【正文】 =985。 2Mpa 的表壓為 。 h 18/（ 2718127*4。 1（ Kg） 式中 —— 附壁水平均厚度（ 1mm ） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 32 頁(yè) 共 72 頁(yè) 5． 滅菌過(guò)程蒸汽滲漏，取總汽消耗量底 5%，空罐滅菌蒸汽消耗量為 （ +++） /（ ） =（ Kg/h） 每空罐滅菌 1。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量及冷卻水用量 通貨計(jì)算冷卻水帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算發(fā)酵熱 Q 最大 =*冷卻水流量（ Kg/h）（ t 出 t 進(jìn) ） /發(fā)酵液總體積（ m3） 200m3的發(fā)酵罐，裝料量 150m3，使用新鮮水冷卻，進(jìn)口 T為 10℃，出口為 20℃，冷卻水用量 W=*104*150/（ 2010） *4。 077*105（ Kg/h） =107。 日運(yùn)轉(zhuǎn) 罐，高峰用水量： *=（ t/h） 日用水量： **24=（ t/d） （ 0. 8 為發(fā)熱狀況均衡系數(shù)） 平均用水量： （ t/h） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 33 頁(yè) 共 72 頁(yè) 四． Glu 提取工序熱量衡算 等電罐 250m3，裝液量： 187m3。 k） 中和時(shí)，硫酸對(duì)水的溶解熱為 92KJ/mol， 6h98%的硫酸 6200Kg 其溶解熱為： 6200*98%/6*98*92=（ KJ/h）（可忽略不計(jì)） *106/3600=（ kw） 每天運(yùn)轉(zhuǎn) 罐，總制冷量： *=（ kw） 五． MSG 溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程的熱量衡算 年產(chǎn) 5萬(wàn)噸的商品味精，日產(chǎn) 100% 噸，選用 25m3 強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶，一個(gè)操作周期為 25 小時(shí) 。 6） =，取 18 臺(tái) 式中 1. 6—— 每罐投入的晶種量（ t） （一）。 1． 熱量衡算 （ 1）。 5KJ/Kg 16+32*1。 5*35*103=7。加水倒入熱量 Q水 =6*4。 8*106（ KJ） （ 3）。 67（ KJ/Kg 3*104（ KJ） （ 4）。 7KJ/mol Q熱晶 =（ 101。 7/187=5。母液帶走熱量 分離母液 12m3，折算為相對(duì)密度 1。 83 KJ/Kg 83*70=3。 67*70=1。 077*108+1。 7*106+8。 3*104*5。 5*107（ KJ） 2． 計(jì)算蒸汽用量 每罐次用氣量：熱損按 5%折算 D=9。 95]=45830（ kg/罐次） 每小時(shí)耗蒸汽高峰量： 45380/20=2292（ kg/h） 18 臺(tái)罐（實(shí)際是 17。冷卻二 次蒸汽所消耗蒸汽水量 1． 二次蒸汽量，給水蒸發(fā)速度 （ 23+32+620） /20=2。 8（ KJ/kg） 需冷卻水量： W=*103*（ 2626。 18） /[（ 4520） *4。干燥后達(dá) 0。 8KJ/kg 干空氣 ，加熱 80℃， I1=104。 k） ] Q 損失 —— 損失熱量，通常為有效熱量的 10%。 18/=（ KJ/kg 水 ） Q 損失 =10%*（ 595*+*60*+*） =（ KJ/kg 水 ） △ =18*4。 5 小時(shí)內(nèi)加入 的水，所以高峰量： *1/=（ t/h） 2． 冷卻用水量（使用二次水） 上一章已計(jì)算出，高峰量為 （ t/h） 每日用量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 三． 發(fā)酵工序用水量（使用新鮮水） 上一章已計(jì)算出 日用水量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 高峰量： （ t/h） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 41 頁(yè) 共 72 頁(yè) 四． 提取工序用水量 用于谷氨酸分離及沖洗水 a) 除菌體過(guò)程所用洗水量為 （ m3/d），平均用水量 （ m3/h） b) 等電提取過(guò)程所用洗水量為 （ t/d），平均用水量 （ t/h） 五． 中和脫色工序用水量 a) 配料用水（使用回收的結(jié)晶罐的蒸汽冷凝水） 日產(chǎn) 100%Glu： *96%=（ t） 配成 40%濃度，需水量： — =（ t/d） b) 洗交柱用水 使用二次水，配稀酸堿用水 200（ t/d），洗低流分用水 150（ t/d），再生處理柱用水 800（ t/d），合計(jì) 1150（ t/d） c) 洗廢炭用水（使用二次水） 30（ t/d） 以上兩項(xiàng)合 計(jì)為： 1180t/d 六． 精制工序用水量 a) 結(jié)晶過(guò)程加水 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 42 頁(yè) 共 72 頁(yè) 使用回收結(jié)晶罐加熱蒸汽冷凝水， 18臺(tái)罐，每臺(tái)加水 6t，共計(jì) 108t/d b) 冷卻水 使用循環(huán)水，前一章已計(jì)算出，高峰用水 1440t/h，平均用水 1180t/h，每日用循環(huán)水量 28320t/d 為保證水溫不高于 30℃，需采取不斷補(bǔ)充二次水和用涼水塔降溫的辦法，其高峰用冷卻水量為： 1440t/h，采用 1400t/h 涼水塔可使水溫降低 5℃（溫差），即由 45℃ → 40℃，尚需補(bǔ)充二次水量為： 28320*（ 40— 30） *（ 30— 20） *=28320（ t/d） 七． 動(dòng)力工序用水量 鍋爐用新鮮水 12600t，空壓機(jī)，冷凍機(jī)及其他用循環(huán)水 4000t/d，為保證水溫，除加二次水 717t/d 外，還需采用 200t/h 涼水塔 1臺(tái)。 b) 耗水量計(jì)算匯總 新鮮水高峰量： +++=（ t/h） 新鮮水平均用量： ++++35=（ t/h） 日用新鮮水量： ++++12600=（ t/d） 100%MSG 單耗新鮮水： （ t/t） 二次水總量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 循環(huán)水量： 38320（ t/d） 平均量： （ t/h） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 43 頁(yè) 共 72 頁(yè) 水重復(fù)（循環(huán)）利用率為： 85% 凝結(jié)水量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 排水量： （ t/d） 平均量：（ t/h） c) 用水量衡算匯總表 工序設(shè)備 給水（ t/d） 排水（ t/d） 新 鮮 水（ 10℃） 二 次 水（ 20℃） 循 環(huán) 水（ 30℃） 凝 結(jié) 水（ 50℃） 配料 液化冷卻 糖化冷卻 滅菌配料 冷卻 發(fā)酵冷卻 提取，洗水 中和，配料 脫色，洗柱 1180 1180 洗炭 30 30 精制，育晶 108 冷卻 28320 28320 28000 動(dòng)力，鍋爐 12600 冷凍，空壓站及其他 528 10000 528 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 44 頁(yè) 共 72 頁(yè) 累計(jì) 38320 第七章 設(shè)備選型 第一節(jié) 制糖工段 一． 糖化罐 （一）。各零部件的尺寸確定 1．徑高比 取 D： H=1： 1。則： D=[100/（ *） ]1/2 =（ m）； H=（ m） 2．取圓形頂和底 3．罐內(nèi)表面積 圓筒內(nèi)表面積 F1=π DH1=**=83m2 4．罐筒容積 ： V1 V1=1/4π D2H1 **（ ） 2*= 5．罐的有效容積 V=V1+V2=+*1/5=120m3 6．罐壁厚 S=PD/（ 230 [? ] φ P） +C=1*4850/（ 230**） +3=，取 6mm 式中： P—— 罐壓力（ 1atm）； D—— 罐的共稱 內(nèi)徑； φ —— 焊縫系數(shù)（ ）； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 45 頁(yè) 共 72 頁(yè) [? ]—— 許用應(yīng)力， [? ]= ? /n， 其中?：鋼板抗拉強(qiáng)度： 35Kg/cm3， n=4（ t〈 250℃時(shí)〉； C—— 腐蝕粘度， CC〈 10mm 時(shí)， C=3mm。冷卻形成的確定 糖化過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程，同時(shí)，機(jī)械攪拌也產(chǎn)生熱量，而從液化到糖化又是降溫過(guò)程。 采用豎式蛇管冷卻，同時(shí)兼起攪拌，檔板作用，冷卻水降溫，使糖化液維持在 6065℃，糖化液的高 度： H=h1+h2+h=（ 120*— ） /[**（ ） 2]+1+=（ m） （四）。 K 總傳熱系數(shù)： 1219—— 2930KJ/Kg k， C 水 ： KJ/Kg 1． 物料比熱 C=*+*（ ） = （ KJ/Kg 266*（ 9060） /（ 150000*4。 2（ K） 5．總傳熱系數(shù) 取 2021KJ/k m2，則冷卻水熱交換量 Q=150000*3。△ t=14700000/（ 2021*50。 4（ m2） 7．取 6組豎式蛇管換熱器，每組換熱器的換熱面積為： （ m2）。 14*0。 （五）。 2． 選 45176。 5D=*4800=2400（ mm）； 葉寬： h==240（ mm）； 曲軸轉(zhuǎn)速為 n=30rpm， 漿葉面積： F=b*sinβ *h=（ d/2） * sinβ *h=（ 2。 24*sin45176。 2*2/0。 204*23*303*1。 14（ kw） N 電機(jī) =KN0*（ 1+10%+10%） /η 1。 14*（ 1+0。 96=13。 2； 10%—— 密封安裝功率消耗； η —— 一級(jí)皮帶傳動(dòng) 0。 3． 攪拌器選擇 查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P456，選 HG522065 型 查《發(fā)酵工程與設(shè)備》知道攪拌器的安裝，下面攪拌器離罐底一般不超過(guò)一個(gè)攪拌器直徑高度，上面一個(gè)攪拌器直徑高度，上面一個(gè)攪拌器在液體下 0。 4． 攪拌軸設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)主要以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度計(jì)算 軸徑： d=10*（ N/n） 1/4=10*（ 13。 22（ cm） 式中： d—— 軸徑（ cm）； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 48 頁(yè) 共 72 頁(yè) N—— 攪拌功率（ kw）； N—— 轉(zhuǎn)速。 5%，液體對(duì)軸的腐蝕增加腐蝕裕量 80mm。 2+82。 05+80=166。軸承 攪拌 器受軸向力和徑向力的共同作用，故軸承的選擇用雙向心球面滾子軸承，查《材料與零部件》中 P416，選 GB28664 輕寬（ 5）系列 3520。 C．軸封 采用封面軸封（其封面要求不高）。傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 1． 皮帶形式設(shè)計(jì) 攪拌器用電機(jī)拖動(dòng)，三角皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，查《材料與零部件》，知三角皮帶傳動(dòng)效率為η =0。 98，罐內(nèi)裝兩只磙子器軸承，傳動(dòng)效率為 0。 98，因此傳動(dòng)效率； N 傳 =N0/[（ 0。 982） *0。 56（ kw） 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》選三間皮帶 B 型。 用 D1=160mm，實(shí)心軸帶動(dòng)，則大皮帶輪直徑： D2=m1/m2*D 式中： m1—— 電機(jī)轉(zhuǎn)速 720rpm，經(jīng)減速器減速至 280rpm； m2—— 軸轉(zhuǎn)速 30rpm。 （七）。 75， 55 分鐘進(jìn)料則 其流量： Q=100*0。 023m3/s 取流速： V=1。 272*Q/V） 1/2=（ 1。 023/1。 2（ mm） 查《材料與零部件》 P132，取 Dg=175mm，Φ =194。 75/（ 35*60） =0。 2m/s， 管徑： d=（ 1。 272*0。 2） 1/2=195。 5的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 4． 排氣管 選Φ =102*4 的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 5． 保溫層設(shè)置 為了使糖化液保持在 6065℃，罐外需加保溫層，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 》，保溫層取 100mm，材料選用玻璃絲棉外涂樹(shù)脂。 8． 支座 根據(jù)罐體和裝液量選 4個(gè) JBH6073 支座，允許負(fù)荷量 25/個(gè)。 三．貯糖罐 糖液過(guò)濾完后進(jìn)入貯罐，供發(fā)酵車(chē)間使用，取 80m3， 2個(gè)， D/H=1： 1。 785*1。 3（ m）； H=4。 四．其他調(diào) PH 使用的 NH4HCO3或 HCl 或 H2SO4，及酶，現(xiàn)用現(xiàn)配。 七．調(diào)漿罐 6個(gè)， 20m3， D/H=1：