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《现代酒精工艺学》电子书
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  化工建筑软件图书
课程(专业)
  现代酒精工艺学
关键词
  现代酒精工艺学|乙醇
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  2018-10-27 19:25:00
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发布人   kj008

 内容简介:
   《现代酒精工艺学》电子书
   前 言
   在2000多年前,人类就开始酿造酒精。酒精生产技术进一步发展始于20世纪50年代,50多年来,酒精工业在许多专家、学者和工程技术人员的努力下取得了众多科技成果,提高了酒精生产的技术水平,但总体发展势头平缓。近年来,在矿产能源日益枯竭和世界性能源危机的刺激下,燃料乙醇作为一种绿色可再生能源而拔地而起,使发酵酒精工业呈现出前所未有的快速发展历程,古老的发酵酒精工业在能源领域找到了自己的位置。
   乙醇是一种优良的燃料,同时也是一种优良的燃油品质改善剂。乙醇是燃料油的增氧剂,使汽油增加内氧,燃烧充分,达到节能和环保的目的;乙醇具有极好的抗爆性能,调和辛烷值一般都在120以上,可有效提高汽油的抗爆指数;目前,大规模的市场需求给酒精工业提供了空前的发展机会。生物工程、节能技术和电子计算机等高新技术在酒精工业上的应用,已使酒精工业的面貌发生了根本变化,给沉闷多年的酒精领域注入了新的活力。现在无论是产品质量、生产工艺、环境保护还是自控水平和各项消耗指标,都有了重大进步,使得原来生存发展空间狭小的酒精工业重新焕发出很强的魅力及生命力。
   在此背景的引领下,牵动了作者重新审视酒精工艺学这个问题的好奇心,激发了构思写作本书的热情和灵感。众所周之,酒精工艺涉及生物反应过程和分离过程两大部分,生物反应过程也是一个反应过程,作者岳国君以其多年的生产实践经验及中粮集团高层管理工作经历,把握酒精工业领域的发展趋势,以前瞻性的视角,提出用过程工程的方法分析酒精工艺过程。本书编写的主线突出了这一思想,全书采用过程工程的思想,分析酒精生产过程。其中第四章 糖化醪的发酵中发酵的影响因素写入了流体流动及混合对发酵的影响;发酵罐的设计计算内容引入停留时间分布测定及采用层析流模型、多级全混釜串级模型理论进行转化率的计算,并给出了计算程序;最后介绍了发酵新技术;第三章 液化和糖化工艺中写入了醪液粘度变化规律的实验室研究结果。
   全书共有八章,绪论,第一章 酒精生产原辅材料、第二章 原料预处理工艺、淀粉浆的糊化、第三章 液化和糖化工艺、第四章 糖化醪的发酵、第五章 成熟醪的精馏与无水酒精的生产、第六章 酒精厂副产品的综合利用与污水处理、第七章 现代酒精工厂工艺设计。全书由岳国君策划,其中绪论,第五章,第六章及第七章由董红星编写;第一章,第二章,第三章及第四章由杨晓光编写。
   本书在编写过程中吸收了前人在酒精工厂设计方面的经验和工程实践成果,力求在内容上体现现代酒精厂设计原则和方法,美国的奥特奇的酒精技术教本使本书的某些内容更具新意。本书主要突出现代酒精工厂设计理念,介绍使用计算机进行工厂设计。书中较多实例来源于作者的生产实际和科研实践。书中设计实例由中粮集团生化能源公司(肇东)提供,具有较好的工厂生产背景,。
   本书可作为酒精工厂设计人员的参考用书,或者作为高等院校化工、环境等相关专业人员教材,也可供从事科研设计以及生产管理的工程科技人员参考。
   由于编者水平有限,书中错误和不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。
  
   目 录
   绪论 1
   0.1 生产工艺概述 1
   0.2 酒精的主要性质 4
   0.3 酒精的主要用途 4
   0.3.1 燃料乙醇 4
   0.3.2 调制蒸馏酒 6
   0.3.3 医药化工等方面的用途 8
   0.3.4 酒精工业的副产物 10
   0.4 国内外酒精生产概况及发展战略 11
   0.4.1 我国酒精生产概况及发展战略 11
   0.4.2 国外酒精生产概况及发展战略 14
   第1章 酒精生产的原辅材料 16
   1.1 主要原料分类 16
   1.1.1 分类 16
   1.1.2 成分分析 17
   1.2 各种生产酒精原料的特点 18
   1.2.1 淀粉质原料 18
   1.2.2 糖质原料 27
   1.2.3 纤维质原料 27
   1.2.4 其它原料 28
   1.3 酒精生产用水 29
   1.3.1 水在酒精生产中的作用及消耗情况,各处用水量 29
   1.3.2 工艺上对水的要求,水的卫生指标 30
   1.3.3 硬水的软化 30
   1.4 酒精生产用辅助材料 31
   第2章 原料预处理工艺 33
   2.1 淀粉质原料的预处理 33
   2.1.1 淀粉质原料的除杂 33
   2.1.2 淀粉质原料的粉碎 34
   2.2 纤维质原料的预处理 34
   2.2.1 物理方法 35
   2.2.2 化学方法 36
   2.2.3 其它方法 37
   2.3 糖质原料的预处理 38
   2.3.1 糖蜜的稀释 38
   2.3.2 糖蜜的酸化 39
   2.3.2 营养盐的添加 40
   2.3.3 糖蜜的灭菌 41
   2.3.4 稀糖液的澄清 41
   第3章 淀粉浆的糊化(蒸煮)、液化与糖化工艺 43
   3.1淀粉浆糊化(蒸煮)、液化与糖化概述 43
   3.2 淀粉浆糊化(蒸煮)、液化、糖化原理 43
   3.2.1糊化(蒸煮)原理 43
   3.2.2液化原理 48
   3.2.3糖化原理 50
   3.2.4 与液化糖化有关的酶类及其特性 50
   3.3 原料的糊化(蒸煮)工艺 56
   3.3.1 高温高压蒸煮工艺 56
   3.3.2 低温低压蒸煮工艺 60
   3.3.3 生原料的无蒸煮工艺 62
   3.3.4 水热处理工艺的发展趋势 66
   3.4 液化工艺 66
   3.4.1 传统液化工艺 66
   3.4.2 喷射液化 66
   3.4.3喷射液化与传统液化方法的比较 72
   3.4.4 液化过程中醪液的粘度变化 72
   3.5 糖化工艺 75
   3.5.1 间歇糖化工艺 75
   3.5.2 连续糖化工艺 76
   3.5.3 双液流糖化工艺 77
   3.6 双酶法液化糖化工艺介绍 78
   3.6.1 工艺流程 78
   3.6.2 双酶法工艺效果及经济效益 78
   3.7 关于糖化过程的争议 79
   3.8 展望 80
   第4章 糖化醪的发酵 82
   4.1 酵母菌的培养 82
   4.1.1 酵母菌简介 82
   4.1.2 酵母菌的培养 86
   4.2 酒母扩培工艺 89
   4.2.1 酒母糖化醪的制备 90
   4.2.2 酒母扩培工艺过程 91
   4.2.3 酒母扩培方法 93
   4.2.4 成熟酒母质量指标 95
   4.2.5 影响酒母质量的主要因素 96
   4.2.6 酒母培养中异常现象的处理 98
   4.2.7 活性干酵母(AADY)的利用 98
   4.3 酒精发酵机理 99
   4.3.1 目标产物酒精生成机理 100
   4.3.2 副产物生成机理 104
   4.4 酒精发酵过程动力学 107
   4.4.1得率系数 107
   4.4.2 细胞生长动力学模型 108
   4.4.3 酵母生长动力学 109
   4.4.4 底物消耗动力学 112
   4.4.5 产物生成动力学 114
   4.5 酒精发酵工艺 115
   4.5.1 间歇式发酵 115
   4.5.2 半间歇半连续发酵 117
   4.5.3 连续式酒精发酵 118
   4.6 酒精发酵罐设计 125
   4.6.1选材 126
   4.6.2确定发酵罐尺寸以及结构形式 127
   4.6.3 热量衡算与换热器形式的选择 130
   4.6.4搅拌器设计 130
   4.6.5 选用零部件 137
   4.6.6 强度计算 137
   4.6.7 施工图设计 137
   4.6.8 发酵罐间的连接 137
   4.7 酒精发酵过程的模拟计算 142
   4.7.1 多尺度理论 142
   4.7.2 间歇酒精发酵的模拟计算 143
   4.7.3 连续酒精发酵的模拟计算 143
   4.8 发酵过程影响因素及其控制 157
   4.8.1 温度的影响及控制 157
   4.8.2 pH的影响及控制 158
   4.8.3 乙醇浓度的影响 158
   4.8.4 霉菌毒素的影响 159
   4.8.5 植酸的影响 160
   4.8.6 杂菌污染的影响以及控制 160
   4.8.7 流体流动及混合状况的影响 162
   4.9 酒精发酵新技术 162
   4.9.1固定化酵母细胞发酵技术 162
   4.9.2 真空发酵和气提发酵技术 162
   4.9.3 浓醪发酵 163
   4.9.4 无蒸煮无糖化一步发酵 164
   4.9.5自絮凝发酵 164
   4.9.6 透析膜发酵 165
   4.9.7 萃取发酵 167
   第5章 成熟醪的精馏与无水酒精的生产 169
   5.1 发酵成熟醪的组成 169
   5.1.1 不挥发性杂质 169
   5.1.2 挥发性杂质 169
   5.2 酒精精馏原理 170
   5.2.1 挥发系数与精馏系数 171
   5.2.2 挥发性杂质的分类以及其挥发系数和精馏系数 172
   5.2.3 杂醇油的分离理论 174
   5.2.4 甲醇的分离理论 176
   5.3 酒精精馏设备与工艺流程 176
   5.3.1酒精精馏设备 176
   5.3.2 酒精精馏工艺流程 180
   5.4 精馏中的节能 188
   5.5 无水乙醇的生产与应用 190
   5.5.1概述 190
   5.5.2 无水乙醇的生产工艺 190
   第6章 酒精厂副产品的综合利用与污水处理 192
   6.1 酒精糟液的综合处理 192
   6.1.1 DDGS工艺 192
   6.1.2 非淀粉质原料酒精糟液的处理 206
   6.2 二氧化碳的回收利用 209
   6.2.1 二氧化碳的回收 209
   6.2.2 二氧化碳的应用 213
   6.3 玉米提胚制油 217
   6.3.1 玉米提胚原理 218
   6.3.2 玉米提胚技术 219
   6.3.3 玉米胚制油 220
   6.3.4 玉米油精炼 221
   6.4 杂醇油的回收 225
   6.4.1 酒精成产过程中的杂醇油 225
   6.4.2 杂醇油的综合利用 226
   6.5酒精工厂的污水处理 229
   第7章 现代酒精工厂工艺设计 233
   7.1生产规模选择原则 233
   7.1.1 原料半径 233
   7.1.2 销售费用 234
   7.1.3 规模效益 234
   7.2工艺流程选择 234
   7.2.1 工艺流程选择原则 234
   7.2.2 淀粉质生产酒精各种工艺流程 235
   7.2.3 工艺流程投资估算 253
   7.2.4 流程经济效益分析 256
   7.3工艺计算 257
   7.3.1 总物料衡算 257
   7.3.2 各工段物料衡算 266
   7.3.3 公用工程消耗 281
   7.3.4 常用流程模拟软件 290
   7.4酒精工厂设备选型 293
   7.4.1 原料处理工段设备 294
   7.4.2 蒸煮糖化设备 295
   7.4.3 酒母发酵设备 296
   7.4.4 酒精蒸馏设备 296
   7.4.5 动力设备 297
   7.4.6 设备汇总 298
   7.5 清洁生产工艺 302

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