论优化酒精的生产工艺.doc

论优化酒精的生产工艺王璞（鸡西大学安全与环境工程系，黑龙江鸡西，158100）摘要：由于酒精具有可再生性和环保价值被许多国家和企业所接受，因而酒精作为能源的发展潜力巨大，在当前石油价格飞涨和能源短缺和环境不断恶化的前提下，酒精逐渐被用于能源被利用在了交通运输领域。然而，在我国，由于酒精的生产制造工艺都比较落后，生产酒精需要的成本比较大，对酒精的综合利用水平和在酒精的生产过程中面临的废渣处理和提高酒精生产效率等方面都存在着问题。因此，对于优化酒精生产工艺的研究也显得尤为重要。关键字：优化；酒精；生产工艺Concerning the production process of alcoholWangpu（Safety and Environmental Engineering Jixi University.Jixi.Heilongjiang.158100）Abstract：Because alcohol is renewable and environment value is accept ed by many countries and enterprises, and alcohol as an energy source development potential is huge, in the current oil price soaring and under the premise of energy shortage and environmental deterioration, alcohol is used in the energy gradually being used in the transportation field. In our country, however, because of the alcohol production technology is relatively backward, alcohol production cost is larger, the integrated use of alcohol level and facing in the process of alcohol production waste residue treatment and improve the efficiency of alcohol production, etc. There are problems. Therefore, to optimize the alcohol production technology research also is particularly important.Key words: optimization; acohol Production; process工业酒精被作为生产原料广泛应用于医疗、化工等企业，随着我国国民经济的持续增长导致的对酒精的需求不断扩大，酒精工业也和建筑业样成为了我国国民经济的重要产业，为其他工业生产提供有效的原料，成为了促进工业生产的基础性因素。另一方面，酒精作为种能源在油价飞速上涨、环境不断恶化和石油资源日渐匮乏的今天，在替代能源上也有着深入而广泛的研究和应用，大量开发酒精等新能源，有利于保障国家能源安全，开发清洁能源，又能保障人类文明的持续发展。我国是能源需求大国，石油等能源资源都依赖于进口，因此在我国大力发展酒精工业替代石油的使用，不仅能够减少在能源方面的进口，保障能源安全，还能优化我国的以煤炭为主导的产能结构，发展循环经济和低碳经济。然而，在我国，由于技术的限制，对酒精的提炼和酿造工艺都不够先进，我国酒精的主要制作方式是通过对植物淀粉的加工和酿造来实现的，这就要求有大量的粮食和含有淀粉的农产品供应，这样不仅会增加酒精的制作成本，还会涉及到国家粮食安全，导致酒精制作量少，不能满足当代能源需求。与此同时，酒精的生产过程本身就会造成大量的工业“三废”，这样不仅浪费，还会加大自然环境自净的压力，这与使用酒精这种清洁能源以保护环境的初衷是违背的。因此在我国，酒精的生产和酿造，面临着工艺革新和管理革新的双重考验，如何革新酒精制作工艺，改革酒精企业的管理制度和提高管理水平以生产高效能、低能耗、低污染的酒精产品和为酒精生产提供一个良性的循环系统，是我国酒精生产企业和相关部门必须从实际中解决的问题。1 酒精制造的传统工艺现阶段我国酒精制造的传统工艺分别是酿造工艺和水合工艺。酿造工艺的主要原料是以大米、小麦、红薯等淀粉质，主要方法是利用稻、麦、豆及红薯、土豆等高淀粉含量的植物对其淀粉里的酶在水溶作用下经过一系列的化学反应化合成为葡萄糖，对葡萄糖进一步进行化学反应生成酒精。整个过程的实质就是将原料粉碎、蒸煮、葡萄糖化和酵母发酵及蒸馏形成一个有机的整体。其具体的生产流程为：淀粉调浆蒸煮糖化酶糖化发酵酒精这种方法主要原料是植物淀粉，在植物淀粉酶的作用下提炼出葡萄糖和麦芽糖，再将麦芽糖和葡萄糖在酵母的发酵作用下发酵出酒精，所以对植物淀粉的需求量很大，然而，以小麦、玉米和水稻等农产品的大量工业使用有可能影响粮食供应和国家粮食安全。因而在大宗酒精的酿造时，这种酿造方法很少使用。第二种方法则为水合法，是将乙烯和水在一定化学反映下提取酒精的工艺方法，这种方法因为不需要农产品和植物，直接在化学反应中生成，因而在大宗酒精的制取中有着重要的意义。这种工艺的具体生产流程为：乙烯、硫酸硫酸酯乙醇和水的共废物乙醇由于该生产工艺所基本是使用化学反应制作成的，可能产生工业三废和有毒有害物质，同时由于该工艺生产出的酒精夹杂着对认得高级神经中枢有麻痹作用的异构高碳醇，只能用于工业使用，不具食用价值。2 新的生产工基于人们对酒精的需求量越来越大，酒精生产工艺的研究也随之不断发展，为了应对资源短缺的局面以保持在能源匮乏的情况下保障经济社会的发展，同时也为了保护生态环境，构建人与自然的和谐氛围，创新酒精工艺、加大对酒精工艺的科技投入，节约酒精生产的原料，开发新的酒精生产工艺是迫在眉睫的。现在，人们在生料发酵工艺和高浓度酒精发酵工艺上都有了较为广泛和深入的研究，并都有了具体的进展：2.1 高浓度酒精发酵工艺高浓度酒精发酵工艺在国外经历了个比较长的发展时期，其研究结果也在一定程度上改善了酒精发酵的水平和质量，在当今酒精企业中作为酒精发酵新工艺坡广泛的认知，但尚未普及。高浓度酒精发酵工艺是指在酿酒酵母菌的作用下，提高酒精中葡萄糖和麦芽塘的反应速率，以提高单位体积内发酵的淀粉数量从而在相对时间内和相同环境下取得更多的酒精产量。这种工艺能够提供较高的淀粉发酵强度，一直在酒精生产中杂菌的生长，减少浓产品和植物的消耗量。北京市轻工业食品发酵科学研究院的秦人等人利用工业微生物菌种保藏中心头功的菌株采用新的浓汤讹谬发酵工艺，为麦芽糖和葡萄糖液的发酵提供了较为合理和优良的条件，从而提高了酒精酿造的浓度，减少了酒精酿造过程中对原料的消耗程度。2.2 生料发酵工艺研究在传统的淀粉质发酵工艺中，原料蒸煮和发酵蒸馏这两个生产工序在整个生产过程中消耗能量最大，蒸煮和发酵的蒸馏不仅需要耗去大量的热量和蒸汽量，而且其冷却过程还需要使用大量的冷却水。这在生产过程中造成的产能浪费是巨大的。生料发酵工艺是直接对农产品生料进行发酵，这种工艺不仅能够充分减少在原料蒸煮和发酵蒸馏所需要的蒸汽和热量，还能减少冷却用水。与此同时，还能提高原料碳的转化能力和后续淀粉转化成为酒精的能力。这种工艺在整个酒精生产中将减少30%以上的原料需求。3 生产管理的优化提高生产质量和产能，不仅要改善酒精生产工艺，还要抓住酒精生产过程的管理，优化生产方式，提高生产过程机械化和信息化的投入。3.1 生产过程的数字化使用计算机系统和ERP对整个生产系统进行有效的监控和管理，是企业现代化进程的重要形式和途径，为降低酒精生产过程中的能耗，提高酒精生产质量，可以将计算机技术和ERP管理系统引入到酒精生产中，对整个生产计划做出科学精密的汁算，从而不断减少原料和时间的消耗，又能提高酒精生产质量。3.2 知识化员工的引入要不断引入和培养掌握现代生产理念和技术的员工，从而能够适应酒精企业生产的技术化和智能化的发展需求；要对员工进行循环经济的培养和清洁知识的培训，实现对酒精生产企业生产尾料的有效利用。4 结论随着经济的不断发展和经济体制改革的不断深入，循环经济和清洁产业越来越被人们认可和接受，酒精作为一种可持续、可循环、少污染的清洁能源，在当今石油资源匮乏和环境不断遭到破坏的今天越来越受到人们的普遍关注，然而由于局限于现在酒精生产的工艺和技术限制，我国酒精的使用率和酒精清洁程度都不容乐观，但是