【正文】 受其啟發(fā)，我自己綜合各種資料，找出了一條處理方法。 第二節(jié) 廢物利用 一、 綜合利用及三廢處理 酒精發(fā)酵行業(yè)三廢處理總體措施是：首先改進(jìn)生產(chǎn)工藝，使三廢排放含量盡量的減低 。其污染物含量低。塔頂布置一組冷凝器，利用重力回流，節(jié)省能源消耗，同時(shí)也節(jié)約廠房造價(jià)。車(chē)間采光率在 1/6～ 1/8 之間，采用鋼窗結(jié)構(gòu)，玻璃的面積占窗洞的 75﹪ ，窗的面積為 ，窗高為 。1 ???? ?? ? 取 表 61 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精工廠 設(shè)計(jì)主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 臺(tái)數(shù) 規(guī)格與型號(hào) 來(lái)源 1 種子罐 3 50m3 訂 購(gòu) 2 發(fā)酵罐 8 200 m3 訂購(gòu) 3 醪塔 12 浮閥型 φ=3m 訂 制 4 精餾塔 4 導(dǎo)向篩板塔 訂 制 5 換熱器 48 管殼式換熱器 訂購(gòu) 6 酒精捕集器 2 泡罩 板式 訂制 7 稀釋器 2 訂制 8 糖蜜 貯罐 9 500 m3 訂 購(gòu) 9 鍋爐 2 YG80/—M7 訂購(gòu) 第七章 車(chē)間布置設(shè)計(jì) [10] 第一節(jié) 建筑概述 總平面布置根據(jù)風(fēng)玫瑰圖和等高線圖，場(chǎng)地形狀布置為矩形，地勢(shì)要求按等高線遞降布置，坡度 ﹥ 3%。 參照《酒精蒸餾技術(shù)》一書(shū)中的“上海酒精總 廠 差壓蒸餾兩塔系 機(jī)組方案 ”，設(shè)計(jì)蒸餾機(jī) 組如下：（ 1） 醪塔：仿法國(guó)方形浮閥塔板，塔徑 3000mm， 22 板，板間距 500mm，塔高 14800mm，裙座直徑 3000mm，高 5000mm；（ 2）精餾塔：仿法國(guó)方形浮閥塔板，塔徑 2600mm， 65 板，板間距 350mm，塔高 26500mm，裙座直徑 2600mm，高 5000mm。h 接口管 管道接口： 進(jìn)料口：采用 焊接 ， 接口管 徑 ?78*4 mm，開(kāi)在封頭上，位置：角度 45 度； 排料口：采用 焊接 ，接口管直徑 ?78*4 mm，開(kāi)在罐底； 進(jìn)氣口：采用 焊接 ，接口管直徑 ?72*，開(kāi)在封頭上，位置：角度 75度 ； 排氣口：采用 焊接 ，接口管直徑 ?89*45 mm，開(kāi)在封頭上，位置：角 60 度 ； 冷取水進(jìn)、出口：采用 焊接 ，接口管直徑 ?68*4 mm，開(kāi)在罐身圓柱體上； 補(bǔ)料口：采用 焊接 ，接口管直徑 ?78*4 mm，開(kāi)在封頭上； 取樣口： 采用 外螺紋連接 ?21*3 mm ，開(kāi)在罐身圓柱體上 。 封頭壁厚計(jì)算：常大于罐體壁厚 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 19 ? ? C m mPK P Dt td ??? ?? 已知：取雙面焊φ =、 D=3000mm、 P=、 K=、 ? ? MPa137?? 、t=1 求得： mmtd 3 72 3 0 0 ?????? ??? 根據(jù)《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2020 年。 公稱體積 －－罐的筒身（圓柱）體積和底封頭體積之和。HHWPPP ttC ttCW ???成品 式中： P‘ 為 3452 (kg/h) CP為成品酒精比熱容為 （ kg 第三章 供用水衡算 第一節(jié) 蒸餾車(chē)間用水 [10] 一、醪塔冷卻用水 利用酒母發(fā)酵的冷卻廢水進(jìn)行冷卻，這樣可以節(jié)省冷凝水用量。 tP—出塔酒精的飽和溫度 (℃ ) CP—出塔酒精的比熱，應(yīng)為 [kJ/（ ） ] i2—塔頂上升蒸汽熱含量 ,i2= (kJ/kg) iH—雜醇油酒精蒸汽熱含量 ,應(yīng)為 iH=1496(kJ/kg) tw2—精餾塔塔底溫度，取 130℃ Cw取 （ kg據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，此少量酒精約為精餾塔餾出塔酒精的 2%左右，則其量為： Pe=P， 2%=2%=69（ kg/h） （ 5）酒精被加熱蒸汽汽化逐板增濃 ,在塔板液相濃度 55﹪ (v)出汽相抽取部分冷凝去雜醇油分離器 ,這部分冷凝液稱雜醇油酒精 ,數(shù)量為塔頂餾出塔酒精的2﹪左右 ,其中包括雜醇油 ： m0=﹪ (P′+A)=%3523=(kg/h) 故 H=(P′+Pe)2﹪ =（ +69） 2 ﹪ =2 ﹪ =(kg/h) 在雜醇油分離器內(nèi)約加入 4 倍水稀釋 ,分油后的稀酒精用塔底的蒸餾廢水經(jīng)預(yù)熱到 tH=80℃ ,仍回入精餾塔 ,這部分稀酒精量為 ： H′= (1+4)H–m0 = 5H–m0=5=(kg/h) （ 6）物料平衡 : F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D3 + W’x 則 : W’x = F2 + H′P′Pe H =7830+ =4580 (kg/h) （ 7）熱量平衡 : PPe22F2F22 Ct)P39。 總物料衡算： 1111 DWVDF X ???? 即 XWVF ?? 11 21 酒精衡算式： 111111 )( WXF xDWyVxF ??? 22 式中 ： xF1— 成熟發(fā)酵醪內(nèi)酒精含量 [﹪（ W） ]， xF1=﹪。1wt =20℃，終溫 39。 糖蜜原料雜醇油產(chǎn)量約為成品酒精多 ～ ﹪ ，現(xiàn)以 ﹪ 計(jì)，則雜醇油量為 1000﹪ =3（ kg） 設(shè)醪液進(jìn)醪溫度為 t1=55℃ ，塔底排醪溫度為 t4=85℃ ， 成熟醪酒精濃度 為B1=﹪ ，塔頂上升蒸汽的酒精濃度 50﹪（ v） 即 ﹪（ w） ，生產(chǎn) 1000kg酒精 則 醪塔上升蒸汽量為： V 1=14039﹪ /﹪ =2363（ kg） 殘留液量為： WX=140392363=11676（ kg） 成熟醪量比熱容為： C1=（ ） =（ ﹪） =[KJ/（ kg工藝過(guò)程主要為：將蜜糖從蜜糖儲(chǔ)存罐泵進(jìn)糖蜜槽，由于糖蜜中含有大量的灰分和膠體，不利于產(chǎn)品的濃度和酒精的發(fā)酵，特別是膠體的存在致使發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生大量的泡沫，影響發(fā)酵生產(chǎn)，因此要進(jìn)行預(yù)處理，本文中預(yù)處理采取添加絮凝劑澄清處理。當(dāng)然，也包括一些輔助性的圖。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則 一、 設(shè)計(jì)工作 圍繞著工廠現(xiàn)代化建設(shè)，力圖能使設(shè)計(jì)的工廠具有前瞻性，開(kāi)創(chuàng)性，能在原來(lái)基礎(chǔ)上隨著時(shí)代發(fā)展而升級(jí)。石油對(duì)外依存度為 45％。 中國(guó) 燃料酒精的發(fā)展現(xiàn)狀： 由于燃料乙醇在中國(guó)的推廣使用還處在初級(jí)階段．產(chǎn)銷(xiāo)各個(gè)環(huán)節(jié)政府行為色彩比較濃，離真正的市場(chǎng)化有很遠(yuǎn)的距離。其中，最受歡迎的是燃料酒精。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 進(jìn)行設(shè)備計(jì)算： 1）確定 種子罐和 發(fā)酵罐的體積 及 徑高比，然后計(jì)算其結(jié)構(gòu)尺寸及發(fā)酵罐數(shù)量 ； 2）確定后期蒸餾純化設(shè)備的大小規(guī)格。石油、天然氣、煤礦等燃料 能源的使用產(chǎn)生了很多環(huán)境問(wèn)題。大約使用糧食 400 萬(wàn) t，基本使用陳化糧。以中國(guó)四家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)燃料乙醇的需求，燃料乙醇裝置產(chǎn)能擴(kuò)張不可避免。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)范圍 一、生產(chǎn)部門(mén) 生產(chǎn)車(chē)間 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括發(fā)酵車(chē)間，粉碎車(chē)間，蒸餾車(chē)間等，并對(duì)其有關(guān)的物料，熱量，用水進(jìn)行計(jì)算 。 6 發(fā)酵法采用連續(xù)發(fā)酵方式 。90﹪ ﹦ 2090（㎏） 生產(chǎn) 1t(1000kg)燃料 酒精 糖蜜 原料消耗量： 糖蜜 原料含 可發(fā)酵性糖 50%， 故 1噸酒精 糖蜜 消耗為 ： 2090247。 日產(chǎn)產(chǎn)品酒精量： 20200／ 250﹦ 80（ t） 每小時(shí)酒精量： 801000/24=3333（ kg） =(t) 實(shí)際年產(chǎn)量 （次級(jí)酒精忽略不計(jì)）： 24250=19999（ t/a） 主要原料 糖蜜 用量 ： 日耗量： 418080==334400（ kg） =334(t) 年 耗 量： 334250=83500（ t） 每小時(shí)產(chǎn)次級(jí)酒精： 3333（ 2/98） =（ kg） 實(shí)際年產(chǎn)次級(jí)酒精： 24250=410（ t/a） 表 21 20200t/a 糖蜜原料酒精廠物料衡算表 物料衡算 生產(chǎn)%酒精物料量 每小時(shí)數(shù)量 （ kg） 每天數(shù)量 （ t） 每年數(shù)量 （ t） 燃料 酒精 1000 3333 80 19999 糖蜜 原料 4180 13933 83600 次級(jí)酒精 20 67 400 發(fā)酵醪 14212 47373 1137 284237 蒸餾發(fā)酵醪 14039 46796 280777 雜醇油 3 10 60 二氧化碳 968 3227 19359 醪塔廢醪量 14218 47393 1138 284357 第二節(jié) 酒精生產(chǎn)各工段的物料衡算和熱量衡算 一、稀釋工段的物料衡算 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 9 糖蜜稀釋用水量（以每生產(chǎn) 1000kg(1t)酒精計(jì)算） 稀釋成 25﹪ 稀糖液用水量為： W1= 142124180=10032 (kg) 則生產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精每小時(shí)需要稀釋 用水量： 10032 3333/1000=33440 (kg/h) 生產(chǎn) 2萬(wàn)噸酒精一年需要的稀釋用水量： 10032 20200=108（ t/a） 營(yíng)養(yǎng)鹽添加量 [7] 選用氮量 21﹪ 的硫酸銨作為氮源，每噸糖蜜添加 1～ ，取 1kg，則每生產(chǎn) 1000kg（ 1t）酒精： 硫酸銨年耗量為： 41801=4180（ kg/a） =（ t/a） 日耗量： 4180/250=（ kg/d） 每小時(shí)耗量： （ kg/h 則生產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精一年需要硫酸銨用量： 20200=104（ t/a） 硫酸用量 [7] 稀釋酒母稀糖 液用酸 5kg/t 糖蜜： 年用量： 41805=20900（ kg/a） =（ t/a） 日用量： 20900/250=（ kg） 每小時(shí)用量： （ kg/h） 則生產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精硫酸用量： 20200=105 表 22 稀釋工段各物料用量（ 2 萬(wàn)噸產(chǎn)量計(jì)算） 物料 用量 (t/a) 糖蜜稀釋用水量 108 營(yíng)養(yǎng)鹽添加量 104 硫酸用量 105 二、發(fā)酵工段的物料和熱量衡算 無(wú)水酒精量： 扣除蒸餾損失 生產(chǎn) 1000kg 無(wú)水酒精耗糖蜜量為： 247。塔頂溫度 75℃，塔底溫度 85℃。k）， Ce=（ kg )(39。干燥器壁設(shè)置擋板，增加接觸面積。3Ht =85℃ Cw取 酒精蒸汽 純酒精蒸汽 篩網(wǎng)盛裝生石灰 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 15 代入上式，則精餾塔冷凝器冷卻用水為： W 精餾分凝 =104 kg/h 三、成品酒精冷卻用水 成品酒精冷卻使用 20℃的深井水，根據(jù)熱量衡算，耗水量為： )( )(P39。50247。即可達(dá)到要求，又降低成本。 A年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 20 － 2707） 450，開(kāi)在頂封頭上，位置：角度 ?75 。h 排氣口管徑 ： 取 φ2508無(wú)縫鋼管 支座選擇 [18] 由于發(fā)酵罐很大，總重量較大，選用裙式支座，并用鋼筋混凝土制做。糖蜜 , 密度為 1450kg/ m3,1 天需4180400=1672020kg，生產(chǎn) 2 萬(wàn)噸酒精一天內(nèi)稀釋 至 25176。 根據(jù)酒精生產(chǎn)工藝流程，其主體建筑是發(fā)酵車(chē)間和蒸餾車(chē)間。 二、 蒸餾設(shè)備 蒸餾設(shè)備為半露天布置。 表 71 車(chē)間或部門(mén)的組成 車(chē) 間 內(nèi) 容 生產(chǎn)車(chē)間 發(fā)酵車(chē)間， 蒸餾 車(chē)間 動(dòng)力車(chē)間 鍋爐房、水泵房、變電房 輔助車(chē)間 機(jī)修、 污水處理站 倉(cāng) 庫(kù) 原料、成品 公共設(shè)備 食堂、宿舍、醫(yī)務(wù)所、車(chē)庫(kù)、門(mén)衛(wèi)、 辦公室 第八章 環(huán)保工程 第一節(jié) 廢物總類 [ 10] 酒精工廠主要廢物類別按照其形態(tài)分為三類： 污水廢物。 主要為發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的 CO2，鍋爐煤燃燒產(chǎn)生的尾氣，還有各種廢物積聚發(fā)酵產(chǎn)生的少量惡性氣體。 廢水和廢渣處理 酒精廠廢水的特點(diǎn)是：有機(jī)物、懸浮物含量高，有毒物含量少，易造成水體營(yíng)養(yǎng)化。 （ 2） 當(dāng)農(nóng)民如因農(nóng)閑時(shí)，二次廢液供過(guò)于求時(shí)， 如圖 2 路線運(yùn)行所示，在初沉池后不是添加石灰乳，而是接種菌絲蛋白，接種真菌，在 31℃ 32℃下通風(fēng)培養(yǎng) 57h，經(jīng)分離，干燥粉碎后得到。 （ 2）鍋爐廢氣處理主要從源頭抓起，在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，采購(gòu)高品位的優(yōu)質(zhì)煤，或者通過(guò)