年產(chǎn)5萬噸味精工廠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書-預(yù)覽頁
【正文】 l 、heat and choose the equipment . Finally draw out the fermentation process flow diagram and floor plan.The technological process of this design is: Fermentation pretreatment（Seed development；Pretreatment of raw materials；System sterile air）→fermentation→Isoelectric Sugar fermentation。了解味精發(fā)酵的工藝流程，主要熟悉味精發(fā)酵過程中對(duì)發(fā)酵罐、種子罐、攪拌器和冷卻管尺寸和材料的選取及物料平衡、熱平衡、水平衡和無菌空氣平衡的計(jì)算。最后，畫出發(fā)酵工段的工藝流程圖和平面布置圖。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。 本工程的設(shè)計(jì)范圍為：生產(chǎn)味精的量達(dá)到年產(chǎn)5萬噸左右的要求1．采用先進(jìn)、合理、成熟可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。：（1）原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備；（2）種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵；（3）谷氨酸的提??；（4）谷氨酸制取味精及味精成品加工。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，供水管路輸送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。⑷發(fā)酵初始培養(yǎng)基（g/L）水解糖150，糖蜜4，生物素2μɡ，接種量為8%⑸谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算首先計(jì)算生產(chǎn)1000kg純度為100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。，每罐產(chǎn)100%MSG量： 20011%95%122%=（t/d）－＝，日產(chǎn)100%（其中發(fā)酵時(shí)間32 h）需發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)：取11臺(tái)由于裝罐率，其數(shù)量： 每日投（放）料罐次 （罐）取7罐次。C，冷卻水由20176。176。C升至127176。h[（hi）η]式中：G淀粉漿量（kg/h） G淀粉漿比熱容kJ/（kg*K） T2漿料初溫（20+273=293K） T1液化溫度（90+273=363K） h加熱蒸汽焓2738kJ/kg（,表壓） i加熱蒸汽凝結(jié)水焓，在363K時(shí)為377kJ/kg①淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，；（t/h）。放料數(shù)量20m3（1） 熱量衡算①來料帶入熱量：進(jìn)料溫度35℃，（kgoK）②加水帶入熱量：③晶種帶入熱量：（kJ/（kgoK）） Q=（Q母+Q二蒸+Q出晶）（Q來料+Q來水+Q來晶+Q晶熱） =107（kJ） （2）計(jì)算蒸汽用量 每罐次用汽量：熱損按5%折算。 年產(chǎn)萬噸商品味精，二班生產(chǎn)，（t/h）。 年產(chǎn)30000噸味精熱量衡算表名稱每日用量（t）每小時(shí)均量（t）高峰量（t）單耗（t）蒸汽⑴ 培養(yǎng)液冷卻用水量：由120176。C升至45176。h）]式中： G—發(fā)酵液重量（kg） C—發(fā)酵液比熱容[KJ/（kgh）] V—發(fā)酵液體積（m3）以上四種方法，以（3）比較簡(jiǎn)單實(shí)用。C，冷卻水用量（W）：W== （kg/h） （t/h）日運(yùn)轉(zhuǎn)7臺(tái)，高峰用水量：=（t/h）日用水量： 24=（t/h）平均用水量： （t/h）式中： —各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù)⑴單罐無菌空氣耗用量，①單罐發(fā)酵過程用氣量：（m3/h）②單罐年用氣量： （m3/a）⑵種子培養(yǎng)等其他無菌空氣耗量 有經(jīng)驗(yàn)去耗氣量為發(fā)酵過程的20%故： （m3/h）單罐年用氣量： （m3/a）⑶高峰無菌空氣耗量：（m3/h）⑷車間無菌空氣年耗量： （m3/a）⑸單耗：（m3/h）年產(chǎn)30000噸味精無菌空氣衡算表：發(fā)酵罐公稱容積（m3）單罐通氣量（m3/h）種子罐耗氣量（m3/h）高峰空氣耗量（m3/h）年空氣耗量（m3/h）空氣單耗（m3/h）2004658521649211⑴發(fā)酵罐 （一）發(fā)酵罐類型選用機(jī)械渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐（二）發(fā)酵罐容積的確定隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)有的發(fā)酵罐容量系列有：5，10，20，50，60，75，100，120，150，200，250，500m3等等。每天產(chǎn)純度為99%的味精167噸，每噸100%：V發(fā)酵=16799%=（m3）發(fā)酵罐填充系數(shù)為ψ=80%，則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為V0（生產(chǎn)周期為40h）。（六）冷卻面積的計(jì)算 對(duì)谷氨酸發(fā)酵，每1m3發(fā)酵液、6000kJ/（m3℃）。①計(jì)算Rem【6】 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=103N④冷卻管布置：采用豎式蛇管【7】 最高負(fù)荷下的耗水量W式中 Q總——每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時(shí)，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的乘積 cp——冷卻水的比熱容，（kg則：總占有體積為則筒體部分液深為：豎式蛇管總高 又兩端彎管總長(zhǎng)，兩端彎管總高為600mm，則直管部分高度：則一圈管長(zhǎng)：每組管子圈數(shù)n0：現(xiàn)取管間距為，則可計(jì)算出攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于200mm）。②封頭壁厚計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的厚度計(jì)算公式[5]如下： （cm）式中 P= D=500cm〔σ〕=127MPaC=++=（cm）φ=（10）接管設(shè)計(jì)①接管的長(zhǎng)度h設(shè)計(jì)：各接管的長(zhǎng)度h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取100~200mm。按通風(fēng)管計(jì)算，支管氣速為20~25m/s。取φ1334mm無縫管，可滿足工藝要求。發(fā)酵罐平均每天上5罐，需二級(jí)種子罐6個(gè)?？倿椋汉?jiǎn)化方程如下： 整理后解方程得D=則H=2D=2=（m）查得封頭高H39?？偅罕刃枰姆N子罐容積23m3大 ，可滿足設(shè)計(jì)要求。綜上，傳熱需要的面積F=（m2）該設(shè)計(jì)夾套能提供的冷卻面積為S夾= m2S夾〉F，可滿足工藝要求。s/m2 將數(shù)代入上式：視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)Np=ii 計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率P0： 式中 Np—— N——攪拌轉(zhuǎn)速，N=176r/min= D——攪拌器直徑，D= ρ——醪液密度，ρ=1050kg/m3 代入上式：兩擋攪拌iii 計(jì)算通風(fēng)時(shí)的軸功率Pg式中 P0——不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率（kW）， N——軸轉(zhuǎn)速，N=176r/min D——攪拌器直徑（cm），D3=106=105 Q——通風(fēng)量（ml/min），設(shè)通風(fēng)比VVm=~，取低限，如通風(fēng)量變大，Pg會(huì)小，為安全。按輸送物料算：則物料流量為管道截面為F，物料流速為v=~1m/s，現(xiàn)取v=，則：設(shè)管徑為：圓整，查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》，P313表12，無縫鋼管（YB23170），管徑采用1084mm ,內(nèi)徑10824=100 mm大于80 mm，可滿足生產(chǎn)要求。二級(jí)種子罐平均每天上5罐，需一級(jí)種子罐6個(gè)。 數(shù)量與二級(jí)種子罐數(shù)量一致，共6只。（三）發(fā)酵罐分過濾器①分過濾器濾層直徑計(jì)算： 式中 V——通過發(fā)酵罐分過濾器的空氣流量（） Vs——通過分過濾器的氣速，則 ② 分過濾器直徑：。⑥濾層厚度：同種子罐，分過濾器5~6層超細(xì)玻璃纖維濾紙，經(jīng)樹脂處理過使用。在工藝流程確定后,就開始了對(duì)所選構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算,通過X老師的指導(dǎo)和自己的計(jì)算,我對(duì)谷氨酸發(fā)酵中所用到的一些構(gòu)筑物有了更深的認(rèn)識(shí),在高程的計(jì)算中自己遇到了不少問題,但在茍老師的精心指導(dǎo)和自己的努力下,最終問題都一一得到解決,是一次難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),使自己受益匪淺.在設(shè)計(jì)中,對(duì)一些計(jì)算機(jī)軟件也是一次很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),主要是CAD和Word的使用,在以前的基礎(chǔ)上,能夠更加熟練地運(yùn)用.因此,此課程設(shè)計(jì)對(duì)本人是一個(gè)很好的鍛煉,達(dá)到了味精發(fā)酵工程的一個(gè)比較深入地了解,是比較成功的課程設(shè)計(jì)。了解了本專業(yè)各方面的設(shè)計(jì)課題與設(shè)計(jì)方法，這次使我的知識(shí)面更加廣闊與完整，使我收益非淺。發(fā)酵罐附圖170—底距500—相鄰攪拌葉輪間距1000—罐高1260—罐身高500—罐體直徑
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