燃料乙醇生产技术

学习情景一走进燃料乙醇生产企业1

【学习目的】1

基础知识：生物质能源及燃料乙醇概念1

一、生物质能源概念1

二、燃料乙醇概念2

三、燃料乙醇的现状和展望2

单元生产：参观燃料乙醇生产企业7

一、了解燃料乙醇生产企业的组织机构7

二、学习燃料乙醇生产的管理理念7

三、燃料乙醇的生产原料与生产流程8

【本章小结】11

【思考题】12

学习情景二燃料乙醇生产技术——原料及原料预处理13

【学习目的】13

【岗位要求】13

基础知识：原料特性及原料预处理的方法流程13

一、燃料乙醇生产的原料13

二、原料预处理19

三、原料预处理的知识点21

单元生产：原料预处理的主要设备及其操作28

一、鲜木薯原料预处理的主要设备及其操作28

二、干木薯原料预处理的主要设备及其操作32

三、糖蜜原料预处理的主要设备及其操作36

四、甜菜原料预处理的主要设备及其操作38

五、纤维质原料预处理的主要设备及其操作40

六、玉米原料预处理的主要设备及其操作41

案例分析44

一、某3万吨/年乙醇工厂薯干粉碎的工艺指标及操作44

二、原料预处理调浆浓度对生产影响的分析46

实训项目46

一、鲜木薯清洗岗位的操作46

二、小型粉碎机操作47

【本章小结】47

【思考题】48

学习情景三液化、糖化生产技术49

【学习目的】49

【岗位要求】49

基础知识：液化、糖化生产技术概述49

一、液化、糖化基础知识49

二、液化、糖化的知识点和技能要求50

单元生产：液化、糖化的主要设备及其操作58

一、液化、糖化流程58

二、液化、糖化设备的操作58

案例分析66

一、液化喷射器的操作66

二、糖化的操作68

三、淀粉酶的使用69

四、糖化酶的使用70

实训项目71

一、利用淀粉酶水解糊化木薯淀粉71

二、利用糖化酶水解糊化淀粉72

三、蒸煮罐和糖化罐分组操作74

【本章小结】76

【思考题】77

学习情景四发酵生产技术78

【学习目的】78

【岗位要求】78

基础知识：发酵技术概述78

一、发酵生产技术简介78

二、发酵工段岗位的知识点和技能要求88

三、发酵工的职业标准和基本要求90

单元生产：发酵的主要设备及其操作92

一、主发酵罐及其操作93

二、酵母罐及其操作96

三、发酵处理设备及其操作96

四、酒母的制备96

五、CO2的洗涤回收101

案例分析102

一、发酵罐的操作102

二、玉米连续发酵108

三、发酵程度的确定110

实训项目111

乙醇酵母的培养111

【本章小结】112

【思考题】113

学习情景五乙醇蒸馏生产技术114

【学习目的】114

【岗位要求】114

基础知识：乙醇蒸馏生产技术概述115

一、蒸馏概述115

二、乙醇蒸馏和精馏的知识点与技能115

单元生产：乙醇蒸馏的主要设备及其操作119

一、乙醇蒸馏流程119

二、乙醇蒸馏主要设备及其操作122

三、杂醇油的提取分离134

四、回流比的控制134

案例分析135

三塔差压蒸馏装置的运行与操作135

实训项目143

一、观察实训蒸馏装置设备结构、布置、流程走向143

二、分组进行两塔蒸馏装置的操作143

【本章小结】147

【思考题】147

学习情景六乙醇脱水生产技术148

【学习目的】148

【岗位要求】148

基础知识：乙醇脱水生产技术概述148

一、乙醇脱水概述148

二、乙醇脱水的知识点和技能149

单元生产：乙醇脱水的主要设备及其操作151

一、乙醇脱水流程151

二、乙醇脱水主要设备及其操作152

案例分析154

分子筛脱水装置及其操作154

实训项目158

一、观察脱水装置及分子筛的结构158

二、分组进行脱水操作158

【本章小结】160

【思考题】160

学习情景七燃料乙醇生产废水处理技术161

【学习目的】161

【岗位要求】161

基础知识：乙醇生产废水处理概述161

一、废水处理的概况和手段161

二、乙醇废水及其处理概况163

单元生产：废水处理的主要设备及其操作165

一、木薯原料乙醇废水处理的主要设备及其操作165

二、糖蜜原料乙醇废水处理的主要设备及其操作175

三、玉米原料乙醇废水处理的主要设备及其操作178

案例分析180

一、糖蜜原料乙醇废水处理（蒸发浓缩操作）180

二、2500m3/d木薯燃料乙醇废液治理设计方案182

实训项目190

一、利用絮凝沉淀方法处理乙醇废水190

二、废水处理的操作实践与学习方案制订191

【本章小结】191

【思考题】192

附录193

附1相关工种的岗位设置和职业标准193

附2清洁生产标准酒精制造业（HJ 581—2010）196

附3对糖化醪总糖和还原糖的测定200

附4糖度、温度更正表（20℃）202

附5乙醇体积分数、质量分数、密度对照表204

附6乙醇计示值换算成20℃时的乙醇浓度（乙醇度）207

附7乙醇工业关键词中英文对照210

附8燃料乙醇的国家标准与检测方法218

参考文献219

本书按生产过程的导向来设置学习情景，每个学习情景又以一个完整的、典型的、规范的、通用的工作过程为主线来编写。本书理论以“够用”为度，适度介绍工业微生物菌种的选育与保藏、发酵工艺条件优化、发酵机制、工程单元操作、发酵生产设备等岗位基本知识；重点介绍了以木薯为主要原料的燃料乙醇生产技术，以及相关工作岗位所需要的实际操作技能。本书将实训内容与理论知识融合，由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计与综合运用，符合认知规律和教学规律。每个情景均设计有学习目标、小结和思考题；本书图文并茂并附有教学光盘以方便读者学习掌握。
本书适用于高职高专院校生物技术类专业教学使用，也可供其他专业师生和从事生物技术工作的科技人员使用。