【正文】
設(shè)備選型,力求理論和實(shí)踐相結(jié)合。s daily life and scientific research. The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world. The output is increased progressively year by year. The ability for producing alcohol of the fermented law will bee the sign of a national economic strength. The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment, it suck candy material like,sugarcane, sweet potato, carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. This law raw material sources are abundant , the environmental protection of the production process, is worth popularizing in a more costeffective manner. Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus , strive to make the theory bine with practice.Keyword: Alcohol Fermented law Fermented workshop摘要 酒精在人們?nèi)粘I钜约翱茖W(xué)研究等諸多領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用。 外觀(guān)與性狀: 無(wú)色液體,有酒香。 大型酒精企業(yè)除主要生產(chǎn)酒精外,還有如下副產(chǎn)物:優(yōu)質(zhì)顆粒飼料DDGS(全價(jià)干酒精糟)優(yōu)質(zhì)食用級(jí)CO2. CO2是發(fā)酵酒精相伴生產(chǎn)的數(shù)量最大的副產(chǎn)品。我國(guó)酒精總產(chǎn)量還不到一萬(wàn)噸,新中國(guó)成立后歷經(jīng)50年的發(fā)展初步形成了企業(yè)生產(chǎn),工廠(chǎng)設(shè)計(jì),科學(xué)研究,人才培訓(xùn),綜合利用,檢驗(yàn)檢測(cè),產(chǎn)品銷(xiāo)售等一個(gè)完整的酒精工業(yè)體系,中國(guó)的酒精產(chǎn)量已增長(zhǎng)到300萬(wàn)噸,躍居世界第三。廣大工程技術(shù)人員都在努力研究和開(kāi)發(fā)新工業(yè),新設(shè)備,選育新的高產(chǎn)穩(wěn)定的菌種。再設(shè)備方面也有不少生產(chǎn)反應(yīng)器出現(xiàn),如單罐連續(xù)攪拌反應(yīng)器,酒母回用連續(xù)攪拌反應(yīng)器,塔式反應(yīng)器,細(xì)胞固定化反應(yīng)器等,再新原料利用方面都有很大改進(jìn),以上所提到的酒精生產(chǎn)工藝和設(shè)備,再某些方面還存在不足之處。發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的能力將成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志,因?yàn)樽鳛榭稍偕茉吹木凭诮?jīng)歷一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展中,始終與能源密切相關(guān),特別是巴西從1975年就開(kāi)始的甘蔗,糖蜜為原料生產(chǎn)酒精的成功實(shí)踐,提醒各國(guó)政府:10%以上能源添加儲(chǔ)備在自己的國(guó)土上。 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) (1)生產(chǎn)規(guī)模 100000噸/年酒精。(乙醇含量95% 體積分?jǐn)?shù))。92=(kg) (3)生產(chǎn)1000kg三級(jí)酒精的理論淀粉消耗量 普通三級(jí)酒精的乙醇含量在95%(體積分?jǐn)?shù))以上,%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),故生產(chǎn)1000kg普通三級(jí)酒精理論上須淀粉量為:%=(kg). (4) 生產(chǎn)1000kg普通三級(jí)酒精實(shí)際淀粉消耗量 實(shí)際上,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程經(jīng)歷原料處理、發(fā)酵及蒸餾等工序,要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)品得率必然低于理論率。% (6) 淀粉酶消耗量 應(yīng)用酶活力為2000u/g的 α–淀粉酶使淀粉液化,促進(jìn)糊化,可減少蒸汽消耗量。 調(diào)漿桶液化維持罐維持罐滅菌維持罐汽液分離器真空 冷卻器 噴射加熱器 圖一. 粉漿連續(xù)蒸煮液化工業(yè)流程干物質(zhì)含量B0=%的薯干比熱容為; C0 = ()= [kJ/()]粉漿干物質(zhì)濃度為: B1 = (*100)= %蒸煮醪比熱容為: C1 = B1C0+(CW)= %+(%)= [kJ/()]式中 Cw——水的比熱容[kJ/()] 為簡(jiǎn)化計(jì)算,假定蒸煮醪的比熱容在整個(gè)蒸煮過(guò)程維持不便。又蒸餾過(guò)程熱損失Qn可取為傳熱總熱量的1%。 主要技術(shù)指標(biāo)如表所示酒精發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo) 指 標(biāo) 名 稱(chēng)單 位指 標(biāo) 數(shù) 生產(chǎn)規(guī)模t/a100000生產(chǎn)方法 間歇發(fā)酵 年生產(chǎn)天數(shù)d/a300產(chǎn)品日產(chǎn)量t/d334產(chǎn)品質(zhì)量 純度95% 倒罐率%1發(fā)酵周期h70發(fā)酵初糖kg/m3150淀粉轉(zhuǎn)化率%98 糖酸轉(zhuǎn)化率%50酒精提取率%98 (2)主要原材料質(zhì)量指標(biāo) %,含水14%。 洗罐用水量:m6=1%F247。究竟選多大容積的好呢?一般來(lái)說(shuō)單罐容積越大,經(jīng)濟(jì)性能越好,奉獻(xiàn)就也越大,要求技術(shù)管理水平也越高。每天產(chǎn)純度為95%的普通三級(jí)334噸,每噸酒精需糖液為: 12327/1080=(m3) V糖=33495% =(m3) ~,現(xiàn)取ψ=;則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為V0(發(fā)酵周期為70小時(shí))。 罐的全容積,是指罐的圓柱部分和兩封頭容積之和。 主要尺寸的計(jì)算 現(xiàn)按公稱(chēng)容積1100m3的發(fā)酵罐計(jì)算。 傳熱總系數(shù)K值確定 選取蛇管為水煤氣輸送管,規(guī)格為53/60mm。本設(shè)備采用A3鋼制作,以降低設(shè)備費(fèi)用。錐形發(fā)酵罐 個(gè)數(shù) 12全容積 (m3) 1100 裝料系數(shù) 直徑m 圓筒高m 上封頭高m 下封頭高m 材料 A3筒厚cm 封頭厚cm 接管直徑cm 12接管長(zhǎng)度cm 15支座m 裙式支座冷卻方式 蛇管冷卻蛇管直徑mm 53蛇管間距m 蛇管圈數(shù) 97蛇管總高度m 蛇管圈直徑m 6(二)種子罐的計(jì)算與選型1. 主要尺寸的確定 設(shè) H/D=2/1 V全=π(D/2)22D+2(π/24)D3=100 算得 D= 取D= m 則 H=2D= m校核種子罐總?cè)莘e : V總=2 V封+ V筒 = m3 比需要的種子罐容積大,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。Tm=(3020)+(3025) 2 = ℃(4)式中 D——攪拌直徑 D=930mm N——攪拌器轉(zhuǎn)速 N=115/60= ρ——醪液密度 ρ=1080kg/m3 μ——粘度 (2)計(jì)算不通氣時(shí)攪拌功率: P0.=NpN3D5e =*1080 =式中 Np——湍流是常數(shù) N——攪拌器轉(zhuǎn)速 N=115/60= D——攪拌直徑 D=930 mm ρ——醪液密度 ρ=1080kg/m3兩擋攪拌 P0=2 P0.=2= kw(3)計(jì)算通風(fēng)時(shí)軸功率Pg: Pg =[(933)/] = kw式中 P0——不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率 N——攪拌器轉(zhuǎn)速 N=115/60= D——攪拌直徑 D=930cm Q——通風(fēng)量 ml/min ~ Q= 1000000=8700000 ml/min(4)電機(jī)功率: P電= Pg η1 η2η2 = =采用三角帶傳動(dòng) 式中 η1—— η2—— η3——端面密封增加功率1%。管道截面積: F = V物 V = = m2則管徑為: d2= (F/)1/2 = m d1 d2 取 D= m查金屬材料表 取 24