酒精生产微机控制系统简介.doc

、酒精生产微机控制系统简介2、酒精蒸馏平位安装强制回流微机控制技术总结3、微机控制蒸馏系统是提高食用酒精质量的有效手段4、2007年酒精行业产销预测5、食用酒精（乙醇）国家标准GB10343-20026、酒精生产工艺微机控制系统发展历程7、酒精蒸馏工艺基础知识问答8、下载 酒精蒸馏微机控制系统 WORD版！酒精生产微机控制系统简介酒精生产是一项传统化工工业，一般由粉碎搅拌、蒸煮糖化、发酵、蒸馏等工序组成。为使酒精产量和质量达到设备与工艺应有的最佳水平，同时使能耗降到最低限度，必须保证各工序工艺参数的调节精度和生产的平稳进行。与手工控制相比，使用微机控制生产全过程可使酒精质量、能耗均处于先进水平，并大幅度提高原料淀粉利用率和设备利用率。因此围绕酒精生产工艺，如何利用计算机对酒精生产进行自动测控是提高产品质量和效益的关键。一、工艺控制方案（现场检测，实时控制，稳定可靠）1、蒸煮糖化工段控制微机（1）检测、显示、记录蒸煮、糖化罐运行温度、压力等参数。（2）蒸煮气包压力控制：控制电动（或气动）调节阀的开度，使气包压力稳定在0.4-0.5Mpa.（3）蒸煮柱温度压力控制：稳定进料量，调节蒸汽进量来稳定蒸煮柱温度，使温度控制在工艺温度130左右。（4）糖化罐温度控制：控制电动（或气动）调节阀的开度控制冷却水流量，以达到控制糖化醪温度，确保醪液稳定在工艺温度60加曲。（5）螺旋板换热器温度控制：控制电动（或气动）调节阀的开度控制冷却水流量，以达到控制螺旋板换热器温度，确保工艺温度28 。.2、发酵工段控制微机（1） 检测、显示、记录发酵罐运行温度。（2） 发酵罐温度控制：控制电动（或气动）调节阀开度，控制冷却水进量来稳定发酵罐温度，使发酵罐温度按发酵工艺（曲线）温度进行发酵。3、蒸馏工段控制微机（1）检测、显示、记录粗塔、精馏塔运行温度、压力等参数。（2）气包压力控制：控制电动（或气动）调节阀的开度，使气包压力稳定在控制进气压0.22-0.24Mpa.（3）精搭顶温控制：稳定进料量，调节蒸汽进量来稳定精搭顶温，使温度控制在工艺温度78-79。（4）精搭中温控制：控制电动（或气动）调节阀的开度，调节提酒量来稳定精搭中温，使温度控制在工艺温度89-91。二、酒精生产微机控制系统效益分析1、出酒率提高：使用微机控制生产可以使出酒率提高1-3%，按10000吨/年产量计算，年增酒精100-300吨/年，价值30-100万元。2、节能效果显著：节约蒸汽20%左右，年增效益：50000X20%X30=30万元。节水20%以上。节电15KWH/吨，年增效益：15X0.8X10000=12万元.3、使用微机控制系统，操作稳定，酒精质量高。杂醇油提取容易，年增收杂醇油30吨，价值6万元。 4、为工艺管理提供了原始数据，便于管理人员和技术人员分析工艺技术指标，优化生产管理，使生产线保持最佳状态。 5、避免或减少了人为因素造成的生产波动，提高了酒精质量和产量，增加了企业的经济效益和知明度。 6、改善了职工的劳动环境，减轻了工人的劳动强度，加强了企业现代管理和标准化操作，实现了安全文明生产。 7、经济效益显著。酒精微机控制系统总投资15-25万元，应用微机提高各工艺参数的控制精度，产品质量稳定提高，节能效果显著，投资回收期仅半年。 友情提示： 蒸馏作为酒精生产中重要工序备受到重视。蒸馏工艺水平如何直接影响到产品质量和水、电、蒸汽等能源消耗，是企业节能、降耗、增效的突破口，大有潜力可挖！ 常规人工、单元仪表操作在控制工艺上难以协调一致，很难达到设备应有的最佳水平。安装使用酒精蒸馏微机控制系统，进行适当工艺调整可以使现有蒸馏设备潜能得以充分发挥，每年可以给企业增加几十万元收益，是一个非常值得投资的好项目。想运用微机控制进一步提高蒸馏工艺水平的单位，请联系我们落实好微机控制的相关事宜，为系统安装、调试创造条件，争取早使用早受益！酒精蒸馏平位安装强制回流微机控制技术总结一、项目简要说明及主要技术指标 两塔平位安装，强制回流酒精蒸馏微机控制系统，是将精馏和脱水塔平位安装，采用强制回流工艺，并应用微机进行自动控制，达到了提高酒精质量，降低能耗的目的，产品达成食用酒精普通级以上标准。 主要技术指标：提高了控制精度，精塔中温1 精塔顶温0.5 提高了产品质量，达到了食用酒精GB10343-89普通级以上标准二、设备型号及简介1、粗馏塔一座 型号：JSPB1200（B）；板型：S型；板数25层；板间距：450mm。2、精馏塔提馏段一座 型号：JXB/JYP1000（B）；板型：圆形泡罩、斜孔；板间距：300mm。 注：第1层至15层塔板上分别有22个泡帽（指从下往上数，以下相同），第16层至第22层板上有32个圆形泡帽，第23层至第30层是斜孔板。提馏段共30层板，过气口在第15至16层板中间，精馏段塔底回流液用泵强制回流至第30层塔板上，取油口选在19、20两板上取油，中温信号在19、22层板之间取出三个信号测量点。3、精馏段 型号：JXB1000（B）；板型：斜孔；板间距：300mm。 注：共设45块板，取成品酒口选在第23、25层塔板上，醪液预热器、第一分凝器回流液回至第44层塔板上，第2、3分凝器回流液回流至45层塔板上。4、醪液预热器 紫铜管：34m2，自制。5、第一分凝器 铁管：78m2，厂内自制；第二分凝器 铁管：48m2，厂内自制；第三分凝器 铁管：25m2，厂内自制；第四分凝器 铁管：25m2，厂内自制；6、排糟罐一个7、排水灌一个8、强制回流泵 型号：38BYZ6-24，配备1.5KW防爆电机。9、取油灌 厂内自制10、成品冷却器 厂内自制11、微机控制系统 JZ-STD工业控制计算机一套12、水泵 离心式水泵5.5kw三、微机控制点与检测点1、控制点共两个：（1）用精馏塔顶温信号控制总进气门；（2）用精塔中温信号控制取酒门。2、检测点：（1）总汽压力； （2）汽包压力； （3）粗塔顶温、底温；（4）精塔顶温、中温、底温；（5）冷凝器第1、2、3分凝器回流液酒温。四、工艺控制参数 工艺控制参数的确定是在保证塔底不跑酒，同时排醛正常的情况下，以耗汽、耗水最少为原则，经调试归纳如下：控制参数：精馏塔顶温79 精馏塔中温91。检测参数：粗塔顶温：96 粗塔底温：108 精塔底温：106 第一分凝器酒温：75 第二分凝器酒温：65 第三分凝器酒温：68五、体会1、取精塔顶温信号控制进汽大小是微机控制的关键 目前采用微机控制的厂家普遍采用多点控制，不但造成浪费，而且因选用控制参数不合理，易造成跑酒。例如，现在普遍采用粗塔顶温信号控制进汽大小不合理。因粗塔顶温除受进汽大小影响外，还与进醪快慢、醪液中酒的含酒份多少有关。特别是当一个池子快蒸完时，醪液中含酒份很少，粗塔顶温上升，这时如减少进汽量，就必须造成塔底跑酒，而精塔顶部酒精蒸汽饱和，在回流量一定的情况下，精塔顶温只受进汽压力影响，是一个变量最少的参数。而一旦精塔顶温恒定，要想保持分凝器温度不发生变化，只要降温水量恒定就可以了，降温水门也就无须用微机控制。这样便于排醛，易保证酒精质量相对稳定。2、精馏塔顶温控制在79，是保证塔底不跑酒条件下的最低温度。比以前大汽蒸馏，大水冷却显然要省汽省水得多，我厂目前只用2、3分凝器就足够冷却之用。3、提馏段用22块泡罩塔板，克服了斜孔板易落塔保不住液位的弱点、易拿油。4、拿油时，中温在89-91时最易拿。5、强制回流泵要采用自吸泵，不要用离心泵，因为一旦抽空，离心泵就无法工作。6、要想达到食用酒精标准，取酒口离回流口至少要有15层塔板，取酒口离取油口最少有30层塔板。六、签定（验收）意见 1991年7月10日，山东省一轻厅受省电子办委托，组织酒精工艺、电子技术和轻工机械方面的专家，对平位安装强制回流工艺微机控制系统进行了技术鉴定。与会专家听取了有关技术报告，审查了技术资料，参观考察了现场，并进行了现场测试，在充分讨论评议的基础上，一致认为： 一、技术资料基本齐全，能够指导生产。 二、该厂利用现有厂房，将精镏塔的脱水段与精馏段平位安装，采用强制回流工艺，并应用微机进行自动控制，达到了提高酒精质量，降低能耗的目的，设计合理、工艺可行。 三、控制系统采用“JZ-STD”总线结构，功能齐全，具备与常规仪表无扰动切换，打印统计报表和通信等功能。经过近一年的运行证实，系统控制精度高，调整速度快，抗干扰能力强，稳定可靠。经测试各项指标均达到了设计要求。 四、控制方案做了重大改进，蒸馏效率明显提高，酒精质量达到GB10343-89食用酒精普通级以上标准。节水、节气20%以上，经济效益显著。投资回收期仅半年。 该项目在电子技术与酒精蒸馏工艺的结合是成功的，居国内领先水平，建议推广应用。七、推广应用前景及经济（社会）效益预测 应用微机控制改造传统工艺以及电子技术与传统工艺密切结合，解决了多年来存在的问题，使传统的造酒工艺，有了新的突破，提高了酒精质量，达食用酒精普通级以上标准，提高了经济效益45.83万元/年，对于当前推广食用酒精生产许可证，具有很大的实用价值，在投资不多的情况下，就能使产品达到食用酒精普通级以上标准。微机控制蒸馏系统是提高食用酒精质量的有效手段 为了达到食用酒精标准（GB10343-89），我厂对原有蒸馏工序进行了技术改造，现已全部完成，并达到了预期目的，其主要经验是采用了JZ-STD工业计算机控制蒸馏系统。使蒸馏效率从原来的96%提高到99%，出酒率从58%提高到61%，按日投料60吨计可年增产酒精330吨，价值80万元，由于大量节约用气、用水，可年节煤2000吨，价值24万元。年可增收杂醇油40吨，价值6万元。并把酒精质量提高到GB10343-89普通级标准。 一、老蒸馏设备存在的问题： 我厂原蒸馏设备系国内某厂生产的两塔设备。粗塔是SD塔，1000mm，25块板，塔高12.59米，共14节，节高0.9 米。一节塔帽无板，一节塔底一块板，中间12节，每节两快板，板距450mm，开孔率25.9%，溢流管高度80mm，设计能力为30吨（95oV）/日。 精馏塔为斜孔塔板，800mm，49块板，塔高18.965米。中间15节，节高1.05 米，每节3块板，进汽节节高1.2米，只两块板，顶一节一块板，底一节一块板。提馏段14块板，精馏段35块板。提馏段与精馏段的板距都是350mm。精塔开孔率：提馏段12%，精馏段7.9%，溢流面积10%，溢流堰高32mm，设计操作弹性为10-30吨塔帽无板，一节塔底一块板，中间12节，每节两快板，板距450mm，开孔率25.9%，溢流管高度80mm，设计能力（95oV）/日，醪液预热器的传热面积为35m2,用三个分凝器，每个传热面积都是30m2。醪液预热器的酒精回流第三板，第一分凝器的酒精回流第二板，2、3分凝器的酒精回流第一板，从5、6、9板取成品。5板的酒度较高，但甲醇含量也高，9板的甲醇含量略低，但酒度也低。有时只有94o（V/V），但甲醇含量都大于1700PPM。原塔提不出杂醇油。 上述设备投入使用时，因当时班投料量只有12吨，还勉强使用，但甲醇含量一直徘徊在1700-2300PPM之间，因为提不出杂醇油，精塔便周期性的跑酒，出酒率一直只有57%-58%。杂醇油的含量高达1000-1400PPM。单班投料到16吨时，8小时便蒸馏不完。根本达不到标定能力。精塔的问题更大，塔板太薄变形严重，汽液交换率降低，多数塔板上无液面。形成杂醇油提不出来、酒精度不够，甲醇含量超标，蒸馏效率低，严重影响企业经济效益。 二、为了达到食用酒精质量标准（GB10343-89）采取的措施 食用酒精的技术指标共12项，其中甲醇、杂醇油、氧化时间、硫酸试验等四项指标不易达到，归结起来主要是甲醇、杂醇油、醛类比较难以排除，GB10343-89食用酒精国家标准普通级要求：甲醇 600PPM；杂醇油 80PPM；醛类 30PPM ；氧化时间 15分钟。甲醇对人体的毒害很大，含量控制越少越好。甲醇在蒸馏过程中挥发系数有双重性，当酒精度低于30%（V）时，甲醇与水分子的氢键缔合度比水和乙醇的要大。这时甲醇的挥发系数K1，甲醇随酒气上升，象头级杂质。故称甲醇为端级杂质。理论和实践证明，甲醇的最大精馏系数在酒精度94-96%（V）的区域中，现将某厂对薯干原料酒精生产过程中甲醇分布情况列出（如表所示：），这对酒精生产过程中排除甲醇是一个重要的参考。 试样名称甲醇（PPM）试样名称甲醇（PPM）粉碎料浆58-130酒头16500-33000糊化醪155-187精塔第五板（上下）1700-2300糖化醪145-210精塔第六板（上下）760-1400发酵成熟醪130-170精塔第八板（上下）640-810酒糟滤液15精塔第十板（上下）470-590醪液预热器回流酒3500-7000精塔第十三板（上下）410-460一分回流酒4800-8230GB10343-89普通级甲醇标准600三分回流酒8200-12700GB10343-89优级甲醇标准100四分回流酒13500-21000 为此我厂决定把精馏塔的总板数增加到75板（包括脱水塔）其中脱水段15块板，精馏段60板。现在在脱水段19板、20板取油（下上）。在精馏塔的21板23板取成品酒（上下）。回流口距取成品口19板。取油口距取成品口32板，从蒸馏设备的设计上保证杂杂质的分离。 杂醇油是饮料酒的芳香成分之一，但含量稍高时有恶劣的臭味和酸苦涩味，饮后使人头疼，对人体有害。杂醇油产生于原料蛋白和酵母菌体蛋白的分解产生的氨基酸，氨基酸进一步分解放出氨生成醇。由于发酵醪中生存多种氨基酸，因此生成多种醇-杂醇油。但主要成分是异戊醇。杂醇油在酒精浓度低的时候，其挥发系数K1，它随蒸汽上升。酒精浓度高的时候，其挥发系数K1，它随回流液下流，所以杂醇油聚集在塔的中部，是中级杂质。当酒精浓度在505%(V)即液层温度在911时，含油量最丰富的一般在进气口上方的2-3板。 提油的关键是：（1）塔板上有稳定的液面。（2）整个蒸馏系统操作很稳定即进醪温、进汽稳、拿酒稳、回流稳，各控制点的温度稳。人工操作很难达到这一点。因为操作水平与个人的思想觉悟、心理状态、健康状况都有关系。新塔安装完毕后，先用人工调试六天，出现了耗汽多、耗水多、塔底与排醛口容易跑酒，产品质量不稳定，杂醇油不好拿，酒精的杂醇油含量高达400PPM，甲醇含量不稳定一直在600-800PPM之间波动，氧化时间一直徘徊在5-15分钟之间。 （一）今年大修以前，我们考察了省内外二十多家酒厂，并请教了省内外部分专家教授，从肥城轻工机械厂订购了三座塔。 （1）粗塔为S塔、1200mm、25块板、板间距450mm、塔高13.05米。 （2）脱水塔为1000mm、共30块板、下面22为泡罩板，上面的8块为斜孔板，泡罩板板距为320mm、斜孔板板距为350mm。在15与16板之间进酒汽。在16、17、18、19、20、21、22留取油口（下上）。调整完后在19、20板拿油。 （3）精馏塔为斜孔塔，1000mm、45块板，板踞为350mm，在精塔的17、19、21、23留取酒口。调试后在21、23两块板取成品酒（上下）。 醪液预热器的换热面积为35m2；第一分凝器的换热面积为78m2；第二分凝器的换热面积为48m2；第三分凝器器的换热面积为35m2；第四分凝器的换热面积为35m2。以上所说的三塔，实质上是二塔平位安装，强制回流。精塔已加到75板，其中脱水段15板，精馏段60板。由于取酒口已下移到23板（上下），酒精成品甲醇含量400PPM ，氧化时间也大于20分钟。 （二）经过反复考察后我们选用了JZ-STD工业计算机，用它控制蒸馏系统，效果很佳。经轻工业食用酒精生产许可验收检查小组检查认为：该机控制点选用简单合理、运行可靠，费用低廉，效果极佳。 该机只有两个控制回路：控制粗塔及脱水塔的总进汽阀、控制精馏塔的取酒阀。其设计原理是先稳定精塔顶温在780.5，再把脱水塔取杂醇油油板的液温控稳定在911。这与传统理论的稳定粗塔顶温有明显的不同。因为众所周知，要想提高蒸馏效率及产品质量，先要做到四稳，即上醪、进汽、拿酒、冷却水要稳。我厂班投料量20吨，发酵醪量80m3，上醪泵转速定在500转/分钟。当发酵罐将近蒸完时，因醪液浓度大，泵打不动，需要加水稀释，此时醪液酒酒度低，粗塔顶温明显上升，可达103。按传统理论可采取两个措施，其一是加大进醪量，其二减少粗塔进汽量。但这样容易造成粗塔塔底跑酒。按照JZ-STD工业控制计算机控制原理是继续加大总进汽量，减少取成品酒量，使脱水塔拿杂醇油的那块板的液温稳定在911，使精顶温稳定在780.5。这样可以平稳的过度到下一个发酵罐蒸馏开始。 新塔安装完毕，人工调试失败后，立即投入微机调控。根据经验把上醪泵的转速定在500转/分钟，经过三天的调试我厂把蒸馏的工艺指标定为：粗塔顶温：96 粗塔底温：108 精顶温： 780.5 脱水塔中温（取油板液温）：911 脱水塔底温：106第一分凝器酒温：78 第二分凝器酒温：68 第三分凝器酒温：652 分凝器只开第二和第三，第一和第四都关着。二分用软化水，三分用自来水。也就是说日投料60吨瓜干。分凝器的冷却面积只需要83m2，蒸馏冷却水节约50%。 由于拿油板是泡罩板，液层稳定油的聚集好，杂醇油的提取率高达千分之六，使成品酒精的杂醇油含量降到44PPM以下。最好达到19PPM。我们发现含醇量愈低，氧化时间也相应延长，也就是说氧化时间对杂醇油来讲是正方向增加的。 在蒸馏过程中，采用部分冷凝分离有害杂质是十分重要的手段。根据我厂长期实践的经验，最后一个冷凝器的温度控制尤为重要，规定第三分凝器冷凝酒液的温度必须稳定在65左右，这样稳定操作，甲醇含量低。可以达到400PPM以下，氧化时间也一般可大于20分钟，个别时间达到30分钟，但人工控制是难以做到这一点，势必仰仗微机自控。JZ-STD蒸馏微机控制系统总投资15万元，应用微机提高各工艺参数的控制精度，使各种杂质得到较好的分离，提高酒精的质量，提高了蒸馏效率，节汽节水的效果很大，减轻了工人的劳动强度，改善了劳动环境，提高了企业现代化管理水平，安装以后，酒精生产两个月增加的经济效益，即可偿还全部投资。2007年酒精行业产销预测中国食品产业网 （2007年4月16日15:46）国家发改委燃料乙醇的“十一五”发展规划正在研究编制中，大的原则有四条，一是把握全新定位，促进产业发展。二是突出拉动作用，稳定政策支持；三是扩大发展规模，确定合理布局；四是严格市场准入，提高发展素质。按照规划，到2010年我国燃料乙醇的年产量将超过500万吨，市场发展前景广阔。2006年年底，国家发展改革委、财政部联合下发国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知(发改工业20062842号)，加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展，严格项目建设管理与核准。这部分建成后最终没能进入燃料乙醇定点生产企业行列，必将转产普通酒精产品，将给传统酒精市场形成冲击。取消酒精出口退税的影响和人民币升值带来的影响财政部、发展改革委、商务部、海关总署、国家税务总局关于调整部分商品出口退税率和增补加工贸易禁止类商品目录的通知财税2006139号于2006年9月14日发布，从9月15日开始，取消酒精出口退还增值税(13%)，并且禁止乙醇产品的来料加工。2006年我国酒精出口量占总产量的15%。在退税政策实施后，酒精产品出口利润空间减少，企业对原料上涨的承受能力也相应下降，酒精出口下降，将导致国内酒精市场竞争更加激烈。同时人民币升值，也不利于酒精的出口。预计2007年我国酒精出口量比2006年大幅减少，回到以前出口的水平。酒精仍是限制产业在国家发改委产业结构调整指导目录(2005年本)中，酒精仍是限制类发展产品，但燃料乙醇除外。食用酒精审查部按照有关规定，执行有关国家产业政策，对新建和扩建的酒精生产企业，不予发放食用酒精产品生产许可证。鉴于国内酒精行业的情况，食用酒精审查部将提请国家质检总局对无证产品和企业进行查处。2007年原料和酒精市场预测近几年种种对酒精行业发展有影响的政策频频出台，如产业结构调整指导目录中仍把酒精列为限制类；酒精出口退税的取消；发改委于2006年12月下发国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知(发改工业20062781号)暂停核准和备案玉米加工项目，并对在建和拟建项目进行全面清理；国家工商总局和粮食局下发关于进一步加强陈化粮监管工作的通知(工商市字)2006215号)，对于小型酒精生产企业取消其陈化粮购买资格；国家发改委近期将出台关于玉米加工业可持续发展的指导意见，控制玉米加工业的发展速度。2006年出口82万吨酒精，2007年将有其中的约75%左右回到国内市场。另外，酒精生产利润降低，促使不少酒精企业停产，也影响酒精产量。酒精是一个附加值低、原料成本占成品价格比重大的产品。因此，要化解成本压力，酒精生产企业一方面要强化管理，提高技术水平，降低消耗，提高竞争力；另一方面也要对原料的供应有所保证，如有些企业进行的原料生产基地建设不失为一种比较好的办法。2007年年初，酒精分会向100多家酒精企业发出了关于酒精税收政策对行业影响情况调查通知，酒精分会根据返回的有关企业的报告和数据，已经初步写好关于对酒精税收政策进行调整建议的报告(征求意见稿)，本次会议将征求各位代表的意见，于近期向国家财政部和税总有关部门反映。适时将请有关负责人到酒精企业进行相关调研。继续配合有关部门推动车用燃料乙醇工业的发展工作，跟踪车用燃料乙醇项目的建设和车用燃料乙醇汽油的推广应用工作，了解国家发展车用燃料乙醇的规划情况。食用酒精（乙醇）国家标准GB10343-2002我国食用酒精标准发展： 食用酒精是以谷物、薯类、糖蜜等为原料，经粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏精制而成的含水乙醇。为了满足人民身体健康和对外贸易的需要，我国对食用酒精质量的要求日益提高，国家先后颁布了以下标准。1956年我国颁布了食酒0302-56；1981年颁布了GB394-81；1990年4月全国食用酒精生许可证工作会议又颁布了GB10343-89GB10343-2000GB10343-2002 食用酒精（GB103432002）是国家强制性标准，普级指标普遍提高，硫酸试验、氧化时间、甲醇及杂醇油要求提高；杂醇油指标细分，要求提高；新增特级指标；食用酒精生产企业必须严格按酒精生产工艺及酒精工业生产许可证审查细则的要求组织生产，以免因质量问题造成不必要的损失。 严格控制氧化时间。氧化时间指标是反映酒精中还原物质的多与少，氧化时间越高说明还原性物质较少，质量越好。反之，还原物质较多，质量较差。还原性物质一般为醛类化合物，如乙醛、甲醛、丙醛、丙烯醛等，这些杂质的存在影响了酒精的质量，如食用或药用对人体有一定的伤害。 严格控制甲醇指标超标。GB10343-2002标准较GB10343-1989标准甲醇指标要求更加严格，优级由原来的100mg/L改为50mg/L，普级由原来的600mg/L改为150mg/L，使食用酒精向更纯净、更卫生、更安全的方向发展。甲醇有较大的毒性，用甲醇含量过高的食用酒精勾制白酒对人体伤害极大，重者死亡，轻者伤害视网神经。 严格控制杂醇油（异丁醇异戊醇）指标超标。杂醇油是在原料发酵过程中产生的，它对人体神经系统有一定伤害。如酒精生产过程中蒸馏工序控制不严格易造成杂醇油分离不彻底，杂醇油指标超标。 严格控制正丙醇指标超标。正丙醇指标在GB10343-2002标准中是新增加的指标，正丙醇的定量必须使用气相色谱才能检测出来。一般小规模的酒精生产企业对该指标不够重视，也没有相关检验设备进行监控生产，因此不合格率较高。 为达到食用酒精强制标准的要求，酒精生产企业要强化管理，提高技术水平，运用科技手段降低消耗，提高酒精质量，提高竞争力。同时开发先进酒精生产工艺，提高自动化生产水平便成了我国酒精行业工程技术人员的当务之急。项目特级优级普通级外观无色透明气味具有乙醇固有的香气，无异味、无异臭口味纯正、微甜纯正、微甜较纯正色度（号）101010乙醇（%）9695.595硫酸试验（号）51060氧化时间（min）403020醛（乙醛计）（mg/L）1330甲醇（mg/L）250150正丙醇（mg/L）235100异丁醇+异戊醇（mg/L）1230酸（以乙酸计）（mg/L）71020酯（以乙酸已酯计）（mg/L）101825不挥发物（mg/L）102025重金属（以Pb计）（mg/L）1氰化物（以HCN计）*（mg/L）5*以木薯为原料的产品酒精生产工艺微机控制系统发展历程：（1）1989年3月由山东省一轻厅主持的“酒精蒸馏微机自控系统选型论证会议”上，由14位来自计算机自控界和酿酒界的专家组成论证委员会，选定STD蒸馏微机控制系统为优选机型进行推广。（2）1990年JZI-STD酒精蒸馏微机控制系统获得山东省科学技术进步三等奖。（3）1991年7月 JZ-STD酒精蒸馏微机控制系统通过省级鉴定，居国内领先水平。对于当前推广食用酒精生产许可证，具有很大的实用价值，在投资不多的情况下，就能使产品质量达到食用酒精普通级以上标准。（4）1992年10月 JZ-STD酒精蒸馏微机控制系统获得国家级新产品证书。（5）1995-1997年 JZ-STD酒精蒸馏微机控制系统进一步技术改造，实现了标准化配置，系统由16路信号调理、16路A/D转换、8路D/A转换来完成工艺参数的检测与控制，安装、调试规范，系统更加稳定，性价比更高。（6）2002-2006年 完成ZT-STD蒸煮糖化微机控制系统、FJ-STD发酵微机控制系统核心代码资源。（7）2007-2008年 进一步完善组态软件，系统配置更趋合理。STD控制系统主机可以实现96路A/D转换、96路D/A转换，为系统进一步扩展应用提供了软硬件平台。（8）2008年2月 酒精工业微机控制系统 V8.0 经过不断技术完善， 控制系统主机按预定优化控制程序能够高质量的完成蒸煮、糖化、发酵、蒸馏自动控制工作。成为酒精工业生产企业挖潜增效、节能降耗的重要工具。用户订购系统后自己就能完成安装调试，更便于推广应用。酒精蒸馏工艺基础知识问答1 什么叫做饱和蒸气压？ 饱和蒸气压一般指液体在一定温度下，单位时间内从液体中逸出的分子数等于回到液体中的分子数，即同种物质的液态和气态处于平衡时蒸气所产生的压强，就叫做饱和蒸气压。饱和蒸气压的大小与物质的性质有关，与饱和蒸气的体积无关，并随着温度的升高而增大。表71所列酒精和水的饱和蒸气压在0100的变化情况。 饱 和 气 压 表 表7一1 （单位：mmHg柱） 温度 酒精 水 温度 酒精 水 0 13 4.58 60 350 149.4 10 24 9.21 70 560 232.9 20 45 17.54 78 760 327.3 30 79 31 80 830 353 35 42.2 90 1200 524.8 40 134 55 100 1670 760 50 220 92 2 什么是物质的沸点、比热? 当液态纯净物的饱和蒸气压等于外界大气压时，该液体就会沸腾，达到沸腾时的温度称为该物质的沸点。沸点与所受压强有关，压强增大时，沸点就升高；压强减小，沸点就降低。 物质的比热，单位质量的物质温度每升高1所需的热量叫做该物质的比热。例如酒精的比热为0.58calg(平均值)，水的比热为1.0calg。 3 什么是潜热、气化热、蒸发和冷凝？ 在回答这个问题之前，先了解什么是“相”，所谓相就是系统物质中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分。不同相之间往往就会产生一个相界面。所以，在蒸馏塔中有气相和液相之分。 物质的潜热是指单位重量的物体，在温度不变时，发生相变的过程中，所吸收或放出的热量。例如气态的酒精变为液态的酒精就会放出热量，则说气态酒精具有潜热。 气化热是指单位重量的某种液态物质，完全变成同温度的气态物质所需要的热量。例如在1atm时，1kg78.3的液态酒精吸热204kcal，就全变为78.3的酒精蒸气，就说酒精气化热为204kcalkg。水在标准大气压下的气化热为539kcalkg。 某种物质由液体变成气体的现象，就叫蒸发。物质的蒸发在任何温度下都能进行，温度越高，蒸发得越快。 冷凝是由蒸气转变为液态的过程。在酒精生产中，通常是指将酒精蒸气变为液体的过程，所用的设备就是冷凝器。 4 什么是挥发系数和精馏系数? 挥发系数就是指某种物质，假设它不受其它物质的影响或其它影响可略去不计的情况下，在水溶液中的百分含量与该溶液沸腾时，平衡的蒸气中的百分含量之比。例如，酒精水溶液中，酒精含量为8，其沸腾平衡时的蒸气中酒精含量为50，则酒精的挥发系数50%/8%=6.25。意思是酒精在蒸气中的含量增加到6.25倍。一般挥发系数越大的物质，挥发性越强。 精馏系数，指在酒精蒸馏中，某种杂质的挥发系数与酒精的挥发系数之比。当精馏系数大于1时，说明杂质的挥发能力大于酒精的挥发能力。当精馏系数小于1时，说明酒精的挥发能力大于杂质的挥发能力。当精馏系数等于1时，杂质和酒精的挥发能力几乎相等。从精馏系数的大小，可判断杂质在塔中的运行方向，即精馏系数大于1时，向塔顶运行，当精馏系效小于1时，向塔底运行。当精馏系数等于1时，用蒸馏的办法难以分离杂质与酒精。 5 发酵成熟醪的蒸馏原理是什么？ 在发酵成熟醪中，不单是含有酒精，还含有其它几十种成分的物质，若加上水，这些物质的含量远远超过酒精的含量，成熟醒中酒精含量仅为711(容量)左右，而包括水、醇类、醛类、酸类、脂类的杂质几乎占90，要得到纯净的酒精，就必须采用一定的方法，把酒精从成熟醪中分离出来。生产中是采用加热蒸馏的办法，把各种不同沸点、比重、挥发性的物质从不同的设备中分离出来，从而得到较高纯度的酒精。 粗馏塔的工作原理为发酵成熟醪通过预热后，进入粗馏塔中的上部，塔底不断均匀地通入加热蒸气，这时由于加热的作用就可将成熟醪中液态酒精转变为酒精气体，同时其它低沸点和挥发性的杂质，都成为气态，和酒精一同进入排醛塔中(也可直接进入精馏塔)，塔底将蒸馏后的废糟排出塔外。 粗馏塔运行正常时，塔顶温度不得低于93，但也不能过高，过高的顶温对分离无利，且耗蒸气量大。一般控制在9596。温度过低，塔中的酒精没有完全蒸发出来，逃酒率明显增大。纯酒精的沸点是78.3，但混有水等成分的混合液体的沸点远远不止78.3，所以，粗馏塔底温控制不应低于105，一般在105109之间。成熟醪进入粗馏塔前必须进行预热，减小温差，有利于粗馏塔稳定运行。一般应将醪预热温度控制在6070之间，有些生产单位由于设备性能的影响，一般偏低510。 除醛塔的工作原理是成熟醪中的酒精经过粗馏后，由气态从粗馏塔顶进入除醛塔中，通过除醛塔内再适量的加热、冷凝、回流，使粗酒精中所含的醛、酯等低沸点、易挥发的杂质从排醛管中排出，脱醛酒精从醛塔底部进入液相精馏塔，部分酒头从酒头管中进入后发酵罐的醪中或成熟醪中。 正常情况下，除醛塔底部温度为8689，塔顶温度控制在79，除醛塔上的1*冷凝器水温不应低于60，最后一个冷凝器的温度不得低于25。 精馏塔的工作原理是酒精通过以上两塔蒸馏后，酒精浓度还需要进一步提高，杂质还需进一步排除，精馏塔的蒸馏目的就是通过加热蒸发、冷凝、回流，上除头级杂质，中提杂醇油，下排尾级杂质，获得符合质量标准的成品酒精。精 精馏塔的塔顶温度一般应控制在79，塔底温度应控制在105107，塔中温度在取酒正常的情况下，在8892之间。精馏塔上的1#冷凝器水温应在6065，2#冷凝器应在3540，最后一个冷凝器温度最好不低于25。 6 影响精馏效率完成的因素有哪些? 影响精馏效率完成的主要因素，根据生产经验，大约有以下几个方面。 (1)蒸馏设备的影响，粗馏塔、除醛塔、精馏塔和附属设备、管道的布置是否符合要求，塔和设备性能是否可靠、塔中结构、尺寸是否合理，管道、设备有无漏醪、漏酒的现象等，是影响完成蒸馏效率的重要因素。 (2)由于供气压力、温度不稳定，进而导致塔内压力、温度忽高忽低，排醛管的醛气中夹有酒精蒸气，排出的废水、废糟中夹有酒分，即所谓下逃(酒)上冒(酒气)，造成酒精损失，影响蒸馏效率的完成。 (3)提杂酵油时抽取油酒过多和不正常情况下取杂醇油，使酒精损耗增加，也会影响蒸馏效率的完成。 (4)控制温度不准，操作不正常，排出酒头太多，供醪不均衡，都会使蒸馏效率受到影响。 (5)由于成熟醪或成品酒精计量不准，也会影响蒸馏效率的完成。 (6)如遇停电、停气，蒸馏中频繁地开塔、停塔，对完成蒸馏效率也将产生较大的影响。 (7)由于冷却用水量不够，引起跑酒，对完成蒸馏效率也会产生影响。 7 蒸馏操作中为什么要做到“二准”、“四稳”? 蒸馏操作中的“二准”是指计量准、分析准， “四稳”是指塔内压力稳、控制点的温度稳、出酒稳和进醪稳。做到“二准”、 “四稳”对提高产品酒精的质量和提高蒸馏效率具有重大的意义。 “二准”，生产中任何一个环节，包括每一个工序的成品、半成品都离不开计量和分析。通过计量和分析，了解生产中的各种基本情况，为操作提供依据，指导下一步的工作，如果计量和分析不准，至少会失去其重要意义，甚至使生产人员作出错误的决定，造成损失。所以要强调计量准分析准。例如，蒸馏效率实际上只有90，但由于计量上的不准。错成93或100，这样操作人员认为操作正常， 生产指标已达到，照此进行，结果时间一长，造成严重失误。再如成品酒精的氧化时间、甲醇含量都不合格，但由于分析中的错误，把实际不合格的酒精说成合格的酒精，这样长时间地生产下去，就必然出现大批不合格酒精，售不出去。所以，要求在蒸馏中要做到分析准、计量准，使一切操作有准确的数据作依据。 “四稳”，压力、温度、出酒、进醪对生产影响很大，由于酒精混合溶液在塔中进行蒸馏时，本身的波动性就较大，再加上气压、温度、出酒、进醪不稳，忽高忽低，忽多忽少，就会严重影响塔中气、液两相的平衡和热处理效果，塔中难以稳定，就会较多地发生上、下逃酒。因而对成品酒精的浓度、氧化时间、酸度等指标难以达到国家规定的标准，对塔的生产能力影响较大，使蒸馏效率下降。所以，在酒精的蒸馏过程中，在保证气压、温度稳定的同时，还要保证进醪与出酒的稳定使整个蒸馏过程能稳步地进行。 8 蒸馏中常见的故障及其排除方法有哪些? 蒸馏中常见的故障及其排除方法列入表7-2可参照处理。 表7-2 蒸馏常见故障及排除方法 常见故障 排除方法 预热器堵塞 开备用阀，使醪直接进塔中，注意醪量调节。 塔中泡沫太多 延长发酵时间，减少进醪量，减小气压，或在成熟醪中加入消泡剂。 粗塔顶温过高或过低 过高，减小进气量，加大进醪量；过低，加大蒸汽量，减小进醪量。 粗塔逃酒多 加大进汽量，提高塔低温。 粗塔塔板泡罩损坏 应停塔更换，不可拖延。 精塔逃酒率高 加大进汽量，提高塔低温，减少塔低余水位，降低进塔酒精浓度。 精塔中温猛升 关闭出酒阀，减小进汽量，增大进醪量，还应注意取油。 精塔中温低 加大取酒量或加大供汽量。 排醛管排醛效果不好 减少用水量，提高第二冷凝器的温度，增大粗塔供汽量，调整排醛管的位置。 排醛管逃酒 降低冷凝水温，检查排醛管的安装位置。 冷凝器回流小 加大进醪量，加大供汽量，少取酒。 成品氧化时间短 提高冷凝水温，加强发酵管理。 酒精浓度低，杂质含量多，且色泽不和格 加大回流比，提高冷凝的水温，适当加入NaOH溶液，多取工业酒精和排酒头，注意塔中的雾沫夹带，可适当清洗塔内存积物，防止粗塔产生翻醪现象，注意发酵岗位的管理 9 为什么氧化时间长比氧化时间短好？ 成品酒精的氧化实验(也叫做高锰酸钾实验)，常以反应时间计算，所以生产中往往把它统称为氧化时间。氧化实验的目的，是了解和鉴定成品酒精中醛类以及不饱和性的还原杂质的含量，是衡量酒精质量的一项主要指标。 根据GB39481规定，氧化实验的测定方法是取50ml试样于50ml的磨口比色管中，置150.5的水浴中10分钟，加1ml 0.005的高锰酸钾标准溶液，立即加塞颠倒摇匀并记录时间，重置水浴中至近终点时，取出比色。计算至达终点的时间，就是氧化时间。 酒精中的醛类等不饱和的还原性杂质，都能发生一定的氧化反应，而高锰酸钾是一种强氧化剂，当高锰酸钾加入试样以后，就会立即与试样中的这类杂质发生反应，从外观上看，就表现为红色减退，酒精试样中含有这类杂质越多，反应进行越快，试样中颜色减退也越快，则氧化时间就短；当试样中含有这类杂质较少时，加入标准高锰酸钾溶液后，反应进行缓馒，颜色的减退也慢，则氧化时间就长。即是说，在一定的温度内，采用标准高锰酸钾溶液来测定酒精的氧化时间时，酒精中醛类及不饱和的还原性杂质的含量与实验时颜色减退呈反比，减退越慢，氧化时间越长，杂质含量越少；减退越快，氧化时间越短，杂质含量越多。在一定的条件下，所以说氧化时间长比氧化时间短要好。 10 总醛包括哪些物质?生产中如何进行排除? 成熟醪中的总醛主要包括有甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、正戊醛、异丁醛、异戊醛、正己醛、乙缩醛、丙烯醛、丁烯醛、香草醛、糠醛等。 这些醛类物质是发酵和原料蒸煮过程中的产物，是部分醇类发生氧化、脱氢和糖类物质脱水而生成的。从醛类的重要化学性质可以知道“一切醛都可以由相应的醇去氢而制得”，例如酒精可以氧化为乙醛，甲醇可以氧化为甲醛，丙醇可以制成丙醛，糠醛可由煮料时产生。发酵醪中含有一定的醛，蒸馏后的酒精在配制白酒时，对香味能起一定的作用，但过量的醛就会产生饮用后中毒。有资料介绍，经常饮用含醛较多的酒，嗓子发干、头闷痛，并能养成较大的“酒瘾”。醛类的毒性远大于醇类，特别是甲醛和丙烯醛，当成品白酒中含有30mgl时，饮后即能对人体粘膜起刺激作用，10g即可致人于死命，所以，国家标准规定二级酒精中最高醛含量不得超过0.003g100ml。 由于醛影响成品酒精的质量，所以在生产中要尽量设法除去酒精中的醛，对于原料发酵后醛含量较多的成熟醪，一般多采用三塔式蒸馏。即在两塔蒸馏的基础上再加上一个除醛塔，专门除醛。在操作中，尽量在工艺条件允许的情况下，提高除醛塔上2*冷凝器的水温，并适当提高精馏塔2*冷凝器的水温。在精馏塔中还可适量加入NaOH溶液，使酸类物质生成沉淀物，从成品酒精中排除。在醛含量特别严重时，可适当多产工业酒精和排酒头。除上述加强蒸馏中排除醛以外，在发酵的过程中还应防止发