【正文】 %*%= ⑤硫酸鎂 %計(jì) *10%*%= kg ⑥尿素 %計(jì) *10%*%= kg ⑦所需水量 種子液 p= 計(jì) *10%*= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 24 頁(yè) 共 63頁(yè) 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序物料衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 1t工業(yè)淀粉匹配物料（ kg） T/d 項(xiàng)目 1t工業(yè)淀粉匹配物料（ kg） T/d 發(fā)酵過(guò)程 %糖液 發(fā)酵液 液氨 帶走水量 消泡劑 濾渣及其他損失 甘蔗糖蜜 無(wú)機(jī)鹽 純生物素 *10175。 磷酸氫二鉀 硫酸鎂 尿素 所需水量 需 31%黏液 四 提取車(chē)間物料衡算 現(xiàn)以一天為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算 （一） 除菌體 1. 發(fā)酵液 179。/h，洗水量 4 m179。/d （ 2） 菌體含水量和菌體總體積： 419*8%/50%= m179。/d （ 4） 除菌體過(guò)程中 Glu 損失為 %，除菌后含 Glu 的量： 419*%*（ %）/=% （ 5） %的 Glu P= *=二）一次等電提取 1 提取前含 Glu 的量：純 Glu *%=提取后應(yīng)得 Glu 的量：純 Glu 419*%*95%= t/d 90%的 Glu 為： 179。/d 3 加入流水的量按 20%計(jì)： *20%= t/d， P=1，即體積為 m179。 98%的硫酸， P=， *= 5 加入高流體積為 m179。 后流量 P=*3= m179。 含 Glu （ +*5%） *20%/=% 7 排除廢液量 ：設(shè)中間損失 m179。 含 Glu ： 419*%*（ 195%%） /*100%=% 小 于 % 8 離子交換柱：選用 732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，填料系數(shù)為 75%，兩柱并聯(lián)。 樹(shù)脂柱： H= D= V= m179。 交換效率按 75% 計(jì) ，每 次 上 柱 量 ： *75%= m 179。 每柱 ，所以 氨液為 179。 母液： = m179。 （四） k15活性炭柱脫色 1 用洗水量 10%，所以加水量為 *10%= m179。 其含量為： （ MSG） 2 每天需濃縮結(jié)晶的原液量 m179。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 28 頁(yè) 共 63頁(yè) （四） 結(jié)晶，離心分離 1 產(chǎn) 100%MSG *%= t/d 2 設(shè)加入母液 V m179。加入底料原液為 14 m179。 （ 14*40%+20**38%+6%*20） *50%= 3需要結(jié)晶罐： 4 加入母液體積： *19= m179。 產(chǎn)生放罐母液； 16*= m179。 精制工序物料衡算匯表 項(xiàng)目 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 1t 工業(yè)淀粉及匹配物料 t/d 項(xiàng)目 1t工業(yè)淀粉及匹配物料 Kg t/d 90%Glu 100%GLu 離子膜（ 36%） 蒸發(fā)水 中和加水 放罐母液 粉碳量 硫化鈉（ 10%） 加洗水 分離加洗水 加母液 累計(jì) 第四部分 全廠(chǎng)熱量衡算 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 29 頁(yè) 共 63頁(yè) 熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來(lái)的，熱平衡方程式表示如下： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 Q1―物料帶入的熱量（ J） Q2 ― 蒸汽熱量（ J） Q3― 各種熱效應(yīng)（ J） Q4―物料帶走熱量（ J） Q5― 消耗于設(shè)備上的熱量（ J） Q6 ―設(shè)備向外界散發(fā)熱量（ J） 一 糖化車(chē)間工藝流程及熱量衡算 （一）工藝流程 調(diào)漿（ 25℃→）→ 一次噴射（ t=℃）→ 層流維持罐（ 90min， 100℃）→ 滅酶（ 130℃， 25min）→ 閃蒸罐（ 90℃）→ 糖化罐（ 5760℃）→ 滅酶（ 85℃）→ 過(guò)濾 （二）熱量衡算 1 液化加熱蒸汽量 ： D=G*C*（ t2t1） /Iλ G―淀粉漿量（ kg/h） C― 淀粉漿比熱容（ KJ/kg*k） t1―漿料初溫（ 25+273=298K） t2―液化溫度（ +273=） I― 加熱蒸汽焓 （ ） λ―加熱蒸汽凝結(jié)水的焓（在 時(shí)為 ） （ 1） 淀粉漿量 G：根據(jù)物料衡算， ，日投工業(yè)淀粉 噸；連續(xù)液化；，加水比為： 1： ，粉漿量為： 1 2 .0 6 4 2 .7 8 3 3 .5 3 8??Kg/h，平均用水量： ?? t/h （ 2） 粉漿干物質(zhì)濃度： 4053*84%/*100%=% （ 3） 粉漿比熱的計(jì)算： C=C0*X/100+C 水（ 100X） /100 式中： C0―淀粉質(zhì)比熱容，取 *K X― 粉漿干物質(zhì)含量， % C 水―水的比熱容， KJ/Kg*K C=*+*（ ） /100= KJ/Kg*K （ 4） 蒸汽用量： D= ? ?3 3 5 3 8 3 . 3 9 1 0 5 . 5 2 5 1 3 0 3 . 5 82 6 8 3 . 1 9 4 4 0 . 2 9? ? ? ?? Kg/h 2 滅酶用蒸汽量： 滅酶時(shí)由 ℃升到 130℃ ， 130℃ 時(shí) λ = KJ/Kg D滅 = ? ?3 3 5 3 8 3 . 3 9 1 3 0 1 0 5 . 5 1 3 0 3 . 5 82 6 8 3 . 1 9 5 4 6 . 3 9? ? ? ??Kg/h 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 30 頁(yè) 共 63頁(yè) 要求 25min 內(nèi)使液化液由 105℃升到 130℃，則閃蒸高峰量為： 1 3 0 3 .5 8 6 0 2 5 3 1 2 8 .6? ? ? Kg/h 以上兩項(xiàng)合計(jì)平均用量： 3573+= Kg/h 每日用量： 4 8 7 7 .2 6 2 4 1 1 7 .0 5?? t/d 3 液化液冷卻水用量： 經(jīng)一次噴射后，液化液自然冷卻到 85℃，進(jìn)入糖化罐，以冷水降溫到糖化所需溫度 60℃ ，進(jìn)水口 22℃ ， 出 口 50℃ ， 則 需 冷 水 量 ：? ? ? ?? ?335 38 487 85 60 278 /50 22 667 .6 /W K g htd? ? ? ?????? 4糖化工序熱量蘅算 （ 1） 日產(chǎn) %的糖液 ，即 179。裝料系數(shù) 75%，裝料250*75%= m179。 （ 2） 糖化滅酶所需蒸汽，由 6085℃ 滅酶， （表壓）蒸汽 I=D滅 = ? ?3 3 5 3 8 3 . 3 9 8 5 6 0 1 2 3 1 . 5 62 6 4 2 . 9 3 3 3 5 . 0 0? ? ? ?? Kg/h 要求 30min 使液化液由 60℃升到 85℃ 則高峰用蒸汽量： D=*60/30= Kg/h 糖化液冷卻用水量，用冷水降溫到 60℃，進(jìn)口 22℃ ，出口 50℃ ， ? ? ? ?? ?3 3 5 3 8 2 4 6 3 . 1 2 3 . 3 9 8 5 6 05 0 2 2 4 . 1 82 6 0 6 8 . 8 2 / 6 2 5 . 6 5 /WKg h t d? ? ? ?????? （ 3） 制糖車(chē)間總衡算 a 蒸汽用量： +=糖化罐運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)： 9*32/40= 臺(tái) 32為操作運(yùn)轉(zhuǎn)周期， 40 為操作周期 b 冷卻用水量 += t/d 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 31 頁(yè) 共 63頁(yè) 二 發(fā)酵車(chē)間熱量衡算 （一）連續(xù)發(fā)酵液熱量衡算 1培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量 發(fā)酵罐 230 m179。 糖濃度為 %Kg/L， P= 滅菌加熱過(guò)程用 蒸汽（表壓） I=2743 KJ/Kg，使用板式換熱器，將物料由 20℃預(yù)熱到 78℃ ，再加熱到 120℃ ，冷卻水由 20℃ 升到 45℃ ，沒(méi)罐滅菌時(shí)間為 3 小時(shí)，輸料流量： 179。/d， p= 含糖為 %，輸料流量： 179。= ? ?1 3 4 7 8 3 . 3 9 1 2 0 7 8 8 5 6 . 1 62 7 4 3 1 2 0 4 . 1 8? ? ? ??? Kg/h 每日用蒸汽量： 0 .8 5 6 1 6 9 3 2 3 .1 2? ? ? t/d 高峰量： ： ⑶每日用蒸汽量： += t/d 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 32 頁(yè) 共 63頁(yè) 平均每小時(shí)用蒸汽量： +=高峰量： +=2培養(yǎng)基冷卻用水量 120℃ 熱料通過(guò)與生料進(jìn)行熱交換，降 到 80℃ ，再用水冷卻到 35℃ 。 1Gr18Ni9Ti 的發(fā)酵罐中達(dá) ，冷卻排管重 噸，比熱容為 KJ/Kg*K， （表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在 （表壓）下，由 20℃升到 127℃ 其蒸汽量 ? ? ? ?3 8 3 0 0 6 8 0 0 0 . 5 1 2 7 2 0 1 0 9 0 . 7 32 7 4 3 1 2 7 4 . 1 8 Kg? ? ? ? ??? （ 2）填空發(fā)酵罐 所需蒸汽量： 230 m179。計(jì)算 所需蒸汽量 D空 =Vp 其中 V―發(fā)酵罐自由全容積， p― 加熱蒸汽密度 所以 D空 = 2 3 0 2 .3 7 3 5 4 6 .7 9 Kg?? ⑶ 滅菌過(guò)程的熱損失：輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù) r，罐外壁溫度 70℃。*h*K） 230 m178。耗用熱量 D損 = ? ?2 1 0 . 7 4 4 3 . 4 7 0 2 0 2 0 6 . 7 32 7 4 3 1 2 7 4 . 1 8? ? ? ??? Kg （ 4） 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 ? ?2 1 0 . 7 4 0 . 0 0 1 1 0 0 0 1 2 7 2 0 4 . 1 8 4 1 . 7 92 7 4 3 1 2 7 4 . 1 8 Kg? ? ? ? ? ??? 式中 ― 附壁水平均厚度（ 1mm） （ 5） 滅菌過(guò)程蒸汽泄露，取總氣消耗量的 5%，空罐滅菌蒸汽耗量： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 33 頁(yè) 共 63頁(yè) 10 90 .7 3 54 6. 79 20 6. 73 41 .7 9 0. 05??? ??Kg/h 每空罐蠛軍一小時(shí)，用蒸汽量； 1 ?? Kg/h 每日用蒸汽量： 1 9 8 5 .3 1 9 1 7 8 6 7 .7 9 /Kg d?? 平均 量： 1 7 8 6 7 .7 9 2 4 7 4 4 .4 9?? Kg/h 4 發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量及冷卻水用量 由經(jīng)驗(yàn) Qmax=? 7500=31350KJ/ m179。的發(fā)酵罐，裝料量 179。填料 80%，日運(yùn)轉(zhuǎn) 5 臺(tái)，投放料 3次 a 罐體加熱 所需蒸汽量 18 m179。發(fā)酵罐的表面積為 19m178。妝液量 146 m179。其冷量為： 14610179。10179。減壓列管式結(jié)晶罐，濃縮操作周期為 18h，其中輔助時(shí)間為 ，放罐料液為 16 m179。取 26 罐 （一） 熱平衡與計(jì)算加熱蒸汽量： 每罐投入 14 m179。在 70℃ 下減壓蒸發(fā)結(jié)晶，濃縮時(shí)間 ，育晶 12 h，放料 16 m179。=10179。KJ （ 2）加晶種帶如熱量： MSG 比熱容為 KJ/kg? K， Q晶 =120018=10179。=70210179。10179。=10179。KJ （ 7）隨結(jié)晶 MSG 帶走熱量 Q出晶 =10179。KJ 需外界供給熱量： Q=Q+Q 母 =蒸 + Q 出晶 （ Q原料 + Q 晶 + Q 晶熱 + Q水） =10179。+10179。10+10179。10179。=47610179。 ） =10179。KJ 2 計(jì)算蒸汽用量 每罐用氣量：熱損失按 5%計(jì)算 D=4671010179。/h 2 冷卻水量：使用循環(huán)水，進(jìn)口溫度 30℃ ，出口溫度 45℃ ， 70℃ 水蒸氣焓 （ KJ/kg），所用冷卻水量（ W） W=10179。 （ 6018） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 37 頁(yè) 共 63頁(yè) Q損失 = ? ?0 . 1 5 9 5 4 . 1 8 0 . 4 7 6 0 4 . 1 8 1 9 5 9 . 7 6 1 8 4 . 1 8 4 4 8 . 9 5? ? ? ? ? ? ? ? ? KJ/kg 水 ⊿ =184. = KJ/kg 水 設(shè) X2= I2= I1+⊿ （ X2 X1） =+（ ）（ ） =空氣耗量為： 13 6. 91 76 06 1. 110. 01 08 0. 00 9 Kg??/h 80℃ 空氣比熱 m179。/h 耗用蒸汽量：使用 （表壓）蒸汽加熱，熱損失按 15%計(jì)算： D= ? ?1 0 4 . 5 4 1 . 8 7 6 0 6 1 . 1 1 1 . 1 5 2 4 9 0 . 6 42 7 0 6 . 7 5 0 4 . 7? ? ? ??kg/h 每日用蒸汽量： 24= kg/h 平均用蒸汽量： 第五部分 全廠(chǎng)水衡算 一、