【正文】 外壁溫度70176。α=＋(70－20)=[kg/(m3176。 =(kg/h) h，用蒸汽量： =(kg/罐) 每日用蒸汽量： 4=(kg/d)平均用蒸汽量： =(kg/h)高峰用蒸汽量：6=(t/h)⑥ 發(fā)酵過程產生的熱量及冷卻用水量：發(fā)酵過程的熱量計算有下列幾種方法：1 通過計算生化反應來計算發(fā)酵熱Q總 Q總=生物合成熱+攪拌熱汽化熱生物合成熱可通過下列方程計算：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2813KJ C6H12O6+NH3+→C5H9O4N+CO2++890KJ攪拌器=860P(P—攪拌功率，KW)汽化熱=空氣流量(m3/h)(I出－I進)ρ式中：I出，I進—進出之空氣熱焓(KJ/Kg趕空氣)ρ—空氣密度⑵ 通過燃燒熱進行計算：Q總= 有關物料的燃燒熱：葡萄糖：15633KJ/Kg 谷氨酸：15424KJ/Kg玉米漿：12289KJ/Kg 菌 體：20900KJ/Kg 以發(fā)酵6—12小時耗糖速率最快，為放熱高峰。h)]Q最大=⑶ 通過發(fā)酵液溫度升高進行計算：關閉冷卻水觀察罐內發(fā)酵液溫度升高，用下式計算Q最大 Q最大=[KJ/(m3176。C) G1—設備筒體的重量(kg) C1—設備筒體的比熱容[KJ/(m3根據(jù)部分味精廠的實測和經驗數(shù)，104 KJ/(m3C，出口溫度20176。由30176。C，降溫速度2176。176。C下真空蒸發(fā)結晶，濃縮3h，育晶17h，放料數(shù)量20 m3熱量衡算：①來料帶入熱量：進料溫度35176。176。Q來料 =(23＋32)35103=106式中 ：—脫色液濃度(g/dl) —母液濃度(g/dl)② 加水帶入熱量：Q來水=635103=(KJ)③ 晶種帶入熱量： KJ/(kgC) Q來晶=160020=(KJ)④ 結晶放熱：Q晶熱==(KJ)⑤ 母液帶走熱量：分離母液12 m3， KJ/(kgC).Q=1510370=(KJ)⑥ 隨二次蒸汽帶走熱量：Q二蒸=(KJ)式中： 20—結晶罐放罐時的結晶液量(m3) 2620—70176。C，出口溫度45176。(KJ/kg)，需冷卻水量(W) W==80000(kg/h)=80(t/h)9臺罐高峰用水量 809=720(t/h)全日用水量： 8020=13088(t/d)平均用水量： =(t/h)為了保證循環(huán)水溫度不低于30176。 干燥過程的熱量衡算分離之后濕MSG含水2%，%，進加熱之空氣為18176。C，從干燥器出來的空氣為60176。，日產濕味精=(t)兩班生產，即： =(t/h).= t/h=79(kg/h) 18176。C，I1=(KJ/kg絕干空氣)。176。176。176。176。(m3/kg)實際消耗空氣量： =(m3/kg)耗用蒸汽量(D)，(表壓)蒸汽加熱，熱損失按15%計算：D==(kg/h)每天用蒸汽量： 16=(t/d)平均每小時用蒸汽量： =(t/h) 生產過程耗用蒸汽衡算匯總每日用蒸汽量為：： t/ %MSG單耗蒸汽量為： / = ：表8 生產過程耗用蒸汽匯總表生產工序日用量(t/d)平均量(t/h)高峰量(t/h)液化糖化連消發(fā)酵罐空消精制干燥中和脫色空氣凈化及其它432，累計優(yōu)秀畢業(yè)設計 糖化工序用水量⑴ 配料用水量：，加水比1:，用水量為： =(t/d)因連續(xù)生產，平均水量=高峰水量==(t/h) (新鮮水)⑵ 液化液冷卻用水量：平均量=高峰量==，(二次水)⑶ 糖化冷卻水用量(使用二次水)：每日冷卻用水量：，平均量： ，高峰水量： 連續(xù)滅菌工序用水量⑴ 配料用水：糖液含糖24%，加水配成19% (1)=(t)每日投料按9罐次進行計算，需水量：4=(t/d)平均量： =(t/d)，所以高峰量：=(t/d)⑵ 冷卻用水量(使用二次水)：高峰量：32t/h，每日用量：828t/d，平均量： =(t/h) 發(fā)酵工序用水量(使用新鮮水)日用量11520t/d，平均量：480t/d，高峰量：600t/h 提取工序用水量日用于谷氨酸分離及沖洗水，每日用量：50t/d，平均量：，高峰量：20t/d，使用新鮮水。合計為850t/d。以上兩相合計為880t/d 精制工序用水量⑴ 結晶過程加水：使用回收結晶罐加熱蒸汽冷凝水。⑵ 冷卻水：：720t/h，平均用水：，每日用循環(huán)水量13088t/d。C，采用300t/h涼水塔可使水溫降低5176。C→40176。新鮮水只供配料和發(fā)酵冷卻用，由發(fā)酵冷卻后之水稱為二次水，供洗柱、配稀酸稀堿和補充循環(huán)水中。耗水量計算匯總：新鮮水高峰量： ++600+20=(t/h) 新鮮水平均用量： ++480++35=(t/h)日用新鮮水量： ++11520+50+840=(t/d) 100%MSG單耗新鮮水：(t/d)二次水總量為15194t/d，平均量633t/h循環(huán)水量17088t/d，平均量712t/h水重復(循環(huán))%，水量匯總見表9：表9 用水量衡算匯總表工序設備給水排水t/d新鮮水(10176。C)t/d循環(huán)水(30176。C)t/d配料液化冷卻糖化冷卻滅菌配料冷卻828發(fā)酵冷卻11520提取、洗水50中和配料脫色、洗柱880880洗炭3030精制、育晶54冷卻130881308813088動力、鍋爐840冷凍、空壓及其它3684000368累計154131708815256.優(yōu)秀畢業(yè)設計由發(fā)酵罐及其附屬設備組成的發(fā)酵工段中，發(fā)酵罐是主要設備，其他為附屬設備。 罐體是由圓柱形中部及橢圓形或碟形封頭焊接而成的封閉式受壓容器，其材料為碳鋼或不銹鋼，對于大型發(fā)酵罐還可用內襯不銹鋼板(2～3mm)或復合鋼板。根據(jù)工廠及設計部門一般采用比例尺寸和本人計算總結規(guī)定本罐各量比例如下： H/D= H0/D= D1/D= C/D= B/D= HL/D=⑴V總=V0+2V1 (m3) 式中： V0—圓柱形部分體積(m3) V1—上、下封頭體積(m3)①V0=D2H0②V1的計算 本人設計此罐，用橢圓形作為本罐封頭 形封頭(底蓋)V1計算。①罐壁厚度的計算選試水壓力P=(表壓)取C=，φ=，當材料為A3鋼板時，(查表)取[σ]=120 Mpa。計算得下： G2=163625kg/d ω=10009%89%94%()= V2= N= ()/200+1=29(個)⑴類型比例 味精生產發(fā)酵罐普遍采用六漿葉渦輪式攪拌器，漿葉形狀有3種。本人選用平葉式。 尺寸比例： 葉徑(D1)==(m) 葉長(L)= D1=(m) 盤徑(d1)= D1=(m) 葉高(B)==(m) D1:d1:B:L=20:15:4:5⑵攪拌功率計算 發(fā)酵罐的攪拌功率不僅是選擇電動機的依據(jù)，也是確定溶氧量的主要指標，同時又是比擬放大設計時的基礎依據(jù)，在通風情況下比不通風情況下的攪拌率有所降低。①不通風情況下攪拌功率的計算 不通風情況下攪拌功率的大小隨液體的性質，攪拌器的形式和罐的結構尺寸而不同。啟動時間的長短是由電動機的大小和轉動需要功率的大小來決定的，只要電動機能滿足轉動時的負荷，在啟動時不會過載，所以只須按照攪拌功率選用所需電動機就了，對于較大的電動機要采用啟動器以延長時間。檔板的作用是改變液體的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動，增加溶解氧?，F(xiàn)在普遍采用的空氣分布裝置是單管式空氣分布裝置，向下的管口與罐底的距離約30～60mm，為了防止分布管吹入的空氣直接噴擊底部，加速罐底腐蝕，在分布裝置的下部裝置不銹鋼的分散器，可延長罐底的壽命。缺點為傳熱壁厚，冷卻水流速低，發(fā)酵時降溫效果差，要是發(fā)酵時不好控制溫度。缺點為在高溫地區(qū)，冷卻用水溫度較高，則發(fā)酵時降溫困難，影響發(fā)酵生產率，因此用冷凍水或冷凍鹽水，這樣就增加了設備的成本。缺點為傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量較大。hK)] Q總=GCt =140106012 =7069776(kj/h) 設采用深井水進行冷卻，水溫從10 oC進20 oC出，發(fā)酵液溫度控制不超過36 oC則 ：tm=[(t－t1)－(t－t2)]/ln = = 總傳熱系數(shù)取K =450[kj/(m2k)] 傳熱面積： F=Q總/K tm=7069776/(450)=(m2)這個面積較大，為了減少列管冷卻面積，夏天在主發(fā)酵時可考慮外淋冷卻，其冷卻效果相當列管的50%，現(xiàn)圓筒表面積為： F圓筒=πDH0 = =143(m2)相當列管面積：14350%=(m2)發(fā)酵罐內列管實際面積：=(m2)選冷卻管徑的外徑φ=65mm，則管長：L=== (m)如果把列管分為4組，則每組長：==147(m)，聯(lián)軸器和軸承軸封的作用是使罐頂或罐底與攪拌軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。實踐證明：端面軸封具有清潔、密封性能好、無死角，摩擦損失小以及軸無磨損現(xiàn)象等優(yōu)點，是一種適用于密封要求畫稿的發(fā)酵罐攪拌軸的密封方法。兩接觸面的蜜蜂需要有一定的壓力。平衡型端面軸封的使用壓力要比不平衡型大，因為發(fā)酵罐的操作壓力一般≤，所以一般采用不平衡型就可以了。壓力過大則石墨密封環(huán)磨損太快，并會發(fā)生都過熱等不正?，F(xiàn)象。⑴ 環(huán)和靜環(huán) 有動環(huán)和靜環(huán)所組成的摩擦副是機械密封最重要的元件。動環(huán)的材料可用鑄鐵、硬質合金、高合金鋼管等，靜環(huán)最常用浸漬石墨或填充聚四氟乙烯。為此動環(huán)與軸間應留有一定的空隙，便于動環(huán)的軸向移動。端面表面光潔度，對硬質材料取△10～△11，對軟質材料取△8～△9比較適合。一般軸徑￠28mm的情況下采用多彈簧結構，其優(yōu)點是壓力勻稱；軸徑￠22mm的采用單彈簧，其結構簡單。傳送扭具。⑶ 輔助密封元件 輔助密封元件有動環(huán)及靜環(huán)密封圈，用來密封動環(huán)和軸及靜環(huán)與靜環(huán)座之間的縫隙。靜環(huán)密封圈是完全靜止的。常用的動環(huán)密封圈為“O”形環(huán)，常用的靜環(huán)密封圈為平橡膠墊片。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼型兩種，小型發(fā)酵罐可采取法蘭將攪拌軸連接。中間軸承是安裝在罐內的，可用結構簡單不需家潤滑又能防腐的滑動軸承，一般可用硬木軸瓦或塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料，聚四氯乙烯等。底軸承可采用止推軸承，裝在軸的最下端，用支撐件加以固定。 泡 裝 置谷氨酸發(fā)酵時會生成許多的泡沫浮在液面上，為了消除泡沫，除加消泡劑進行消泡外，還要在發(fā)酵罐的攪拌軸上端裝有打泡器，位于液面略高之地方，其作用也是為了消泡(打碎泡沫)，常用的打泡器有梳齒式和耙式，～。減速裝置可采用三角皮帶傳動、圓柱或螺旋圓錐齒輪減速傳動機等。三角皮帶傳動最為簡易。溶氧系數(shù)通常都是由實驗來測定的。minm/s) V——發(fā)酵罐的液體體積(m3) W——空氣在壓力狀態(tài)下，在液體平均高度的通氣線速度(m/s) 如果通風量指的是在吸入狀態(tài)下時，W必須采用下式計算： W=[Q/(60D2)] [(273+t)/(273+20)] {1/[P+(HLr/2)]} 式中：Q——通風量(m3/min)(吸入狀態(tài)) D——發(fā)酵罐直徑(m) t——發(fā)酵液溫度(oC) P——罐壓(大氣壓)(絕壓) HL——液柱高度(m) r——發(fā)酵液相對密度(m)對于六葉渦輪攪拌器適用于HL/D=2的發(fā)酵罐。m/(smin因飽和溶氧濃度與操作壓力之間存在比關系，又液相中的溶氧濃度為0，相對的樣分壓也是0，所以用大氣壓作推動力是合理的：Ki和Kσ的計算：Ki= Kσ103/(10660)=105 Kσ所以：Kσ=[mol氧/(mL大氣壓)]KLα，Kσα的換算：用亞硫酸鹽氧化法實驗時，1個大氣壓下，t=25oC的飽和溶解濃度C*=，氧的分壓p=，根據(jù)式：KLα/ Kσα=(PP*)/( C*C)=(大氣壓mL/mol氧)KLα，Kσα和Ki的換算：Ki是以大氣壓為推動力，而不是以氧分壓為推動力。hmin在畢業(yè)設計的完成工程中，我較為系統(tǒng)的運用了自己大學四年所學的知識和技能，導師在許多方面也給予了相當?shù)闹С峙c講解，借此對他們致以感謝和敬意。再次對此次畢業(yè)設計中對我有過悉心幫助的老師和同學致以真誠的感