【導讀】酒精在人們日常生活以及科學研究等諸多領域都有很廣泛的應用。精行業(yè)以及我國酒精行業(yè)都呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢，產量逐年遞增。的能力將成為一個國家經(jīng)濟實力的標志。發(fā)酵法主要是利用微生物無氧發(fā)酵，將。含糖物質如，甘蔗，甘薯，玉米等物質內的糖類轉化為乙醇，生成酒精。料來源豐富，生產過程環(huán)保，值得大力推廣。本設計對酒精生產的發(fā)酵車間進行。了計算和設備選型，力求理論和實踐相結合。能溶解多種有機物和無機物。精，調制酒精飲料用的食用酒精；化工醫(yī)藥用酒精。使酒味純正，香味突出。目前，全世界酒精年產量約3394萬噸。其中美國和巴西的酒精產量占全球。酒精總產量已躍居第三位。我國酒精總產量還不到一萬噸，新中國成立后歷經(jīng)50年的發(fā)展初步。減，以糖蜜為原料生產酒精的比例卻有明顯提高。所用原料的各種比例為45%，石油裂解廢氣乙烯占0%淀粉質原料占16%。酸鹽紙漿液占7%，野生植物約占12%。再設備方面也有不少生產反應器出現(xiàn)，如單罐連

　　

【正文】 70 = 447567(kJ/h) 式中 —— 每千克麥芽糖放出的熱量 kJ 230—— 發(fā)酵罐的總容積 (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℃。 Tm=（ 3020） +（ 3025） 2 = ℃ （ 4） 需冷卻面積： F= Q 總 K Tm = 447567 250 = m2 （ 5） 核算冷卻面積： 靜止液體浸沒筒體高度： H0= V 封 V 封 S 罐 S 夾 =S 筒 +S 封 = S 夾 F 可滿足工藝要求。 : 對帶夾套的容器 ,應按外壓容器計算壁厚 .考慮到冷卻水壓力與容器內的壓力有不同的存在情況取水壓容器 外壓 . (1) 用計算法求夾套內的壁厚 : S=D[(mlp)/()] +C =310 [(3 620)/( 202100 310)]+ =+ = 式中 D—— 公稱直徑。 m—— 外壓容器穩(wěn)定系數(shù)。 M= E—— 金屬的強性模量。 E=202100MPa P—— 設計壓力。 P= MPa C—— 壁厚附加值。 C=C1+C2+C3=++0= cm L—— 筒體長度。 L=620 cm （ 2）封頭厚度： 對上封頭，查表 δ 封 =22 cm 對下封頭，查表 δ 封 =24cm （ 3）冷卻外套壁厚： 由夾套直徑與筒體直徑關系： 3000≤ 3100 內 ≤ 4000 D 套 =D 內 +200 =3100+200 =3300mm 查表確定外套壁厚： δ 套 =11 mm （ 4）外套封頭壁厚： 查表， 取 δ 套封 =13 mm ： （ 1）檔板： 根據(jù)全檔板條件： （ B/D） Z= 式中 B—— 擋板寬度 B== 3100=310 mm D—— 罐徑 D=3100 mm Z—— 擋板數(shù) Z=（ D/B） =（ 3100/310） =5 取 Z=6 塊 （ 2）攪拌器： 種子罐采用六彎葉渦輪攪拌器，它有公認的尺寸標準： 直徑 Di=~. 取 Di== 3100=930 mm 葉片寬度 h= Di= 930=186 mm 盤徑 φ = Di= 930= 弧長 r= Di= 930= mm 葉弧長 l= Di= 930= mm 攪拌器間距 ξ = Di=930 mm 底距 b=D/3=930/3=310 mm 攪拌器的轉速：根據(jù) 50L 罐， 470r/min ,使用 p/v 為基準放大， 50L 罐 N1=470 r/min 攪拌直徑 Di=112 mm N2= N1（ D1/D2） 2/3 =470 （ 112/930） 2/3 =115 r/min ： （ 1）計算 Rem Rem= D2Nρ μ = 1080 =111600010000 是為湍流。 式中 D—— 攪拌直徑 D=930mm N—— 攪拌器轉速 N=115/60= ρ —— 醪液密度 ρ =1080kg/m3 μ —— 粘度 (2)計算不通氣時攪拌功率： P0.=NpN3D5e = * 1080 = 式中 Np—— 湍流是常數(shù) N—— 攪拌器轉速 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）計算通風時軸功率 Pg: Pg = [（ 933） /] = kw 式中 P0—— 不通風時攪拌軸功率 N—— 攪拌器轉速 N=115/60= D—— 攪拌直徑 D=930cm Q—— 通風量 ml/min 通風比為 ~ 取 Q= 1000000=8700000 ml/min （ 4）電機功率： P 電 = Pg η 1 η 2η 2 = = 采用三角帶傳動 式中 η 1—— η 2—— η 3—— 端面密封增加功率 1%。 （ 進料管 ） 設管為物料與通風共用，管底距罐底 25— 60 mm 之間，現(xiàn)取 30 mm 向下單管。 （ 1） 按通風管計算管徑： 設管壓 MPa，發(fā)酵溫 度 t=30℃， 風速 v=20m/s，通風量為 Q=. 常壓下 t0=20℃ . 送風量為： V= = m3/min 將通風換算成工作狀態(tài)，求通風管直徑 d1: [V () (273+t)/(273+ t0)]1/2 d1= ( v 60) 1/2 [ () (273+30)/(273+20)] 1/2 = 20 60 = (2) 按輸送物料算： 20m3物料用 8小時送完，則物料體積流量為： V 物 = 20 = 8 3600 物料流量為： v=~1m/s 取 。 管道截面積： F ＝ V 物 V ＝ ＝ m2 則管徑為： d2= (F/） 1/2 = m d1 d2 取 D＝ m 查金屬材料表 取 248。48 3 無縫鋼管。 (5)冷卻水管： 有前所知，冷卻水量為： W＝ 所以 W＝ ＝ m3/s 取氺速為 v=1m/s 冷卻管直徑為： d＝ [(1 )] 1/2 = m 查金屬材料表選 38 25無縫鋼管。 取冷卻水管接管長度 h＝ 100 m m 謝辭 通過本設計，我對酒精的用途，對世界酒精生產和我國酒精生產目前的狀況，以及將來的發(fā)展趨勢，酒精的生產方法。都有了進一步了解，特別是對發(fā)酵法生產酒精，對酒精生產的發(fā)酵車間有了更深的了解。 本設計主要由 繆禮鴻博士 指導，具體操作 王迪 同學執(zhí)行。 繆禮鴻博士指導 對本設計提出了許多寶貴的意見，在此表示衷心的 感謝！ 由于本人水平有限，錯誤和不足之處，懇請讀者批評指正，以便進一步改正提高。 王迪 主要參考文獻： 發(fā)酵工廠設計慨論 吳思方 中國輕工業(yè)出版社 發(fā)酵設備 高空榮 中國輕工業(yè)出版社 酒精工業(yè)手冊 章克昌 中國輕工業(yè)出版社 生物工程設備 梁世中 輕工業(yè)出版社 化工設備機械基礎 董大勤 化學工業(yè)出版社 簡明化工制圖 陸宏均 林大均 華東理工大學出版 社 酒精與蒸餾酒工藝學 無錫輕工業(yè)學院 中國輕工業(yè)出版社 新編酒精工藝學 賈樹彪 李盛賢 吳國峰 化學工業(yè)出版社 酒精發(fā)酵工藝學 趙繼倫 華南理工大學出版社 常用食品數(shù)據(jù)手冊 文盛 中國食品出版社 化工設計 王靜康 中國輕工業(yè)出版社 發(fā)酵工業(yè)慨論 李艷 中國輕工業(yè)出版社 酵母生產與應用手冊 于景芝 中國輕工業(yè)出版社