【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 附錄 附表 1 1 大氣壓和沸點溫度下，酒精水溶液及其蒸汽的熱 焓 量 蒸汽中的酒精 焓量 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù) ） 沸點（ ℃ ） 比熱（ KJ/kg） 液相的熱 焓 量（ KJ/kg） 蒸發(fā)潛熱（ KJ/kg） 蒸汽的熱 焓 量（ KJ/kg） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 100 2252 2182 2111 2040 1969 1900 1。 的種子罐 3 個。年產(chǎn) 3 萬噸酒精發(fā)酵車間酵車間需發(fā)酵罐 15 個，每個發(fā)酵罐 300m179。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 結(jié)論 本設(shè)計在了解國內(nèi)外燃料酒精發(fā)酵業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展概況之后，通過分析、比較，初步確定了設(shè)計方案。 （ 2） 當(dāng)農(nóng)民如因農(nóng)閑時，二次廢液供過于求時 ， 如圖 2 路線運行所示，在初沉池后不是添加石灰乳，而是接種菌絲蛋白，接種真菌，在 31℃ 32℃ 下通風(fēng)培養(yǎng) 57h，經(jīng)分離，干燥粉碎后得到菌絲蛋白飼料（含粗蛋白 20%）以上，二次濾液則進行多效蒸發(fā)，其蒸發(fā)水回收，作為工藝?yán)淠褂?，達 到了循環(huán)使用目的。 （ 1） 當(dāng)處理后廢液有農(nóng)民需要時，主要目標(biāo)是將鍋爐粉塵，爐渣，濾泥等有機物變成肥料。 近 年來，廣西榨糖廠研發(fā)出了一種新型的污水處理方法，大致是將污水通過各種處理后，直接排放給農(nóng)民種植使用，如作為魚塘里面魚飼料，稻田里面作為肥料，農(nóng)民按 每立方米 支付給榨糖廠一定的費用。 酒精精槽 爐灰煤渣 生活廢水 按比例混 合冷卻 初沉池 初濾濾渣 發(fā)酵 ②加菌種 中和 PH 反應(yīng)池 二次沉淀池 二次濾液 二次濾渣 植物肥料 ① 拌料 ② 粉碎 干燥 產(chǎn)品 按農(nóng)民需要排放 按①進行的二次濾液 蒸發(fā) 濃縮液 蒸發(fā)冷凝水 回收利用 部分濃縮液 添加 生石 灰 ① ② 部分濃縮液回流 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 廢水和廢渣處理 酒精廠廢水的特點是：有機物、懸浮物含量高，有毒物含量少，易造成水體營養(yǎng)化。 （ 2）鍋爐 廢氣處理主要從源頭抓起，在經(jīng)濟允許的情況下，采購高品位的優(yōu)質(zhì)煤，或者通過將煤粉碎脫硫處理，再進行燃燒，以減 少廢氣和煤顆粒的產(chǎn)生。然后在此基礎(chǔ)上，考慮將廢水廢渣綜合利用，如培養(yǎng)酵母，作為飼料蛋白，種植肥料等。 固體廢物 主要為生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種沉淀物和雜質(zhì)等。 （ 4） 生活污水 ， 員工生活中排放的污水。其污染物含量低 。 其他設(shè)備如表 61， 表 61 車間或部門的組成 車 間 內(nèi) 容 生產(chǎn)車間 發(fā)酵車間，蒸餾車間 動力車間 鍋爐房、水泵房、變電房 輔助車間 機修、污水處理站 倉 庫 原料、成品 公共設(shè)備 食堂、宿舍、醫(yī)務(wù)所、車庫、門衛(wèi)、辦公室 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 7 廢物處理及再利用 廢物總類 酒精工廠主要廢物類別按照其形態(tài)分為三類： 污水廢物 污水廢物按照其來源主要有 ： （ 1） 發(fā)酵，蒸餾的經(jīng)過熱交換的冷凝水，其中有部分是封閉運行的，可以循環(huán)利用，有部分被熱交換器排除，其主要污染危害為熱污染。塔的視鏡也盡可能朝同一方向。塔與塔的間距為 2m 以上，塔距墻為 1m 以上。較高的塔露天布置，其中包括醪塔、精餾塔。 蒸餾設(shè)備及其他設(shè)備 蒸餾設(shè)備為半露天布置。發(fā)酵罐用水泥支座落地安裝，罐底有出料閥門，罐 底離地面距離 。廠區(qū)周圍設(shè)有花草，美化環(huán)境。鍋爐房配電站在廠區(qū)中央，有利于向各個部門輸配電及供熱，但熱電廠和鍋爐間則建在廠區(qū)最 西 側(cè)。 全廠總平面設(shè)計 廠區(qū)總平面的布置采用聯(lián)合式布置形式。 (2) 應(yīng)將人流物流通道分開，避免交叉，工廠大門應(yīng)設(shè)兩個以上。 建筑基本要求 (1) 必須符合生產(chǎn)流程的要求：生產(chǎn)線應(yīng)順直、短捷、避免作業(yè)線的交叉和返回。因此，在工廠總平面布置時要考慮防噪聲問題，一是可以采取隔音措施，降低噪聲源發(fā)出的噪聲級；二是可以采取使人員多的部門遠(yuǎn)離噪聲源的方法。振動會影響精密作業(yè)車間的生產(chǎn)，因此精密車間必須遠(yuǎn)離振源或采用必要的隔振措施。適應(yīng)工廠內(nèi)外運輸要求，線路短捷順直工廠總平面布置要與工廠內(nèi)部運輸方式相適應(yīng)。1 ???? ?? ? 取 表 51 年產(chǎn) 3萬噸酒精工廠 設(shè)計主要設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 臺數(shù) 規(guī)格與型號 來源 1 種子罐 3 1000 m3 訂購 2 發(fā)酵罐 15 300 m3 訂購 3 醪塔 5 浮閥型 φ=3m 訂制 4 精餾塔 2 導(dǎo)向篩板塔 訂制 5 換熱器 22 管殼式換熱器 訂購 6 酒精捕集器 2 泡罩板式 訂制 7 稀釋器 2 訂制 8 糖蜜貯罐 11 1000 m3 訂購 9 鍋爐 2 YG80/—M7 訂購 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 6 車間布置設(shè)計 車間布置設(shè)計 建筑基本原則 結(jié)合廠地的自然條件，因地制宜，又要注意技術(shù)經(jīng)濟性、節(jié)約用地、節(jié)省投資和留有發(fā)展余地。糖蜜用量得： 1421230000/250=1705440kg， 密度 1200kg/ m3, V1=1705440/1200=1421m3 又稀釋器的近似體積等于： VlD ?24? 式中 D—為稀釋器的內(nèi)徑，（ m） 初選糖蜜按經(jīng)驗選取流速為 u= l=243600=30240（ m） 則 mD 142141 ????，取 糖蜜輸送管，流速為 339。 生 產(chǎn) 1t 酒精需 4180kg85176。 為了便于管理和操作，整個發(fā)酵車間只需一只總酒精捕 集器，這樣從整個工段而言塔負(fù)荷也比較穩(wěn)定，由于 CO2中含酒精量變化不大，故沒有必要進行板數(shù)的設(shè)計。 設(shè)計蒸餾機 組如下： （ 1） 醪塔 ：仿法國方形浮閥塔板，塔徑 3000mm， 22 板，板間距 500mm，塔高 14800mm，裙座直徑 3000mm，高 5000mm； （ 2）精餾塔：仿法國方形浮閥塔板，塔徑 2600mm， 65 板，板間距 350mm，塔高 26500mm，裙座直徑 2600mm，高 5000mm。 ④ 支座選擇 由于發(fā)酵罐很大，總重量較大，選用裙式支座，并用鋼筋混凝土制做。 ② 稀糖液出口管徑 因為出口物料量要比進口物料量大些， 按說 出口管徑 應(yīng)該 比稀糖液進口管徑大些， 所以 取 φ 60010 無縫鋼管 就可以滿足了 ?！?） ] —管子壁厚（ m） （ 4） 冷卻面積和主要尺寸 ： )m(. QA 2m 46851 7 4 3654 5 ?????? 蛇管總長度為： )(. m2620 .0 5 6143 46DALcp????? )m(蛇管的平均直徑—式中 cpD 確定一圈蛇管長度： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 )(.)()( m10203hR2L 22221 ???????? 式中 R—蛇管圈的半徑，為 h—蛇管每相鄰圈的中心距，取 蛇管的總?cè)?shù)為： NP=L/L1=262/10=27(圈 ) 蛇管總高度： )m(..)(h)N(H PP 45202071 ?????? （ 5） 發(fā)酵罐壁厚 ① 發(fā)酵罐壁厚 S[8] )cm(CP][ PDS ??? ??2 式中 P—設(shè)計壓力，取最高工作壓力的 倍，現(xiàn)取 D—發(fā)酵罐內(nèi)徑， D=533cm ][? —A3 鋼的許用應(yīng)力， ][? =127MPa ?—焊縫系數(shù)，其范圍在 ～ 1 之間，取 C—壁厚附加量（ cm） C=C1+C2+C3 式中 C1—鋼板負(fù)偏差，視鋼板厚度查表確定，范圍為 ～ ，取 C1= C2—為腐蝕裕量，單面腐蝕取 1mm，雙面腐蝕取 2mm，現(xiàn)取 C2=2mm C3—加工減薄量，對冷加工 C3=0，熱加工封頭 C3=S010﹪，現(xiàn)取 C3=0 C=+2+0=（ mm） )( cmS ????? ?? 查詢可知 選用 30mm 厚 A3 鋼板制作。 188—鋼管的導(dǎo)熱系數(shù) [kJ/（ m2hh 進入種子罐和 1 號發(fā)酵罐的醪液體積流量為： 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(nèi)醪液停留時間應(yīng)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(shè)備情況，從 100 m3到 700 m3，現(xiàn)在酒精廠一般采用 300 m3，按照有關(guān)情況和指導(dǎo)老師建議，我采用 300 m3， 取 H=2D， h1=h2= D—為發(fā)酵罐內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， 下部為錐形封頭，為了計算簡便，假設(shè)其上下封頭近似相同， 則 )m()D 3122 30061(hD42HD4V ???????全 D=， H=， h1=h2= （ 3） 發(fā)酵罐的表面積 圓柱形部分面積： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 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= )(.).(.)( 222222 m23533023353352h2DD2 ???????? 發(fā)酵罐的總表面積： F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2 （ 4） 計算發(fā)酵罐數(shù)量： 上面已經(jīng)寫到，我設(shè)計的發(fā)酵罐規(guī)格為 300 m3的規(guī)格， 設(shè)總發(fā)酵時間為 48 小時 ,設(shè)發(fā)酵罐數(shù) 為 N 個，則發(fā)酵罐的有效容積 [8] 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； T—發(fā)酵時間； N—發(fā)酵罐數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗值， 一樣 取發(fā)酵罐填充系數(shù)為 Ψ=80%， 則可以得到： 30080%=99(4812)/N 計算得到： N=（ 個 )，則我們需要發(fā)酵罐 N=15 個 糖蜜儲罐個數(shù)的計算 糖蜜儲罐采用 1000m3規(guī)格： 15 天的糖蜜量為： V=83615=12540 (t) 查得 85Bx 的糖蜜密度為 1450 kg/ m3， 則 ： V＝ 125401000/1450＝ 8648（ m3） 設(shè)其裝料系數(shù)為 80﹪，則貯罐的全容積為： V 糖蜜 ＝ 8648/＝ 10810（ m3） 10810/1000=（個），取 11 個 冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1） 總的發(fā)酵熱： Q=Q1(Q2+Q3) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 Q1=msq )ttFQ Bw ??? （ c3 式中 m—每罐發(fā)酵醪量（ kg） s—糖度降低百分值（ %） q—每公斤糖發(fā)酵放熱（ J），查得 Q1—主發(fā)酵期每小時糖度降低 1 度所放出 的熱量 Q2——代謝氣體帶走的蒸發(fā)熱量，一般在 5%—6%之間，我們估算時采用 5% Q3——不論發(fā)酵罐處于室內(nèi)還是室外，均要向周圍空間散發(fā)熱量 Q3。50247。K） tP、 t′P為成品酒精冷卻前后的溫度，分別為 ℃ 、 30℃ t′H tH2為冷卻水進出口溫度，分別為 40℃ 、 20℃ Cw= kJ/（ kgk） Qn2—精餾塔熱損失 ,Qn2=2%D2I2 CF2—進塔酒精的比熱，取 CF2=(kJ/kg) tF2—進料溫度，取 90℃ W′x上面 算得 6893kg/h 計算可得： D2=10330(kg/h) 塔底排出的廢水： G=D2+W′x=10330+6893=17223（ kg/h） 計算蒸餾工段的蒸餾效率： ηp=xpP/（ xF1F1） =（ %） 247。 tP—出塔酒精的飽和溫度 (℃ ) CP—出塔酒精的比熱，應(yīng)為 [kJ/（ kgPe1R