年產(chǎn)3萬(wàn)噸酒精廠工藝模擬設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-08 13:35本頁(yè)面
【正文】 247。(98%14039)=% 成品與廢醪量的計(jì)算%～%，%計(jì)，則雜醇油量[9]為：1000% =3 (kg)醪液進(jìn)醪溫度為t1=55℃，塔底排醪溫度為t4=85℃，成熟醪酒精濃度為B1=%，塔頂上升蒸汽的酒精濃度50%（v）%（m），生產(chǎn)1000kg酒精，則：醪塔上升蒸汽量為[11]：V1=14039%247。K)]成熟醪帶入塔的熱量為：Q1=MC1t1=1403955=106(kJ)蒸餾殘液內(nèi)固形物濃度為：B2 = F1B1/WX=(14039%)/11676=%根據(jù)殘留液比熱公式C = （）蒸餾殘余液的比熱容：C2 = （）=（%）=[kJ/(kgC2故上升蒸汽帶出的熱量為：Q3=V1i=23632045=106（kJ）（表壓），蒸汽加熱焓為2644KJ/kg，又蒸餾過(guò)程熱損失Qn可取傳遞總熱量的1%，根據(jù)熱量衡算，可得消耗的蒸汽量為： D1=（Q3+Q4+QnQ1）/(ICWt4)=（106+106）/[(85) 99%] =2542(kg)若采用直接蒸汽加熱，則塔底排出廢液量為：WX+D1=11676+2542=14218(kg)日產(chǎn)產(chǎn)品酒精量：30000/250=120(t) 每小時(shí)產(chǎn)酒精量：120247。98）=(t)實(shí)際年產(chǎn)次級(jí)酒精：24250 =（t）糖蜜原料酒精廠物料衡算見(jiàn)表41表41 30000t/a糖蜜原料酒精廠物料衡算表物料衡算%酒精物料量每小時(shí)（kg）每天（t）每年（t）燃料酒精1000500012030000糖蜜原料418020900150480次級(jí)酒精20100600發(fā)酵醪1421271060426360蒸餾發(fā)酵醪1403970195421170雜醇油31590二氧化碳968484029040醪塔廢醪量1421871090426540 稀釋工段的物料衡算（1） 計(jì)算每生產(chǎn)1000kg酒精稀釋糖蜜用水量稀釋成25﹪稀糖液用水量為[7]：W1= 142124180=10032 (kg)則生產(chǎn)3萬(wàn)噸燃料酒精每小時(shí)稀釋糖蜜需要用水量：100325000247。1000=（kg）每小時(shí)耗量：5000247。250=（t） 熱量衡算 發(fā)酵工段的物料和熱量衡算現(xiàn)生產(chǎn)30000t/a，要每小時(shí)投入糖蜜量20900kg/h，則無(wú)水酒精量為：209001000247。則年產(chǎn)3萬(wàn)噸酒精工廠，培養(yǎng)酵母和發(fā)酵每小時(shí)放出的熱量為：Q=1170=106（kJ/h）發(fā)酵酵母冷卻水初溫TW1=20℃，終溫TW2=27℃，平均耗水量為：W酵母發(fā)酵=Q/[Ce(TW1TW2)]=106/[(2720)]= (kg/h)酵母酒精捕集器用水：（蒸餾發(fā)酵醪的量為F=70195kg/h）5%F247。=(kg/h)則發(fā)酵部分總用水量：W發(fā)酵部分= +=（kg/h） 蒸餾工段的物料和熱量衡算按采用差壓蒸餾兩塔流程計(jì)算[3,10]，%，出醪塔酒精蒸汽濃度為50%。已知塔頂75℃，塔底85℃。則其熱焓量I1=2644kJ/kg。 y1—塔頂上升蒸汽中酒精濃度[%（W）]，y1= ﹪。熱量衡算式： 43設(shè)CF1=（kgk），Ce=（kg出塔酒精量為：P=5000%247。據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，此少量酒精約為精餾塔餾出塔酒精的2%左右，則其量為[8]：Pe= P′2%=2%=（kg/h）⑤ 酒精被加熱蒸汽汽化逐板增濃,在塔板液相濃度55%(v)出汽相抽取部分冷凝去雜醇油分離器,這部分冷凝液稱雜醇油酒精,數(shù)量為塔頂餾出塔酒精的2﹪左右,其中包括雜醇油m0=%P=% =(kg/h)故H=(P′+Pe)2%=（+）2%=2﹪=(kg/h)在雜醇油分離器內(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(yù)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=5=(kg/h)⑥ 物料平衡：F2 + D2 + H′= P′+ Pe + H + D2 + W′x則: W′x = F2 + H′P′Pe H=11769+= (kg/h)⑦ 熱量平衡：Error! No bookmark name given.=式中 R—精餾塔回流比一般為3～4，取3[11] I2—精餾塔加熱蒸汽熱焓量，I2=2652(kJ/h) tH—為回流稀酒精進(jìn)塔溫度tH=80℃ CH—為雜醇油分離器稀酒精比熱，稀酒精濃度為：x′H=[xH(H－m0)]/H′=[%(－)]/=%，查得起比熱為CH =（kgtP—出塔酒精的飽和溫度(℃)CP—出塔酒精的比熱，[kJ/（kgk）Qn2—精餾塔熱損失,Qn2=2%D2I2CF2—進(jìn)塔酒精的比熱，取CF2=(kJ/kg)tF2—進(jìn)料溫度，取90℃W′x上面算得6893kg/h計(jì)算可得：D2=10330(kg/h)塔底排出的廢水：G=D2+W′x=10330+6893=17223（kg/h）計(jì)算蒸餾工段的蒸餾效率： ηp=xpP/（xF1F1）=（%）247。K）tP、t′P為成品酒精冷卻前后的溫度，℃、30℃t′HtH2為冷卻水進(jìn)出口溫度，分別為40℃、20℃Cw= kJ/（kg50247。進(jìn)入種子罐和1號(hào)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(gè)數(shù)的確定（1） 種子罐個(gè)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(shí)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(yàn)系數(shù)為80﹪，則種子罐全容積為：V全=V/u=1188/80%=1485m3 ,取1500m3每個(gè)罐的容積為500m3，則種子罐個(gè)數(shù)為：1500/500=3（個(gè)）（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）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(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，下部為錐形封頭，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，假設(shè)其上下封頭近似相同，則D=，H=，h1=h2=（3） 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(méi)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（4） 計(jì)算發(fā)酵罐數(shù)量：上面已經(jīng)寫(xiě)到，我設(shè)計(jì)的發(fā)酵罐規(guī)格為300 m3的規(guī)格，設(shè)總發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí),設(shè)發(fā)酵罐數(shù)為N個(gè)，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(shí)進(jìn)料量；T—發(fā)酵時(shí)間；N—發(fā)酵罐數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(jì)算得到：N=（個(gè))，則我們需要發(fā)酵罐N=15個(gè) 糖蜜儲(chǔ)罐個(gè)數(shù)的計(jì)算糖蜜儲(chǔ)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(gè)），取11個(gè) 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)Q1=msq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）， Q1—主發(fā)酵期每小時(shí)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(shí)采用5% Q3——不論發(fā)酵罐處于室內(nèi)還是室外，均要向周?chē)臻g散發(fā)熱量Q3。hh 188—鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)[kJ/（m2℃）] —管子壁厚（m）（4） 冷卻面積和主要尺寸：蛇管總長(zhǎng)度為：確定一圈蛇管長(zhǎng)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?cè)?shù)為： NP=L/L1=262/10=27(圈) 蛇管總高度： （5） 發(fā)酵罐壁厚① 發(fā)酵罐壁厚S[8]式中 P—設(shè)計(jì)壓力， D—發(fā)酵罐
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