【正文】 雜醇油分離器內(nèi)約加入4倍水稀釋,分油后的稀酒精用塔底的蒸餾廢水經(jīng)預熱到tH=80℃,仍回入精餾塔,這部分稀酒精量為: H′= (1+4)H–m0 = 5H–m0=517626=854(kg/h)（6）物料平衡:F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D3 + W’x則: W’x = F2 + H′P′Pe H =19575+854－8632－173－176 =11448 (kg/h)（7）熱量平衡: =式中 R—精餾塔回流比一般為3～4，取3 I2—精餾塔加熱蒸汽熱含量，I2=2652(kJ/h) tH—為回流稀酒精進塔溫度tH=80℃ CH—為雜醇油分離器稀酒精比熱，稀酒精濃度為： ，查得起比熱為CH =（kg tP—出塔酒精的飽和溫度(℃) CP—出塔酒精的比熱，[kJ/（）] i2—塔頂上升蒸汽熱含量,i2= (kJ/kg) iH—雜醇油酒精蒸汽熱含量,應為iH=1496(kJ/kg) tw2—精餾塔塔底溫度，取130℃（kg精餾塔分凝器熱量衡算有：（R2+1）（P′+Pe）i2= W精餾CW（tH3）W精餾分凝精餾塔回流比R為3塔頂上升蒸汽熱焓i2 =冷卻水進出口溫度tH，取tH3=20℃，=85℃則精餾塔冷凝器冷卻用水為：W精餾分凝=105 kg/h成品酒精冷卻使用20℃的河水，根據(jù)熱量衡算，耗水量為：C （kgK）則成品酒精冷卻水用量為：W成品=104kg/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=4176=704kg/h蒸餾車間總用水量為：W蒸餾工段=W精餾分凝+W成品+W雜醇油分離=105+104+704=105（kg/h）表31各工段用水量及總用水量工段稀釋工段發(fā)酵工段蒸餾工段用水量（kg/h）83597105總計（kg/h）105 其他衡算由前面計算所得數(shù)據(jù)可知蒸餾工段蒸汽消耗：D＝D1+D2＝21296+17241＝38537（kg/h）年耗蒸汽量為： 3853724250=231222000(kg)=231222(t)酒精廠平均蒸汽用量：酒精廠每小時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：38537(100﹪+4%)=40079kg/h=使用熱值為4000大卡的煤，假設鍋爐效率為80%，則每噸煤能供生產(chǎn)使用50t新鮮蒸汽，則連續(xù)蒸餾煤消耗量為：40079247。80﹪=1002（kg/h）本設計選用的鍋爐為工業(yè)中壓 （—）中型（20—75t）的煤粉鍋爐型號為YG80/—M7 蒸發(fā)量為80t/h，額定溫度為450℃根據(jù)我國糖蜜酒精連續(xù)發(fā)酵工藝技術指標[9]，設生產(chǎn)每噸酒精耗電40度，可估算酒精廠的用電：4050000=2105（度/年）=8000（度/日）考慮到此值為估算值，所以乘以一個富裕系數(shù)為120﹪：8000120﹪=9600（度/日）=106（度/年）第四章 設備計算采用連續(xù)發(fā)酵方式，根據(jù)物料衡算結果可知，每小時進入發(fā)酵罐的醪液體積流量為：118433kg/h，密度為1200 kg/m3[14]。根據(jù)發(fā)酵罐現(xiàn)在的設備情況，從100 m3到500 m3，現(xiàn)在酒精廠一般采用300 m3，按照有關情況和指導老師建議，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）hh2—分別為發(fā)酵罐底封頭高和上封頭高，（m）發(fā)酵罐上均為標準橢圓形封頭，下部為錐形封頭，為了計算簡便，假設其上下封頭近似相同，則D=，H=，h1=h2=發(fā)酵罐的表面積圓柱形部分面積：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=發(fā)酵罐的總表面積：F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2（3）計算發(fā)酵罐數(shù)量：上面已經(jīng)寫到，我設計的發(fā)酵罐規(guī)格為300 m3的規(guī)格，設總發(fā)酵時間為48小時,設發(fā)酵罐數(shù)為N個，則發(fā)酵罐的有效容積[3] 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=)，則我們需要發(fā)酵罐N=15個 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（一）、總的發(fā)酵熱：Q=Q1(Q2+Q3)Q1=GSq式中 G—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）， 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，具體計算看后面。hh 188—鋼管的導熱系數(shù)[kJ/（m2℃）] —管子壁厚（m）（四）、冷卻面積和主要尺寸 蛇管總長度為： 確定一圈蛇管長度： 式中R—蛇管圈的半徑，h—蛇管每相鄰圈的中心距，蛇管的總圈數(shù)為： NP=L/L1=1332/=65(圈) 蛇管總高度： （五）、發(fā)酵罐壁厚發(fā)酵罐壁厚S 式中 P—設計壓力， D—發(fā)酵罐內(nèi)徑，D=533cm —A3鋼的許用應力，=127MPa —焊縫系數(shù)，～1之間， C—壁厚附加量（cm） C=C1+C2+C3 式中C1—鋼板負偏差，視鋼板厚度查表確定，～，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） 查詢可知選用30mm厚A3鋼板制作。稀糖液出口管徑因為出口物料量要比進口物料量大些，按說出口管徑應該比稀糖液進口管徑大些，所以取φ60010無縫鋼管就可以滿足了。[17]蒸餾設備采用差壓蒸餾兩塔系機組，可以充分利用過剩的溫差，也就是減少了有效熱能的損失。換熱器標準換熱管尺寸Ф252mm的不銹鋼,為正三角形排列,管間距t=32㎜.同時,管殼式換熱器的制造簡單方便,相對投資費用較低。選用立式錯板糖蜜連續(xù)稀釋器。糖蜜,密度為1450kg/ m3,1天需4180400=1672000kg，生產(chǎn)5萬噸酒精一天內(nèi)釋至25176。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。其污染物含量低。 （4）、生活污水。氣體廢物。固體廢物。 廢物利用 酒精發(fā)酵行業(yè)三廢處理總體措施是：