化工學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)—年產(chǎn)30000噸味精廠發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型-文庫(kù)吧
2025-07-22 07:31 本頁(yè)面
【正文】 m540L900mm1800mm250mm2300mm1500mm3000mm400mm3800mm10m31800mm3600mm475mm4550mm20m32300mm4600mm615mm5830mm50m33100mm6200mm815mm7830mm100m34000mm8000mm1040mm10080mm100m3200m35000mm10000mm1300mm12600mm197m3不計(jì)上封頭的容積全容積攪拌槳直徑攪拌轉(zhuǎn)數(shù)電動(dòng)機(jī)功率攪拌軸直徑冷卻方式112mm470r/min25mm夾套112L123L135mm400r/min25mm夾套218L239L168mm360r/min25mm夾套595L649L245mm265r/min35mm夾套315mm220r/min35mm夾套525mm160r/min50mm夾套630mm145r/min13kW65mm夾套770mm125r/min23kW80mm列管51m31050mm110r/min55kW110mm列管109m3118m31350mmΔΔΔ列管213m3230m31700mmΔΔΔ列管 近幾年，隨著味精生產(chǎn)的不斷發(fā)展，產(chǎn)量迅速增加，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，作為發(fā)酵生產(chǎn)最關(guān)鍵的設(shè)備——發(fā)酵罐也在不斷向大型化的方向發(fā)展。在發(fā)酵設(shè)備向大型化發(fā)展的同時(shí)，人們更加重視對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。通過(guò)改進(jìn)設(shè)備，增強(qiáng)了設(shè)備性能，降低造價(jià)，節(jié)約能源，提高了效益。應(yīng)用新的現(xiàn)代化技術(shù)成果來(lái)提高設(shè)計(jì)水平，增加技術(shù)含量，不斷改進(jìn)發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是現(xiàn)在和今后的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)獨(dú)立研發(fā)設(shè)計(jì)的790m3超大型發(fā)酵罐2006年已成功投產(chǎn)，該設(shè)備由沈陽(yáng)宏成生物工程技術(shù)研發(fā)中心設(shè)計(jì)的，這是至今國(guó)內(nèi)外最大容積的谷氨酸發(fā)酵罐[2]。此設(shè)備充分考慮了傳質(zhì)。傳熱、溶氧、功耗、細(xì)菌生長(zhǎng)和發(fā)酵水平諸多因素。該設(shè)備投產(chǎn)、運(yùn)行穩(wěn)定，控制性能好，發(fā)酵產(chǎn)酸率和轉(zhuǎn)化率都比較高。2 論文設(shè)計(jì)理念與方案 本論文擬選擇味精發(fā)酵生產(chǎn)中最關(guān)鍵的設(shè)備，發(fā)酵罐作為設(shè)計(jì)主題，并以年產(chǎn)30000噸為規(guī)模進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，并決定選用歷史比較悠久，資料較齊全的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，作為論文的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)常識(shí)，一個(gè)良好的發(fā)酵罐應(yīng)滿足下列要求：①結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，經(jīng)得起蒸汽的反復(fù)滅菌，內(nèi)壁光滑，耐腐性好，以利于滅菌徹底和減小金屬離子對(duì)生物反應(yīng)的影響；②有良好的氣液固接觸和混合性能以及高效的熱量、質(zhì)量、動(dòng)量傳遞性能；③在保持生物反應(yīng)要求的前提下，降低能耗；④有良好的熱量交換性能，以維持生物反應(yīng)最是溫度；⑤有可行的管道比例和儀表控制，適用于滅菌操作和自動(dòng)化控制。本論文設(shè)計(jì)原理是基于強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱等操作，將生物體活性控制在最佳狀態(tài)，降低總的操作費(fèi)用。另外，發(fā)酵罐內(nèi)部狀態(tài)也是不可忽視的影響因素。 初步確定主要技術(shù)指標(biāo)如表12所示。表12 主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)數(shù)生產(chǎn)規(guī)模t/a30000(味精)生產(chǎn)方法采用淀粉原料，雙酶法糖化，中初糖發(fā)酵流加高糖，等電點(diǎn)離子交換法提取的工藝年生產(chǎn)天數(shù)d/a300產(chǎn)品日產(chǎn)量t/d100產(chǎn)品質(zhì)量純度99%設(shè)想設(shè)計(jì)分發(fā)酵罐應(yīng)該包括空罐滅菌蒸汽用量計(jì)算和發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型兩個(gè)部分，發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量計(jì)算有助于發(fā)酵罐的改進(jìn)，達(dá)到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。其次還應(yīng)該選擇發(fā)酵罐罐。決定發(fā)酵罐罐體的尺寸、各部結(jié)構(gòu)、攪拌功率、壁厚和容積等計(jì)算，此外，還應(yīng)該繪出發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖和發(fā)酵設(shè)備圖。根據(jù)以上思路，初步考慮論文進(jìn)行過(guò)程可以分為四個(gè)階段：第一階段：查閱資料、構(gòu)思、初步考慮發(fā)酵罐及相關(guān)設(shè)備輪廓。第二階段：論文進(jìn)行實(shí)施階段，包括計(jì)算、繪圖等。第三階段：論文寫(xiě)作、完善數(shù)據(jù)階段。第四階段：遞交初稿，根據(jù)導(dǎo)師要求修改、定稿，準(zhǔn)備答辯。3 論文設(shè)計(jì)主體 發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量計(jì)算 發(fā)酵罐體加熱用蒸汽量 發(fā)酵罐公稱容積200m3，材料為碳鋼，(kg℃)，(表壓)滅菌，(表壓)下，由20℃升至127℃，維持1h[2]。其蒸氣用量為：() 式中 ——(表壓)蒸汽熱焓，kJ/kg[2] ——，127℃時(shí)蒸汽凝結(jié)水熱焓，kJ/kg[2] 每日用蒸汽量為：() 平均用蒸汽量為：() 填充發(fā)酵罐空間所需蒸汽量 公稱容積200m3發(fā)酵罐的全容積為230m3，其蒸氣用量為：() 式中 ρ
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