【正文】 = * 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 通風(fēng)比為 ~ 取 Q= 1000000=8700000 ml/min （ 4）電機(jī)功率： P 電 = Pg η 1 η 2η 2 = = 采用三角帶傳動(dòng) 式中 η 1—— η 2—— η 3—— 端面密封增加功率 1%。則管 的橫截面積為： 0. 785（ ） 2=（ m2） 設(shè)管內(nèi)同心裝兩列蛇管，并同時(shí)進(jìn)冷卻水，則水管內(nèi)流速為； v = W 3600 10 1000 = 設(shè)蛇管圈直 徑為 4m，由水溫表查得 水溫 20℃時(shí)，常數(shù)A= K1 = （ρ v） (1+) = （ 1000） （ 1+ ） 0. =87585kJ/(.℃ ) 式中 ρ v—— 為質(zhì)量流速（） K2按經(jīng)驗(yàn)取 2700 kJ/(.℃ ) 所以，總傳熱系數(shù)為： 1 K = 1 + 1 + + 1 K1 K2 188 16750 = 1 1/87585+1/2700++1/16750 = kJ/(.℃ ) 式中 188—— 鋼管的導(dǎo)熱系數(shù) kJ/(.℃ ) 1/16750—— 管壁水污垢層的熱阻 (.℃ )/kJ —— 管子壁厚 m 4. 冷卻面積和主要尺寸： A = Q K Tm = 4109750 = （ m2） 兩列蛇管長度： L = A π Dcp = = 式中 Dcp—— 蛇管平均直徑 m 每圈蛇管長度： l = [(π Dp)2+hp2]1/2 = [( 6) 2+]1/2 = m 式中 Dp—— 蛇管圈直徑 6 m hp—— 蛇管圈之間距離 m 兩列蛇管總?cè)?shù)： Np = L/l = = （圈） 取 97（圈） 兩列蛇管總高度： H = （ Np1） hp = （ 971） = m 5. 設(shè)備材料的選擇： 發(fā)酵設(shè)備的材質(zhì)選擇，優(yōu)選考慮的是滿足工藝要求，其次是經(jīng)濟(jì)性。 =(kg/h) 式中 1%—— 洗罐用水占熟醪量的比例 二 .設(shè)備計(jì)算與選型 （一） 發(fā)酵設(shè)備的計(jì)算與選型 1. 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 （ 1）發(fā)酵罐容積的確定： 隨著科技的發(fā)展，生產(chǎn)發(fā)酵罐的廠家越來越多，現(xiàn)有的發(fā)酵罐容積量系列如 5， 10， 20， 50， 75， 100， 120， 150， 250， 500m3等等。 15000 噸 /年淀粉原料酒精廠物料衡算表 數(shù)量 物料 生產(chǎn) 1000kg95% 酒精物料量（ kg） 每小時(shí)數(shù)量 (kg) 每天數(shù)量 (t) 每年數(shù)量 (t) 普通酒精 980 13917 334 100000 次級酒精 20 2106 甘薯干 32962 237329 α 淀粉酶 928 糖化酶 硫酸氨 120 硫酸 75 蒸煮粉漿 成熟蒸煮醪 150312 糖化醪 12327 184905 酒母醪 蒸煮發(fā)酵醪 12477 187155 雜醇油 5 75 二氧化碳 902 13530 廢渣 12677 190155 (二 )普通三級酒精發(fā)酵車間的物料衡算 酒精發(fā)酵采用淀粉原料，雙酶法糖化，間歇發(fā)酵。 （ 1 經(jīng)噴射液化加熱后蒸煮醪量為： + （ 8855） = （ kg） 式中 —— 噴射液化器加熱蒸汽（ ）的焓（ kJ/K） （ 2）經(jīng)二液化維持罐出來的蒸煮醪量為： – （ 8884） = (kg) 式中 —— 第二液化維持罐的溫度為 84 度下飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) (3)經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為； + （ 11584） =(kg) 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 式中 115—— 滅酶溫度（攝氏度） —— 飽和蒸汽的焓（ kJ/K） （ 4）經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量： （ ） = (kg) 2245 式中 2245—— 攝氏度下飽和蒸汽 的汽化潛熱 (kg) （ 5）經(jīng)真空冷卻后最終蒸煮醪量為： （ ） =(kg) 2351 式中 2351—— 真空冷卻溫度為 63 攝氏度下的飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) 6. 糖化醪與發(fā)酵醪量的計(jì)算 社發(fā)酵結(jié)束后成熟醪量含酒精 10%（體積分?jǐn)?shù)），相當(dāng)于 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，各階段淀粉損失率如表所示。 （ 3）成品，副產(chǎn)品以及廢氣，廢水，廢渣即酒精，雜醇油，二氧化碳和廢糟等。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。我國酒精總產(chǎn)量還不到一萬噸，新中國成立后歷經(jīng) 50 年的發(fā)展初步形成了企業(yè)生產(chǎn)，工廠設(shè)計(jì)，科學(xué)研究，人才培訓(xùn)，綜合利用，檢驗(yàn)檢測，產(chǎn)品銷售等一個(gè)完整的酒精工業(yè)體系，中國的酒精產(chǎn)量已增長到 300 萬噸，躍居世界第三。 外觀與性狀： 無色液體，有酒香。本設(shè)計(jì)對酒精生產(chǎn)的發(fā)酵車間進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)備選型，力求理論和實(shí)踐相結(jié)合。美國，巴西，中國，俄羅斯是世界酒精生產(chǎn)大國。這些數(shù)據(jù)表明，將來的酒精生產(chǎn)原料可能以含有可發(fā)酵性工業(yè)廢氣物為主。酒精生產(chǎn)能力，改造汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的能力，相信不久的將來，一個(gè)良性循環(huán)的能源資源將更多的出現(xiàn)在世人面前。 （ 12）硫酸用量（調(diào) PH 用） 5kg/t（酒精）。 假定用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度 55℃ ，應(yīng)用噴射液化器使粉漿迅速升溫至 88℃ ，然后進(jìn)入連續(xù)液化器液化，再經(jīng) 115℃ 高溫滅酶后，再真空冷卻器中閃幾蒸發(fā)冷卻至 63℃ 后入糖化罐。 （ 1） 酒精成品 日產(chǎn)普通三級酒精為： 100000247。(1+1%+5%) =5%247。 n1= V0t V 總 ψ 24 = 70 1100 24 =12（個(gè)） 取公稱容積 1100m3發(fā)酵罐 11 個(gè)； 實(shí)際產(chǎn)量驗(yàn)算： 1100 *12 300 =（噸 /年） 70/24 富裕量為 = %，能滿足產(chǎn)量要求。 P= MPa C—— 壁厚附加值。都有了進(jìn)一步了解，特別是對發(fā)酵法生產(chǎn)酒精，對酒精生產(chǎn)的發(fā)酵車間有了更深的了解。 4. 冷卻面積計(jì)算（采用夾套冷卻） （ 1） 種子罐產(chǎn)生的總熱量： Q 總 = 1100 1080 10% 70%/70 = 447567(kJ/h) 式中 —— 每千克麥芽糖放出的熱量 kJ 230—— 發(fā)酵罐的總?cè)莘e (m3) —— 裝料系數(shù) 1080—— 發(fā)酵醪密度 (kg/m3) 10%—— 接種量 70%—— 發(fā)酵醪中麥芽糖含量 70—— 發(fā)酵時(shí)間（ t） （ 2） 夾套傳熱系數(shù)： 夾套傳熱系數(shù)在 （ 150— 250）之間 取 K= 250 kJ/(.℃ ) （ 3） 平均溫差： 種子培養(yǎng)溫度 30℃，水初溫 20℃，水終溫 25℃。 V0= V 糖 /ψ ==（ m3） （ 3） 發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的確定： 計(jì)算發(fā)酵罐容積時(shí)有幾個(gè)名稱需明確。接種量 首先計(jì)算 1000kg 純度為 95%的酒精耗用的原材料及其他料量。此外，由于醪塔是使用直接蒸汽加熱，所以還需加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。 % （ 6） 淀粉酶消耗量 應(yīng)用酶活力為 2020u/g 的 α –淀粉酶使淀粉液化，促進(jìn)糊化，可減少蒸汽消耗量。 （ 7）雜醇油量 為成品酒精量的 %。 七 .酒精國家標(biāo)準(zhǔn) 酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是檢驗(yàn)酒精蒸餾和管理水平的核心，一個(gè)國家的酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是這個(gè)國家酒精產(chǎn)業(yè)能力和水平的標(biāo)志，酒精質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)酒精企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的最主要的法規(guī)，酒精質(zhì)量是酒精企業(yè)的生命線，不斷提高酒精質(zhì)量是企業(yè)永恒主題。 五 .酒精工業(yè)發(fā)展趨勢