年產(chǎn)15萬噸味精發(fā)酵車間設(shè)計說明-wenkub
2023-05-03 12:13:05 本頁面
【正文】 省去一級冷卻設(shè)備［4］。粗品經(jīng)提純、加工、包裝，得到成品。 2 發(fā)酵罐及種子罐的設(shè)計與選型 味精工廠發(fā)酵車間的物料衡算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （1）查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》P326表3 味精行業(yè)國家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［5］，選用主要指標(biāo)如表1表1 味精發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)數(shù)生產(chǎn)規(guī)模t/a15000（味精）生產(chǎn)方法中糖發(fā)酵，一次等電點提取年生產(chǎn)天數(shù)d/a300產(chǎn)品日產(chǎn)量t/a50產(chǎn)品質(zhì)量純度%99倒灌率%發(fā)酵周期h48發(fā)酵初糖Kg/m3150淀粉糖轉(zhuǎn)化率%95糖酸轉(zhuǎn)化率%48麩酸谷氨酸含量%90谷氨酸提取率%80味精對谷氨酸產(chǎn)率%112（2）主要原材料質(zhì)量指標(biāo) 淀粉原料的淀粉含量為80%，含水14%。 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算 首先計算生產(chǎn)1000kg純度為100%的味精需耗用的原輔材料及其他物料量。具體計算結(jié)果如表2物料名稱生產(chǎn)1t味精（100%）的物料量15000t/a味精生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液（m3）105783二級種液（m3）4695發(fā)酵水解用糖（kg）2349107105二級種培養(yǎng)用糖（kg）105水解糖總量（kg）107105淀粉(kg)107105尿素（或液氨）106104糖蜜（kg）1063495氯化鉀（kg）105磷酸氫二鈉（kg）104硫酸鎂（kg）105479泡敵（kg）105470植物油（kg）1051175谷氨酸（kg）89310744650表2 15000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡算 設(shè)備設(shè)計與選型 發(fā)酵罐 （1）發(fā)酵罐的選型 選用機械渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐（2）生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 ①發(fā)酵罐容積的確定：選用200m3罐 ②生產(chǎn)能力的計算：現(xiàn)每天生產(chǎn)99%純度的味精50t，谷氨酸的發(fā)酵周期為48h(包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時間)。實際產(chǎn)量驗算：富裕量 能滿足產(chǎn)量要求（3）主要尺寸的計算：取高徑比 H：D=2：1[6] 則有：H=2D；解方程得： 取D=5mH=2D=10m；封頭高： 封頭容積 ：V封=（m3）圓柱部分容積：V筒=197m3驗算全容積V全：V全=V’全符合設(shè)計要求，可行。h以等P0/V為基準(zhǔn)[6]放大求得：（6）攪拌軸功率的計算 淀粉水解糖液低濃度細(xì)菌醪，可視為牛頓流體。 ②擋板：本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設(shè)擋板 ③密封方式：本罐采用雙面機械密封方式，處理軸與罐的動靜問題?，F(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為300mm，則兩直管距離為600mm，兩端彎管總長度為：Ⅲ 冷卻管總長度L計算：由前知冷卻管總面積現(xiàn)取無縫鋼管φ894mm，每米長冷卻面積為則:冷卻管占有體積：Ⅳ 每組管長L0和管組高度：另需連接管8m：可排豎式直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封頭250mm。（9）發(fā)酵罐壁厚的計算①計算法確定發(fā)酵罐的壁厚S （cm）式中 P——設(shè)計壓力，現(xiàn)取P= D——發(fā)酵罐內(nèi)經(jīng)，D=500cm 〔σ〕——A3鋼的應(yīng)用應(yīng)力，〔σ〕=127MPa φ——焊接縫隙， φ= C——壁厚附加量（cm）式中 C1——鋼板負(fù)偏差，現(xiàn)取C1= C2——為腐蝕余量，現(xiàn)取C2=2mm C3——加工減薄量，現(xiàn)取C3=0選用14mm厚A3鋼板制作。管徑：取無縫管φ1334mm，〉118mm，認(rèn)為合適。利用氣態(tài)方程式計算工作狀態(tài)下的風(fēng)量Qf[8]取風(fēng)速v=25m/s，則風(fēng)管截面積Ff為則氣管直徑d氣為：因通風(fēng)管也是排料管，故取兩者的大值。 （1）二級種子罐容積和數(shù)量的確定 ①二級種子罐容積的確定：接種量為2%計算，則種子罐容積V種2為：式中 V總——發(fā)酵罐總?cè)莘e（m3）② 二級種子罐個數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對應(yīng)上料。H：D=2：1，則種子罐總?cè)莘e量V39。封=（m3）封頭表面積： S封=圓筒容量 ： 不計上封頭容積 ： 校核種子罐總?cè)莘eV39。℃）Ⅲ 平均溫差：發(fā)酵溫度32℃；水初溫20~23℃，取23℃；水終溫27℃，則平均溫差：Ⅳ 需冷卻面積F： Ⅴ 核算夾套冷卻面積：按靜止液深確定夾套高度： 靜止液體浸沒筒體高度 ： 液深 ： 夾套可能實現(xiàn)的冷卻面積為封頭表標(biāo)面積S封與圓筒被液體浸沒的筒體為表面積S筒之和：夾套高度應(yīng)不高于動態(tài)時的液面高度，因高于液面的傳熱面積，并沒有起多少冷卻作用。i 計算Rem[8]式中 D——攪拌器直徑，D= N——攪拌器轉(zhuǎn)速， ρ——醪液密度，ρ=1050 kg/m3 μ——醪液粘度， μ=103NⅥ 進(jìn)出物料管：該管為物料進(jìn)口，管底距罐底25~60mm之間，現(xiàn)取30mm向下單管。一級種子罐個數(shù)的確定：一級種子罐與二級種子罐對應(yīng)上料。能滿足生產(chǎn)要求。數(shù)量與一級種子罐數(shù)量一致，共6只。④進(jìn)出氣管：進(jìn)出氣管直徑可取與設(shè)備通風(fēng)管一致，即φ1334無縫管⑤數(shù)量：分過濾器與發(fā)酵罐相配合，每罐一個，共需11臺。[3]高孔榮．發(fā)酵設(shè)備，中國輕工業(yè)出版社，1991：15。[7]黎潤鐘．發(fā)酵工廠設(shè)備，中國輕工業(yè)出版社，1991。[11]何銘新等．機械制圖，高等教育出版社，1997。[15]英漢生物化學(xué)詞典，科學(xué)出版社，1983。 Sons, INC. York.。5%三，設(shè)計任務(wù)：1確定原料配比2進(jìn)行方法論證，確定生產(chǎn)方案，生產(chǎn)工藝3確定原料的配比和生產(chǎn)方案進(jìn)行物料和熱量衡算，列出啤酒生產(chǎn)的衡算表4，進(jìn)行設(shè)備計算：確定發(fā)酵罐的體積和高徑比，計算其尺寸5．畫出整個發(fā)酵車間帶控制點的工藝圖（CAD 電子文本）6．畫出發(fā)酵罐的設(shè)備圖
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