生物發(fā)酵制乙醇實訓裝置

一.裝置設計制造特點

（1）設計理念工廠化

本裝置以撬裝概念設計，強化學生生物化工工程化觀念，引公用工程工段，糖化工段、發(fā)酵工段、分離工段、乙醇精制工段。采用模塊化和撬裝集成化理念，讓生物發(fā)酵制乙醇過程以全流程數(shù)字化形式集中呈現(xiàn)，實現(xiàn)對發(fā)酵過程的精確控制，提高了裝置運行效率，采用廢棄糖蜜或木薯淀粉為原料，實現(xiàn)非糧原料的環(huán)境友好運行。

1、總圖設計：根據(jù)裝置使用的區(qū)域進行合理的總圖設計。

2、裝置結(jié)構設計：總體布局的規(guī)范性、合理性、美觀性、安全性，重點考慮執(zhí)行化工類裝置的各項設計規(guī)范與標準要求。

3、工藝配管設計：滿足工藝流程需要外，綜合考慮閥門、管道布置等操作元件的可操作性、檢修便利性。裝置總體采用不銹鋼拋光焊接管路連接，與螺紋連接相比外觀更加美觀。

4、環(huán)保節(jié)能設計：著重強調(diào)了系統(tǒng)中熱量重復、充分利用的控制概念，順應了目前工業(yè)過程注重環(huán)保節(jié)能的潮流，使學生在操作過程中接受潛移默化的教育，為日后走上工作崗位提前做好準備。

（2）實訓項目工廠情景化

1、讓學生熟悉生物化工裝置的基本流程和配套生產(chǎn)設備、儀表控制過程。

2、進行不同設備形式的流體輸送實訓、換熱實訓操作。

3、進行糖化、發(fā)酵、精餾反應實訓，可進行連續(xù)化發(fā)酵操作。

4、展現(xiàn)了工業(yè)中發(fā)酵過程PH、溶氧的典型控制系統(tǒng)。

5、學習糖蜜或木薯淀粉生料同步糖化連續(xù)發(fā)酵制乙醇工藝原理和工藝流程；

6、培養(yǎng)學生理解真空、加壓、機械等不同形式流體輸送方式；

7、培養(yǎng)對自吸式發(fā)酵罐結(jié)構以及構成的認知，學會使用夾套釜進行加熱、冷卻控制；

8、掌握生物發(fā)酵罐的加料和輔助物料的定量加料操作；

9、學習發(fā)酵液多種過濾形式的工藝流程與工藝操作；

10、了解葉濾器、陶瓷膜過濾器、納濾膜過濾器的結(jié)構；

11、學習低濃度乙醇通過繆塔提純的工藝流程與工藝操作；

12、了解精餾塔、再沸器、塔頂冷凝器的結(jié)構；

13、培養(yǎng)學生學習溫度傳感器、壓力傳感器、壓力表、流量傳感器、流量計

14、液位計、pH計、溶氧儀等儀表的使用與拆裝；

15、培養(yǎng)學生學習溫度控制、壓力控制、流量控制、pH計、溶氧控制、液位控制、攪拌速率控制等工藝參數(shù)控制方法；

16、培養(yǎng)學生學習各操作工段遠程監(jiān)控、流程組態(tài)的切換，實現(xiàn)手動控制和自動控制方式的切換、遠程監(jiān)控、實時報警監(jiān)測；

17、培養(yǎng)學生安全操作意識和團隊配合操作意識，學會使用中控系統(tǒng)進行多工段現(xiàn)場觀察：

（3）裝置布局工程化

1、布置體現(xiàn)化工反應裝置的工程化布局，帶操作平臺、斜梯、直梯，體現(xiàn)工業(yè)布局特點。

2、滿足學生對反應釜生產(chǎn)的認知、深入了解、操作要求。

3、進行泵、電加熱設備、容器、換熱器等設備操作的訓練。

4、可實現(xiàn)手動控制和自動控制，實時顯示過程數(shù)據(jù)，有工控柜，可接入DCS系統(tǒng)，進行DCS控制。

二.裝置培訓功能

1、生物發(fā)酵崗位技能：具備定量加料功能、實現(xiàn)糖化、好氧厭氧發(fā)酵、發(fā)酵、種子培養(yǎng)等反應體系、具備蒸汽滅菌、夾套換熱、空氣倒料的功能、恒溫水浴可實現(xiàn)溫度自控，滿足發(fā)酵罐反應溫度的需求。

2、過濾分離崗位技能：具備定量加料功能、實現(xiàn)板框過濾或微濾超濾過程操作，可進行固液分離、實現(xiàn)膜分離操作，可過濾蛋白、色素等大分子。

3、篩板精餾崗位技能：篩板塔精餾全回流、部分回流等操作；

4、傳熱體系崗位技能：冷熱風機啟停、水冷卻器操作、預熱器操作、疏水閥操作等；

5、流體輸送崗位技能：原料泵開停車及流量調(diào)節(jié)、泵的故障聯(lián)鎖，并引入了法蘭盲板管理理念，更加貼近實際操作；

6、就地及遠程控制崗位技能：現(xiàn)場操作報表的制作、記錄，現(xiàn)場控制臺儀表與微機通訊，實時數(shù)據(jù)采集及過程監(jiān)控；總控室控制臺DCS與現(xiàn)場控制臺通訊，各操作工段切換、遠程監(jiān)控、流程組態(tài)的上傳下載，裝置操作報表的制作與填寫等。