【正文】 ⑤硫酸鎂 %計 *10%*%= kg ⑥尿素 %計 *10%*%= kg ⑦所需水量 種子液 p= 計 *10%*= 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工 序物料衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開系統(tǒng) 項目 1t工業(yè)淀粉匹配物T/d 項目 1t工業(yè)淀粉匹配物T/d 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 24 頁 共 65頁 料（ kg） 料（ kg） 發(fā)酵過程 %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） 除菌體過程中 Glu 損失為 %，除菌后含 Glu 的量： 419*%*（ %） 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 共 65頁 /=% （ 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： *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)酸性陽離子交換樹脂，填料系數(shù)為 75%，兩柱并聯(lián)。 樹脂柱： H= D= V= m179。 交 換 效 率按 75%計， 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。 （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。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 65頁 （ 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 項目 進(jìn)入系統(tǒng) 離開系統(tǒng) 1t 工業(yè)淀粉及匹配物料 t/d 項目 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 第四部分 全廠熱量衡算 熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來的，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) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 共 65頁 熱量（ J） 一 糖化車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 ： ??Kg/h，平均用水量： 1 2 .0 6 4 1 .7 8 2 1 .4 7?? t/h （ 2） 粉漿干物質(zhì)濃度： 4053*84%/*100%=% （ 3） 粉漿比熱的計算： 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： 滅酶時由 ℃升到 130℃ ， 130℃ 時 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 要求 25min 內(nèi)使液化液由 105℃升到 130℃，則閃蒸高峰量為： 13 03 .5 8 60 25 31 28 .6? ? ? Kg/h 以上兩項合計平均用量： 3573+= Kg/h 每日用量： 4 8 7 7 .2 6 2 4 1 1 7 .0 5?? t/d 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 共 65頁 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 6 96 85 /50 22 8667 .6 /W Kg 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℃ ， ? ? ? ?? ?335 38 246 2 9 85 6050 22 8 / /WK g h t d? ? ? ?????? （ 3） 制糖車間總衡算 a 蒸汽用量： +=糖化罐運轉(zhuǎn)臺數(shù)： 9*32/40= 臺 32為操作運轉(zhuǎn)周期， 40為操作周期 b 冷卻用水量 += t/d 二 發(fā)酵車間熱量衡算 （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℃ ，沒罐滅菌時間為 3小時，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： 9 3 ? ? ? t/d 高峰量： ： ⑶每日用蒸汽量： += t/d 平均每小時用蒸汽量： +=高峰量： +=2 培養(yǎng)基冷卻用水量 120℃ 熱料通過與生料進(jìn)行熱交換，降到 80℃ ，再用水冷卻到 35℃ 。 1Gr18Ni9Ti 的發(fā)酵罐中達(dá) 噸，冷卻排管重 ，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 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 = 230 Kg?? ⑶ 滅菌過程的熱損失：輻射與對流聯(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） 滅菌過程蒸汽泄露，取總氣消耗量的 5%，空罐滅菌蒸汽耗量： 1 0 9 0 . 7 3 5 4 6 . 7 9 2 0 6 . 7 3 4 1 . 7 9 1 9 8 5 . 3 11 0 . 0 5??? ??Kg/h 每空罐蠛軍一小時，用蒸汽量； 1 9 8 5 .3 1 1 1 9 8 5 .3 1?? Kg/h 每日用蒸汽量： 19 85 .3 1 9 17 86 7. 79 /K g d?? 平均量： 24 ?? Kg/h 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 共 65頁 4 發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻水用量 由經(jīng)驗 Qmax=?7500=31350KJ/ m179。的發(fā)酵罐，裝料量 179。填料 80%，日運轉(zhuǎn) 5臺，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，其中輔助時間為 ，放罐料液為 16 m179。取 26 罐 （一） 熱平衡與計算加熱蒸汽量： 每罐投入 14 m179。在 70℃ 下減壓蒸發(fā)結(jié)晶， 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 共 65頁 濃縮時間 ，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 計算蒸汽用量 每罐用氣量：熱損失按 5%計算 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） 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 ⊿ =18 = KJ/kg 水 設(shè) X2= I2= I1+⊿ （ X2 X1） =+（ ）（ ） =空氣耗量為： 1 3 6 .9 1 7 6 0 6 1 .1 10 .0 1 0 8 0 .0 0 9 Kg?? /h 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 37 頁 共 65頁 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 全廠水衡算 一、 制糖車間 配料用水量（新鮮水） 日投淀粉： ，加水比為 1： 。 平均用水量 =高峰用水量 = 液化液及糖化液冷卻用水量。 糖化液日用水量： ，平均用水