【正文】 . =(L) (7) 加珍珠巖量 ： (為糖液 的 %) %=(kg) ⑻ 濾渣產(chǎn)量 ： (含水 70%廢珍珠巖 ) %701 ? =(kg) ⑼ 生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)入的蒸汽和洗水量 ： ＋ － 357420－ (3)－ =(kg) ⑽ 衡算結(jié)果： 年產(chǎn) 萬(wàn)噸味精 )根據(jù)總物料衡算 ， 日投入工業(yè)淀粉 噸 . 表 4 制糖工序物料衡算匯總 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 項(xiàng)目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 工業(yè)淀粉 1000 102120 糖液 配料水 2500 255300 濾渣 液化酶 CaCl2 糖化酶 珍珠巖 洗水和蒸汽 累計(jì) 累計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 13 連續(xù)滅菌和 發(fā)酵工序的物料衡算 ⑴ 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量： ① 1000kg 工業(yè)淀粉 ， 得到 24%的糖液 kg， 發(fā)酵初始糖濃度 ， 其數(shù)量為 ： % % ? =(L) g/dl的糖液相對(duì)密度為 ，糖液質(zhì)量為： =(kg) ② 配料 按放罐液體積計(jì)算 ： %% =(L) 玉米漿 ： %(w/v)=(kg) 甘蔗糖蜜 ： %(w/v)=(kg) 無(wú)機(jī)鹽 (P、 Mg、 K 等 ) %(w/v)=(kg) 配料用水 ： 配料時(shí)培養(yǎng)基中含糖量不低于 19%， 向 24%的糖液中加水量為 ： %19 % ? － =(kg) ③ 滅菌過(guò)程中加入蒸汽量及補(bǔ)水量 ： － － － 2－ =(kg) ④ 發(fā)酵零小時(shí)數(shù)量驗(yàn)算 ： ＋ ＋ 2＋ ＋ =(kg) 其體積為 =(L)， 與以上計(jì)算一致 . ⑵ 接種量 ： 1%(w/v)=(L). =(kg) ⑶ 發(fā)酵過(guò)程加液氨數(shù)量為發(fā)酵液體積的 %.則液氨的量為 ： %(w/v)=(kg) 液氨溶重為 ， 則液氨的體積為 ： 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 14 =(L) ⑷ 加消泡劑的量為發(fā)酵液的 %， 消泡劑的量為 ： %(w/v)=(kg) 消泡劑的相對(duì)密度為 ， 其體積為 ： =(L) ⑸ 發(fā)酵過(guò)程從排風(fēng)帶走的水分： 進(jìn)風(fēng) 25176。C ) ⑸ 中和加水量 ： － － － =(kg) ⑹ 產(chǎn) MSG 量： 產(chǎn) 100%MSG 量，精制 收率 95%，產(chǎn) 100%MSG 量為： 95%=(kg) ⑺ 產(chǎn)母液量 ： 母液平均含 MSG 量 25%(w/v). %25 %52 7 5 2 2 1 ?? =(L) 母液的相對(duì)密度為 ， 則其質(zhì)量為 ： =(kg) ⑻ 廢濕活性炭數(shù)量 ： 濕炭含水 75% %751 ? =(kg) ⑼ MSG 分離調(diào)水洗水量 ： 5%=(kg) ⑽ 中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過(guò)程中蒸發(fā)出的水量 ： ＋ － － － =(kg) ⑾ 物料衡算匯總： 年產(chǎn) 萬(wàn)噸商品味精日投工業(yè)淀粉 噸 ， 精制工序的物料衡算匯總見(jiàn)表7： 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 18 表 7 精制工序物料衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉及匹配物料(kg) t/d 項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉之匹配物料(kg) t/d 90% Glu 100% Glu Na2CO3 母液 活性炭 廢炭 中和加水 蒸發(fā)水量 分離洗水量 累計(jì) 累計(jì) 熱量衡算 熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來(lái)的熱平衡方程表示如下 ： Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6[7] 式中 ： Q1— 物料帶入的熱量 (J) Q2— 蒸汽熱量 (J) Q3— 各種熱效應(yīng) ， 如發(fā)酵熱 ， 稀釋熱 ， 溶解熱等 (J) Q4— 物料帶走熱量 (J) Q5— 消耗設(shè)備上熱量 (J) Q6— 設(shè)備向外界散失熱量 (J) 液化工序熱量衡算 ⑴ 液化加熱蒸汽量： 加熱蒸汽消耗量 (D)可按下式計(jì)算 ： D= ???I ttGC )( 12 式中 ： G— 淀粉漿量 (kg/h) C— 淀粉漿比熱容 [KJ/(kgC 時(shí) λ=， 100176。176。 C 加熱至 100176。C ， 則蒸汽高峰量為 ： 2060 =(kg/h) 以上兩項(xiàng)合計(jì) ， 平均 量 ＋ =(kg/h)=(t/h) 每日用量 24=(t/d) 高峰量 +=(kg/h) ⑶ 液化液冷卻用水： 使用板框換熱器 ， 將物料由 100176。C ， 需冷卻水量 (W)為： W=)( )651 0 0() 7 9 71 4 9 1 0( ?? ????=(kg/h)即 (t/d) 糖化工序熱量衡算 ⑴ 日產(chǎn) 24%的糖液 噸 即 ： =(m3)， 糖化操作周期 30h 其中糖化時(shí)間 25h， 糖化罐 300 m3，裝料 200m3， 需糖化罐數(shù) ： 3025 =(臺(tái) )取 3 臺(tái) . ⑵ 液化液冷卻用水： 使用板式換熱器 ， 使糖化液 (經(jīng)滅后 )由 85176。C ， 平均用水量為 ： W=)2045( )6085( ??? ????=(kg/h) 要求在 2 h 內(nèi)把 200 m3 液糖液冷卻到 40176。 滅菌加熱過(guò)程中用 (表壓 )I=2743 KJ/kg， 使用板式換熱器將物料由 20176。C 升到 45176。C )] 每天用蒸汽量 ： 34=(t/d) 高峰用蒸汽量： 6=(t/h) 平均用蒸汽量： (t/h) ⑵ 培養(yǎng)液冷卻用水量 ： 由 120176。C 升至 45176。C 升至127176。h 通過(guò)冷卻水帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算： 在最熱季節(jié)，發(fā)酵放熱高峰期，測(cè)定冷卻水量及進(jìn)出口溫度，然后即可算出最大發(fā)熱量 Q 最大 ， [KJ/(m3C ) t— 1h 內(nèi)發(fā)酵液溫度升高數(shù) (176。h) 200 m3 發(fā)酵罐 ， 裝料量 140 m3 使用新鮮水 ， 冷卻水進(jìn)口溫度 10176。C 降至 5176。C )] 中和時(shí) H2SO4 對(duì)水的溶解熱為 92KJ/mol， 6h 加 98% H2SO411620kg， 其溶解熱沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 25 為 ： %986 %9811620? ?92=(KJ)(可忽略 ) 6? =333(kw) 每天運(yùn)轉(zhuǎn) 6 臺(tái) ， 總制冷量 ： 3336=1998(kw) 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程的熱量衡算 年產(chǎn) 萬(wàn)噸商品味精 ， 日產(chǎn) 100% 噸 ， 選用 25 m3 強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐 ，濃縮結(jié)晶罐操作周期 24h， 其中輔助時(shí)間 4 h， 每罐產(chǎn) 100%MSG10 噸 ， 需結(jié)晶罐臺(tái)數(shù) ： ? =(臺(tái) ) 取 9 臺(tái) . 式中 ： — 每罐投入的晶種量 (t) ⑴ 熱平衡與計(jì)算加熱蒸汽量： 每罐投入 40g/dl的中和脫色液 (俗稱(chēng)原液 )23 m3， 流加 30g/dl 母液 32 m3， 過(guò)程中加水 6 m3， 在 70176。C )。176。C ， 70176。C ， 相對(duì)濕度 ? =70%， 通過(guò)加熱器使空氣升至 80176。 = t/h=79(kg/h) 18176。176。176。C 時(shí)空氣的比容為 (m3/kg) 實(shí)際消耗空氣量 ： =(m3/kg) 耗用蒸汽量 (D)， 使用 (表壓 )蒸汽加熱 ， 熱損失按 15%計(jì)算 ： D= 0 7 0 6 3 8 8 8) 0 4( ? ??? =(kg/h) 每天用蒸汽量 ： 16=(t/d) 平均每小時(shí)用蒸汽量 ： =(t/h) 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 29 生產(chǎn)過(guò)程耗用蒸汽衡算匯總 每日用蒸汽量為 ： ： t/ %MSG單耗蒸汽量為 ： / = 以上計(jì)算不包括采暖及生活用蒸汽 .蒸汽衡算匯總見(jiàn)表 8： 表 8 生產(chǎn)過(guò)程耗用蒸汽匯總表 生產(chǎn)工序 日用量 (t/d) 平均量 (t/h) 高峰量 (t/h) 液化糖化 連消 發(fā)酵罐空消 精制 干燥 中和脫色 空氣凈化及其它 43 2， 累計(jì)
。176。176。C ， I1=(KJ/kg 絕干空氣 )。C 。C ，需加二次水。C 蒸汽焓 (KJ/kg) ⑦ 隨結(jié)晶 MSG 帶走熱量 ： Q 出晶 =1010370= ? (KJ) 需外界供給熱量 ： Q=(Q 母 ＋ Q 二 蒸 ＋ Q 出晶 )－ (Q 來(lái)料 ＋ Q 來(lái)水 ＋ Q 來(lái)晶 ＋ Q 晶熱 )=( ? ＋ 810＋ 610 )－ ( 610 ＋ 510 ＋ 410 ＋ 510 )=107(KJ) 計(jì)算蒸汽用量 ： 每罐次用蒸汽量 ： 熱損按 5%折算 ， 通蒸汽為 (表壓 ) D=)535271 7( 7?? ?=45830(kg/罐次 ) 式中： 2171— mPa(表壓 )下的蒸汽焓 (KJ/kg) 535— mPa(表壓 )下的凝結(jié)水焓 (KJ/kg) 每罐濃縮結(jié)晶器時(shí)間 小時(shí)耗蒸汽高峰量 ： 2045830 =2292(kg/ h) 9 臺(tái)罐 (實(shí)際是 臺(tái) )同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量 ： 2292=18759(kg/ h) 每日用蒸氣量： 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 27 18759=(kg/ d)=(t/d) 每小時(shí)平均用蒸汽量 ： =(t/h) ⑵ 冷卻二次蒸汽所消耗冷卻水量 ： ① 二次蒸汽數(shù)量 ， 即水蒸發(fā)速度 ： 20 2063223 ??? =(m3 水 /h) ② 冷卻水用量 ： 使用循環(huán)水 ， 進(jìn)口溫度 30176。176。C ， 比熱 KJ/(kgC /h，基冷量為 ： 1461032= ? (KJ/h) 式中 ： — 發(fā)酵液比熱容 [KJ/(kgC ，冷卻水用量 (W)： W=)1020( 4?? ??=100500(kg/h)=100(t/h) 日運(yùn)轉(zhuǎn) 6 臺(tái) ， 高峰用水量 ： 1006=600(t/h) 日用水量 ： 60024=11520(t/d) 平均用水量 ： 2411520 =480(t/h) 式中 ： — 各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù) 谷氨酸提取工序冷量衡算 等電罐 200 m3，裝液量 146m3， 相對(duì)密度 。h)] V— 發(fā)酵液體積 (m3) 以上四種方法，以 (3)(4)比較簡(jiǎn)單使用。h)] 式中 ： G— 發(fā)酵液重量 (kg) C— 發(fā)酵液比熱容 [KJ/(kgC )] 200m3 發(fā)酵罐的表面積為 201 ㎡ ， 耗用蒸汽量 ： D 損 = )2070( ?? ??? =(kg) ④ 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 ： )2070( ?? ???? =(kg) 式中 ： — 附壁水平均厚度 (1mm) 1000— 水密度 (kg/m3) ⑤ 滅菌過(guò)程蒸汽滲漏 ， 取總汽消耗量的 5%， 空罐滅菌蒸汽消耗量 。C 。176。C ， 再用水冷卻至 35176。 每罐滅菌時(shí)間 3h， 輸料流量 ： =(t/h) 消毒滅菌用蒸汽 量 (D)： D= 4 0 2 8 0 3 .9 7 (1 2 0 7 5 )2 7 4 3 1 2 0 4 .1 2? ? ???=3212(kg/h)≈(t/h) 式中 ： 為糖液的比熱容 ， [KJ/(kgC ， 再加熱至 120176。 200 m3 發(fā)酵罐裝料系數(shù) ， 每罐產(chǎn) 10