生物发酵制乙醇实践装置

生物发酵制乙醇实践装置一.装置设计制造特点

（1）设计理念工厂化

本装置以撬装概念设计，强化学生生物化工工程化观念，引公用工程工段，糖化工段、发酵工段、分离工段、乙醇精制工段。采用模块化和撬装集成化理念，让生物发酵制乙醇过程以全流程数字化形式集中呈现，实现对发酵过程的精确控制，提高了装置运行效率，采用废弃糖蜜或木薯淀粉为原料，实现非粮原料的环境友好运行。

1、总图设计：根据装置使用的区域进行合理的总图设计。

2、装置结构设计：总体布局的规范性、合理性、美观性、安全性，重点考虑执行化工类装置的各项设计规范与标准要求。

3、工艺配管设计：满足工艺流程需要外，综合考虑阀门、管道布置等操作元件的可操作性、检修便利性。装置总体采用不锈钢抛光焊接管路连接，与螺纹连接相比外观更加美观。

4、环保节能设计：着重强调了系统中热量重复、充分利用的控制概念，顺应了目前工业过程注重环保节能的潮流，使学生在操作过程中接受潜移默化的教育，为日后走上工作岗位提前做好准备。

（2）实训项目工厂情景化

1、让学生熟悉生物化工装置的基本流程和配套生产设备、仪表控制过程。

2、进行不同设备形式的流体输送实训、换热实训操作。

3、进行糖化、发酵、精馏反应实训，可进行连续化发酵操作。

4、展现了工业中发酵过程PH、溶氧的典型控制系统。

5、学习糖蜜或木薯淀粉生料同步糖化连续发酵制乙醇工艺原理和工艺流程；

6、培养学生理解真空、加压、机械等不同形式流体输送方式；

7、培养对自吸式发酵罐结构以及构成的认知，学会使用夹套釜进行加热、冷却控制；

8、掌握生物发酵罐的加料和辅助物料的定量加料操作；

9、学习发酵液多种过滤形式的工艺流程与工艺操作；

10、了解叶滤器、陶瓷膜过滤器、纳滤膜过滤器的结构；

11、学习低浓度乙醇通过缪塔提纯的工艺流程与工艺操作；

12、了解精馏塔、再沸器、塔顶冷凝器的结构；

13、培养学生学习温度传感器、压力传感器、压力表、流量传感器、流量计

14、液位计、pH计、溶氧仪等仪表的使用与拆装；

15、培养学生学习温度控制、压力控制、流量控制、pH计、溶氧控制、液位控制、搅拌速率控制等工艺参数控制方法；

16、培养学生学习各操作工段远程监控、流程组态的切换，实现手动控制和自动控制方式的切换、远程监控、实时报警监测；

17、培养学生安全操作意识和团队配合操作意识，学会使用中控系统进行多工段现场观察：

（3）装置布局工程化

1、布置体现化工反应装置的工程化布局，带操作平台、斜梯、直梯，体现工业布局特点。

2、满足学生对反应釜生产的认知、深入了解、操作要求。

3、进行泵、电加热设备、容器、换热器等设备操作的训练。

4、可实现手动控制和自动控制，实时显示过程数据，有工控柜，可接入DCS系统，进行DCS控制。

二.装置培训功能

1、生物发酵岗位技能：具备定量加料功能、实现糖化、好氧厌氧发酵、发酵、种子培养等反应体系、具备蒸汽灭菌、夹套换热、空气倒料的功能、恒温水浴可实现温度自控，满足发酵罐反应温度的需求。

2、过滤分离岗位技能：具备定量加料功能、实现板框过滤或微滤超滤过程操作，可进行固液分离、实现膜分离操作，可过滤蛋白、色素等大分子。

3、筛板精馏岗位技能：筛板塔精馏全回流、部分回流等操作；

4、传热体系岗位技能：冷热风机启停、水冷却器操作、预热器操作、疏水阀操作等；

5、流体输送岗位技能：原料泵开停车及流量调节、泵的故障联锁，并引入了法兰盲板管理理念，更加贴近实际操作；

6、就地及远程控制岗位技能：现场操作报表的制作、记录，现场控制台仪表与微机通讯，实时数据采集及过程监控；总控室控制台DCS与现场控制台通讯，各操作工段切换、远程监控、流程组态的上传下载，装置操作报表的制作与填写等。