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年產(chǎn)3萬(wàn)噸酒精廠工藝模擬設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-01 13:35本頁(yè)面
  

【正文】 s N。在此,向胡燕輝老師以及幫助我的同學(xué)們致以誠(chéng)摯的感謝和崇高的敬意!設(shè)計(jì)過程中,我的CAD水平和設(shè)備選型思路并不是很清晰,很多同班同學(xué)給予我很多支持,在此,同樣對(duì)他們表示感謝!最后,要感謝各位蒞臨答辯的老師,謝謝你們的指導(dǎo)!參考文獻(xiàn)[1][M].廣東:華南理工大學(xué)出版社,1999:1253;[2][M].北京:高等教育出版社,2006:1248;[3][M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2011:20166;[4][M].廣東:華南理工大學(xué)出版社,1999:1253;[5]章克昌,[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1989;[6][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版,2004:1333;[7][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003;[8][M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2012:1557;[9][M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2002:131[10] Torija M J。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師是胡燕輝老師,在這次設(shè)計(jì)過程中胡老師給了我很大的支持,并且在具體的細(xì)節(jié)過程中給了我很大的指導(dǎo)。日產(chǎn)120噸無(wú)水乙醇,年耗糖蜜150480噸。 ;配對(duì)500m179。我國(guó)酒精原料來源豐富,且發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單,故選擇以糖蜜為原料,采用臺(tái)灣酵母396號(hào),通過連續(xù)發(fā)酵方式生產(chǎn)酒精。濃縮液作為培養(yǎng)物一部分回流,一部分與濾渣拌料加工。如圖1路線運(yùn)行所示,當(dāng)廢水在二沉池中和調(diào)節(jié)PH,并且加入一定的凝絮劑后,沉淀物濾渣則為植物的肥料,其經(jīng)過調(diào)節(jié)檢測(cè)后的二次濾液作為液體肥料賣給農(nóng)民。受其啟發(fā),綜合各種資料,找出了一條處理方法。由于各個(gè)工廠生產(chǎn)工藝不一樣,所產(chǎn)生的酒糟液也會(huì)不一樣,但是用糖蜜做原料發(fā)酵酒精所產(chǎn)生的酒糟液其成分大致如下表71所示[3]:表71糖蜜原料發(fā)酵酒精酒糟液組成分廢液組分糖蜜醪糖蜜濾液相對(duì)密度(15℃)PH——總固形物(%)灰分(%)懸浮物(%)——總糖(%)——總氨(ppm)850660BOD(ppm)3360033600COD(ppm)4050040500可以看出酒精廢液里面的蛋白質(zhì)含量和糖含量非常高,仍可作為第二產(chǎn)品再次使用。雖然可以加裝尾氣處理裝置,但是通過前面兩個(gè)步驟和因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性原則,不采取此項(xiàng)措施。處理回收利用流程[16]如圖71: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(jìn)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①②部分濃縮液回流圖71 糖蜜酒精廢液處理工藝流程 廢氣處理(1)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2通過回流裝置回收利用,可再次制成干冰,或者被液化,以備生產(chǎn)中使用。 廢物利用 酒精發(fā)酵行業(yè)三廢處理總體措施是:首先改進(jìn)生產(chǎn)工藝,使三廢排放含量盡量的減低。 氣體廢物 主要為發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2,鍋爐煤燃燒產(chǎn)生的尾氣,還有各種廢物積聚發(fā)酵產(chǎn)生的少量惡性氣體。(3)生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的廢水,其中含有大量的有機(jī)物等。 (2)各種設(shè)備和工藝流程的洗滌用水。男女更衣室在一樓,控制室設(shè)在二樓。塔的人孔盡可能朝同一方,人孔的中心高度距樓面為1m左右。塔頂布置一組冷凝器,利用重力回流,節(jié)省能源消耗,同時(shí)也節(jié)約廠房造價(jià)。車間為兩層,把較低的塔設(shè)備置于車間內(nèi),基本上處于一條線,再沸器、分凝器、預(yù)熱器、泵等小設(shè)備也放在車間內(nèi)。辦公室、控制室和菌種室設(shè)在一樓。 車間內(nèi)常用設(shè)備的布置 發(fā)酵設(shè)備由于酒精發(fā)酵周期長(zhǎng),發(fā)酵罐數(shù)量較多,離墻的距離應(yīng)大于1m,每?jī)闪邪l(fā)酵罐間應(yīng)留有足夠的人行通道和操作面。職工宿舍遠(yuǎn)離車間,在上風(fēng)向。生產(chǎn)車間集中建在廠區(qū)西南側(cè),屬下風(fēng)向,這樣有利于物料的運(yùn)輸,節(jié)省管子材料。(3) 必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定:如《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑防火規(guī)范》、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工廠企業(yè)采暖和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》、《工業(yè)與民用通用設(shè)備電力裝備設(shè)計(jì)規(guī)范》等,及廠址所在地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃。建構(gòu)筑物廠房布置既要分區(qū)劃片,還要綜合廠地地形,合理選擇標(biāo)高,順應(yīng)等高線布置。考慮建筑施工的便利條件。噪聲不僅影響工作,而且還會(huì)摧殘人的身體健康。充分注意防火、防爆、防振與防噪聲安全生產(chǎn)是工廠布局首先要考慮的問題,在某些危險(xiǎn)部門之間應(yīng)留出適當(dāng)?shù)姆阑稹⒎辣g距。滿足生產(chǎn)要求,工藝流程合理工廠總體布局應(yīng)滿足生產(chǎn)要求,符合工藝過程,減少物流量。糖蜜,密度為1450kg/ m3,1天所需的原料糖蜜為:4180400=1672000kg,生產(chǎn)3萬(wàn)噸酒精一天內(nèi)釋至25176。 稀釋器選用立式錯(cuò)板糖蜜連續(xù)稀釋器。 換熱器的選型換熱器標(biāo)準(zhǔn)換熱管尺寸φ252mm的不銹鋼,為正三角形排列,管間距t=32mm同時(shí),管殼式換熱器的制造簡(jiǎn)單方便,相對(duì)投資費(fèi)用較低。 其它設(shè)備的計(jì)算和選型 蒸餾設(shè)備蒸餾設(shè)備[8,9,14]采用差壓蒸餾兩塔系機(jī)組,可以充分利用過剩的溫差,也就是減少了有效熱能的損失。則取無(wú)縫鋼管φ60010③ 排氣口管徑取φ63012無(wú)縫鋼管。② 封頭壁厚計(jì)算式中 P= ,D=533cm,=127MPa,=C=++=(cm)選用30mm厚A3鋼板制作(6) 進(jìn)出口管徑① 稀糖液進(jìn)口管徑[8,13]:稀糖液體積流量為99m3/h,則進(jìn)料管截面積為:=,管徑取無(wú)縫鋼管φ58010,580mm>288mm,可適用。h℃)/kJ]?!妫故傳熱總系數(shù)為:式中 1/16750—為管壁水污垢層熱阻[(m2Q1=(116991/15)121%=104(kJ/h)Q2=5%Q1=5%105=103(kJ/h) 發(fā)酵罐表面積的熱散失計(jì)算:先求輻射對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù),假定發(fā)酵罐外壁不包扎保溫層,壁溫最高可達(dá)35℃,生產(chǎn)廠所在地區(qū)夏季平均溫度為27℃,則: 可得:=103(kJ/h)需冷卻管帶走的單個(gè)發(fā)酵罐冷卻熱負(fù)荷為:Q=Q1Q2Q3=103=104(kJ/h)總發(fā)酵熱為:Q發(fā)酵=10415=105(kJ/h)(2)冷卻水耗量的計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫度差的計(jì)算主發(fā)酵控制發(fā)酵溫度tF為30℃,按題意冷卻水進(jìn)出口溫度分別為:t1=20℃, t2=27℃(3)傳熱總系數(shù)K值的確定選取蛇管為水煤氣輸送鋼管,其規(guī)格為53/60mm,則管的橫截面積為:=(m2)設(shè)罐內(nèi)同心裝蛇管,并同時(shí)進(jìn)入冷卻水,則水在管內(nèi)流速為:設(shè)蛇管圈的直徑為3m,水溫20℃時(shí)常數(shù)A=則蛇管的傳熱分系數(shù)為:R—為蛇管圈半徑,R=發(fā)酵罐到蛇管壁的傳熱分系數(shù)值按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取2700[kJ/(m280﹪=(kg/h)本設(shè)計(jì)選用的鍋爐為工業(yè)中壓 (—)中型(20—75t)的煤粉鍋爐型號(hào)為YG80/—M7 蒸發(fā)量為80t/h,額定溫度為450℃ 供電衡算參考我國(guó)糖蜜酒精連續(xù)發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo)[12],設(shè)生產(chǎn)每噸酒精耗電40度,可估算酒精廠的用電:4030000=106(度/年)=4800(度/日)考慮到此值為估算值,所以乘以一個(gè)富裕系數(shù)為120﹪:32000120﹪=5760(度/日) 5 設(shè)備計(jì)算與選型 發(fā)酵設(shè)備設(shè)計(jì)采用連續(xù)發(fā)酵方式,根據(jù)物料衡算結(jié)果可知,每小時(shí)進(jìn)入發(fā)酵罐的醪液體積流量為:118433kg/h,密度為1200 kg/m3[10]。K)則成品酒精冷卻水用量為:W成品=103kg/h在雜醇油分離器內(nèi)加入4倍的水稀釋,則稀釋用水量為:W雜醇油分離=4 H=4106=424kg/h 總用水量蒸餾車間總用水量為:W蒸餾部分=W精餾分凝+W成品+W雜醇油分=104+103+424=104(kg/h)表44 各部分用水量及總用水量工藝稀釋部分發(fā)酵部分蒸餾部分用水量(kg/h)10032104總計(jì)(kg/h)105 其他衡算 供用汽衡算由前面計(jì)算所得數(shù)據(jù)可知蒸餾工段蒸汽消耗[12]:D=D1+D2=12715+10330=23045(kg/h)年耗蒸汽量為:2304524250=138270000(kg)=138270(t)酒精廠平均蒸汽用量:酒精廠每小時(shí)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:2304
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