【正文】 為 84℃下飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) 經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為： 式中 115— 滅酶溫度 (℃ ) — 飽和蒸汽的焓 (kJ/K) 第二章 全廠物料衡算 19 經(jīng)汽液分離器后的蒸煮醪量為： 式中 2245— ℃下飽和蒸汽的汽化潛熱 (kJ/K) 經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪液量為： = 式中 2351— 真空冷卻溫度為 63℃下的飽和蒸汽的汽化潛熱 (kg/K) 經(jīng)蒸煮后，進入糖化罐的蒸煮醪量為 。 醛酒產(chǎn)量 在醛塔取酒一般占成品酒精的 %～ 3%，在保證主產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下 ,醛酒量取得越少越好。 醪塔上升蒸汽量為： 第二章 全廠物料衡算 21 =待蒸餾發(fā)酵成熟醪 = = kg 則殘留液 =待蒸餾發(fā)酵成熟醪量 醪塔上升蒸汽量 == 發(fā)酵成熟醪比熱容的經(jīng)驗公式： C= （ ） B 為固形物的干物質(zhì)含量 發(fā)酵成熟醪比熱容 = （ ） = KJ／（ Kg K） 塔底殘留液帶走的熱量 = 105= KJ 上升蒸汽帶走熱量 =上升蒸汽量 其熱焓值 = 1965= KJ 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 22 加熱蒸汽耗量 = = = kg 由于醪塔是使用直接蒸汽加熱，所以還需加上入塔的加熱蒸汽冷凝水。 玉米加水制成粉漿，其料水比為 1:，每小時投入拌料罐中的原料量為，每次粉漿罐內(nèi)應容納粉漿量為 W= 加水量為 96723kg 拌料罐 液化器 液化維持罐 維持罐 換熱器 去糖化 加熱蒸汽 拌 料過程中流加水的溫度 =70 ， Kg／（ Kg為安全設(shè)計，二次蒸汽減少 10%，則離開第二維持罐的醪液實際量為： =+10% = 蒸煮工段熱量衡算匯表 進入系統(tǒng) 項目 物料 kg/h 熱量 kg/h 符號 數(shù)量 kg 符號 數(shù)量kg( ) 粉碎原料 G G 拌料水 W 96723 W 加熱蒸汽 D DI(2748) 累計 離開系統(tǒng) 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 26 二次蒸汽 W WI(2351) 成熟醪液 W WI(2351) 累計 糖化冷卻工段物料和熱量衡算 這里計算的范圍是醪液進入真空冷卻器開始到經(jīng)螺旋板式換熱器冷卻到發(fā)酵溫度為止。 水平衡計算 ⑴ 蒸煮階段總用水由之前計算知 : 蒸煮拌料水 =原料量 加水比 = 蒸煮 過程中增加的水量為 水 噴射真空泵循環(huán)水量， /h ⑵ 糖化總用水量： 補加水量 52840kg/h 25 ⑶ 發(fā)酵總用水量 kg/h 發(fā)酵車間酒精捕集器耗水量為 kg/h ⑷ 蒸餾階段總用水 ① 醛塔分凝器冷卻用水 工廠所處的地理位置或氣候條件不同或在不同的季節(jié)，冷卻水溫可能有較大差異。據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，醛塔回流比 R1=195，且查表得 95%酒精蒸汽的焓 i=1130KJ／ Kg，則冷卻水耗量為： W1=A R1 i/ = =（ Kg／ h） ② 醛酒冷卻用水 把醛酒從 t2=℃冷卻水到 t2=25℃冷卻水使用 TH2=℃的深井水，為 TH2=40℃，逆流操作，則每小時耗水量為： W2= = ()247。 據(jù)熱量衡算有 （ R2+1）（ P+PZ） i3=F1CF（ TF1－ TF2） +W3C10（ TH3－ TH4） 式中； R2－精餾塔回流比， R－酸為 34現(xiàn)取 R=3 PZ－回流排醛塔的次等酒量，可取合格成品酒精 P 的 20%，故 PZ=／ h 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 30 I3－塔頂上升酒氣的焓，為 1130KJ／ Kg F1－蒸餾發(fā)酵醪流量，為 ／ h CF－蒸餾發(fā)酵醪比熱容，取 ／（ Kg [（ 7030） ] =（ Kg／ h） ④ 精餾塔成品酒精冷卻水用量 成品酒精冷卻使用 20℃的深井水，根據(jù)熱量衡算，耗水量為： W4= 式中： CP－成品酒精比熱容設(shè)為 ／（ Kg－成品酒精冷卻前后溫度，分別為 ℃和 30℃ tH tH4180。 [（ 4020） ]=（ Kg／ h） ⑤ 雜醇油分離稀釋用水量 采用氣相提油工藝，既在精餾塔料板 2到 6塊塔扳抽出酒汽，經(jīng)冷凝冷卻，再用 20℃冷卻，再用 20℃冷卻稀釋至含酒精 10（體積分數(shù)）經(jīng)分離鹽析精致而成。根據(jù)物料衡算，可求出精餾塔抽取的雜醇油氣量 G 為： Ｇ 1=247。相應的進入分離器的稀酒精雜醇油溶液量 G2為： G2= 50247。=Ｗ 5=+1575=（ Kg／ h） 故蒸餾車間總用量為 W= =+522+++ =(Kg／ h) 100000t/a 酒精廠蒸餾車間用水量衡算表 名稱 規(guī)格 每噸產(chǎn)品消耗定額 （ t/t） 每小時用量 （ kg/h） 每天用量（ t/h） 年耗量(t/a) 冷水 自來水或深 井水 所以全廠用水總量為 2 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 32 第三章 糖化設(shè)備的設(shè)計與選型 真空冷卻連續(xù)糖化設(shè)備計算 糖化工段 主要設(shè)備由真空冷卻氣液分離器、真空泵、糖化罐及螺旋板式換熱器 真空冷卻氣液分離器 蒸煮醪自接近常壓的氣液分離器出來經(jīng)過減壓閥，醪液產(chǎn)生大量的蒸汽，溫度驟降，汽醪混合液流體以極高速度進入真空冷卻氣液分離器，醪液溫度降至與容器真空度相對應的溫度。 真空冷卻氣液分離器圓柱部分徑高比為： 1: D 是根據(jù)二次蒸汽上升氣流速在 。 第三章 糖化設(shè)備的設(shè)計與選型 33 根據(jù)熱量衡算結(jié)果，在氣液分離器內(nèi)需分離的蒸汽量 W為 ，在b 為 620mmHg 真空度下，其比熱為 v= ,取其上升蒸汽流速 w=，則分離器直徑為： D= = = 圓柱部分高度： H== = 分離器的進口接頭按流速 =40m/s 計算： = 分離器頂蒸氣上升管按 =30m/s 計算其管徑： = = = 分離器降醪管接 =，計算其管徑 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 34 = == 其他部分尺寸為 2d=2 = h= == 降醪管總長度 L: L=( )+ （ ） 式中 = = = 試差法，設(shè) L= 代入： L=( )+ （ ） = 水噴射真空泵 水噴射真空泵有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，運行安全可靠等優(yōu)點。設(shè)計條件： 如前所述： 泵吸入蒸氣壓力為 （ 63 ）泵工作水壓為 （排壓），吸入口壓力為 Mpa。糖化罐的體積取決于醪流量和在罐中的停留時間以及裝滿程度，根據(jù)物料衡算糖化醪量 G為 ,可按下式計算糖化罐的有效容積： V= =（ ） 式中 G— 糖化醪液量（包括曲量）， . t — 醪液在罐內(nèi)停留的時間， min. 裝填系數(shù)在 ～ 范圍內(nèi)，按裝料系數(shù) 75%計，則糖化罐全容積為 = 取 90 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 38 螺旋板式換熱器 螺旋板式換熱器用于后冷卻?？倐鳠嵯禂?shù)可達。 換熱面積計算： 熱糖液放出的熱量 Q(62 28 ) Q= ()= =設(shè)熱損失為（ ） =，則實際熱量為 Q 螺旋板式換熱器的 K值在 1200 ，換算成 860 ， 現(xiàn)取 K=1200 ，換算成熱量為 ； 故 F= = = 經(jīng)查得知：選 F= 100 。在罐底中心部位和靠近罐傾斜壁處各取一微小直徑的液柱，中心部位的液柱較深，但相對應的加熱面積較小，而靠近罐傾斜壁處的液柱較淺，相對應的加熱面積較大，因此在罐底原為較快發(fā)生氣泡將液體向上推而形成中心的液體向下自然循環(huán)，為節(jié)省攪拌動力消耗，罐底可以做成錐形。 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 40 橢圓形封頭（ TH300759） 內(nèi)徑 (mm) 凸出部分高(mm) 厚度 s (mm) 直邊高度(mm) 容積 2200 550 16 40 圓錐角為 90 折邊錐形蓋（ TH301159） 內(nèi)徑 mm 厚度 mm 高度 m Dmm 2200 16 40 64 附屬設(shè)備選型 螺旋板式換熱器 （ JB/T 47231992） 選擇用碳鋼螺旋板式換熱器，公稱壓力為 100 1400 b 10 4 H F V 35 100 d 300mm 溫度計接口 6 在有攪拌設(shè)備中帶加強套管的溫度計接口 30，其各部分尺寸如下圖標志： 人梯 焊接于設(shè)備內(nèi)壁的爬梯 梯間距為 200250mm，梯寬為 400mm，材料為鋼 A。 第三章 糖化設(shè)備的設(shè)計與選型 41 槳式攪拌器 （不超過 100 ） ,每 醪液 功率。 n=100/60=把上述數(shù)據(jù)代入公式可計算出軸功率： N= 可選用 4KW 的電動機。同時，選擇 125 可供兩只眼睛窺視內(nèi)部。其放料口的直徑 ，此法適用于物料中含有粘性的結(jié)塊且要求嚴格密閉情況。吳老師豐富的專業(yè)知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精益求精的工作作風、誨人不倦的高尚師德對我影響深遠。在此，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！同時，本論文的順利完成， 也 離不開 各位 同學和朋友的關(guān)心和幫助！謝謝你們 ! 為期一個學期的畢業(yè)設(shè)計已讓我非常糾結(jié)地接近尾聲了，我的四年大學生涯也即將畫上一個句號。最后，我向四川理工學院生物工程學院的全體老師們再次表示衷心感謝：謝 謝你們，謝謝你們四年來的辛勤栽培！ 第三章 糖化設(shè)備的設(shè)計與選型 45 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。 學位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學位論文出版授權(quán)書 本 人及導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀 碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》 (以下簡稱“章程” )，愿意將本人的學位論文提交“中國學術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡形式公開出版，并同意編入 CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。 本聲明的法律后果由本人承擔。 本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復制手段保存設(shè)計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。 首先非常感謝學校開設(shè)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設(shè)計思路和 操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。 其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。 最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。 最后，我要特別感謝我的導師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。在論文的撰 寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感