【正文】 p335—天津大學(xué)出版社2004年新版，下同式中，22346為384k時(shí)水蒸氣的汽化潛熱kj/kg ⑤ 經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量為：（384340）/558=式中：真空冷卻器二次蒸汽汽化潛熱3．4 糖化醪與發(fā)酵醪量計(jì)算①發(fā)酵過程中相應(yīng)的過程釋放的CO2總量為：（1000%)/98%（44/46）=902kg式中：44/46指的是產(chǎn)生一分子酒精就產(chǎn)生一分子CO2,即理想發(fā)酵情況下。②所以最終需要蒸餾的醪液中含酒精約為： （1000%）/()100%=%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。并設(shè)蒸餾效為98%，而且發(fā)酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分別為成熟醪量的5%和1%，則生產(chǎn)1000kg95%國際酒精成品的有關(guān)計(jì)算如下：③需蒸餾成熟發(fā)酵醪的量為：F1=[（）/98%] (100+5+1)247。100=④不計(jì)酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水，可設(shè)發(fā)酵過程中則成熟發(fā)酵醪量為：F2==⑤接種量按10%計(jì)算，則酒母量為：10%= 注：設(shè)計(jì)要求最后醪液91%用于發(fā)酵，9%用于酒母制作，相當(dāng)于9/91≈10%3．5成品與發(fā)酵醪量計(jì)算⑴ 醛油含量（次級(jí)酒精）：本次設(shè)計(jì)要求不得含有次級(jí)酒精⑵ 食用酒精產(chǎn)量：1000kg⑶ 雜醇油產(chǎn)量：%%，據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，%，所以生產(chǎn)1000kg要求酒精雜醇油產(chǎn)量為：1000%=5kg⑷ 廢醪量的計(jì)算：廢料醪糟是成熟發(fā)酵醪進(jìn)入蒸餾塔后除去部分水和酒精及其他揮發(fā)性成分的殘留液，由于是使用直接蒸汽加熱蒸餾，所以應(yīng)該又加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。設(shè)進(jìn)塔醪液量為F1 的溫度為t1=70℃，排除廢醪溫度為t4=105℃，成熟醪固形物濃度為B1=%,塔頂上升酒氣的乙醇濃度為50%（v/v），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），則：①醪塔上升蒸汽量為： V1=%247。%=②殘留液量為： WX== ③成熟醪的比熱容為：C1=( B1)=④成熟醪帶入塔的熱量為： Q1= F1 C1 t1=70=106KJ⑤蒸煮殘液固形物濃度為： B2= F1 B1/ WX =%/=% 由于是間歇蒸餾，故沒有加熱蒸汽冷凝水的工藝。⑥蒸餾殘留液的比熱容為： C2=( B2)= KJ/⑦塔底殘留液帶走的熱量為:Q4= WX C2t4=105=106KJ⑧上升蒸汽帶走的熱量為：查表得50%（體積分?jǐn)?shù)）酒精蒸汽焓為i=1965kj/kg，故上升蒸汽帶走的熱量為： Q3=V1i=1965=106KJ（表壓）蒸汽加熱，；蒸餾過程熱損失Qn可取為傳遞總熱量的1%，根據(jù)熱平衡計(jì)算，可得消耗的蒸汽量為： D1=(Q3 + Q4 + Qn Q1)/（ICwt4） =(106+106)/( 105) =肉采用直接蒸汽加熱，則塔底排除醪量為： WX + D1=+=4 根據(jù)要求實(shí)際原料耗算一覽表 因計(jì)算方便，上面計(jì)算的是生產(chǎn)1000kg要求酒精相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)際生產(chǎn)80000t酒精則進(jìn)行放大，因取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如比熱容）都一樣，所以對(duì)結(jié)果沒有影響，下表則是1000kg酒精和放大后80000t酒精相關(guān)數(shù)據(jù)一覽表： 計(jì)算結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)和放大數(shù)據(jù)一覽表1000kg酒精相應(yīng)用量產(chǎn)量80000t酒精相應(yīng)用量產(chǎn)量生產(chǎn)95%（V）成品酒精所需淀粉總量(kg)生產(chǎn)成品酒精需要淀粉量（計(jì)淀粉損失后）(kg)需要薯干原料量=(kg)164224t需要玉米原料量= (kg)52320t3/4來自薯干、1/4來自玉米的上食用酒精總淀粉原料為232576tα淀粉酶的消耗量864t糖化酶的消耗量1624t酒母糖化酶的消耗量244t硫酸銨的消耗量104t粉漿量974520t經(jīng)加熱蒸汽噴射液化過后的醪液量1122896t經(jīng)第二液化維持罐出來的蒸煮醪量為1081088t經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪的量1089736t經(jīng)最后一個(gè)后熟罐出來的醪液量1087281t經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量1012744t計(jì)酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水需蒸煮的成熟發(fā)酵醪量1017360t入蒸餾塔的混合成熟醪的乙醇濃度%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）相應(yīng)的過程釋放的CO2總量902kg72160t接種量按10%計(jì)算酒母量101272t雜醇油產(chǎn)量5kg400t醪塔上升蒸汽量169488t殘留液量 847872t成熟醪的比熱容成熟醪帶入塔的熱量106KJ106KJ蒸煮殘液固形物濃度%%蒸餾殘留液的比熱容 KJ/ KJ/塔底殘留液帶走的熱量106KJ360106KJ上升蒸汽帶走的熱量106KJ106KJ消耗的蒸汽量184208t直接蒸汽加熱塔底排除醪量1032080t注：生產(chǎn)80000t的數(shù)據(jù)位在生產(chǎn)1000kg數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上乘以80，單位則為t，但物質(zhì)本身的性質(zhì)數(shù)據(jù)除外。若固定日產(chǎn)量，全年生產(chǎn)應(yīng)為80100t，單位t，這里沒有列出，但設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備是是在日產(chǎn)量的條件下計(jì)算的。5 生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)計(jì)算 粉漿罐 已知蒸煮糖化車間有兩個(gè)粉漿罐，每個(gè)粉漿罐的容積為5 m179。高徑比為1：，粉漿流量應(yīng)為： （11130/1000）==179。錐形部分高度為圓筒部分高度的1/3。故總?cè)莘eV有 V = V1 + V2 =π(D/2) 178。H + 1/3[π(D/2) 178。] h D—圓筒部分的直徑（m）；H—圓筒部分的高度m；h—圓錐部分的高度m，由此可得： D= H= h=設(shè)調(diào)漿時(shí)間為3min，則有效流量為：V有效=（3/60）=179。若按要求取5m179。的粉漿罐，則需要臺(tái)數(shù)為： n0=若要進(jìn)行交替使用，則至少要3臺(tái)。由于后熟的時(shí)間比蒸煮時(shí)間短，所以這里取蒸煮鍋計(jì)算。 蒸煮鍋和后熟器的體積是相等的，每小時(shí)生產(chǎn)11130kg的酒精對(duì)應(yīng)經(jīng)過噴射加熱后的醪液量，即流量為（11130/1000）==179。物料有效流量為流量乘以逗留時(shí)間，又蒸煮時(shí)間是2h，所以醪液有效流量應(yīng)為： V有效=2==179。/h設(shè)備臺(tái)數(shù)n= V有效/（ηV）式中：V有效—有效流量m179。/h η 裝料系數(shù)V 單臺(tái)容器體積m179。所以取Φ3600（）的徑高比為1:3的發(fā)酵罐應(yīng)是： n1= 247。4247。247。[π（）178。3]= =1式中:4為蒸煮鍋加上后熟器的個(gè)數(shù),。 即要達(dá)到要求日產(chǎn)量發(fā)酵罐1套，即一個(gè)蒸煮鍋，三個(gè)后熟器。時(shí)產(chǎn)酒母醪的體積應(yīng)為：（11130/1000）==179。同蒸煮鍋和后熟器一樣，計(jì)算可得酒母罐體積： V有效=2247。=179。式中:，2為與蒸煮同步的逗留時(shí)間h?？芍颇铬苍泱w積很小，取體積為50m179。的酒母罐一個(gè)即可。糖化鍋由圓柱形部分和球形部分組成，裝料系數(shù)為75%。幾何容積的計(jì)算按以下進(jìn)行： V=178。H+1/3πh178。（3rh）D—圓筒部分的直徑（m）；H—圓筒部分的高度m；h—球形底的高度m；r—底的曲率半徑m；H=2D；h=。r=（D178。+4h178。）/8h取Φ3600，（）的糖化鍋，則糖化鍋的H=2=，h==，r=（178。+4178。）/（8）=： V=178。+（1/3）π178。（3）=179。因?yàn)樘腔瘯r(shí)間為45min，所以有效流量為：V有效=（45/60）= m179。/h根據(jù)n= V有效/（ηV），則糖化鍋臺(tái)數(shù)為： n2= 247。247。==2式中:總發(fā)酵時(shí)間由前面可知大約為62h，所以有效流量為：V有效=62=179。發(fā)酵罐和糖化罐有類似的構(gòu)造，取Φ5000mm的發(fā)酵罐，則單個(gè)發(fā)酵罐體積為： V=230m179。①注①：參見《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》p102—中國輕工業(yè)出版社2007版。根據(jù)n= V有效/（ηV），則發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)為：n3= 247。247。230==52每個(gè)后熟器配2個(gè)攪拌器，糖化鍋1個(gè)，發(fā)酵罐2個(gè)，則至少需要攪拌器為：24+12+252=114根據(jù)一般精餾塔的精餾能力，且發(fā)酵醪的乙醇含量比較低，年產(chǎn)800000t酒精所需的粗餾塔和精餾塔應(yīng)該有15套左右。具體計(jì)算這里不詳細(xì)列出。本設(shè)計(jì)只是進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，詳細(xì)的設(shè)備計(jì)算不做介紹,下表只做大致羅列。6 生產(chǎn)設(shè)備一覽表 生產(chǎn)設(shè)備表序號(hào)產(chǎn)品名稱規(guī)格型號(hào)單位主要材質(zhì)數(shù)量1輸送系統(tǒng)套碳鋼2給料機(jī)臺(tái)碳鋼3永磁除鐵器臺(tái)4粉碎機(jī)錘片式臺(tái)碳鋼5風(fēng)機(jī)離心式臺(tái)碳鋼6分離器旋風(fēng)式臺(tái)碳鋼7蒸煮鍋Φ3600mm臺(tái)碳鋼18粉漿泵5m179。臺(tái)碳鋼39后熟器Φ3600mm臺(tái)碳鋼310真空冷卻系統(tǒng)套111酒母罐V=50m3個(gè)碳鋼112糖化罐Φ3600mm個(gè)碳鋼213發(fā)酵罐Φ5000mm臺(tái)不銹鋼52 14食用酒精冷卻器板式臺(tái)不銹鋼1515粗餾酒精罐V=5m3臺(tái)不銹鋼1516精塔回流罐V=5m3臺(tái)不銹鋼1517水洗塔回流罐V=5m3臺(tái)不銹鋼1518甲塔回流罐V=5m3臺(tái)不銹鋼1519雜塔回流罐V=5m3臺(tái)不銹鋼1520堿液罐V=2m3臺(tái)不銹鋼1521雜醇油暫儲(chǔ)罐V=10m3臺(tái)不銹鋼1522精塔廢水閃蒸罐V=10m3臺(tái)不銹鋼1523酒精計(jì)量罐V=80m3臺(tái)碳鋼1524食用酒業(yè)計(jì)量罐V=80m3臺(tái)碳鋼1525次酒精計(jì)量罐V=6m3臺(tái)碳鋼1526雜醇油分離器V=6m3臺(tái)不銹鋼1527醪塔再沸循環(huán)泵Q=200m3/h臺(tái)不銹鋼3028真空泵臺(tái)碳鋼3029粗餾酒精泵Q=90m3/h臺(tái)不銹鋼3030精塔回流泵Q=150m3/h臺(tái)不銹鋼307 生產(chǎn)布置說明由于年產(chǎn)量比較大，車間布置設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，上表為至少的總生產(chǎn)設(shè)備臺(tái)數(shù)，本次設(shè)計(jì)只做簡單的套裝設(shè)計(jì)圖。8 參考文獻(xiàn)［1］［2］［3］20100326 17:32