年產(chǎn)噸燃料乙醇工廠設(shè)計(jì)

1、目 錄1.引言- 1 -1.1.總論- 1 -1.2.項(xiàng)目建設(shè)目的和意義- 1 -1.3.產(chǎn)品需求初步預(yù)測(cè)- 2 -1.4.產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模- 3 -1.5.工藝技術(shù)初步方案- 3 -1.6.主要原輔料、燃料、動(dòng)力的供應(yīng)- 3 -1.7.建廠初步方案- 3 -1.8.環(huán)境保護(hù)- 3 -1.9.工廠組織和勞動(dòng)定員- 4 -1.10.投資估算和資金籌措方案- 4 -1.11.經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的初步估算- 5 -1.12.結(jié)論與建議- 5 -2.廠址選擇- 5 -2.1.廠址選擇的目的與依據(jù)- 5 -2.2.廠址條件- 6 -3.廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)- 6 -3.1.廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)的原則- 6 -3.

2、2.廠區(qū)平面布置圖- 7 -4.生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)- 7 -4.1.生產(chǎn)方案- 7 -4.2.工藝流程- 7 -4.3.工藝特點(diǎn)- 8 -5.工藝計(jì)算- 8 -5.1.物料衡算- 8 -5.1.1.全廠總物料衡算主要內(nèi)容- 8 -5.1.2.工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)- 8 -5.1.3.原料消耗計(jì)算- 8 -5.1.4.成品與發(fā)酵醪量的計(jì)算- 9 -5.1.5.10000噸/年燃料乙醇工廠總物料衡算- 10 -5.2.熱量衡算- 10 -5.2.1.熱量衡算- 10 -5.2.2.水平衡- 10 -5.2.3.耗電量計(jì)算- 11 -6.設(shè)備計(jì)算與選型- 11 -6.1.酒精生產(chǎn)主要設(shè)備的選擇- 11

3、 -6.2.10000噸/年燃料乙醇設(shè)備一覽表- 13 -7.生產(chǎn)車(chē)間平面布置- 15 -7.1.生產(chǎn)車(chē)間工藝設(shè)計(jì)- 15 -7.2.生產(chǎn)車(chē)間非工藝設(shè)計(jì)- 15 -7.3.車(chē)間設(shè)計(jì)對(duì)衛(wèi)生的要求- 16 -8.工廠組織與勞動(dòng)定員- 16 -8.1.工廠組織- 16 -8.2.勞動(dòng)定員- 16 -9.三廢處理與綜合利用- 18 -9.1.環(huán)保治理工藝的設(shè)計(jì)原則：- 18 -9.2.二氧化碳的綜合利用- 18 -9.3.酒糟及廢水的處理- 18 -9.4.酒精酵母的利用- 19 -10.經(jīng)濟(jì)技術(shù)與概算- 19 -10.1.產(chǎn)品利潤(rùn)估算- 19 -10.2.副產(chǎn)品年收入估算- 19 -10.3.總收入

4、估算- 20 -10.4.投資和回收率估算- 20 -11.結(jié)論- 20 -參考文獻(xiàn)- 21 -致謝- 21 -附圖一 廠區(qū)總平面布置- 21 -附圖二 設(shè)備工藝流程圖- 21 -附圖三 生產(chǎn)車(chē)間平面布置圖- 21 -年產(chǎn)10000噸燃料乙醇工廠設(shè)計(jì)1. 引言1.1. 總論1、項(xiàng)目名稱：燃料乙醇工廠的建立2、項(xiàng)目地址：湖南望城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)3、項(xiàng)目總投資：6000萬(wàn)人民幣4、項(xiàng)目?jī)?nèi)容：新建10000噸燃料乙醇工廠5、建廠規(guī)模：年產(chǎn)10000噸燃料乙醇工廠6、項(xiàng)目的依據(jù)和原則：（1）認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家及有關(guān)部門(mén)制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。（2）以科學(xué)的求實(shí)精神對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)方案進(jìn)行多方論證和比較，選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理

5、、安全可靠的設(shè)計(jì)方案，為投資決策提供依據(jù)。1.2. 項(xiàng)目建設(shè)目的和意義汽車(chē)的發(fā)展給人類生活帶來(lái)了巨大的變化。然而，所謂的“汽車(chē)文明”也帶來(lái)了交通擁堵、石油短缺、尾氣污染等一系列問(wèn)題。資料顯示汽車(chē)消耗的石油占世界石油消耗總量的二分之一，汽車(chē)尾氣是大城市空氣中最大的污染源，而全球汽車(chē)數(shù)量仍在日益增加。根據(jù)聯(lián)合國(guó)能源組織評(píng)估，50年后全球石油資源將告罄。眾所周知，石油是不可再生資源。從1973年石油危機(jī)之后，石油資源的利用受到重視。建立國(guó)家獨(dú)立的能源安全體系，保證汽車(chē)有足夠的燃料，已成為當(dāng)今世界不可回避的問(wèn)題，許多國(guó)家都在組織專家、學(xué)者和汽車(chē)生產(chǎn)商研究開(kāi)發(fā)汽車(chē)能源的替代問(wèn)題。國(guó)際上，巴西有“綠色能源

6、”之國(guó)的美稱。美國(guó)、泰國(guó)、法國(guó)、南非等國(guó)家都在積極加入乙醇汽油的推廣。中國(guó)是世界石油生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，原油年產(chǎn)量從1980年1.06億噸增加到2001年1.63億噸。由于資源的限制，中國(guó)未來(lái)原油產(chǎn)量在2億噸左右，而石油產(chǎn)品消費(fèi)量則高達(dá)3億噸左右。石油作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血液”，與糧食和水資源被列為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的三大戰(zhàn)略資源。從國(guó)家能源戰(zhàn)備出發(fā)，在中國(guó)“車(chē)增油缺”和環(huán)境污染的嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)對(duì)替代燃料發(fā)出了強(qiáng)烈的呼喚，引起了高度重視。因此，發(fā)展高效率、可再生、無(wú)污染的新能源逐步替代石油，是解決能源危機(jī)的唯一出路，迫在眉睫8。用生物質(zhì)資源制取燃料乙醇，是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)能源產(chǎn)業(yè)又一熱點(diǎn)之，也是可再生

7、能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域里解決當(dāng)今液體燃料最可行的途徑。特別是在個(gè)別霸權(quán)國(guó)家對(duì)我國(guó)進(jìn)行石油遏制、能源短缺已明顯制約我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的情況下，大力發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、以甜高粱生產(chǎn)乙醇為代表的可再生清潔能源產(chǎn)業(yè)，對(duì)調(diào)整我國(guó)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)我國(guó)糧食安全能力，提高農(nóng)民收入、保證車(chē)用乙醇汽油的供應(yīng)、減少環(huán)境污染、維護(hù)我國(guó)能源安全、改善環(huán)境質(zhì)量等方面，都具有重要戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義，符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。生物燃料乙醇在原料選擇上，分淀粉類和糖類作物兩種，本項(xiàng)目采用甜高粱秸桿中的糖液作原料。甜高粱是普通高粱的一個(gè)變種，作為一種能源作物，具有太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率高、單位面積生物學(xué)產(chǎn)量多、適應(yīng)性強(qiáng)（耐旱、耐澇、耐鹽堿

8、、耐瘠?。┑戎T多優(yōu)點(diǎn)，每畝可產(chǎn)48噸鮮秸稈，秸稈榨汁含糖量高達(dá)14%22%（品種不同），還可產(chǎn)200400公斤高粱米，被中外專家一致認(rèn)定為“生物能源系統(tǒng)中最有力的競(jìng)爭(zhēng)者”，是最有希望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生物質(zhì)能源作物之一。甜高粱產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)生物質(zhì)能源，主要是利用甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇，其實(shí)質(zhì)首先是充分利用占甜高粱鮮稈總量75%以上的糖液（水分和糖分）進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，其次才是利用秸稈中的纖維素等成分進(jìn)行水解產(chǎn)生可發(fā)酵糖生產(chǎn)乙醇。與利用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇比較，利用甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）乙醇產(chǎn)量高。以種植一畝（667m²）甜高粱產(chǎn)鮮秸稈平均5噸計(jì)算，可榨汁3.5噸（按70%計(jì)），凈

9、糖量595公斤（按17%含糖計(jì)），可生產(chǎn)乙醇303公斤（按單糖產(chǎn)乙醇率51%計(jì)）；高粱米按畝均產(chǎn)量300公斤計(jì)，可產(chǎn)乙醇102公斤；合計(jì)每畝平均產(chǎn)乙醇400多公斤。甜高粱生長(zhǎng)期140160天，比甘蔗（240270天）占地時(shí)間短，可和小麥、油菜、蠶豆、豌豆等越冬作物可上下茬種植。（2）加工容易，設(shè)備投資低，甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇，是糖質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇，工藝最簡(jiǎn)單，設(shè)備最節(jié)省，不像淀粉質(zhì)原料，發(fā)酵需要糊化、糖化。甜高粱秸稈榨汁稍加處理即可清液發(fā)酵，其基本工藝流程是：秸稈粉碎榨汁加酸沉淀（加酵母）清液發(fā)酵過(guò)濾（去酵母）醪液蒸餾成品（燃料乙醇）。燃料級(jí)乙醇不需去甲醇、醛、雜醇等雜質(zhì)，因此蒸餾設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單。（

10、3）節(jié)能減污。據(jù)美國(guó)能源部數(shù)據(jù)，乙醇發(fā)酵產(chǎn)生的凈能量=（生產(chǎn)的能量消耗的能量）/消耗的能量×100%、高粱米為5%、甘蔗為143%、木薯為10%、甜高粱秸稈為80%100%，由此可見(jiàn)甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇的節(jié)能增能效益。甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇產(chǎn)生的糟水，其COD約為1.52萬(wàn)mg/L，比淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇產(chǎn)生的糟水減小一半以上，稍作處理即可作為耕地用水。（4）利用甜高粱秸稈榨汁生產(chǎn)燃料乙醇，其下腳料還可生產(chǎn)飼料、食用菌、有機(jī)肥、板材、一次性環(huán)保餐具、工業(yè)用氣體等。總之，燃料乙醇對(duì)于緩解能源危機(jī)9，減輕環(huán)境污染，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命等具有很大的社會(huì)意義，而且本產(chǎn)品的大量使用，必將增加乙醇的用量

11、，而乙醇又是用農(nóng)作物秸稈加工而成，這又會(huì)帶動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。這一有效的結(jié)合，把農(nóng)業(yè)、能源兩個(gè)不同的行業(yè)緊密地聯(lián)系在一起，給廣大的農(nóng)民開(kāi)辟了一個(gè)全新的廣闊天空，也正好符合黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整和改善農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入的政策和精神，這一舉措也完全符合國(guó)際社會(huì)的“可持續(xù)發(fā)展”和“綠色經(jīng)濟(jì)”的總趨勢(shì)，將會(huì)給中國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一個(gè)極大的增長(zhǎng)點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。1.3. 產(chǎn)品需求初步預(yù)測(cè)世界石油市場(chǎng)的風(fēng)云變幻無(wú)常，國(guó)際油價(jià)在2006年4月18日前后飆升到75美元一桶，目前的價(jià)格已經(jīng)升到83美元一桶，其趨勢(shì)是需求量激增，資源量枯竭造成價(jià)格不斷上漲。不論從資源枯竭還是環(huán)保需求上論證再生的乙醇燃料將是未來(lái)能源市場(chǎng)的主角。在

12、國(guó)外，乙醇汽油的生產(chǎn)和使用技術(shù)已十分成熟。巴西和美國(guó)是目前世界上主要的燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。美國(guó)生產(chǎn)燃料乙醇的原料主要是玉米，主要推廣使用10乙醇含量的乙醇汽油。巴西則以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇，主要推廣使用15至50乙醇含量的乙醇汽油。繼巴西和美國(guó)分別在20世紀(jì)70年代初推廣應(yīng)用乙醇汽油后，歐洲一些國(guó)家和印度、泰國(guó)、津巴布韋、南非等國(guó)于90年代也開(kāi)始實(shí)施乙醇汽油計(jì)劃。作為能源需求大國(guó)，中國(guó)每年石油進(jìn)口超過(guò)需求量50以上，能源油料成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。因此尋求替代能源已箭在弦上，神州大地正孕育著資源戰(zhàn)略大轉(zhuǎn)移!現(xiàn)我國(guó)國(guó)家有關(guān)部門(mén)已開(kāi)始啟動(dòng)酒精燃料工程，如果向汽油中填加10%的酒精，則這一項(xiàng)

13、年需要燃料酒精近300萬(wàn)噸以上(目前不到100萬(wàn)噸)。隨著我國(guó)加入WTO進(jìn)程的加快，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)得到更快速的發(fā)展，對(duì)燃料酒精的需求將會(huì)大幅度增加。中國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)燃料乙醇的原料主要是陳化糧，它不但生產(chǎn)成本高，而且中國(guó)的陳化糧畢竟是有限的，即使國(guó)家不再批準(zhǔn)以糧食為原料生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目，目前已獲批準(zhǔn)的四家生產(chǎn)企業(yè)使用商品糧生產(chǎn)乙醇，已經(jīng)給糧食及相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)造成不繼的漲價(jià)。中國(guó)是一個(gè)有13億人口的大國(guó)，人均耕地面積小，而且由于地大物博，疆域遼闊，各地市種植的農(nóng)作物各不相同，因此在生產(chǎn)燃料乙醇時(shí)，各工廠就地取材，什么農(nóng)作物豐富且適合提煉乙醇，就用什么農(nóng)作物，才是正確的做法。本企業(yè)就是基于此，才選擇把工廠建在

14、既適宜種甜高梁生物的地區(qū)并使用生物質(zhì)原料甜高粱秸稈來(lái)生產(chǎn)燃料乙醇。用生物質(zhì)能源高粱秸桿生產(chǎn)燃料乙醇既能解決能源危機(jī)問(wèn)題，又能利用大量的鹽堿地，加上乙醇產(chǎn)量高，工藝流程簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)是生物能源系統(tǒng)中最有力的競(jìng)爭(zhēng)者，發(fā)展前景非常廣闊。1.4. 產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模1、本項(xiàng)目擬建內(nèi)容項(xiàng)目建設(shè)生產(chǎn)車(chē)間，包括秸稈處理車(chē)間、發(fā)酵車(chē)間、蒸餾車(chē)間、成品區(qū)等；生產(chǎn)設(shè)備及其相應(yīng)的工藝裝備；配套建設(shè)相應(yīng)的公用工程及服務(wù)性設(shè)施；建設(shè)相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施，建成后年產(chǎn)燃料乙醇10000噸。2、擬建規(guī)模建成年產(chǎn)10000噸燃料乙醇。3、建設(shè)地點(diǎn)擬建于湖南望城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。4、占地面積12350平方米1.5. 工藝技術(shù)初步

15、方案本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)高粱秸桿液體發(fā)酵工藝技術(shù)，即甜高粱秸稈收獲、保存榨汁糖液發(fā)酵蒸餾脫水無(wú)水乙醇。副產(chǎn)品主要有：甜高粱秸稈渣、CO2工業(yè)氣體、酒糟和酵母蛋白，蒸餾后的酒糟過(guò)濾液可回收再利用，濕酒糟是生產(chǎn)飼料的原料，秸稈渣可作為有機(jī)肥料原料，酵母制得酵母蛋白經(jīng)濟(jì)價(jià)值特別高。制得無(wú)水乙醇采用分子篩脫水技術(shù)，該技術(shù)節(jié)能顯著、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、脫水后可得濃度為99.5%（V/V）的乙醇，符合我國(guó)燃料乙醇含水量的要求。1.6. 主要原輔料、燃料、動(dòng)力的供應(yīng)原輔料：甜高粱秸稈由東營(yíng)市本地供應(yīng)，東營(yíng)有大片的鹽堿地，適合甜高粱的生長(zhǎng)，原料供應(yīng)充足。發(fā)酵酵母則從六環(huán)美迪生物工程技術(shù)有限公司公司購(gòu)買(mǎi)。水

16、：該廠的水源主要是自采地下水、市自來(lái)水和循環(huán)水。可以自行采水，以保證水源供應(yīng)能滿足需要。電：電是生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?。電力主要由銅官火電廠供應(yīng)，同時(shí)，工廠還配備應(yīng)急發(fā)電室，以增加變配電能力，為工廠長(zhǎng)遠(yuǎn)生產(chǎn)用電提供保障。蒸汽：工廠建設(shè)有煤廠、鍋爐房，提供的蒸汽足夠使用。燃料：距離京廣線較近，燃料運(yùn)輸方便。1.7. 建廠初步方案建廠地址：山東省東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)中國(guó)山東東營(yíng)港、東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)位于中國(guó)黃河三角洲中心城市東營(yíng)市東北部，北鄰京津塘經(jīng)濟(jì)區(qū)，南連膠東半島，瀕臨渤海西南海岸，地處黃河經(jīng)濟(jì)帶與環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的交匯點(diǎn)。東營(yíng)港建成于1997年，現(xiàn)有泊位14個(gè)，是中國(guó)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的國(guó)家一類開(kāi)放口岸，是經(jīng)山東省政

17、府批準(zhǔn)設(shè)立的省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，分為倉(cāng)儲(chǔ)、化工、加工制造、高科技、行政辦公、生活商貿(mào)六大功能區(qū)。東營(yíng)港交通便利，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，具有廣闊的土地資源，尤其是東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)232平方公里控制范圍內(nèi)，全部是未開(kāi)墾的空曠鹽堿荒灘，特別適合甜高粱種植，所以原料供應(yīng)充足，足以撐起生物質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的“綠色行業(yè)”，是投資的最佳選擇地。1.8. 環(huán)境保護(hù)1、本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（1）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB30951996 （2）大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB162971996 （3）地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB38381996 （4）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB89781996 （5）工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB1234

18、81990 2、主要污染源和污染物（1）廢氣 發(fā)酵裝置在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w（回收為工業(yè)用氣）和原料高粱秸稈在潔凈過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。 （2）噪音 高粱秸桿清洗和粉碎裝置機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備較多，噪音較大，但均低于80分貝。 （3）廢水 本項(xiàng)目生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水。 3、治理措施 （1）廢氣 發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，可在廠內(nèi)建設(shè)二氧化碳回收裝置，回收的二氧化碳可用于飲料行業(yè)。于高粱秸稈潔凈過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵，一是采用高效除塵設(shè)備回收粉塵；二是加強(qiáng)廠房?jī)?nèi)的通風(fēng)，使屋內(nèi)空氣粉塵含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。 （2）噪音 本建設(shè)工程中生產(chǎn)裝置產(chǎn)生噪音的場(chǎng)所不多，噪音量也不大，最大也在80分貝以下。擬采用以下措施：對(duì)產(chǎn)

19、生噪音較大的設(shè)備采取在機(jī)座和設(shè)備基礎(chǔ)之間裝設(shè)減震器；對(duì)產(chǎn)生噪音較大的風(fēng)機(jī)等設(shè)備，在設(shè)備進(jìn)出口設(shè)軟性接頭與進(jìn)出口管道相連；對(duì)產(chǎn)生噪音的場(chǎng)所，設(shè)置密封操作間，以減輕噪音對(duì)操作工人的影響。 （3）廢水 本工程建設(shè)污水處理系統(tǒng)，將生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水綜合利用或經(jīng)處理后達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)排放。1.9. 工廠組織和勞動(dòng)定員1、工廠體制和管理機(jī)構(gòu)的初步設(shè)想 本建設(shè)工程由外方投資，采用回報(bào)率合作方式，建立獨(dú)資企業(yè)公司，公司名稱待商定。公司設(shè)立董事會(huì)，實(shí)行董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負(fù)責(zé)制。正、副總經(jīng)理由董事會(huì)任命。下設(shè)銷售部、行政部、生產(chǎn)部、科研部等部門(mén)。生產(chǎn)部下設(shè)原料處理車(chē)間、發(fā)酵車(chē)間、蒸餾車(chē)間、動(dòng)力車(chē)間（包括水、電氣供給和

20、機(jī)、電、儀表維修）、貯運(yùn)車(chē)間（包括原料、產(chǎn)品的運(yùn)輸和貯存）、副產(chǎn)品生產(chǎn)車(chē)間等。 2、廠班制和勞動(dòng)定員 本建設(shè)工程的各生產(chǎn)裝置及水、電、氣供應(yīng)等公用工程均是連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)部是三班倒的工作制進(jìn)行勞動(dòng)定員測(cè)算，加上管理人員和其他輔助人員，全廠勞動(dòng)定員為 66人。1.10. 投資估算和資金籌措方案1、總投資估算 本項(xiàng)目總投資額為6000萬(wàn)元人民幣（其中固定資產(chǎn)投資3500萬(wàn)元，流動(dòng)資金2500萬(wàn)元）。（1）固定資產(chǎn)投資構(gòu)成 固定資產(chǎn)投資3500萬(wàn)元 土地購(gòu)置費(fèi)165萬(wàn)元 設(shè)備購(gòu)置費(fèi)1635萬(wàn)元 安裝工程費(fèi)500萬(wàn)元 建筑工程費(fèi)900 萬(wàn)元 其它費(fèi)用 300 萬(wàn)元 （2）流動(dòng)資金 根據(jù)工廠實(shí)際情況需用全

21、額流動(dòng)資金為 2500萬(wàn)元。 2、資金來(lái)源和用款計(jì)劃 （1） 資金籌措方案 本項(xiàng)目總投資6000萬(wàn)元，申請(qǐng)國(guó)家支持和銀行貸款6000萬(wàn)元。 （2） 用款計(jì)劃 固定資產(chǎn)投資 3500萬(wàn)元,建設(shè)期內(nèi)陸續(xù)投入；流動(dòng)資金2500萬(wàn)元,生產(chǎn)期第一年投入。 1.11. 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的初步估算1、編制依據(jù) （1）國(guó)家計(jì)委建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)。 （2）有關(guān)財(cái)務(wù)、稅務(wù)及現(xiàn)行法規(guī)。2、產(chǎn)品成本估算 （1）原料成本按設(shè)計(jì)消耗定額和現(xiàn)行到廠價(jià)格。 （2）燃料及動(dòng)力按消耗定額和當(dāng)?shù)貙?shí)際價(jià)格計(jì)算。 （3）工資及附加按人按年16200元計(jì)算，定員66人。 （4）固定資產(chǎn)折舊按直線法分類折舊計(jì)算，無(wú)形資產(chǎn)攤銷10

22、年，遞延資產(chǎn)攤銷5年。 （5）管理費(fèi)包括廠部管理費(fèi)用及攤銷費(fèi)。 （6）財(cái)務(wù)費(fèi)用是指建設(shè)投資貸款的生產(chǎn)期利息和流動(dòng)資金利息。 （7）銷售費(fèi)用按銷售收入的2%計(jì)算。 （8）經(jīng)測(cè)算：本項(xiàng)目生產(chǎn)期年平均成本3600萬(wàn)元。 3、財(cái)務(wù)效益預(yù)測(cè) （1）本項(xiàng)目建設(shè)期1年，生產(chǎn)期12年（2）正常年本項(xiàng)目產(chǎn)品產(chǎn)量1萬(wàn)噸，售價(jià)按每噸5000元，因此正常銷售收入5000萬(wàn)元(單指酒精)。 4、消償能力分析 本項(xiàng)目建設(shè)投資償還期為3.5年。 1.12. 結(jié)論與建議利用甜高粱秸稈生產(chǎn)燃料乙醇，既為開(kāi)發(fā)中國(guó)的能源替代產(chǎn)品做出貢獻(xiàn)，又改變項(xiàng)目基地所在地農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。充分利用當(dāng)?shù)赝恋刭Y源，為農(nóng)民增收開(kāi)辟致富新路，完全合乎發(fā)展社

23、會(huì)主義新農(nóng)村戰(zhàn)略需要，這樣形成的能源農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，達(dá)到種、養(yǎng)、加工一條龍，科、工、貿(mào)一體化。逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)與農(nóng)業(yè)相互依存，共同發(fā)展，達(dá)到企業(yè)增效、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，經(jīng)濟(jì)繁榮，社會(huì)和諧。甜高梁稈制乙醇聯(lián)產(chǎn)肥料、飼料、CO2項(xiàng)目建成后。每年生產(chǎn)燃料乙醇10000噸，CO2 氣體5000噸，濕酒糟4200噸，酵母蛋白1500噸，年收入達(dá)8000萬(wàn)，純利潤(rùn)約4000萬(wàn)。該項(xiàng)目總投資6000萬(wàn)元，回收期約3.5年。項(xiàng)目地區(qū)土地資源豐富，水資源充足，基礎(chǔ)設(shè)施完善，科技力量雄厚，政府重視，群眾積極性高漲，建設(shè)條件具備、優(yōu)越。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益好，社會(huì)效益顯著，還貸能力強(qiáng)。因此，該項(xiàng)目建設(shè)是必要的，也是可行的

24、。2. 廠址選擇2.1. 廠址選擇的目的與依據(jù)1、目的：進(jìn)行年產(chǎn)10000噸燃料乙醇生產(chǎn)。2、選址依據(jù)：（1）有燃料乙醇生產(chǎn)許可證，能按照國(guó)家規(guī)定組織生產(chǎn)。（2）有基本的生產(chǎn)及技術(shù)力量保證。（3）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的環(huán)保相關(guān)法規(guī)，符合環(huán)保要求，“三廢”治理與項(xiàng)目建設(shè)“三同時(shí)”。（4）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)“勞動(dòng)安全衛(wèi)生”規(guī)定，確保安全生產(chǎn)。2.2. 廠址條件本項(xiàng)目初步定的廠址是山東東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。東營(yíng)港交通便利，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，具有廣闊的土地資源，尤其是東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)232平方公里控制范圍內(nèi)，全部是未開(kāi)墾的空曠鹽堿荒灘，特別適合甜高粱種植，所以原料供應(yīng)充足，足以撐起生物質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的“綠色行業(yè)”，

25、是投資的最佳選擇地。與中國(guó)其它港口和開(kāi)發(fā)區(qū)相比，東營(yíng)港、東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)投資環(huán)境優(yōu)良，具備五個(gè)方面的比較優(yōu)勢(shì)：一是具有良好的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。東營(yíng)港地處環(huán)渤海灣港口布局的適中位置，距天津港90海里，距大連港122海里，是東北經(jīng)濟(jì)區(qū)與華北、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)交通通道的中心控制點(diǎn)。東營(yíng)港平均潮差僅0.76米，等深線密集，水深10米處離岸6公里，水深20米處離岸15公里，是渤海灣泥質(zhì)海岸線距深海最近的位置，是建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)深水大港的天然良址。東營(yíng)港、東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)所在的東營(yíng)市是山東省省轄市，轄三縣兩區(qū)，全市土地面積8053平方公里，人口180萬(wàn)。中國(guó)第二大油田勝利油田、中國(guó)石油行業(yè)最高學(xué)府中國(guó)石油大學(xué)均座落于此。二是

26、具有良好的交通優(yōu)勢(shì)。東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)水上交通十分方便，出渤海灣與國(guó)內(nèi)外各港口相通。陸路交通非常發(fā)達(dá)，與首都北京、省會(huì)濟(jì)南和天津、青島等重要港口城市都有高等級(jí)公路連接。鐵路正在建設(shè)，擬建的通港鐵路支線將與德煙鐵路同步開(kāi)工。空中交通非常便利，東營(yíng)飛機(jī)場(chǎng)已開(kāi)通北京、上海航線，并將陸續(xù)開(kāi)通至海口、深圳、沈陽(yáng)、哈爾濱等地的航線，還將開(kāi)通至仁川等地的國(guó)際航線。三是具有廣闊的經(jīng)濟(jì)腹地優(yōu)勢(shì)。東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)直接經(jīng)濟(jì)腹地為山東東營(yíng)、淄博、濱州、德州和濰坊等地市，間接經(jīng)濟(jì)腹地包括濟(jì)南、泰安和聊城，并可輻射冀南、晉中等地區(qū)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，該區(qū)域已經(jīng)形成了石油化工、鹽化工、紡織業(yè)、機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)、輪胎產(chǎn)業(yè)、造紙工業(yè)、食

27、品工業(yè)等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，尤其是石化產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展，12家煉化企業(yè)2005年原油加工能力達(dá)2065萬(wàn)噸，2010年原油加工量將突破3800萬(wàn)噸，具有發(fā)展大型石化企業(yè)得天獨(dú)厚的條件。四是具有充足的土地空間優(yōu)勢(shì)。東營(yíng)港后備陸域廣闊，可以充分發(fā)揮臨海優(yōu)勢(shì)，向內(nèi)陸腹地輻射，逐步形成以港口為核心的臨港產(chǎn)業(yè)和替代產(chǎn)業(yè)。東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)232平方公里控制范圍內(nèi)，全部是未開(kāi)墾的空曠鹽堿荒灘。在中國(guó)沿海地區(qū)已經(jīng)沒(méi)有后續(xù)土地可利用的情況下，東營(yíng)港豐富的土地資源，將為港口和開(kāi)發(fā)區(qū)長(zhǎng)足發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。 五是具有良好的發(fā)展環(huán)境優(yōu)勢(shì)。東營(yíng)市政府對(duì)東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的建設(shè)高度重視，賦予港口和開(kāi)發(fā)區(qū)更加優(yōu)惠的政策。區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施配套

28、建設(shè)迅速完善，建成區(qū)達(dá)到了供水、供電、供暖、道路、通訊、排水等條件。開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)行“封閉式管理、開(kāi)放式經(jīng)營(yíng)”，為客商提供規(guī)范高效的“一條龍”全方位服務(wù)。3. 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)3.1. 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)的原則1、主車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等應(yīng)按生產(chǎn)流程布置，并盡量縮短距離，避免物料往返運(yùn)輸。2、全廠的貨流、人流、原料、管道等的輸送應(yīng)有各自線路，力求避免交叉，合理地加以組織安排。3、動(dòng)力設(shè)施應(yīng)接近負(fù)荷中心。4、生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)、廠前區(qū)要分開(kāi)。5、平面中要有一定的綠化面積，但又不宜過(guò)大。6、廠區(qū)建筑物間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。3.2. 廠區(qū)平面布置圖燃料乙醇工廠廠區(qū)總平面布置圖見(jiàn)附圖一。4. 生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)4.1. 生產(chǎn)方案本

29、項(xiàng)目擬年生產(chǎn)10000燃料乙醇，同時(shí)生產(chǎn)副產(chǎn)品有工業(yè)CO2氣體、酵母蛋白、飼料、有機(jī)肥原料等。4.2. 工藝流程以甜高粱秸稈為原料，經(jīng)粉碎，榨汁，酸化，發(fā)酵，蒸餾，分子篩脫水得99.5%（V/V）的燃料乙醇，工藝流程如下： 秸稈汁酸化壓榨粉碎除雜甜高粱秸桿 酸化培養(yǎng)酒糟 有機(jī)肥料 飼料 秸稈渣粗餾發(fā)酵醪分離酵母發(fā)酵殺菌 酵母蛋白 酵母 CO2 工業(yè)CO2精餾分子篩脫水 燃料乙醇 圖1 工藝流程圖設(shè)備流程圖見(jiàn)附圖二1、將甜高粱秸桿除雜、粉碎后，用保鮮劑保存到倉(cāng)庫(kù)，生產(chǎn)時(shí)運(yùn)輸?shù)皆咸幚碥?chē)間進(jìn)行壓榨、分離、收汁，然后將糖汁貯存于原料罐，生產(chǎn)時(shí)再將糖汁輸送至生產(chǎn)車(chē)間。2、原料的酸化處理和營(yíng)養(yǎng)鹽添加 將

30、原料貯罐中的糖汁泵入酸化箱內(nèi)，加入0.2%的硫酸，調(diào)pH4.5進(jìn)行酸化沉淀，然后用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾將清液經(jīng)高溫瞬時(shí)滅菌后泵入發(fā)酵罐中，滅菌過(guò)程中加入0.2%硫酸銨、0.01%硫酸鎂 、0.125%硫酸二氫鉀。 3、原料的發(fā)酵 滅菌好的糖液與活化好的酒母液混合進(jìn)行發(fā)酵，溫度控制在2832，發(fā)酵周期約48h，發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w收集后送入吸收塔，回收酒精。發(fā)酵完畢后，發(fā)酵液經(jīng)酵母分離器分離出酵母，剩余醪液將進(jìn)入蒸餾工段。4、醪液蒸餾成熟醪液經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入粗餾塔，酒糟從塔底排出，塔頂產(chǎn)生的粗酒精蒸汽經(jīng)冷凝后進(jìn)入精餾塔，經(jīng)進(jìn)一步濃縮后，可提取96%（V/V）的酒精，同時(shí)收集分離出的雜醇油。5、無(wú)水乙醇

31、的制取將96%（V/V）的酒精蒸氣通過(guò)再沸器加熱后進(jìn)入分子篩脫水系統(tǒng)，經(jīng)分子篩塔A(正壓)脫水后，65%80%的無(wú)水乙醇蒸汽在塔底排出，其余無(wú)水乙醇蒸汽在另一分子塔B（負(fù)壓）中脫水再生，無(wú)水乙醇蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入儲(chǔ)罐。4.3. 工藝特點(diǎn)1、本工藝不需要傳統(tǒng)淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的糖化、糊化過(guò)程，只通過(guò)榨汁機(jī)可得糖液直接清汁發(fā)酵，出酒率高，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少。2、發(fā)酵酵母是選用六環(huán)美的生物技術(shù)有限公司研發(fā)的甜高粱秸稈汁發(fā)酵專用復(fù)合酶活菌劑，這種酵母是一種各種酶獨(dú)立培養(yǎng)、然后混合使用的一種復(fù)合酶活菌劑。經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)，比傳統(tǒng)酵母能提高2%的出酒率，生產(chǎn)效率提高20%。3、本工藝蒸餾階段采用兩塔流

32、程液相進(jìn)塔工藝，燃料乙醇不需除甲醇、醛、雜醇等雜質(zhì)，需要蒸餾設(shè)備較簡(jiǎn)單。發(fā)酵醪進(jìn)塔之前與粗餾塔頂部蒸汽換熱，節(jié)省了預(yù)熱熱量，同時(shí)也提供了蒸汽冷凝能量。4、脫水工段采用分子篩脫水技術(shù)1，通過(guò)切換兩個(gè)分子篩塔壓強(qiáng)進(jìn)行脫水和再生過(guò)程。分子篩顆粒在高壓下從含水乙醇中吸附水，在負(fù)壓下再把分子篩中的水分除去。該設(shè)備能量利用率較高，因?yàn)樵谡麄€(gè)周期內(nèi)，分子篩吸附時(shí)所釋放的熱量被有效地儲(chǔ)存在塔內(nèi)，作為脫水再生時(shí)所需的熱量，節(jié)能效果較顯著。5. 工藝計(jì)算5.1. 物料衡算5.1.1. 全廠總物料衡算主要內(nèi)容1、原料消耗的計(jì)算，主要原料為甜高粱秸稈，其他輔料有濃硫酸、硫酸鎂、磷酸氫鉀、發(fā)酵酵母等。2、中間產(chǎn)品計(jì)算，

33、主要有秸稈汁、發(fā)酵醪量計(jì)算 。3、成品、副產(chǎn)品及廢氣廢水計(jì)算。5.1.2. 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1、生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)10000噸燃料乙醇2、生產(chǎn)方法：甜高粱秸稈汁清汁發(fā)酵 3、生產(chǎn)天數(shù)：300天/a4、燃料乙醇日產(chǎn)量：33.3噸5、燃料乙醇年產(chǎn)量：10000噸6、副產(chǎn)品年產(chǎn)量：工業(yè)CO2氣體5000噸，酵母蛋白1500噸，甜高粱秸稈渣80000噸，濕酒糟4200噸7、雜醇油產(chǎn)量：為成品酒精0.5%8、產(chǎn)品質(zhì)量：國(guó)家燃料乙醇（乙醇體積分?jǐn)?shù)99.5%）9、甜高粱秸稈榨汁率70%，含糖量18%10、甜高粱秸稈發(fā)酵專用的復(fù)合酶活菌劑用量為0.1%11、每噸秸稈汁調(diào)pH用硫酸 2.5kg、硫酸銨 0.2

34、%、硫酸鎂0.01%、磷酸氫鉀0.125%5.1.3. 原料消耗計(jì)算1、總反應(yīng)式榨汁階段：甜高粱秸稈 秸稈汁（70%） 可發(fā)酵糖（18%）發(fā)酵階段：C6H12O6 2C2H5O + 2CO2 180 2×46 2×44 2、生產(chǎn)1000kg無(wú)水酒精理論葡萄糖消耗量： 1000×（180/92）=1956.5 kg生產(chǎn)1000kg燃料乙醇理論葡萄糖消耗量：1956.5×99.19%=1940.7 kg 92.19%國(guó)標(biāo)燃料乙醇乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)3、生產(chǎn)1000kg燃料乙醇實(shí)際秸稈汁消耗量：1940.7/（18%×94%）=11471.7 kg 18%秸

35、稈汁含糖量 94%秸稈汁利用率4、生產(chǎn)1000kg燃料乙醇實(shí)際秸稈消耗量 ：11471.7 /70%=16388.1 kg 70%秸稈榨汁率5、酒母消耗量：11471.7×0.1%=11.4717 kg6、硫酸消耗量：11471.7×0.2%=22.943 kg7、硫酸銨消耗量：11471.7×0.2%=22.943 kg8、硫酸鎂消耗量：11471.7×0.1%=11.4717 kg9、磷酸氫鉀消耗量：11471.7×0.125%=14.393 kg5.1.4. 成品與發(fā)酵醪量的計(jì)算設(shè)發(fā)酵結(jié)束后成熟發(fā)酵醪含酒精12%（V/V）,相當(dāng)于9.05

36、%（W/W），并設(shè)蒸餾效率為98%，發(fā)酵罐酒精捕集器洗水為發(fā)酵醪的2.5%，有關(guān)計(jì)算如下：（1）需蒸餾的成熟發(fā)酵醪量為：1000×99.21%/（98%×9.05%）=11465.8 kg （2）不計(jì)酒精捕集器洗水，成熟發(fā)酵醪的量為：11465.8/1.025%=11186.2 kg（3）入蒸餾塔的成熟發(fā)酵醪的酒精濃度為：1000×99.19/（98%×11465.8）=8.83% （4）相應(yīng)放出 CO2的量：【（1000×99.19%）/98%】×（44/46）=968.3 kg（5）酒母醪量：【（11186.2+968.3）

37、15;1.01】×1.5%=182.25 kg（6）醛酒產(chǎn)量： 設(shè)醛酒量占成品酒精的20%，則生產(chǎn)1000kg成品酒精可得次級(jí)酒精為：1000×2%=20 kg（7）雜醇油量為：1000×0.3%=3 kg（8）廢醪量計(jì)算：1）醪塔上升蒸汽量：11465.2×7.56/47.18%=1837.2 kg47.18%-塔頂上升酒氣的乙醇質(zhì)量濃度2）殘留液量：11465.2-1837.2=9628 kg3) 成熟醪帶入塔的熱量：11465.2×3.98×70=3.2×106 KJ3.98-成熟醪比熱容【KJ/(kg.K)】，70

38、-進(jìn)塔醪液溫度4）蒸餾殘留液固形物濃度：11465.2×7.5%/9628=8.34%5）塔底殘留液帶出熱量：10478×4.05×105=4.09×106 kg4.05-蒸餾殘留液比熱容【KJ/(kg.K)】，105 -排出廢醪溫度6）上升蒸汽帶出熱量：1837.2×1965=3.61×106 kg1965-50%酒精蒸汽焓,KJ/kg塔底采用 0.05MPa（表壓）蒸汽加熱，焓為2689.8KJ/kg；又蒸餾過(guò)程熱損失取總傳遞熱的0.9% 故得消耗的蒸汽量為【3.61×106+4.09×106-3.2×

39、;106】【(2689.8-4.18×105) ×99.1%】=2017 kg99.1%-實(shí)際蒸餾熱量利用率若采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢醪液為：2017+9628=11645 kg5.1.5. 10000噸/年燃料乙醇工廠總物料衡算 表1 總物料衡算一覽表名稱每噸產(chǎn)品產(chǎn)（耗）量kg日產(chǎn)（耗）量t年產(chǎn)（耗）量t成品酒精100033.3310000甜高粱秸稈16388.1546.30163881秸稈汁11471.7382.39114717發(fā)酵酵母11.4710.383114.71濃硫酸22.9430.765229.43硫酸鎂1.14710.038311.471磷酸一氫鉀14

40、.3930.472143.93硫酸銨22.9430.765229.43酒母醪182.256.0751822.5蒸餾發(fā)酵醪11465.8382.19114658雜醇油30.130.00二氧化碳677.8122.596778.1酒糟11645388.171164505.2. 熱量衡算5.2.1. 熱量衡算熱量消耗主要在蒸餾階段，成熟發(fā)酵醪在蒸餾之前預(yù)熱所需的熱量由粗餾塔頂蒸汽的熱量提供。粗餾過(guò)程中所需的能量由前面物料衡算得出 每產(chǎn)1000kg酒精消耗蒸汽量為2017kg估算精餾、脫水和發(fā)酵工段滅菌蒸汽消耗量約為3000kg 由上得出總蒸汽量：2017+3000=5517kg設(shè)鍋爐的效率為75%，每

41、噸煤產(chǎn)生7t蒸汽，得煤用量716.7kg表2 10000噸/年燃料乙醇熱量衡算表 名稱每噸產(chǎn)品用量（t）日耗量（t）年耗量（t）蒸汽 5.517183.955170煤炭 0.716723.897167.15.2.2. 水平衡1、酵母洗滌用水：每天產(chǎn)酵母泥約6.075噸， 洗滌三次，每次用水量為其2倍，設(shè)用水時(shí)間 1h則最大用水量為（6.075×6）/1=36.45 t/h。 2、鍋爐用水：已計(jì)算得每天用蒸汽量183.9t,故鍋爐用水量約183.9 t。 3、冷卻用水：發(fā)酵用水 已計(jì)算得冷卻用水為32.5 t/h，每天上三罐，共用2340 t。 蒸餾過(guò)程 總用冷卻水估算10.7t,每天

42、256.8 t。 4、發(fā)酵罐洗刷用水：平均每天沖洗發(fā)酵罐用水約8 t。 5、其他用水量：包括洗涮管道沖洗地面等，平均每天約20 t 。冷卻水循環(huán)利用，按90%計(jì)，廢醪液過(guò)濾后再利用，按80%計(jì)，則回收用水約388.17×80%+（2340+256.8）×90%= 2647.656 t總用水量上述之和：36.45+183.9+2340+256.8+8+20-2647.656=197.494 t。表3 10000噸/燃料乙醇供水衡算表名稱每噸產(chǎn)品用量（t）日耗量（t）年耗量（t）冷水5.9248197.49459248.25.2.3. 耗電量計(jì)算1、原料處理工段：每生產(chǎn)1000

43、kg酒精需要秸稈汁11.1717 t，秸稈16.39 t原料運(yùn)輸系統(tǒng)：生產(chǎn)能力25t/h，功率40kw，耗電量16.39/25×30=19.67 kwh 粉碎機(jī)：生產(chǎn)能力30t/h，功率35kw，耗電量16.39/30×35=19.72 kwh榨汁機(jī)：生產(chǎn)能力30t/h，功率35kw，耗電量16.39/30×35=19.72 kwh泵：生產(chǎn)能力30 m3/h，功率3.64 kw，三臺(tái)耗電量11.4717/30×3.64×3=4.2 kwh2、發(fā)酵工段：每生產(chǎn)1000kg酒精需要種子液0.172t，發(fā)酵液約11.48t酒母罐：生產(chǎn)能力5 m3/h

44、 ，功率4kw，耗電量0.172/5×4=0.138 kwh發(fā)酵罐：功率2kw，時(shí)間4h，耗電量8 kwh.泵：同上，2臺(tái)耗電量11.48/30×3.64×2=2.78 kwh3、蒸餾脫水工段：粗餾塔：生產(chǎn)能力15 m3/h ，功率8kw，耗電量11.465/15×8=6.11 kwh精餾塔：生產(chǎn)能力30 m3/h，功率13kw，耗電量11.465/30×13=4.97 kwh分子篩塔：生產(chǎn)能力30 m3/h ，功率15kw，兩個(gè)耗電量11.465/30×15×2=11.64 kwh再沸器：功率20kw，時(shí)間0.5h，兩個(gè)耗

45、電量20×0.5×2=20 kwh冷凝器：功率25kw，時(shí)間0.5h，三個(gè)耗電量25×0.5×3=37.5 kwh精餾塔回流泵：生產(chǎn)能力25 m3/h，功率10kw，耗電量2.30 kwh酒糟泵：生產(chǎn)能力30 m3/h，功率3.64kw，耗電量1.17 kwh4、其他：約5 kwh總耗電量：162.92 kwh 表4 10000噸/燃料乙醇用電衡算表 名稱每噸產(chǎn)品用量（kwh） 日耗量(kwh) 年耗量(kwh) 電162.925430.67 16292006. 設(shè)備計(jì)算與選型6.1. 酒精生產(chǎn)主要設(shè)備的選擇1、粉碎機(jī) 由物料衡算可知，每小時(shí)需甜高粱秸稈

46、22.76噸，選生產(chǎn)能力30噸/時(shí)粉碎機(jī)1臺(tái)，功率35kw2、硫酸貯罐每天硫酸用量為0.765t，硫酸濃度為98%、密度1831 kg/ m3 每天用硫酸體積是0.765/（0.98×1.831）=0.426 m3設(shè)填充系數(shù)80%，則總體積0.426/80%=0.53 m3故選1個(gè)1 m3的硫酸貯罐。3、硫酸泵硫酸流量（22943×10000）/（300×24）= 31.86 k/h，體積流量為0.017 m3/h，選耐腐蝕泵25F16,流量50m3/h，揚(yáng)程16m，功率1.27kw。4、酸化高位箱秸稈汁和硫酸流量為（382.39+0.765）/24=16 t/h

47、，設(shè)2h裝滿箱，則24小時(shí)裝12個(gè)，停留時(shí)間為1h，酸化高位箱的個(gè)數(shù)N=nt/24=12×1/24=0.5個(gè)取1個(gè)，V=（16000×2）/（1050×0.8）=38 m3故需1個(gè)40 m3的酸化高位箱。5、發(fā)酵罐根據(jù)前邊物料橫算知，秸稈汁量為 15933.2/h，活性干酵母的量15.93/h,可計(jì)算出發(fā)酵罐的進(jìn)料量為:M=15933.2+15.93=15948.83 kg/h按每8 h裝滿一罐,則一天24 h可裝滿3罐，設(shè)發(fā)酵周期為48 h, 發(fā)酵醪的密度為1050 kg/h。（1）發(fā)酵罐的個(gè)數(shù)為6: N=nt/24+1n24 h裝滿的罐數(shù)t發(fā)酵周期故N=nt/

48、24+1=3×48/24+1=7 個(gè)（2）發(fā)酵罐的體積及結(jié)構(gòu)尺寸:V=（15948.83×8）/（1050×0.90）=135.02 m3,取150 m3發(fā)酵罐采用圓柱形器身,底和頂為錐形蓋,選取結(jié)構(gòu)尺寸的比例關(guān)系如下:H=1.3 Dh1=h2=0.12DV=0.785D2（H+h1/3+h2/3）可計(jì)算出D=5.17 m則H=1.3D=6.721 m h1=h2=0.1D=0.620 m由發(fā)酵罐的基本結(jié)構(gòu)尺寸可確定全罐表面積A,罐體圓柱部分表面積A1和罐底,罐頂表面積A2,A3分別為:A1=3.14DH=3.14×5.17×6.72=109.

49、11 m2A2= A3=3.14R（R2+h2）1/2 =3.14×2.95×（2.952+0.6202）1/2=21.58 m2全罐表面積為: A= A1+ A2+ A3=152.27 m2 冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸按下式計(jì)算:A=Q/KTM總的發(fā)酵熱Q=Q1-（Q2+Q3）Q1=msqQ2=5% Q1Q3=AKC（TW-TB）Q1=15948.83×8×0.008×582=5.94×105 kg/hQ2=6% Q1=5%×5.94×105=0.36×105 kg/h設(shè)發(fā)酵罐壁溫最高可達(dá)35 ,平

50、均溫度可達(dá)32 Kc= K時(shí) + K罐 =1.7（Tw Tb）1/4+c【（T w/100）4-（Tb /100）4】/（Tw - Tb） =33.5 【kJ/（m2.h.）】Q3=AKC（TW-TB）=152.27×33.5×（35-32）=0.15×105 kJ/hQ= Q1-（Q2+ Q3）=5.94×105-（0.36×105+0.15×105）=5.43×105 kJ/h冷卻水耗量的計(jì)算：W=Q/Cw（T2-T1）=5.43×105/【4.18×（24-20）】=3.25×104 kg

51、/h Cw水的比熱容,4.18 T1,T2冷卻水進(jìn)出口溫度分別為20 ,24 6、酒母罐發(fā)酵接活化好的酵母量約1.5%，所以V=150×1.5%=1.5 m3選2個(gè)2.0 m3的酒母罐即可，一個(gè)備用。7、進(jìn)料泵秸稈汁進(jìn)料流量Q=15932.9/h，體積流量為15.17 m3/h，選泵型號(hào)為IS50200,其轉(zhuǎn)速為1450r/min，流量為30 m3/h，功率為3.64kw。8、鍋爐選用水管式鍋爐，這種鍋爐熱效率高，省燃料。需用蒸汽流量7.67t/h故選1個(gè)10t/h的鍋爐可滿足生產(chǎn)用。9、醪塔（1）由物料衡算之知：醪塔上升的蒸汽量為1.8372×10000/（300

52、5;24）=2.55 t而塔頂蒸汽的濃度為44.85%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其蒸氣密度是0.91 kg/ m3則上升的蒸汽量：2.55×1000/（0.91×3600）=0.78 m3/s（2）醪塔上的氣速：按經(jīng)驗(yàn)式umax=1.2【（0.699+0.991）/2】1/2=1.3 1m/sumax=0.75umax=0.75×1.31=0.98 m/s（3）塔徑的計(jì)算D=【（4×0.78）/（3.14×0.98）2】1/2=1.014 m 取1.1m（4）H=10.8 m10、其他設(shè)備選型方法同上。6.2. 10000噸/年燃料乙醇設(shè)備一覽表表5 原料

53、處理車(chē)間設(shè)備選型序號(hào)產(chǎn)品名稱規(guī)格和技術(shù)參數(shù)重要材料單位單位1輸送機(jī)Q=25t/h臺(tái)32粉碎機(jī)Q=30t/h臺(tái)13榨汁機(jī)Q=30t/h臺(tái)14原料泵Q=30 m3/h不銹鋼個(gè)35硫酸計(jì)量罐V=1 m3不銹鋼個(gè)16酸化液泵Q=25 m3/h不銹鋼個(gè)17酸化罐V=100 m3不銹鋼個(gè)18緩沖罐V=150 m3不銹鋼個(gè)29硫酸貯罐V=6 m3碳鋼個(gè)1 表6 發(fā)酵車(chē)間設(shè)備選型序號(hào)產(chǎn)品名稱規(guī)格和技術(shù)參數(shù)重要材料單位數(shù)量1空氣儲(chǔ)罐V=1 m3碳鋼個(gè)12空氣壓縮機(jī)Q=0.9m3/hP=0.69MPa碳鋼臺(tái)13空氣過(guò)濾器500mm碳鋼個(gè)14空氣凈化器600mm碳鋼個(gè)15泡沫捕集器V=6 m3碳鋼個(gè)16酒母罐V=2

54、 m3碳鋼個(gè)27進(jìn)料泵Q=30 m3/h不銹鋼個(gè)18發(fā)酵罐V=150 m3碳鋼個(gè)79醪液泵Q=30 m3/h不銹鋼個(gè)110酵母分離器Q=30 m3/h不銹鋼個(gè)1表7 蒸餾脫水車(chē)間設(shè)備選型序號(hào)產(chǎn)品名稱規(guī)格和技術(shù)參數(shù)重要材料單位數(shù)量1醪液預(yù)熱器臥式多程碳鋼個(gè)12粗餾塔F1型浮閥不銹鋼個(gè)13精餾塔F1型浮閥不銹鋼個(gè)14分子篩塔填料塔不銹鋼個(gè)25再沸器熱虹吸式不銹鋼個(gè)26冷凝器列管立式不銹鋼個(gè)47成品冷卻器板式不銹鋼個(gè)18雜醇油冷卻器板式不銹鋼個(gè)19雜醇油分離器V=0.2 m3不銹鋼個(gè)110雜醇油暫儲(chǔ)罐V=3 m3不銹鋼個(gè)111蒸汽噴射裝置不銹鋼套412汽包500×2000碳鋼個(gè)113水包350×2000碳鋼個(gè)114成品計(jì)量罐V=8 m3不銹鋼個(gè)215精塔回流泵Q=15 m3/h不銹鋼臺(tái)116酒糟泵Q=25 m3/h不銹鋼個(gè)117成品入庫(kù)泵Q=10 m3/h不銹鋼臺(tái)218成品出庫(kù)泵Q=20 m3/h不銹鋼臺(tái)219