【正文】 雖然可以加裝尾氣處理裝置，但是通過(guò)前面兩個(gè)步驟和因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性原則，不采取此項(xiàng)措施。男女更衣室在一樓，控制室設(shè)在二樓。生活設(shè)施和公用設(shè)施采用分離式布置，以方便各設(shè)施的使用和環(huán)境優(yōu)化。 稀糖液出口管徑 ： 因?yàn)槌隹谖锪狭恳冗M(jìn)口物料量大些，按說(shuō)出口管徑應(yīng)該比稀糖液進(jìn)口管徑大些，所以取 φ2107無(wú)縫鋼管就可以滿足了 。 本次設(shè)計(jì)只設(shè)置了 1 個(gè)人孔，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為： HG21515－ 1995 人孔（ RK） 則成品酒精冷卻水用量為： W 成品 =104kg/h 四、雜醇油分離器稀釋用水 在雜醇油分離器 內(nèi)加入 4 倍的水稀釋，則稀釋用水量為： W 雜醇油分離 =4 H=4=五、蒸餾車間總用水量為： W 蒸餾工段 =W 精餾分凝 +W 成品 +W 雜醇油分離 =104+104+=104（ kg/h） 第四章 供用汽衡算 [9] 由前面計(jì)算所得數(shù)據(jù)可知蒸餾工段蒸汽消耗： D＝ D1+D2 ＝ 8483+6896＝ 15380（ kg/h） 年耗蒸汽量為： 1538024250=92280t 酒精廠每小時(shí)平均蒸汽消耗量主要供給蒸餾工段，因此其消耗量由蒸餾量和損失組成，蒸汽總損失取蒸餾工段蒸汽消耗量的 4%，則鍋爐需要蒸發(fā)量為： 15380(100﹪ +4%)=15995kg/h=16t/kg 使用熱值為 4000 大卡的煤，假設(shè)鍋爐效率為 80%，則每噸煤能供生產(chǎn)使用50t 新鮮蒸汽，則連續(xù)蒸餾煤消耗量為： 15995247。干燥器中上部由密孔篩網(wǎng)盛放生石灰，最下面一層又金屬板承接。h）， CW=（ kg431 kgtCI D W n ???? ??????? ???? 若采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢醪量為： ?? 1DWX 11676+2542=14218（ kg） 四、糖蜜原料 年產(chǎn)量為 2 萬(wàn)噸 燃料 酒精的總物料衡算 [10 設(shè)工廠年開(kāi)工為 250 天 。 5 脫水干燥技術(shù)： 96%的粗酒精變成 %的合格酒精其技術(shù)按照脫水方式主要有： （ 1）干燥材料吸水法 （ 2）萃取精餾法 （ 3）加鹽萃取法 （ 4）多塔蒸餾法 （ 5）分子篩脫水法 本設(shè)計(jì)采用生石灰吸水法?！笆晃濉逼陂g，中國(guó)燃料乙醇的潛在市場(chǎng)規(guī)模將急劇擴(kuò)大。 二、無(wú)污染。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。為了合理利用資源。 二、對(duì)于自己來(lái)說(shuō)，論文設(shè)計(jì)能考察自己到目前學(xué)到的東西，并且將其綜合運(yùn)用，綜合分析，將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的工作中去，為以后年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 3 的學(xué)習(xí)和工作打下一定的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的糖蜜經(jīng)稱量后進(jìn)入酸化罐，在酸化罐中添加營(yíng)養(yǎng)鹽，并且按比例入硫酸酸化，酸化后的糖蜜經(jīng)過(guò)連續(xù)稀釋器進(jìn)行稀釋，加青霉素 1u/mL殺菌，進(jìn)入儲(chǔ)罐，添加酒母后就進(jìn)入了連續(xù)發(fā)酵罐組發(fā)酵，成熟的醪液進(jìn)入醪塔，在醪塔中的酒精蒸汽經(jīng)過(guò)冷卻后進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾，成為酒精含量為 96%的粗酒精并且脫醛去除雜醇油，粗酒精經(jīng)過(guò)脫水干燥成為含量為 %酒精產(chǎn)品。2wt =27℃， 平均耗水量為： 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 10 )/( 3 4 9 9 6)2027()( 39。P(R39。 二、精餾塔分凝器冷卻用水 [10] 從精餾塔出來(lái)的酒汽，做為初餾塔再沸器的熱源，熱量衡算有： （ R2+1）（ P′+Pe） i2= W 精餾 CW（ 39。 全體積－－公稱體積和上封頭體積之和： H/D=~ Di/D=1/2~1/3 B/D=1/8~1/12 C/Di=~ S/Di=2~5 0H /D=2 Di －攪拌葉直徑 D－罐體直徑 0H －罐體直筒部位高度 B－ 擋板寬度 ha －橢圓封頭短半軸長(zhǎng)度 S －攪拌葉間距 C －底攪拌葉至底封頭高度 hb－橢圓封頭的直邊高度 設(shè) H/D=，且公稱體積為 50m3 Di = 1/3D Ho = 2 D B = ha = S = 3Di C = Di 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 17 由圖得 DDDDhHHh ab 1 2 0 ??????? 則 ?????? ???????? ?????? ???? DhDDhHDVV bb 6146124 2210 ??= ? ?DhHDb 6/14 2 ??? = ? ?DDDD 6/ 2 ??? =50m3 解得 D= 查表得當(dāng)公稱體積為 50m3時(shí) D=3000mm 所以取 D=3m 則 H== Di = 1/3D=1m Ho = 2 D=6m B = = ha = = S = 3Di=3m C = Di=1m 全體積 ?????? ?????????? ?????? ??? DDDDDhHDV b 220 ?? = 33 mD ?? 表 22 50m3種子 發(fā)酵罐的幾何尺寸 步驟 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 備注 1 公稱體積 50m3 設(shè)計(jì)條件 2 全體積 ?????? ?????? ??? DhHDV b 6124 20 ? 3 D 3m 2/0HD? 4 0H 6m 0H =2 D 5 Di 1m Di=1/3D 6 H 7 B B= 8 S 3m S=3Di=D 9 C 1m C=Di=D/3 10 ha ha= 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 18 三、主要部件尺寸的設(shè)計(jì) 計(jì)算 考慮壓力，溫度，腐蝕因素，選擇罐體材料和封頭材料，封頭結(jié)構(gòu)、與罐體連接方式 發(fā)酵罐材料可以選用碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。 儀表接口： 液位計(jì)：采用標(biāo)準(zhǔn)： HG5—1368 型號(hào)： R—61 溫度計(jì)： Pt100 型 壓力表：彈簧管壓力表（徑向表 ),d1=20mm,精度 ，型號(hào) Y250Z,開(kāi)在封頭上 溶氧探頭： SENDOF pH 探頭： PHS2 型 法蘭的標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB91112～ 913188）《鋼制管法蘭》 《管法蘭》（ HG5001～ 502858） 《壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)》（ JB1157～ 116482） 表 22 種子 發(fā)酵罐主要部件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 步驟 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及結(jié)果 備注 1 罐體材料 16MnR 鋼 由工藝條件確定 2 罐體壁厚 10mm 計(jì)算 3 人孔 Φ 500 查閱文獻(xiàn)得 4 封頭壁厚 15mm 計(jì)算 5 擋板寬度 計(jì)算 6 擋板數(shù) 5 個(gè) 計(jì)算 7 攪拌器種類 666 箭葉 查閱文獻(xiàn)得 8 攪拌器層數(shù) 3 查閱文獻(xiàn)得 9 攪拌器直徑 1m 計(jì)算 第二節(jié) 主發(fā)酵罐的設(shè)計(jì) 一、主發(fā)酵罐容積和個(gè)數(shù)的確定 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) 21 發(fā)酵罐采用圓柱形器身，底和頂為錐形蓋，選取結(jié)構(gòu)尺寸的比例關(guān)系如下： H=， h1=h2= 3200)231h31( 12全 mhH ???? 經(jīng)計(jì)算得 D=, H=, h1=h2= 上面已經(jīng)寫到，我設(shè)計(jì)的發(fā)酵罐規(guī)格為 200 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=90%， 則可以得到： 20090%=39(4812)/N, 計(jì)算得到： N= 個(gè) )，則我們需要發(fā)酵罐 N=8 個(gè) 二、冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸 [15] 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。 三、 換熱器的選型 [8] 換熱器標(biāo)準(zhǔn)換熱管尺寸 Ф252mm的不銹鋼 ,為正三角形排列 ,管間距 t=32㎜ .同時(shí) ,管殼式換熱器的制 造 簡(jiǎn)單 方便 ,相對(duì)投資費(fèi)用較低 。地面用水泥鋪地，以利于清潔和承重。 （ 3）、生產(chǎn)工藝過(guò)程產(chǎn)生的廢水，其中含有大量的有機(jī)物等。 （ 1） 當(dāng)處理后廢液有農(nóng)民需要時(shí)，主要目標(biāo)是將鍋爐粉塵，爐渣，濾泥等有機(jī)物變成肥料。主要為生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種沉淀物和雜質(zhì)等。較高的塔露天布置，其中包括 醪 塔、精餾塔。1 1 5 31 4 5 01 6 7 2 0 0 0 mV ?? mD 6 1 53439。 188—鋼管的導(dǎo)熱系數(shù) [kJ/（ m2附錄的表 17 查詢可知： 選用 10mm 厚 A3 鋼板制作 D－罐體直徑（ mm） p－耐受壓強(qiáng) (設(shè)計(jì)壓力 ) φ － 焊縫系數(shù)，雙面焊取 ，無(wú)縫焊取 [σ ] －罐體金屬材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 (不銹鋼焊接壓力容器許用應(yīng)力為 150℃， 137MPa) C －腐蝕裕度，當(dāng)δ － C10mm時(shí)， C＝ 3mm 壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范和制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)： GB150《鋼制壓力容器》在 1989 年 3 月第一版， 1998 年第二版 JB4732《鋼制壓力容器 分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 1995 年 JB/T4735《鋼制焊接常壓容器》 1989 年 JB/T47004707《壓力容器法蘭》 2020 年 鋼材的使用上限不超過(guò) GB1501999 的各許用應(yīng)力表的各鋼號(hào)所對(duì)應(yīng)的上限溫度。 239。k）， ﹪ —為雜醇油酒精的重量百分濃度，與液相濃度 55﹪（ v）相平衡。加熱蒸汽取 絕對(duì)壓力，則其熱焓量 I1=2644KJ/kg。 經(jīng)連續(xù)稀釋器可得稀糖液量為： 418085﹪ /25﹪ =14212（ kg） 即發(fā)酵醪量為： 14212kg 酒母繁殖和發(fā)酵過(guò)程中放出 968kg 的二氧化碳，則蒸餾發(fā)酵醪的量為： （ 14212968） （ 100+6﹪） =14039（ kg） 其中酒精捕集器稀酒精為發(fā)酵醪量的 6﹪ 蒸餾發(fā)酵成熟醪的酒精濃度為：0000 00 4 0 3 998 9 9 .1 81 0 0 0 ??? 三、成品與廢醪量的計(jì)算 [ 11] 采用差壓蒸餾兩塔流程蒸餾。 二、設(shè)計(jì)圖紙 圖紙包括工廠整體布置，生產(chǎn)車間布置圖，重點(diǎn)設(shè)備圖，生產(chǎn)流程圖，重點(diǎn)車間運(yùn)作圖。原油及石油產(chǎn)品凈進(jìn)口量 億 t。 隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)燃料能源（石油、天然氣、煤礦等）的需求越來(lái)越大，而燃料能源儲(chǔ)量越來(lái)越少，價(jià)格越來(lái)越低，人們迫切需要找到一種新的可再生能源代替現(xiàn)有的燃料能源。年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) i 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課 程 名 稱：發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 年產(chǎn) 2 萬(wàn) 噸酒精工 藝 設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) ii 任務(wù)分配 文獻(xiàn)、資料檢索 全組 可行性研究 策劃 糖蜜原料的稀釋處理階段 種子車間的設(shè)計(jì) 糖蜜的稀釋處理 轉(zhuǎn)筒過(guò)濾車間設(shè)計(jì) 發(fā)酵車間的設(shè)計(jì) 酒精精餾車間的設(shè)計(jì) 廢棄物的處理 種子罐的設(shè)計(jì) 發(fā)酵罐的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編制 1各組員負(fù)責(zé)的相關(guān)物料衡算及熱量衡算以及用水用電衡算 1各組員負(fù)責(zé)的工藝車間設(shè)備平面圖的繪制 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸燃料酒精工廠的設(shè)計(jì) iii 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 畫(huà)出整個(gè)酒精發(fā)酵車間的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（ 2 號(hào)圖紙） 畫(huà)出 種子罐和 發(fā)酵罐的 結(jié)構(gòu)