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目录1

第一篇 酒精生产工艺与设备1

第一章 与酒精生产有关的微生物3

第一节 酵母菌3

一、啤酒酵母4

二、卡尔斯伯酵母5

三、粟酒裂殖酵母5

四、拟内孢霉6

第二节 霉菌11

一、根霉11

二、曲霉12

三、木霉13

第三节 细菌17

一、枯草芽孢杆菌18

二、发酵运动单孢菌18

三、能直接进行纤维素酒精发酵的细菌19

第四节 杂菌19

一、乳酸菌20

二、醋酸菌20

三、丁酸菌21

四、腐败菌21

五、野生酵母菌21

第五节 微生物的培养基23

一、 酵母培养基24

三、细菌培养基25

二、 霉菌培养基25

四、放线菌培养基26

五、培养基的灭菌和PH27

第六节 微生物的退化、复壮和保藏28

二、退化菌种的复壮29

（一）酵母菌的保藏30

（二）霉菌的保藏31

（三）细菌的保藏33

第二章 酒精生产的原料和辅助原材料35

第一节 酒精生产的原料35

（一）亚硫酸盐纸浆废液49

（二）甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣50

（一）麸皮51

（二）米糠51

（三）乳清51

一、制备糖化剂用的辅助原料51

第二节 酒精生产的辅助原材料51

（三）其它辅助原料52

（四）主辅原料的容重53

二、营养盐54

（一）过磷酸钙54

（二）磷酸氢二铵54

（三）硫酸铵55

（四）尿素57

（七）氯化钾58

（六）磷酸58

（五）氨水58

（八）硫酸镁59

三、脱水剂59

（一）纯苯和工业乙醚的规格60

四、与酒精工业有关的化合物一览表60

五、酸类61

（一）乳酸61

（二）硫酸61

（三）工业盐酸61

（一）氢氧化钠63

（三）漂白粉63

（二）碳酸钠63

六、洗涤和消毒剂63

（四）复合消毒剂64

（五）福尔马林溶液65

（六）合成洗涤剂65

七、消泡剂65

（一）菜油65

（二）油酸65

（三）肥皂脚66

（四）油脚66

（六）硅酮消泡剂66

八、水66

（五）非璜化化合物68

二、原料预处理工艺69

一、预处理的目的69

（一）原料的除杂69

第三章 淀粉质原料酒精生产69

第二节 原料的预处理69

第一节 工艺流程69

（二）原料的粉碎72

三、预处理的工艺流程73

（一）机械输送干式粉碎预处理流程73

（二）风送干式粉碎预处理流程73

（三）风送湿式粉碎预处理流程73

（四）混合输送干式粉碎预处理流程73

一、原料热处理流程74

第三节 原料的热处理74

（二）原料风送的缺点74

（一）原料风送的优点74

四、原料风送的优缺点74

二、拌料预煮75

（一）拌料预煮的目的75

（二）预煮的工艺条件75

（三）预煮的方式75

三、预煮醪的蒸煮77

（一）蒸煮的目的77

（二）淀粉的结构77

（三）淀粉的膨胀和溶解79

（六）蒸煮的工艺流程80

（五）蒸煮过程与可发酵物质损失的关系80

（四）蒸煮时原料各组成分的变化80

（二）离子交换树脂80

（七）无蒸煮工艺流程93

第四节 酶和糖化剂生产94

一、糖化剂的种类94

二、酶的性质和分类95

（一）酶的基本性质95

（二）酶的种类及与酒精生产有关酶95

（三）不同淀粉酶对淀粉的作用103

（一）谷芽的生产工艺流程105

（二）麸曲生产流程105

三、糖化剂的生产工艺流程105

（三）液体曲生产工艺流程及工艺条件111

（四）糖化酶生产工艺113

（五）α-淀粉酶生产工艺114

第五节 蒸煮醪的糖化115

一、糖化的目的115

二、糖化过程中物质的变化115

（一）淀粉糖化时葡萄糖的理论出率115

（二）淀粉糖化过程中的主要产物及其性质116

（三）影响淀粉水解的因素117

三、糖化工艺118

（一）间歇糖化118

（四）原料中其它物质在糖化进程中的变化118

（二）混合冷却连续糖化119

（三）真空冷却连续糖化119

（四）二级真空冷却连续糖化121

（五）双液流糖化121

第六节 酒精酵母122

一、我国酒精工厂常用的酒精酵母及其特性122

二、酒精酵母的培养基122

（一）酵母细胞的元素组成122

（二）酵母细胞组成122

（三）酵母细胞生长必需营养的计算123

（一）葡萄糖的酵解124

（四）酵母培养基的组成124

三、酒精酵母的发酵和呼吸124

（二）丙酮酸的有氧降解126

（三）葡萄糖单磷酸己糖（HMP）降解途径126

（四）戊糖的降解128

（五）细菌酒精发酵途径（ED途径）129

第七节 酒精酵母的制备129

一、酒精酵母制备的方法129

二、酒母糖化醪的制备130

（一）制备酒母糖化醪的原料130

（二）酒母糖化醪的制备130

（二）间歇培养法131

（一）流程131

（三）半连续培养131

四、酒母车间扩大培养131

三、实验室阶段酒母扩大培养131

（四）连续培养132

五、成熟酒母醪的质量指标133

第八节 糖化醪的发酵133

一、糖化醪酒精发酵工艺133

（一）间歇发酵工艺流程133

（二）半连续发酵工艺流程134

（三）连续发酵的理论基础135

（四）连续发酵工艺流程137

三、酒精异常发酵139

二、成熟发酵醪的指标139

四、酒精发酵新工艺140

（一）高效酒精发酵140

（二）细菌发酵145

第九节 从二氧化碳中回收酒精148

一、二氧化碳带走的酒精量148

二、二氧化碳酒精回收装置149

（一）泡罩式酒精捕集器149

（二）填料式酒精捕集器149

（三）薄膜冷凝式酒精捕集器149

第四章 糖蜜原料酒精生产151

第一节 糖蜜酒精发酵的特点151

三、单浓度流程152

二、双浓度流程152

第二节 糖蜜酒精发酵的工艺流程152

一、糖蜜酒精发酵流程152

第三节 稀糖液的制备153

一、糖蜜的稀释153

（一）稀释流程153

（二）稀释方法153

二、糖蜜的酸化156

三、糖蜜的灭菌158

四、营养盐的添加158

五、稀糖液的澄清159

第四节 糖蜜酒精酵母的制备160

一、酵母菌种160

二、纯种酵母的扩大培养160

（一）单罐搅拌均相连续发酵法162

（二）多罐梯级式连续发酵法162

第五节 稀糖液的酒精发酵162

二、连续发酵162

一、稀糖液的间歇发酵162

三、连续发酵时酵母的生理特性165

四、连续发酵的控制166

（一）发酵罐组罐数的确定166

（二）首罐容积的确定166

（三）污染的防止166

（四）二氧化碳“气塞”的防止167

五、单浓度和双浓度发酵工艺的比较167

六、糖蜜发酵损失的计算168

八、酵母和发酵车间的卫生工作169

七、回收面包酵母糖蜜酒精发酵的特点169

第五章 工厂废液生产酒精171

第一节 亚硫酸盐纸浆废液生产酒精171

一、亚硫酸盐纸浆废液的组成171

二、亚硫酸盐纸浆废液的预处理172

三、亚硫酸盐纸浆废液的酒精发酵175

第二节 乳清生产酒精177

第六章 纤维原料制酒精179

第一节 纤维素结构的特点179

第二节 纤维原料生产酒精的工艺流程179

一、纤维素酸水解酒精生产工艺流程179

三、酸水解和酶水解工艺的比较180

二、纤维素酶水解酒精生产工艺流程180

第三节 纤维原料的预处理181

第四节 纤维素的酸水解183

一、酸水解的方法183

二、酸水解的液比系数183

三、渗滤水解法184

四、GIT工艺流程185

五、城市废纤维垃圾酸水解酒精生产工艺187

第五节 纤维素的酶水解188

一、木霉纤维酶的特点188

二、木霉纤维素酶系统188

三、纤维素酶水解生产酒精流程189

二、半纤维素的水解193

一、半纤维素的结构193

第六节 半纤维素酒精生产工艺193

三、木糖酒精发酵机理194

四、半纤维素水解和酒精发酵工艺194

（一）半纤维素水解工艺194

（二）半纤维素水解液的酒精发酵195

第七章发 酵醪的蒸馏198

第一节 成熟发酵醪的组成198

第二节 酒精及酒精水溶液的物理化学常数198

一、酒精的蒸气张力199

二、酒精的气化潜热199

三、酒精的热容量200

四、酒精水溶液和蒸气的比重201

五、酒精水溶液的导热系数202

六、水—酒精溶液的粘度203

七、不同压力下水—酒精系统中的平衡数据204

八、不同压力下酒精、水二元恒沸混合物中酒精含量210

九、酒精的物理化学性质210

（一）酒精的物理性质210

（二）酒精的化学性质211

第三节 酒精蒸馏、精馏过程的原理211

一、蒸馏的目的211

二、精馏的目的211

三、粗酒精中的杂质及其分类212

（一）粗酒精中杂质的含量212

（二）酒精和杂质的挥发系数和杂质的精馏系数213

（三）杂质的分类215

第四节 酒精蒸馏和精馏流程及其操作条件216

一、粗酒精和酒精—水蒸气216

二、酒精连续蒸馏、精馏工艺流程216

（一）两塔流程216

（二）三塔流程218

（三）多塔流程221

三、蒸馏、精馏装置的操作要点223

（一）三塔装置的操作条件223

（三）杂醇油的提取和分离224

（二）成品提取224

（四）醛酯馏分的提取225

（五）甲醇的排除226

（六）酒精的化学处理226

（七）废液排除227

四、节能蒸馏工艺流程228

五、无水酒精制备230

（一）酒精共沸脱水法230

（二）离子交换脱水法231

（三）加盐脱水法231

第五节 常用的蒸馏塔板232

一、酒精的理论得率234

二、酒精生产过程中的损失234

第一节 酒精的得率234

第八章 酒精的出率及其国家标准234

三、原料出酒率指标235

四、淀粉利用率和酒精的实际得率236

第二节 酒精的国家标准237

第九章 酒精生产副产品的利用和处理238

第一节 以糖蜜酒精发酵中制取面包酵母238

一、生产流程238

二、酵母七级离心分离238

第二节 酒糟生产饲料酵母和畜用维生素浓缩剂240

一、糖蜜和淀粉原料酒精废糟的化学组成240

二、糖蜜酒糟生产干饲料酵母工艺流程242

三、淀粉原料酒糟生产干饲料酵母工艺流程243

四、酒糟生产饲料酵母工艺过程说明244

五、淀粉原料酒糟生产白地霉249

第三节 淀粉原料干酒糟生产249

一、干酒糟的饲用价值249

二、酒糟干燥工艺流程251

第四节 酒糟的生物处理255

一、酒糟的甲烷发酵255

二、酒糟罐式厌氧发酵工艺256

三、日本甲烷发酵、活性污泥法合用废液处理工艺258

第五节 二氧化碳利用261

一、酒精发酵气体组成261

二、二氧化碳的用途261

三、二氧化碳气体的净化261

四、液体二氧化碳生产工艺262

五、固体二氧化碳（干冰）生产264

第二篇 酒精工厂设计267

第一章 酒精工厂设计的准备267

第一节 设计的程序267

第二节 厂址选择268

第三节 设计基础资料收集的内容271

第四节 工厂的总平面布置273

第二章 酒精生产工艺流程与生产设备的选择278

第一节 工艺流程与生产设备选择的原则278

第二节 酒精生产的工艺流程279

第三节 蒸汽、汽凝水流程279

第四节 水在生产过程中的流程281

第五节 工艺设备流程图的要求282

第三章 酒精生产过程的物料和热量衡算283

第一节 酒精生产过程的总物料衡算285

一、总物料衡算的主要计算项目285

二、车间（或工段）的物料衡算285

三、原料消耗的计算286

四、蒸煮醪量的计算288

五、糖化醪与发酵醪量的计算290

六、成品与废醪量的计算292

七、对给定生产能力酒精厂的总物料和在制品的计算296

第二节 酒精生产各工段的物料和能量衡算297

一、蒸煮工段的物料和热量衡算298

二、糖化冷却工段的物料和热量衡算302

三、酒母发酵工段的物料和热量衡算305

四、蒸馏工段的物料和热量衡算308

第三节 酒精生产过程物料、热量衡算的换算系数与主要公式汇总317

一、淀粉质原料酒精厂各生产环节收率的计算317

二、物料衡算公式318

三、热量衡算公式322

第四节 酒精生产过程的供汽衡算325

一、蒸煮、糖化和蒸馏工段蒸汽消耗和废气放出量325

二、发酵、糖化工段清毒和杀菌蒸汽用量327

三、酒精厂平均蒸汽用量330

第五节 酒精生产过程的供水衡算332

第四章 淀粉质原料的酒精厂专业设备的计算和设计336

第一节 原料处理工段的设备计算336

一、原料输送装置的选型计算336

二、原料粉碎设备的选型计算351

第二节 蒸煮糖化设备的计算与设计353

一、蒸煮设备353

二、糖化设备368

第三节 酒母发酵设备的计算与设计390

一、发酵设备390

二、酒母设备399

第四节 酒精蒸馏设备405

一、醪塔的设计405

二、浮阀塔的设计429

三、精馏塔设计实例451

四、蒸馏工段其余各塔的设计方法467

一、负荷计算470

第五章 动力设施计算470

第一节 供电设施计算470

二、无功功率补偿472

三、变压器台数与容量的选择473

四、电气照明477

第二节 供气计算478

一、选择锅炉及锅炉房布置时应考虑的因素478

二、锅炉设备479

三、锅炉型号的说明479

四、锅炉房的设计481

五、锅炉水处理设计485

二、防火、防爆安全技术487

一、锅炉、受压容器和起重机械的安全技术487

第六章 酒精生产的安全防火技术487

三、安全操作489

四、管道的标志颜色491

五、二氧化碳中毒的防止491

六、酸碱操作的安全技术492

七、易燃、易爆和有毒物料的安全技术493

八、蒸馏车间的防火、防爆技术494

九、酒精贮运过程的安全技术496

附录一 有关数据表498

附表1 酒精行业主要经济技术指标（薯干原料）498

附表2 酒精行业主要经济技术指标（糖蜜原料）498

附表4 干饱和蒸汽表499

附表3 酒精行业主要经济技术指标（玉米原料）499

附表5 酒精度与温度校正表504

附表6 酒精的容量％和比重及重量％和水分的关系519

附表7 无水酒精在各种温度下的容量换算表522

附表8 1kl酒精的加水量（包括酒精的温度补偿及容量收缩）及加水后酒精的容量表524

附表9 酒精稀释表Ⅰ（15℃）530

附表10 酒精稀释表Ⅱ（15℃）546

附表11 美国酒精度数与其它酒精单位对比表（15.6℃）547

附表12 每吨淀粉质原料产酒精（100％）一览表552

附表13 每吨糖质原料产酒精（100％）一览表555

附表14 每千升酒精（100％）需要淀粉质原料量（kg）557

附表15 每千升酒精（100％）需要糖质原料量（kg）562

附表16 饱和水与饱和水蒸气表（按压力排列）565

附表17 饱和水与饱和水蒸气表（按温度排列）566

附表18 一大气压和沸点温度下，酒精水溶液及其蒸气的热含量567

附表19 酒精水溶液的比热〔kJ/(kg·k)〕567

附表20 酒精水溶液的摩尔分数和重量百分数的关系568

附表21 常压下沸腾的水—酒精溶液和由它产生的气体组成及沸点568

附表22　 酒精水溶液的重量％、容量％和比重（t水＝4℃）之间的关系572

附表23　酒精蒸气的密度和比容574

附表24 酒精—水溶液的粘度575

附表25　塔板弓形的宽度与面积575

附表26 单流型塔板系列参数578

附表27 小直径塔板的系列参数580

附录二 国内主要酒精生产企业名录581