【正文】 ．高峰蒸汽用量 k)．平均量 (t/h)②流加糖滅菌用蒸汽量a)每罐流加糖的體積 () =(m3/d)b)，含糖為30%，輸料流量為：(m3/h)=(t/h)c)消毒滅菌用蒸汽量 d)每日蒸汽用量 43=(t/d)e)高峰蒸汽用量 f)平均量 (t/h)③ 每日用蒸汽量 +=(t/d) 平均每小時(shí)用蒸汽量 +=(t/h) 高峰用蒸汽量 +=(t/h)(2)培養(yǎng)基冷卻用水量①．120℃熱料通過與生料熱交換，降溫至80℃，再用水冷卻至35℃，冷卻水由20℃升至45℃，則冷卻水用量為： ②．每日用水量 53=(t/d)(3)發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量①．發(fā)酵罐體加熱 100m 3,，冷卻排管重6t，（表）蒸汽滅菌（此時(shí)I=2718）， Mpa下由20℃升至127℃，其蒸汽量為： ②．填充發(fā)酵罐空間所需的蒸汽量 忽略排管體積，罐的自由空間仍按100m3計(jì)算，即 式中 ——加熱蒸汽密度，（表） v——發(fā)酵罐自由空間即全容積（m3）③．滅菌過程的熱損失 輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù)，罐外壁溫70℃ 100m3的發(fā)酵罐的表面積為101 m2，耗用蒸汽為： ④ 罐壁附著洗滌升溫的蒸汽消耗 式中 ——附壁水平均厚度（1mm）⑤滅菌過程蒸汽滲露取總蒸汽消耗量的5%a)空罐滅菌蒸汽消耗量為每空罐滅菌1小時(shí)，用蒸汽量為：（kg/罐）b）每日用蒸汽量 9=(kg/d)c) 平均用量 (kg/h)(4)發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量①由經(jīng)驗(yàn)發(fā)酵過程的熱量計(jì)算可按下式計(jì)算 ②a)冷卻水量可由式子算出100m3發(fā)酵罐，裝料量75 m3，使用新鮮水冷卻，進(jìn)口溫度為10℃，出口溫度為20℃，則冷卻水用量為： b)，高峰用水量為： =(t/h)c)日用水量：24=8316 (t/d)式中 ——各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù)d)平均用水量：=(t/h) 提取工序熱量衡算(1)．等電罐200 m3，裝液量146 m3，溫度由30℃降至5℃，降溫速度2℃/h，其冷量為： 式中 ——發(fā)酵液比熱容(2)中和時(shí)，H2SO4對(duì)水的溶解熱可忽略不計(jì)(3)，總制冷量為：106(kw) 精制工序熱量衡算選用20 m3強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶操作周期20h，其中輔助時(shí)間為4h，放罐料液為16 m3，，需結(jié)晶罐臺(tái)數(shù)為：（臺(tái)），取5臺(tái)(1)．熱平衡與計(jì)算加熱蒸汽量每罐投入38g/dl的中和脫色液（原液）14 m3，流加38g/dl母液19 m3，過程中加水5 m3，在70℃下真空蒸發(fā)結(jié)晶，濃縮3h，育晶12h，放料數(shù)量16 m3①熱量衡算a)來料帶入熱量進(jìn)料溫度35℃，b)加水帶入熱量c)加晶種帶入熱量式中 ——MSG比熱容d)結(jié)晶放熱Q晶熱=106（kJ）式中 ——MSG結(jié)晶熱（kJ/mol）e)母液帶走熱量 m3，f)隨二次蒸汽帶走熱量g)隨結(jié)晶MSG帶走熱量Q出晶=10370=105（kJ）h)需外界供給熱量 =(106+107+105)(106+105+104+105)=107(kJ)②計(jì)算蒸汽用量a)每罐次用蒸汽量（熱損失按5%算） b)每罐次濃縮結(jié)晶時(shí)間為20h ,每小時(shí)耗蒸汽高峰量 (kg/h)c)5臺(tái)罐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量 5=(kg/h)d)每日用蒸汽量：5=(kg/d)=(t/d) e)每小時(shí)平均用蒸汽量：(t/h) (2)．冷卻二次蒸汽所消耗的冷卻水量①．二次蒸汽量，即水蒸發(fā)速度：②．冷卻水用量a)使用循環(huán)水，進(jìn)口溫度30℃，出口溫度45℃，70℃，需冷卻水量： b)5臺(tái)罐，高峰用水量：c)全日用水量：d)平均用水量： 為保證循環(huán)水溫不高于30℃，需加進(jìn)二次水5000t/d(3)．干燥過程熱量衡算分離之后濕MSG含水2%，%，進(jìn)加熱的空氣為18℃，相對(duì)濕度φ=70% ，通過加熱器使空氣升至80℃，從干燥器出來的空氣為60℃①．年產(chǎn)1萬噸商品味精，(t) ，二班生產(chǎn)，即 干燥水分量為： ②．18℃空氣濕含量φ=70%，x0=，I0=（kg干空氣），加熱至80℃，I1= kJ/kg干空氣，用公式：Q物料 + Q損失 Q初溫 式中 ——空氣經(jīng)干燥后的熱量變化（kJ/kg） I1——出空氣加熱器的空氣熱焓（kJ/kg） I2——出干燥器的空氣熱焓（kJ/kg） I0——冷空氣的熱焓（kJ/kg） X0——空氣濕含量kJ/（kg干空氣） X1——進(jìn)干燥器的空氣濕含量kJ/（kg干空氣） X2——出干燥器的空氣濕含量kJ/（kg干空氣）Q初溫物料初始溫度時(shí)的物料中每1kg水的熱含量（kJ/kg）Q物料加熱物料所耗熱量 Q損失損失熱量，通常為有效熱量的10%其中 式中 —— 595——水在0℃時(shí)的汽化潛熱 ——水汽的比熱則： 設(shè)x2=，則： 空氣耗量為： 80℃，實(shí)際消耗空氣量為： 耗用蒸汽量（D）：（表）蒸汽加熱，熱損失按15%計(jì)算 ③．每日用蒸汽量： ④．平均用蒸汽量：（kg/h） 表6 生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總生產(chǎn)工序日用量（t/d）平均量（t/h）高峰量（t/h）液化糖化連消發(fā)酵罐空消精制干燥10中和脫色空氣凈化及其他9644累計(jì)衡算結(jié)果：，，100%MSG單耗蒸汽量為：（t/t）以上計(jì)算不包括采暖及生活用蒸汽 水平衡 制糖車間（1）配料用水量（新鮮水），加水比為1：用水量：=(t/d)因連續(xù)生產(chǎn)，平均用水量=高峰用水量=（t/h）（2） 化液及糖化液冷卻用水量（二次水）①液化液日用水量：平均用水量=高峰量=（t/h）②糖化液日用水量： t/d 平均用水量： t/h 發(fā)酵車間（1） 酵罐配料水糖液含糖30%，加水配成19%，每罐料需加水：（t/罐）每日投料按5次計(jì)算，需水量為：5=(t/d) 平均用水量：(t/h) 高峰量： （）（2） 養(yǎng)基冷卻水用量（二次水）日用水量： t/d平均量：（t/h）高峰量： t/h（3） 發(fā)酵過程冷卻用水量 日用水量： t/d 平均量： t/h高峰量： t/h 提取車間（1） Glu洗水量（新鮮水）日用水量：平均量=高峰量=（t/h）（2） 脫液中加水量（新鮮水）日用水量：平均量=高峰量=（t/h） 精制車間（1）．中和脫色工序用水量①配料用水（使用回收的結(jié)晶罐的蒸汽冷凝水）日產(chǎn)100%Glu：配成40%濃度，需水量：②洗碳柱用水（使用二次水） 配稀酸堿用水150t/d，洗低流分用水100t/d，再生處理用水600t/d，合計(jì)為850t/d③洗廢炭用水（使用二次水）：30t/d④以上兩項(xiàng)合計(jì)：，平均量：（2）．精制工序用水量①結(jié)晶過程加水使用回收結(jié)晶罐加熱蒸汽冷凝水，5臺(tái)罐，每罐加水5t，共為②冷卻水（使用循環(huán)水）日用水量：4278t/d平均量：高峰量： t/h為保證循環(huán)水溫不高于30℃，須采取不斷補(bǔ)充二次水和用涼水塔降溫的方法，采用300t/h涼水塔可使水溫降低5℃，即由45℃降至40℃，則須補(bǔ)充二次水量為： 動(dòng)力工序用水量鍋爐用新鮮水840t/d，空壓機(jī)、冷凍機(jī)及其他循環(huán)水4000t/d，為保證水溫除加進(jìn)二次水717t/d外，還需采用300t/h涼水塔1臺(tái)。 用水匯總新鮮水只供配料和發(fā)酵冷卻用，由發(fā)酵冷卻后的水稱為二次水，供洗柱、配稀酸稀堿和補(bǔ)充于循環(huán)水中，精制及動(dòng)力冷卻水采取循環(huán)使用方法。耗水量計(jì)算匯總：新鮮水高峰量：新鮮水平均用量：新鮮水日用量： 100%MSG單耗新鮮水：二次水總耗：+++880+4278+717= (t/d)平均量：(t/d) 循環(huán)水量：平均量：凝結(jié)水：水重復(fù)利用率為70%用水量匯總見下頁表7 用水量衡算匯總表工序設(shè)備給水排水新鮮水二次水循環(huán)水凝結(jié)水配料液化冷卻糖化冷卻滅菌配料冷卻發(fā)酵冷卻提取洗水中和配料脫色洗柱850850洗炭3030精制、結(jié)晶25冷卻42784278動(dòng)力、鍋爐840冷凍、空壓站及其他7174000717累計(jì)82786. 設(shè)備平衡與設(shè)備選型設(shè)備選擇是保證產(chǎn)品質(zhì)量和表達(dá)生產(chǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn)，又是工藝布置的基礎(chǔ)。選擇設(shè)備時(shí)要選擇技術(shù)先進(jìn)、機(jī)械化程度和高效節(jié)能型設(shè)備；設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能要適應(yīng)各種工作條件，設(shè)備要符合食品衛(wèi)生要求和拆裝維修方便。一般依據(jù)物料平衡和生產(chǎn)能力來確定所需設(shè)備的臺(tái)數(shù)。 設(shè)備平衡計(jì)算公式設(shè)備平衡計(jì)算公式：： 式中： 操作周期=運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（h）+輔助時(shí)間（h）：： 精制車間設(shè)備選型 精制車間年產(chǎn)一萬噸MSG，日產(chǎn)100%，精制收率為95%。（1） 精制實(shí)際轉(zhuǎn)化率： %95%=%日投谷氨酸量： 日投90%濕谷氨酸量：（2） 中和罐計(jì)算，中和液濃度22波美，味精含量40%（w/v），則其質(zhì)量為：=體積為： 設(shè)中和罐的體積為10m3，采取平底，取D：H==10D=，取D=2700mm，則H=1800mm。實(shí)際V== m3取填料系數(shù)為75%，則每罐實(shí)際裝料 %= m3，則所需罐數(shù)為：=， 取3臺(tái)，另預(yù)留一臺(tái)（3） 材料及安裝：選用不銹鋼1Gr18Ni9Ti，底下安裝，敞口。（4） 攪拌及設(shè)備：選用槳式攪拌。轉(zhuǎn)速45r/min，二檔D/B=8，D=1800mm，B=225mm，厚16mm，軸徑110mm。M10222型立式減速器，傳動(dòng)比35。選用JQ2F514型電機(jī)，，轉(zhuǎn)速1450r/min，效率87%。（5） 蒸汽計(jì)算直接蒸汽加熱，20℃至65℃中和液比熱 c=%+1（140%）=（kg. ℃）——味精比熱40%——味精含量每罐需蒸汽：=——2kgf壓力下水蒸氣焓——65℃下水焓折合體積：=——2kgf壓力下水蒸氣比容，則蒸汽量 管徑 d= Q——蒸汽流量m3/hV——蒸汽流速，取30m/s（2040 m/s）則： d==，取管徑90mm。材質(zhì)：不銹鋼1Gr18Ni9Ti，壁厚3mm每天消耗蒸汽量：=（6） 其他配備設(shè)備① 放料泵F6540，不銹鋼泵， m3/h揚(yáng)程：，功率11KW② 液面上方有一通風(fēng)消泡盤管，管徑50mm材料：1Gr18Ni9Ti，開小孔φ10mm用以防止中和時(shí)起泡過多而溢出。③ 水管管徑50mm，材料1Gr18Ni9Ti通入罐底部，距底約28mm④ 配堿池 V=6 m3，H：D=，=6 D=取D=1700mm，H=2550mm。置于地下。（7） 第一次加粉炭濕Glu：粉炭=1：則每罐加： =每天加： =（8） 離子膜堿=，含量為30% 脫色，除鐵（1） 中和液脫色， m3，各道母液來回。脫色總量與中和液基本相當(dāng)，= m3，脫色罐與中和罐配套取10 m3，填料系數(shù)為75%，仍取H：D=，為便于取錐型頂，h=176。=V=D=，取D=2000mm，則H=3000mm，h=實(shí)際 V== m3每罐實(shí)際裝料 %= m3則所需脫色罐個(gè)數(shù)為 ，取7個(gè)。選不銹鋼材質(zhì)：1Gr18Ni9Ti，,放料時(shí)間50min。出口流量 ：出料管徑：d= ，則D=取D=65mm，攪拌形式及槳葉、電機(jī)均為標(biāo)準(zhǔn)件，同中和罐選型。（2） 加粉狀活性炭濕Glu：粉炭=1：每天加粉炭：=每罐用量：（3） Na2S用量：每天加Na2S： =其含水量：（110%）= 板框（1） 板框過濾,結(jié)構(gòu)緊過濾推動(dòng)力大,輔助設(shè)備少,過濾洗滌質(zhì)量好,濾餅含水少,但勞動(dòng)強(qiáng)度大,間歇操作.選用BM70810/25型,框數(shù)54,明流操作,總過濾面積為70m2,主要材料為碳鋼,電機(jī)為3DI320,10%水洗,共選6臺(tái). （2） 中和脫色液貯槽5 m3,選3個(gè), 材料為1Gr18Ni9Ti,H:D=，D=取D=1400mm,則H=2100mm K15炭柱（1） 炭柱直徑過大再生上柱易形成死角(),降低上柱量,進(jìn)出料不平衡,易造成干柱,徑高比一般小于1:,徑高比越大吸附效果越好，選直徑 D=, D:H=1:, H==填料系數(shù)一般在6070%之間,取65%,交換量為2025倍炭體積,取20倍。 m3， 加水洗滌，加洗水10%， m3采用橢