【文章內容簡介】 k）， Ce=（ kgk），并取熱損失 Qn1=1﹪ D1I1， tF1=55℃ ， tW1=85℃ ，F(xiàn)1=116991（ kg/h） 聯(lián)解 2 2 23 求得 V1=19575（ kg/h）， Wx=97416（ kg/h）， D1=21296（ kg/h） 一般醪塔采用直接蒸汽加熱，塔底醪排出量為： G1=WX+D1=97416+21296=118712（ kg/h） 表 33 年產 5 萬噸酒精廠蒸餾工段醪塔物料熱量匯總表 精餾塔 塔頂溫度 105℃ ，塔底 130℃ ，進汽溫度 130℃ ，出塔濃度為 96﹪（ v），即 ﹪（ w）。 出塔酒精量為： P=8333(kg/h) 每小時醛酒量因為醛酒占出塔酒精的 2﹪，則每小時的醛酒量為： A=2﹪ 8808=176(kg/h) （ 3） P′= P–A =8808－ 176 =8632(kg/h) 圖 22 精餾塔的物料和熱量衡算圖 在精 餾塔中，塔頂酒精蒸汽經(jīng)粗餾塔底再沸器冷凝后，除回流外，還將少量酒精送到洗滌塔再次提凈。據(jù)經(jīng)驗值，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) （ 7）熱量平衡 : 式中 R—精餾塔回流比一般為 3～ 4，取 3 H I2—精餾塔加熱蒸汽熱含量， 絕對壓力，I2=2652(kJ/h) tH—為回流稀酒精進塔溫度 tH=80℃ CH—為雜醇油分離器稀酒精比熱，稀酒精濃度為： x ? H H‘ 854 ， 查得起比熱為 CH =（ kgk）， ﹪ —為雜醇油酒精的重量百分濃度，與液相濃度 55﹪（ v）相平衡。 tP—出塔酒精的飽和溫度 (℃ ) CP—出塔酒精的比熱，應為 [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 ,應為 iH=1496(kJ/kg) tw2—精餾塔塔底溫度，取 130℃ Cw 取 （ kgk） Qn2—精餾塔熱損失 ,Qn3=2%D2I2 CF2—進塔酒精的比熱，取 CF3=(kJ/kg) tF2—進料溫度，取 90℃ W’ x 上面算得 11448kg/h 計算可得：D2=17241(kg/h) 塔底排出的廢水： G=D2+W， x= 17241+11448=28689（ kg/h） 計算蒸餾工段的蒸餾效率： xPPxF1F1 表 24 年產 20 萬噸酒精工廠蒸餾工段精餾塔物料熱量衡算匯總表 供水衡算 利用酒母發(fā)酵的冷卻廢水進行冷卻，這樣可以節(jié)省冷凝水用量。 精餾塔分凝器冷卻用水 精餾塔分凝器熱量衡算有： ? （ R2+1）（ P′+Pe） i2= W 精餾 CW（ tH3tH3） W 精餾分凝 i（ ）（ ） 2 ， 精餾塔回流比 R 為 3 塔頂上升蒸汽熱焓 i2 = ?? t 冷卻水進出口溫度 tH tH，取 t=20℃ ， H33H3=85℃ Cw 取 則精餾塔冷凝器冷卻用水為： W 精餾分凝 =10 kg/h 5 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： W 成品 ?H2 ? C P 為成品酒精比熱容為 （ kgK） tP、 tP 為成品酒精冷卻前后的溫度，分別為 ℃ 、 30℃ ? tH tH2 為冷卻水進出口溫度，分別為 20℃ 、 40℃ ? Cw= KJ/（ kgK） 則成品酒精冷卻水用量為： W 成品 =10kg/h 在雜醇油分離器內加入 4 倍的水稀釋，則稀釋用水量為： W 雜醇油分離 =4 H=4176=704kg/h 4 總用水量 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=10+10+704=10（ kg/h） 表 31 各工段用水量及總用水量 5 4 5 其他衡算 供氣衡算 由前面計算所得數(shù)據(jù)可知蒸餾工段蒸汽消耗： D＝ D1+D2 ＝ 21296+17241＝ 38537（ kg/h） 年耗蒸汽量為： 3853724250=231222021(kg)=231222(t) 酒精廠平均蒸汽用量： 酒精廠每小時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： 38537(100﹪ +4%)=40079kg/h= 使用熱值為 4000 大卡的煤，假設鍋爐效率為 80%，則每噸煤能供生產使用 50t 新鮮蒸汽，則連續(xù)蒸餾煤消耗量為： 40079247。50000247。80﹪ =1002（ kg/h） 本設計選用的鍋爐為工業(yè)中壓 （ —）中型（ 20—75t）的煤粉鍋爐型號為 YG80/—M7 蒸發(fā)量為80t/h，額定溫度為 450℃ 供電衡算 根據(jù)我國糖蜜酒精連續(xù) 發(fā)酵工藝技術指標，設生產每噸酒精耗電 40 度，可估算酒精廠的用電： 4050000=2105（度 /年） =8000（度 /日） 考慮到此值為估算值，所以乘以一個富裕系數(shù)為 120﹪： 8000120﹪ =9600（度 /日） =106（度 /年） [9] 第四章 設備計算 發(fā)酵設備設計 采用連續(xù)發(fā)酵方式，根據(jù)物料衡算結果可知，每小時進入發(fā)酵罐的醪液體積流量為： 118433kg/h，密度為 1200 kg/m3 [14] 。 進入種子罐和 1 號發(fā)酵 罐的醪液體積流 0 量為 W： 118433/1200=99m3/h 發(fā)酵罐容積和個數(shù)的確定 （ 1）種子罐個數(shù)的確定： 為保證種子罐有足夠種子，種子罐內醪液停留時間應在 12h左右，則種子罐有效容積為： V=9912=1188（ m3） 取種子罐裝料經(jīng)驗系數(shù)為 80﹪，則種子罐全容積為： V 全 =V/u=1188/80%=1485m3 取 1500m3 每個罐的容積為 500m3，則種子罐個數(shù)為： 1500/500=3（個） (2)發(fā)酵罐體積。根據(jù)發(fā)酵罐現(xiàn)在 的設備情況，從 100 m3到 500 m3，現(xiàn)在酒精廠一般采用 300 m3，按照有關情況和指導老師建議，我采用 300 m3，取 H=2D， h1=h2= D—為發(fā)酵罐內徑，（ 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)酵罐上均為標準橢圓形封頭，下部為錐形封頭，為了計算簡便，假設其上下封頭近似相同，則 V 全 4 2 4 2 16 3 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= D2 2 2 22 2 發(fā)酵罐的總表面積： F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2 （ 3）計算發(fā)酵罐數(shù)量： 上面已經(jīng)寫到，我設計的發(fā)酵罐規(guī)格為 300 m3 的規(guī)格，設總發(fā)酵時間為 48 小時 ,設發(fā)酵罐數(shù)為 N 個，則發(fā)酵罐的有效容積 V 有效 =WT/N公式 (1) V 全容積 Ψ=V有效 公式（ 2） 式中 W—每小時進料量；