局合理，生产区与生活区分开。厂区绿化面积较大，路面平坦、厂区地坪设排水暗沟以排除厂内积水，主要通道用水泥铺设，防止了尘土飞扬。厂区