【正文】 填充空間所需蒸汽量為: 式中：——發(fā)酵罐自由空間即全容積（立方米） ——加熱蒸汽密度（kg/m3），輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù)，罐外壁溫度為70℃。c 則用量 發(fā)酵車間用水量(1) 冷卻用水量100立方米的發(fā)酵罐，裝料量為80立方米，使用新鮮水，冷卻水進(jìn)口溫度為8℃，出口溫度為15℃，按照部分酵母工廠的實(shí)測(cè)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)，酵母發(fā)酵熱高峰值約為31395，則每個(gè)發(fā)酵罐每小時(shí)冷卻用水量為日運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)發(fā)酵罐，最高峰用水量為：6=平均用水量為：=（）(2) 工藝用水量調(diào)漿用水粉水比=100：350，則用水量（3）總用水量+= 噸/h 車間耗氣量，冷卻排管重3噸，（表壓）蒸汽滅菌，（表壓）下，由20℃，升至121℃。第六章 全廠水、氣、冷、電估算 水的用量 液化醪冷卻水用量 液化醪溫度：850c 600c 冷卻水溫度：300c 600c 采用逆流冷卻 液化醪量=淀粉用量（1+粉漿比）=（）/24=㎏/h 比熱c＝㎏每個(gè)發(fā)酵罐配一個(gè)體積50 m3的補(bǔ)糖罐。規(guī)格為，大小11 m3。平均每罐發(fā)酵液80 m3。 發(fā)酵罐重要參數(shù)公稱體積100 m3實(shí)際體積 m3罐高15443mm冷卻面積 m2裝液系數(shù)80%H/D14D0/D1S/D0直徑4mm的噴嘴510篩板孔徑6mm，開孔率32%，4塊1: m/s1:1:注：H――不包括封頭的高度； D1――下罐體的內(nèi)徑； D0――內(nèi)導(dǎo)流筒的內(nèi)徑； S――分段間距。采用YB80470, 10mm，材料1Cr18Ni9的不銹鋼管。采用YB2317，325mm，材料為10號(hào)的普通無縫鋼管。排料時(shí)間30分鐘，流速1m/s、采用YB2317，180mm，材料為10號(hào)的普通無縫鋼管。進(jìn)料管每次進(jìn)料耗時(shí)60分鐘，流速VS 取1m/s,進(jìn)料量V=35。 接管一級(jí)進(jìn)氣管和二級(jí)進(jìn)氣管分別采用100mm和150mm的不銹鋼管，材料為1Cr18Ni9。采用圓錐滾子軸承，型號(hào)7216E.孔徑6mm，開孔率32%，用壁厚5mm的不銹鋼板制造，篩板4塊。軸轉(zhuǎn)速730r/min，軸徑80mm。N＝30kw，n＝165r/min，B＝10基于安全的考慮，用軸徑80mm，材料45號(hào)鋼。根據(jù)其中d――軸徑（cm），N――軸所傳遞的功率（kw），A――常數(shù)，n＝轉(zhuǎn)速（r/min）。 其它設(shè)備 消泡電機(jī)選用Y225M6電動(dòng)機(jī)，功率30kw，轉(zhuǎn)速980r/min。分別300、00、450的位置開直徑為4mm的孔73個(gè)。二級(jí)控制通氣量為1: m3/s噴嘴數(shù)為Q2/Q0,得到219個(gè)，平均分成3組，每組73個(gè)噴嘴。根據(jù)流體流量公式得：，其中VS取20m/s，則選一級(jí)進(jìn)氣管的不銹鋼管，氣體部分用Dg＝70mm的不銹鋼管彎成直徑為的環(huán)管。所以采取兩個(gè)進(jìn)氣管并聯(lián)，一個(gè)通氣量為1:，另外一個(gè)為1:。發(fā)酵最初填料50 m3，高度為由于筒體直徑為3200mm，米勒板的高度為4000mm，導(dǎo)流筒間的間隙是500mm，所以冷卻的面積為：F’=（2）4＝ m2得到F大于F’，所以設(shè)計(jì)的導(dǎo)流筒合用。（2）計(jì)算發(fā)酵熱根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值得出，每立方米酵母發(fā)酵液每小時(shí)傳給冷卻器最大的熱量為31395，每罐發(fā)酵液體積為80立方米，則發(fā)酵熱。優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水在管內(nèi)的流速大，傳熱系數(shù)高，死角少。 傳熱冷卻面積計(jì)算（1） 冷卻裝置選型發(fā)酵罐患熱裝置通常用夾套式換熱裝置、豎式蛇管換熱裝置和豎式列管換熱裝置這三種，本設(shè)計(jì)采用豎式蛇管換熱裝置。最下面兩段米勒板的分段間距3000mm，S/ DE＝。（7） 人梯梯寬420mm，梯間距400mm，與內(nèi)壁距離180mm，材料GB70272，熱方形鋼，規(guī)格為3030，梯高 ：用16圓鋼制造（8） 內(nèi)導(dǎo)流筒內(nèi)導(dǎo)流筒DE/D=，S/ DE＝，有利于優(yōu)化傳質(zhì)混合，所以內(nèi)導(dǎo)流筒采用分段式。（5） 人孔采用水平吊蓋人孔（3B58361），選A型，材料為A3鋼， kg/cm2，直徑為500mm。l 橢圓形封頭厚度計(jì)算式中——圓筒的設(shè)計(jì)厚度（mm） ——設(shè)計(jì)壓力（一般取最高操作壓力）（MPa，表壓）。（3） 高度與容積已知：發(fā)酵罐容積，填充系數(shù)， 選擇罐內(nèi)徑與圓筒高，封頭高l 因?yàn)?，則,得D=3170mm，取D=3200mm則=4D=43200=12800mm，發(fā)酵罐的規(guī)格為3200mm12800mm圓筒部分實(shí)際容積 l 封頭高：，取橢圓形封頭的直邊高度封頭容積：l 擴(kuò)大口擴(kuò)大口直徑D1（內(nèi)徑）＝3700mm，斜角＝600 則l 全容積 ：l 罐體總高 ：l 發(fā)酵罐內(nèi)裝料容積 ：設(shè)圓柱部分的填充系數(shù)為，則，所以那么液柱高度：（4） 壁厚l 內(nèi)壓圓筒厚度計(jì)算式中——圓筒的設(shè)計(jì)厚度（mm） ——設(shè)計(jì)壓力（一般取最高操作壓力）（MPa，表壓）。考慮到100立方米的發(fā)酵罐的制造繁瑣和使用周期長(zhǎng)的要求，整個(gè)罐體均采用不銹鋼制造。筒體、封頭一般采用普通碳素鋼Q235A進(jìn)行制造。l 發(fā)酵罐應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌。l 發(fā)酵罐的氣升裝置能使氣液充分混合，保證發(fā)酵液必須的溶解氧。l 發(fā)酵罐能承受一定壓力。為了使發(fā)酵順利進(jìn)行，發(fā)酵罐必須滿足下面的幾個(gè)基本要求：l 發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比。氣升式通風(fēng)發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用的類型之一。同如發(fā)酵液中的氣泡越小，氣泡與液體的接觸面積就越大，液體中氧的溶解速率也越快。 空氣總過濾器，過濾常數(shù)K=，采用棉花、活性炭、鐵絲網(wǎng)圍過濾介質(zhì)，圓筒形雙橢圓封頭。 絲網(wǎng)除霧器，絲網(wǎng)介質(zhì)高度為，材料為A3鋼。 一、二級(jí)冷卻器 選FLB50065252的冷卻器，采用浮頭式列管換熱器6個(gè)，分為兩組，分別作為一、二級(jí)冷卻器，串聯(lián)使用，材料為A3鋼。經(jīng)過碟式離心機(jī)二級(jí)分離得到酵母濃度為10%的濃縮液一小時(shí)生產(chǎn)8%水分干酵母=[5520/(300*24)]*1000=需干燥水量=(639/10%]639=所以可采用GT系列滾筒干燥機(jī)GT18型號(hào)規(guī)格滾筒尺寸mm有效加熱面積干燥能力kg/蒸汽耗量kg/h電機(jī)功率kw外形尺寸mm總量kgGT18 m2420630105010754100*2500*35006150 空氣過濾系統(tǒng) 空壓機(jī)，配用電機(jī)JR1278，N=130kw。干燥時(shí)間短，一般為7~30秒左右，適合熱敏性物料。其特點(diǎn)：以蒸汽或?qū)嵊蜑闊嵩?，受熱面積大，熱效率高，加熱均勻。本工段濃縮液的干燥采用水平雙滾筒干燥機(jī)工作原理：滾筒中通入蒸汽,濃縮酵母液在雙滾筒接觸的上方的水平帶孔管流入。 離心工段設(shè)備選型及計(jì)算 %～ %的殘?zhí)呛徒湍妇w液組成的混合醪液,濃度較低，不能用過濾機(jī)過濾。采用 可選1個(gè)150M3臥式貯氨罐。 發(fā)酵罐無機(jī)鹽溶解罐由物料衡算得每罐需營(yíng)養(yǎng)鹽1噸，以兩倍質(zhì)量的水溶解，取罐容積3 m3，徑高比1:2，規(guī)格：，材料Ａ３鋼，數(shù)量2個(gè)，一個(gè)備用。選擇錐底圓筒形式，規(guī)格： 。種子罐的徑高比為1:，填充系數(shù)75%，則二級(jí)種子罐體積：V=10080%10%/75%＝ M3規(guī)格：取雙封頭：h＝＝160mm材料：不銹鋼發(fā)酵罐分過濾器選用高流速超細(xì)纖維。 種子罐理論上一個(gè)種子罐配二個(gè)發(fā)酵罐，本設(shè)計(jì)采用二級(jí)種子罐2個(gè)。計(jì)算得F＝67s。選用不銹鋼作為材料。 連消泵連消設(shè)備每小時(shí)處理量為60 M3/h，要求揚(yáng)程高，流量均勻，故選F8024型泵， M3/h，轉(zhuǎn)速2960r/min。得管長(zhǎng)為60m。4. 2 發(fā)酵工段設(shè)備選型及計(jì)算 噴射加熱維持管道設(shè)一罐培養(yǎng)基連消需2小時(shí)，則培養(yǎng)基流量： M3/h。配用電機(jī)JO2122，N=。揚(yáng)程23m。材料為水泥內(nèi)襯瓷磚，框厚h=25mm,框數(shù)為50個(gè)體積為V=100M3,3個(gè)，A3鋼襯玻璃鋼。 糖化醪輸送泵 M3/hF型耐腐蝕離心泵F5040,4臺(tái)，配用電機(jī)JO2122, N=。故選用耐腐蝕性離心泵。規(guī)格，材料：水泥內(nèi)襯瓷磚。 調(diào)漿池調(diào)漿池操作30分鐘，采用2個(gè)調(diào)漿池，須調(diào)漿2次，共1小時(shí)，可裝滿液化桶。得：由于壓縮機(jī)使用時(shí)間增長(zhǎng)，效率降低，一般取吸氣效率80%，則需壓縮機(jī)容量為：第四章 全廠設(shè)備選型及計(jì)算、糖化工段主要設(shè)計(jì)選型及計(jì)算 液化桶淀粉漿濃度30%（W/V），液化時(shí)間30分鐘，液化桶操作周期8小時(shí)，淀粉漿容積：設(shè)備定容：80%，需要液化桶容積： M3選100M3液化桶1個(gè)，備用1個(gè)，徑高比D:H=1：2規(guī)格：，材料Ａ３鋼 噴射液化器生產(chǎn)任務(wù)： n3/h型號(hào)：SLJ91型 操作溫度：8890攝氏度 糖化罐糖化時(shí)間20小時(shí)，糖化罐操作周期32小時(shí)，設(shè)備定容80%。 壓縮空氣用量發(fā)酵最大風(fēng)量比1：，某些工藝風(fēng)量達(dá)1：，7臺(tái)發(fā)酵罐同時(shí)開動(dòng)。貯氨罐取7天用量。~。~%(V/V)~%(V/V)以植物油進(jìn)行計(jì)算：消泡油滅菌罐填充系數(shù)70%~75%，用2個(gè)，每個(gè)容積為：選油罐單個(gè)容積300升，每個(gè)每天滅菌一批次。種子培養(yǎng)周期6~10小時(shí)，一個(gè)種子罐可與2個(gè)發(fā)酵罐配套。設(shè)計(jì)連續(xù)滅菌，采用高溫短時(shí)工藝較好，這樣造成的培養(yǎng)基成分破壞少。 發(fā)酵車間100M3發(fā)酵罐裝料80M3，滅菌溫度取121度，即T＝273+121=394℃。淀粉漿容積：設(shè)備定容80%，需液化桶容積： 選100M3液化桶1個(gè)，備用1個(gè)。α－淀粉酶的用量：糖化酶的用量：(4)雙酶液化桶、糖化罐設(shè)木薯淀粉調(diào)漿濃度30%(w/v)，液化時(shí)間30分鐘，蒸煮鍋操作周期8小時(shí)。、制糖車間 原料用量（1）每天需水解糖量每天上發(fā)酵罐數(shù)=發(fā)酵罐個(gè)數(shù)（24/發(fā)酵周期）=7（24/48）=3個(gè)取設(shè)計(jì)裕量20%，得（2）每天需淀粉量木薯干淀粉含量70%，得（3）糖酶制劑用量計(jì)算α－淀粉酶來源于枯草桿菌BF7658及2110，固體酶活2000單位/克左右，當(dāng)薯類淀粉乳濃度30%~35%時(shí)，液化酶量為8~10單位/克淀粉，大米淀粉加酶量6~8單位。油、水、霧分離完全，經(jīng)第一次冷卻后，可除去大部分的油、油霧、大水粒；用旋風(fēng)分離器，第二級(jí)冷卻，使空氣進(jìn)一步析出水、細(xì)小霧粒，用絲網(wǎng)分離器，凈化效果好第三章 物料核算基本參數(shù)：年產(chǎn)飼料酵母6000t（含水分8%），發(fā)酵罐公稱容積100M3,填料系數(shù)80%，發(fā)酵總投糖18%（），酵母/糖轉(zhuǎn)化率45%，發(fā)酵罐操作周期48h，全年生產(chǎn)300天，生產(chǎn)原料為木薯干淀粉，淀粉含量—70%?？諝庥煽諌簷C(jī)進(jìn)入貯罐，空氣壓力穩(wěn)定、氣速均勻。工藝流程示意圖（采用布袋過濾介質(zhì)） 中效前置過濾器 空壓機(jī) （供給能量，提供動(dòng)力、壓力）（緩沖排氣壓力，使空氣壓力穩(wěn)定） 貯罐（除去油水霧） 冷卻器 （冷卻壓縮空氣，使水析出） 旋風(fēng)分離器（進(jìn)一步冷卻析出較小的水）霧） 冷卻器 （分離效果高，除去較小的水）霧 絲網(wǎng)分離器 加熱器 （加熱降低空氣相對(duì)濕度）（過濾除菌，提供全廠無菌空）氣 總過濾器 分過濾器注：第一級(jí)冷卻到30～35℃，第二級(jí)冷卻到20～25℃；加熱器加熱到30～35℃，使空氣相對(duì)濕度降到50～60％?？紤]到廠址在華南地區(qū)，空氣濕度較大，故采用兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌系統(tǒng)；為提高除菌效率，提高空氣無菌程度，以及考慮成本問題，加入中效前置過濾器。無菌空氣的獲得，有輻射滅菌、加熱滅菌、化學(xué)滅菌和靜電除塵、過濾除菌等方法。飼料酵母發(fā)酵為好氣性發(fā)酵，培養(yǎng)過程中需通入大量空氣，培養(yǎng)要求純種培養(yǎng)，而空氣中含有大量雜菌，所以發(fā)酵前要對(duì)空氣進(jìn)行過濾除菌處理。因此適時(shí)消除泡沫是關(guān)系發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。但PH過低，菌體生長(zhǎng)旺盛時(shí)營(yíng)養(yǎng)消耗大；PH過高雖有利于抑制雜菌生長(zhǎng)，但對(duì)菌體生長(zhǎng)不利，耗糖慢，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。不過正常的發(fā)酵情況下，PH值變化具有一定規(guī)律：上升表示有機(jī)氮源被菌體分解放出氨氣，下降表示氨被菌體利用以及糖被利用生產(chǎn)有機(jī)酸。l PH控制PH值變化是飼料酵母發(fā)酵的重要指標(biāo)，是微生物代謝的綜合結(jié)果。一般培養(yǎng)基豐富，生物素豐富，通風(fēng)量要大；營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，風(fēng)量要小。l 溫度控制開始溫度為33到34度，之后每隔6小時(shí)上升一度，后期溫度可達(dá)37到38度，有利于酵母發(fā)酵。 OD值上升后下跌或異常增高，則表明染菌或是菌體侵染。凈增OD值是菌體增長(zhǎng)量和伸長(zhǎng)度所致。綜合上述，本設(shè)計(jì)采用連續(xù)發(fā)酵工藝。，代謝作用，反應(yīng)機(jī)理作用。，易采用儀表自動(dòng)化控制，降低勞動(dòng)消耗。：連續(xù)發(fā)酵15天～25天才換種一次，大大減少了繁瑣的菌種培養(yǎng)工作。省去輔助生產(chǎn)時(shí)間，提高了設(shè)備利用率。省去了酵母菌種增殖時(shí)間，前發(fā)酵時(shí)間，使醪液進(jìn)入發(fā)酵罐