【正文】 與此同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成，也離不開在這四年中給與我諸多教誨和幫助老師們，感想他們辛勤的栽培，是他們四年悉心教導(dǎo)才使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)。男女更衣室在一樓，控制室設(shè)在二樓。 辦公室、控制室和菌種室設(shè)在一樓。 (4) 必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定：如《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑防火規(guī)范》、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工廠企業(yè)采暖和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《 “ 三廢 ” 排放試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》、《工業(yè)與民用通用設(shè)備電力裝備設(shè)計(jì)規(guī)范》等，及廠址所在地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃。適應(yīng)工廠內(nèi)外運(yùn)輸要求，線路短捷順直工廠總平面布置要與工廠內(nèi)部運(yùn)輸方式相適應(yīng)。受其啟發(fā)，我自己綜合各種資料，找出了一條處理方 法。 廢物利用 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。 稀釋器 選用立式錯(cuò)板糖蜜連續(xù)稀釋器。℃ ） ] —管子壁厚（ m） （ 四 ）、冷卻面積和主要 尺寸 )m(460 QF 26m ?????? 蛇管總長(zhǎng)度為： )(d)m(1 3 3 20 .1 1 460dFLcpcpm蛇管的平均直徑—式中???? ? 確定一圈蛇管長(zhǎng)度： )m()(h)R2(L 22221 ?????? ?? 式中 R—蛇管圈的半徑，為 h—蛇管每相鄰圈的中心距，取 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 23 蛇管的總?cè)?shù)為： NP=L/L1=1332/=65(圈 ) 蛇管總高度： )(3 2 )165()1( mhNH PP ?????? （五）、發(fā)酵罐壁厚 發(fā)酵罐壁厚 S )(][2 cmCPPDS ??? ?? 式中 P—設(shè)計(jì)壓力，取最高工作壓力的 倍，現(xiàn)取 D—發(fā)酵罐內(nèi)徑， D=533cm ][? —A3鋼的許用應(yīng)力， ][? =127MPa ?—焊縫系數(shù)，其范圍在 ～ 1 之間，取 C—壁厚附加量（ cm） C=C1+C2+C3 式中 C1—鋼板負(fù)偏差，視鋼板厚度查表確定 ，范圍為 ～ ，取C1= C2—為腐蝕裕量，單面腐蝕取 1mm，雙面腐蝕取 2mm，現(xiàn)取 C2=2mm C3—加工減薄量，對(duì)冷加工 C3=0，熱加工封頭 C3=S010﹪，現(xiàn)取 C3=0 C=+2+0=（ mm） )( cmS ????? ?? 查詢可知 選用 30mm 厚 A3 鋼板制作。根據(jù)發(fā)酵罐現(xiàn)在的設(shè)備情況，從 100 m3到 500 m3，現(xiàn)在酒精廠一般采用 300 m3，按照有關(guān)情況和指導(dǎo)老師建議，我采用 300 m3， 取 H=2D，h1=h2= D—為發(fā)酵罐內(nèi)徑，（ m） H—為發(fā)酵罐高，（ m） h h2—分別為發(fā)酵罐底封頭高和上封頭高，（ m） 發(fā)酵罐上均為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， 下部為錐形封頭，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，假設(shè)其上下封頭近似相同， 則 )(500)61(hD42HD4V 3122 mD ????? ??全 D=， H=， h1=h2= 發(fā)酵罐的表面積 圓柱形部分面積： F1=πDH==178m2 由于橢圓形封頭表面積沒有精確的公式，所以可取近似等于錐形封頭的表面積： F2=F3= )m()()2D(D2 222222 ?????? ?? 發(fā)酵罐的總表面積： F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2 （ 3）計(jì)算發(fā)酵罐數(shù)量： 上面已經(jīng)寫到，我設(shè)計(jì)的發(fā)酵罐規(guī)格為 300 m3的規(guī)格， 設(shè)總發(fā)酵時(shí)間為 48 小時(shí) ,設(shè)發(fā)酵罐數(shù)為 N 個(gè)，則發(fā)酵罐的有效容積 [3] V 有效 =WT/N公式 (1) V 全容積 Ψ=V 有效 公式（ 2） 式中 W—每小時(shí)進(jìn)料量； T—發(fā)酵時(shí)間； N—發(fā)酵罐數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值， 一樣 取發(fā)酵罐填充系數(shù)為 Ψ=80%， 則可以得到： 30080%=99(4812)/N, 計(jì)算得到： N= 個(gè) )，則我們需要發(fā)酵罐 N=15 個(gè) 糖蜜儲(chǔ)罐個(gè)數(shù)的計(jì)算 糖蜜儲(chǔ)罐采用 1000m3規(guī)格： 15 天的糖蜜量為： V=83615=12540 (t) 查得 85Bx 的糖蜜密度為 1450 kg/ m3 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 21 則 V＝ 125401000/1450＝ 8648（ m3） 設(shè)其裝料系數(shù)為 80﹪，則貯罐的全容積為： V 糖蜜 ＝ 8648/＝ 10810（ m3） 10810/1000=（個(gè)） ，取 11 個(gè) 冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸 （一）、總 的發(fā)酵熱： Q=Q1(Q2+Q3) Q1=GSq )c3 Bw ttFQ ?? （? 式中 G—每罐發(fā)酵醪量（ kg） S—糖度降低百分值（﹪） q—每公斤糖發(fā)酵放熱（ J），查得 Q1—主發(fā)酵期每小時(shí)糖度降低 1 度所放出的熱量 Q2—— 代謝氣體帶走的蒸發(fā)熱量，一般在 5%— 6%之間，我們估算時(shí)采用5% Q3—— 不論發(fā)酵罐處于室內(nèi)還是室外，均要向周圍空間散發(fā)熱量 Q3，具體計(jì)算看后面。HHWPPP ttC ttCW ???成品 C P為成品酒精比熱容為 （ kgH CHtH 105 雜醇油酒精蒸汽 H 176 HiH 105 回流液 — — R(Pe+ P`)Cptp 106 蒸餾廢水 Wx+D2 28689 (Wx+D2) tW 2Cw 107 上升蒸汽 — — (R+1) (Pe+ P`) i2 107 熱損失 — — Qn2 105 累計(jì) 37670 107 累計(jì) 37670 107 供水衡算 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。i)P39。 熱量衡算式： 11e11111111 )( nWWXFF QtCDCWiVIDtCF ????? 23 設(shè) CF1=（ kg=1﹪ 247。 =（ kg/h） 以葡萄糖為碳源，酒母發(fā)酵每生成 1kg 酒精放出的熱量約為 1170KJ 左 右，則發(fā)酵和培養(yǎng)酒母每小時(shí)放出的熱量為： Q=1170=106（ KJ/h） 發(fā)酵酒母冷卻水初 39。 日產(chǎn)產(chǎn)品酒精量： 50000／ 250﹦ 200（ t） 每小時(shí)酒精量： 2001000247。50﹪ =4180（ Kg） 生產(chǎn) 1000Kg 無水酒精量 （ 扣除蒸餾損失 生產(chǎn) 1000kg 無水酒精耗糖蜜量為 ） ： 247。 設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)工作圍繞工廠現(xiàn)代會(huì)建設(shè)，做到投資小，收效快，能在原基礎(chǔ)上升級(jí)擴(kuò)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 7 大，使設(shè)計(jì)工作符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。菌種的優(yōu)劣對(duì)發(fā)酵效果的影響非常大，能夠篩選出具有優(yōu)良性狀的菌株及對(duì)菌株進(jìn)行改良，對(duì)于降低生產(chǎn)成本，乃至實(shí)現(xiàn)酒精的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，解決能源危機(jī)都有著重大意義。 工藝上的設(shè)計(jì)為：?jiǎn)螡舛忍敲劬烤惯B續(xù)發(fā)酵 (工藝簡(jiǎn)單容易操作 ）、 差壓式 蒸餾工藝（保證產(chǎn)品質(zhì)量及提高熱能利用率）、 生石灰吸水法 ，通過物料衡算、設(shè)備選型計(jì)算、水電汽耗的計(jì)算等合理優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝過程。 設(shè)計(jì)意義： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，究竟這種重要的工業(yè)原料被廣泛用于化工、塑料、橡膠、農(nóng)藥、化妝品及軍工等工業(yè)部門。 2021 年，我國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到 102 萬 t，已實(shí)現(xiàn)年混配 1020 萬 t 燃料乙醇汽油的能力。184）﹦ （㎏） 生產(chǎn) 1000Kg 燃料酒精 (燃料酒精中的乙醇 %（ V） 以上，相當(dāng)于 %（ m） )的理論蔗糖消耗量： 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 10 ％﹦ （㎏） 生產(chǎn) 1000Kg 燃料酒精實(shí)際蔗糖消耗量（生產(chǎn)過程中蒸餾率為 98﹪， 發(fā)酵率為 90﹪ ）： 247。4 KJtCWQ X ???????? 查附錄得 ﹪ 酒精蒸汽焓為 2045KJ/Kg。24=（ kg/h） 則生產(chǎn) 20 萬噸酒精一年需要硫酸銨用量： 50000=105（ t/a） 硫酸用量 ] 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： 20900247。 1hkgttC QWwwe??? ????酒母發(fā)酵 酒母酒精捕集用水為：（待蒸餾發(fā)酵醪液量為 F=116991kg/h） 5﹪ F247。 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=﹪。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%=86322%=173（ kg/h） 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)=%8808=26(kg/h),故 H=(P′+Pe)2﹪ =（ 8632+173） 2 ﹪ =88052 ﹪ =176(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=517626=854(kg/h) （ 6） 物料平衡 : F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D3 + W’x 則 : W’x = F2 + H′P′Pe H =19575+854－ 8632－ 173－ 176 =11448 (kg/h) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 16 （ 7） 熱量平衡 : PPe22F2F22 Ct)P39。 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 （ kg3Ht =85℃ Cw取 則精餾塔冷凝器冷卻用水為： W 精餾分凝 =105 kg/h 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 18 成品酒精冷卻和雜醇油分離器稀釋用水 成品酒精冷卻使用 20℃ 的 河 水，根據(jù)熱量衡算，耗水量為： )( )(P39。50000247?！?） /kJ]。 參照 “上海酒精總 廠 差壓蒸餾兩塔系 機(jī)組方案 ”，設(shè)計(jì)蒸