工廠研發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)萬噸味精工廠發(fā)酵車間研發(fā)設(shè)計(jì)

1、武漢輕工大學(xué)發(fā)酵（制藥）工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)35000噸味精工廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)院（系）牛物與制藥工程學(xué)院專、業(yè)牛物工程指導(dǎo)教師2014年1月10日、尸、 亠刖言課程設(shè)計(jì)是普通高校本科教育中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 同時(shí)也是理論知識(shí)與 實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)3萬噸味精廠的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)，通過 雙酶法谷氨酸中糖發(fā)酵以及一次等電點(diǎn)提取工藝生產(chǎn)谷氨酸鈉。 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。谷氨酸單鈉（mo nosodium glutamate ,呈強(qiáng)烈鮮味，商品名為味精。因味精 具有肉類鮮味，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨 勢(shì)。隨著人們對(duì)味精的認(rèn)識(shí)不斷

2、深入提高，對(duì)它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、安全性及如何正確 使用都有了普遍的了解。味精具有很強(qiáng)的鮮味（值為0.03%），現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨勢(shì)。1987年3月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家聯(lián)合委員會(huì)第十九次會(huì)議，宣布取消對(duì)味精的食用限量，再次確認(rèn)為一種安全可靠的食品添加劑。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。味精是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，它在水溶液中可以完全電離變成谷氨酸離子（GA 1）和鈉離子。味精進(jìn)入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。谷氨酸被人體吸收后， 參與體內(nèi)許多代謝反應(yīng)，并于其他許多氨基酸一起共同構(gòu)成人體組織的蛋白質(zhì)。 味精可以增進(jìn)人們的食欲，提高人體對(duì)其他各種食物的吸收能力，

3、 對(duì)人體有一定 的滋補(bǔ)作用。因?yàn)槲毒锖写罅康墓劝彼?，是人體所需要的一種氨基酸，96% 能被人體吸收，形成人體組織中的蛋白質(zhì)。它還能與血氨結(jié)合，形成對(duì)機(jī)體無害 的谷氨酰胺，解除組織代謝過程中所產(chǎn)生的氨的毒性作用。因此，谷氨酸能用來預(yù)防和治療肝昏迷。由于谷氨酸參與腦組織的蛋白質(zhì)代謝和糖代謝，故而能促進(jìn) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；顒?dòng)，對(duì)治療腦震蕩和腦神經(jīng)損傷有一定療效。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。從總體上說，味精行業(yè)的發(fā)展前景是比較廣闊的，我國(guó)是世界上人口最多的 國(guó)家，而我國(guó)的味精出口不足年產(chǎn)量的 1%，絕大部分味精都在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上消化 了，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)味精的需求會(huì)越來越大， 況且國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)

4、 上對(duì)味精的消費(fèi)不僅僅限于調(diào)味，而是廣泛的作為一種原材料或香料表面活性劑 應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品生產(chǎn)行業(yè)。由此可見，味精的消費(fèi)市場(chǎng)開拓是很有前景的。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。本文對(duì)味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備作簡(jiǎn)要介紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵 工藝和主要設(shè)備的有關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)內(nèi)容為，了解味精生產(chǎn)中的原料預(yù)處理、 發(fā)酵、提取部分的生產(chǎn)方法和 生產(chǎn)流程，根據(jù)實(shí)際情況來選擇發(fā)酵工段合適的生產(chǎn)流程， 并對(duì)流程中的原料進(jìn) 行物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選擇。最后，畫出發(fā)酵工段的工藝流程圖和平面 布置圖。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容大體分成三部分，第一部分主要是味精生產(chǎn)的工藝和設(shè)備選 擇；第二部分包括發(fā)酵罐、種

5、子罐及空氣分過濾器的設(shè)計(jì)與選型； 第三部分是工 藝流程和平面布置圖。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。緒論味精是人們熟悉的鮮味劑，又稱谷氨酸鈉，是L 谷氨酸單納鹽(Monosodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH 2)-COONa H2O),或命名為 u-氨基戊二酸單鈉一水化合物。它含有一分子結(jié)晶水，其分子式為 HOOC-CH2CH(NH2)-COONa H2O，分子量 187.13。具有旋光性，有 D-型和 L- 型兩種光學(xué)異構(gòu)體。谷氨酸跟堿作用生成谷氨酸一鈉， 如果堿過量，則生成不具 有鮮味的谷氨酸二鈉。廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。味精為八面柱狀晶體，不溶于純酒精、乙醚及丙

6、酮等有機(jī)溶劑，易溶于水， 相對(duì)密度為1.65,熔點(diǎn)195C，在120C以上逐漸失去分子中的結(jié)晶水。煢楨廣鰳鯡 選塊網(wǎng)羈淚。味精的比旋光度： =+25.16 (C=10, 2NHCI)。0.2%味精溶液的pH為0.7。味精生產(chǎn)大致經(jīng)歷了三個(gè)大的階段：第一階段：最早的味精制造方法就是從天然的食物材料中抽取，例如：將 海帶以熱水煮過，取其湯液濃縮后即可得到含有味精的濃縮液或調(diào)味粉。第二階段：最早商業(yè)化制造味精的原料是面筋。 面筋即是面粉中的蛋白質(zhì)， 采用的方法是蛋白質(zhì)水解法，因?yàn)槊娼畹膩碓簇S富，且含有高達(dá) 23%的麩胺酸， 最適合做為制造味精的原料。鵝婭盡損鶴慘歷蘢鴛賴。第三階段：1958年利用微生

7、物生產(chǎn)味精的發(fā)酵技術(shù)開發(fā)成功，主要是利用 葡萄糖、果糖或蔗糖為糖源，經(jīng)特別篩選的味精生產(chǎn)菌種吸收代謝后，合成大量的麩胺酸，是屬于生物合成的天然胺基酸。這些特別篩選的微生物會(huì)將糖蜜中的 糖轉(zhuǎn)變成麩胺酸。每消耗一公斤的糖，約可產(chǎn)生 0.5公斤的麩胺酸，生產(chǎn)效率非 常咼。籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，全球經(jīng)濟(jì)大幅縮水，國(guó)外的餐飲業(yè)大幅受到影響，味精工 業(yè)的發(fā)展自然受到?jīng)_擊，我國(guó)味精產(chǎn)業(yè)由于主要以內(nèi)銷為主， 影響不大，又由于 國(guó)家大幅擴(kuò)大內(nèi)需，是以發(fā)展前景樂觀。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。目錄前言1滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。緒論錯(cuò)誤！未定義書簽。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。一. 味精生產(chǎn)工藝4擁締鳳襪備訊顎輪

8、爛薔。1.1味精生產(chǎn)工藝概述 4贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。1.2原料的預(yù)處理及淀粉水解制備 5壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。1.2.1 原料的預(yù)處理 5蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。1.2.2 淀粉水解制備5買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。1.3種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵 5綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。1.4谷氨酸的提取 5驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。1.5谷氨酸制取味精及味精成品加工 5貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。二. 發(fā)酵罐及種子罐的設(shè)計(jì)與選型6鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。2.1 味精工廠發(fā)酵車間的物料衡算 6構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。2.1.1 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 6輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。2.1.2 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算 6堯側(cè)閆繭絳闕絢

9、勵(lì)蜆贅。2.1.3 30000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡結(jié)果8識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。2.2熱量衡算9凍鈹鋨勞臘錯(cuò)癇婦脛糴。2.2.1 液化工序熱量衡算9恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。2.2.2 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算9鯊腎鑰詘漣鉀溈懼統(tǒng)庫。2.2.3 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算 102.2.4 干燥過程的熱量衡算11碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。2.2.5 生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總衡算結(jié)果 112.3 無菌空氣耗量計(jì)算 12閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。2.4 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 12氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。2.4.1 發(fā)酵罐12釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。242 種子罐21慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。243 空氣分過濾

10、器27諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。244 味精廠發(fā)酵車間設(shè)備一覽表28嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。致謝28熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫。主要參考文獻(xiàn)29鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。一.味精生產(chǎn)工藝1.1. 味精生產(chǎn)工藝概述味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個(gè)工藝階段：（1）原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的 制備；（2）種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵；（3）谷氨酸的提取；（4）谷氨酸制取味 精及味精成品加工。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。與這四個(gè)工藝階段相對(duì)應(yīng)味精生產(chǎn)廠家一般都設(shè)置了糖化車間、發(fā)酵車間、 提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過程中對(duì)蒸汽的需求， 同時(shí)還設(shè)置了動(dòng)力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個(gè)生 產(chǎn)

11、需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過濾系 統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個(gè)生產(chǎn)需求部位。穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。味精發(fā)酵法生產(chǎn)的總工藝流程見圖1。12原料的預(yù)處理及淀粉水解制備1.2.1. 原料的預(yù)處理此工藝操作的目的在于初步破壞原料結(jié)構(gòu)， 以便提高原料的利用率，同時(shí)去 除固體雜質(zhì)，防止機(jī)器磨損。用于除雜的設(shè)備為篩選機(jī)，常用的是振動(dòng)篩和轉(zhuǎn)筒 篩，其中振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，使用方便。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。用于原料粉碎的設(shè)備除盤磨機(jī)外，還有錘式粉碎機(jī)和輥式粉碎機(jī)。盤磨機(jī)廣 泛用于磨碎大米、玉米、豆類等物料，而錘式粉碎機(jī)應(yīng)用于薯干等脆性原料的中 碎和細(xì)碎作用，輥式粉碎機(jī)主要用

12、于粒狀物料的中碎和細(xì)碎 ：3打銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。 122.淀粉水解制備在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉水解為葡萄糖的過程稱為淀粉的糖化，所制得的糖液稱 為淀粉水解糖。由于谷氨酸生產(chǎn)菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必須將 淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。目前國(guó)內(nèi)許多味精廠采用雙酶法制糖工藝。 擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。1.3. 種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵種子擴(kuò)大培養(yǎng)為保證谷氨酸發(fā)酵過程所需的大量種子，發(fā)酵車間內(nèi)設(shè)置有種子站，完成生產(chǎn)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)任務(wù)。從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng), 擴(kuò)大至一級(jí)乃至二級(jí)種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種 子賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。谷氨酸發(fā)酵開始前，首先

13、必須配制發(fā)酵培養(yǎng)基，并對(duì)其作高溫短時(shí)滅菌處理。 用于滅菌的工藝除采用連消塔一維持罐一噴淋冷卻系統(tǒng)外，還可采用噴射加熱器維持管一真空冷卻系統(tǒng)或薄板換熱器滅菌系統(tǒng)。 但由于糖液粘度較大，流動(dòng)性 差，容易將維持管堵塞，同時(shí)真空冷卻器及薄板加熱器的加工制造成本較高， 因 而應(yīng)用較少。 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫。發(fā)酵設(shè)備，國(guó)內(nèi)味精廠大多采用機(jī)械攪拌通風(fēng)通用式發(fā)酵罐，罐體大小在 50m3到200m3之間。對(duì)于發(fā)酵過程采用人工控制，檢測(cè)儀表不能及時(shí)反映罐內(nèi) 參數(shù)變化，因而發(fā)酵進(jìn)程表現(xiàn)出波動(dòng)性，產(chǎn)酸率不穩(wěn)定。裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。由于谷氨酸發(fā)酵為通風(fēng)發(fā)酵過程，需供給無菌空氣，所以發(fā)酵車間還有一套 空氣過濾除菌及供

14、給系統(tǒng)。首先由高空采氣塔采集高空潔凈空氣，經(jīng)空氣壓縮機(jī) 壓縮后導(dǎo)入冷凝器、油水分離器兩級(jí)處理，再送入貯氣罐，進(jìn)而經(jīng)焦炭、瓷環(huán)填 充的主過濾器和纖維分過濾器除菌后， 送至發(fā)酵罐使用。在北方地區(qū)由于空氣濕 度小、溫度低，還可采用空氣壓縮、冷卻過濾流程，省去一級(jí)冷卻設(shè)備4：0倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。1.4. 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等電點(diǎn)一離子交換法，國(guó)內(nèi)有些味精廠還采用等電點(diǎn) 鋅鹽法、鹽酸水解一等電點(diǎn)法及離子交換膜電滲析法提取谷氨酸。 但存在廢水 污染大，生產(chǎn)成本高，技術(shù)難度大等問題，應(yīng)用上受到限制 ：1。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰 瀧。1.5. 谷氨酸制取味精及味精成品加工精制車間加工的谷氨酸產(chǎn)品

15、為谷氨酸單鈉，即味精。粗品經(jīng)提純、加工、包 裝，得到成品。味精中和液的脫色過程，除使用碳柱外，還可使用離子交換柱，利用離子交 換樹脂的吸附色素。味精的干燥過程，國(guó)內(nèi)許多廠家還采用箱式烘房干燥， 設(shè)備 簡(jiǎn)單，投資低，但操作條件差，生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求。也有的 廠家使用氣流干燥技術(shù)，生產(chǎn)量大，干燥速度快，干燥時(shí)間短，但干燥過程對(duì)味 精光澤和外形有影響，同時(shí)廠房建筑要求較高，這樣均不如振動(dòng)式干燥床應(yīng)用效 果好。 驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。二.發(fā)酵罐及種子罐的設(shè)計(jì)與選型2.1.味精工廠發(fā)酵車間的物料衡算2.1.1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)模：35000噸/年生產(chǎn)規(guī)格：純度為99%的味精生產(chǎn)

16、方法：以工業(yè)淀粉為原料、雙酶法糖化、流加糖發(fā)酵，低溫濃縮、等電提取生產(chǎn)天數(shù)：350天/年倒罐率：0.5%發(fā)酵周期：40-42小時(shí)生產(chǎn)周期：48-50小時(shí)種子發(fā)酵周期：8-10小時(shí)種子生產(chǎn)周期：12-16小時(shí) 發(fā)酵醪初糖濃度：15% (W / V)流加糖濃度：45% (W / V)發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)率：10%糖酸轉(zhuǎn)化率：56%淀粉糖轉(zhuǎn)化率：98%谷氨酸提取收率：92%味精對(duì)谷氨酸的精制收率：112% 原料淀粉含量：86%發(fā)酵罐接種量：10%發(fā)酵罐填充系數(shù)：75%發(fā)酵培養(yǎng)基(W/V):水解糖 15%，糖蜜 0.3%，玉米漿 0.2%, MgSO4 0.04%,KCI 0.12%, Na2HPO4 0.1

17、6%,尿素4%,消泡劑 0.04%瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。 種子培養(yǎng)基(W/V):水解糖2.5%，糖蜜2%,玉米漿I % , MgSO4 0.04%,K2HPO4 0.1%，尿素 0.35%，消泡劑 0.03%鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。2.1.2 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算首先計(jì)算生產(chǎn)1000kg純度為100%的味精需耗用的原輔材料及其他物料量(1) 發(fā)酵液量V1V1 =1000220 56% 90% 99.7% 110%-8.22 m3式中220發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度(kg/m3)56%糖酸轉(zhuǎn)化率90%谷氨酸提取率97%除去倒灌率0.3%后的發(fā)酵成功率110%味精對(duì)谷氨酸的精制產(chǎn)率(2) 發(fā)酵液配制需水

18、解糖量G1 以純糖算，G 二 乂 220 =1809(kg)(3) 二級(jí)種液量VV2 =10%y =0.822 m3(4) 二級(jí)種子培養(yǎng)液所需水解糖量 G2G2 =25V2 = 20.55 m3式中25二級(jí)種液含糖量(kg/m3)(5) 生產(chǎn)1000kg味精需水解糖總量G為：G = G G2 =1829.55 kg(6) 耗用淀粉原料量理論上，100kg淀粉轉(zhuǎn)化生成葡萄糖量為111kg，故理論上耗用的淀粉量 G 淀粉為：G淀粉=1829.55 85% 98% 111%= 1978.7 kg式中 85%淀粉原料含純淀粉量98%淀粉糖轉(zhuǎn)化率(7) 尿素耗用量二級(jí)種液耗尿素量為V3V3 = 3.5V

19、2 = 2088 kg發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為V4V4 =40% =328.8 kg故共耗尿素量為331.68kg(8) 甘蔗糖蜜耗用量二級(jí)種液耗用糖蜜量V5V 20V2 =16.44 kg發(fā)酵培養(yǎng)基耗糖蜜量V6V6 =3% =24.66 kg合計(jì)耗糖蜜41.1kg(9) 氯化鉀耗量GkciGkci =1.2V| = 9.864 kg(10) 磷酸氫二鉀(K2HPO4)耗量G3G3 二 1V1 二 0.822 kg(11) 硫酸鎂(MgSO4 7H2O)用量 G4G4 =0.4V1 V2 = 3.62 kg(12) 消泡劑(泡敵)耗用量 G5G5 =0.4%0時(shí)=3.54 kg(13) 磷酸氫二鈉耗

20、用量G6G1.6V1 -13.15 kg(14) 谷氨酸(麩酸)量發(fā)酵液谷氨酸含量為：G1 56% 1-0.3% =1010 kg實(shí)際生產(chǎn)的谷氨酸(提取率 90%)為：1010 90% =909 kg(15) 玉米漿用量G2V110V2 =24.662.1.3 35000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡算結(jié)果年產(chǎn)35000噸味精物料橫算表物料名稱生產(chǎn)1t味精（100%）的物料量35000t/a味精生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液（m3）8.22287.7 103822二級(jí)種液（m3）0.822328.77 1082.2發(fā)酵水解用糖6(kg)180963.31 10180.9 103二級(jí)種培養(yǎng)用糖3(k

21、g)20.55719.25 102055水解糖總量（kg）1829.5564.03 106183.0 103淀粉（kg）1978.7669.25 103197.9 10尿素（或液氨）331.68611.61 10333.2 10糖蜜（kg）41.131438.5 1034.11 10氯化鉀（kg）9.87345.45103987磷酸氫二鉀（kg）0.82228.77 10382.2硫酸鎂（kg）3.623126.7 10362泡敵（kg）3.543123.9 10354磷酸氫二鈉（kg）13.15460.25 1031315玉米漿（kg）24.663863.1 102466谷氨酸（kg）909

22、631.82 10390.9 102.2熱量衡算熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來的，熱平衡方程表示如下: Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。2.2.1 液化工序熱量衡算（1）液化加熱蒸汽量加熱蒸汽消耗量（D），可按下式計(jì)算：D= G C （t2 -（I ）式中G-淀粉漿量（kg/h）C-淀粉漿比熱容（kJ/ （kg K） t1-漿料初溫(20+273=293K)t2-液化溫度(90+273=363K)I-加熱蒸汽焓，2738kJ/kg (0.3Mpa，表壓)入-加熱蒸汽凝結(jié)水的焓，在363K時(shí)為377kJ/kg 淀粉漿量G:根據(jù)物料衡算，日投工業(yè)淀粉 197.9t;連續(xù)

23、液化，197 924=68.2 (t/h)。加水為1: 2.5，粉漿量為：6820X3.5=13870 (t/h)。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。 粉漿比熱C可按下式計(jì)算：C=C0 +C 水式中C0-淀粉質(zhì)比熱容，取1.55kJ/ (kg K)X-粉漿干物質(zhì)含量，24.6%C水-水的比熱容，4.18kJ/ (kg K)C=1.55 +4.18 =3.53 (kJ/ (kg K) 蒸汽用量D= =963 (kg/h)(2) 滅酶用蒸汽量滅酶時(shí)將液化液由90E加熱至100C，在100C時(shí)的入為419kJ/kg。D 滅=140 (kg/h)要求在20min內(nèi)使液化液由90C升至100C，則蒸汽高峰量為：14

24、0X=420 (kg/h)以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量 963+140=1103 ( kg/h);每日用量1.1 X4=26.4 (t/d)。 高峰量： 963+420=1383 (kg/h)峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。2.2.2. 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算(1) 培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量發(fā)酵罐200m3裝料系數(shù)0.75,每罐產(chǎn)100%MSG量：200 0X5 X%X85%X97%X 1.272=11.27 (t)發(fā)酵操作時(shí)間48h (其中發(fā)酵時(shí)間38h)，需發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)6臺(tái)。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。 滅菌加熱過程中用0.4Mpa蒸汽(表壓)I=2743kJ/kg，使用板式換熱器將物料由 20C預(yù)熱至75C,再

25、加熱至120C。冷卻水由20C升至45C。每罐滅菌時(shí)間3h， 輸料流量0.3 (t/h)消毒滅菌用蒸汽量(D):D =3212 ( kg/h) =3.2 (t/h)式中3.97為糖液的比熱容(kJ/ (kgoK)每日用蒸汽量：3.2 XX3=28.8 (t/d)高峰量：3.2t/h平均量：28.8 乞4=1.2 (t/h)(2) 發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量 發(fā)酵罐體加熱：200m3,1Cr18Ni9的發(fā)酵罐體重34.3t，冷卻排管重6t,1Cr18Ni9 的比熱容0.5kJ/( kg K)，用0.2Mpa (表壓)蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在0.15 Mpa (表 壓)下，由20C升至127C。其蒸汽量為

26、986 (kg) 填充發(fā)酵罐空間所需的蒸汽量：因 200m3發(fā)酵罐的全容積大于200m3,考慮 到罐內(nèi)之排管、攪拌器等所占之空間，罐之自由空間仍按 200m3計(jì)算。填充空 間需蒸汽量：D 空=Vp =200X 1.622=324.4kg)式中V-發(fā)酵罐自由空間即全容積(m3)P-加熱蒸汽的密度(kg/m3), 0.2Mpa表壓時(shí)為1.622 滅菌過程的熱損失：輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù)a罐外壁溫度70C。a =33.9+0.19(7-20)=43.4(kJ/(m2 h K)200m3發(fā)酵罐的表面積為201 m2,耗用蒸汽量：D 損=199 (kg) 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 41 (kg)則鯤

27、愜韋瘓賈暉園棟瀧。 滅菌過程蒸汽滲漏，取總汽消耗量的5%,空罐滅菌蒸汽消耗量為：1632(kg/h) 每空罐滅菌1.5h，用蒸汽量：1632X1.5=2448 (kg/罐)每日用蒸汽量：2448X3=7344 (kg/d),平均量 7344/24=306 (kg/h)脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。2.2.3. 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算年產(chǎn)萬噸商品味精，日產(chǎn)100%MSG 29.75t,選用25m3強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃 縮結(jié)晶操作周期24h，其中輔助時(shí)間4h。每罐產(chǎn)100%MSG 10t，需結(jié)晶罐臺(tái)4 臺(tái)。每罐投入40g/dl的中和脫色液(俗稱原液)23m3,流加30g/dl母液32m3, 過

28、程中加水6m3,在70T下真空蒸發(fā)結(jié)晶，濃縮3h,育晶17h。放料數(shù)量20m3(1) 熱量衡算 來料帶入熱量：進(jìn)料溫度35r，比熱為3.5kJ/ (kgoK)Q 來料=(23X.16+32 X.13) X3.5 X5X03=7.7 X06 (kJ) 加水帶入熱量：Q 來水=6X4.18 35103=8.8 105 (kJ) 晶種帶入熱量：MSG比熱容1.67 (kJ/ (kgoK)Q 來晶=1600X1.67 20=5.3 104 (kJ) 結(jié)晶放熱：MSG結(jié)晶熱為12.7kJ/molQ 晶熱=5.7 105 (kJ) 母液帶走熱量：分離母液12m3,折算為相對(duì)密度1.26時(shí)15t，比熱容為2

29、.83(kJ/ (kgoK)Q=15X103 X2.83 70=3.0 106 (KJ) 隨二次蒸汽帶走熱量：Q 二蒸=(23+32+6-20) X2626 X06=1.077 108 (kJ)鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。 隨結(jié)晶MSG帶走熱量：Q 出晶=10 X103 X1.67 70=1.17 106 (kJ)需外界供給熱量：Q= (Q母+Q二蒸+Q出晶)-(Q來料+Q來水+Q來晶+Q晶熱)=(3.0 106+1.077 108+1.17 106) - (7.7 106+8.8 105+5.3 104+5.7 105)=9.5 107 (kJ)(2) 計(jì)算蒸汽用量每罐次用汽量：熱損按5%折算。D

30、= =45830 (kg/罐)每罐濃縮結(jié)晶時(shí)間20h，每小時(shí)耗蒸汽高峰量：45830/20=2292 (kg/h)4臺(tái)罐(實(shí)際是3.5臺(tái))同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量：3.5 2292=8022 (kg/h)每日用蒸汽量：3.5 45830=160405 (kg/d) =160 (t/d)每小時(shí)平均用蒸汽量：160/24=6.7 (t/h)稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。干燥過程的熱量衡算分離后之濕MSG含水2%,干燥后達(dá)到0.2%，進(jìn)加熱之空氣為18C，相對(duì)濕度 書=70%通過加熱器使空氣升至80E，從干燥器出來的空氣為60C。年產(chǎn)萬噸商品味精，日產(chǎn)濕味精 30.4t,二班生產(chǎn)，即30.4/16=1.9(t

31、/h)。干燥水 分量 34 (kg/h)18C空氣濕含量 書=70% X0=0.009 (kg/kg干空氣)，I0=41.8kJ/kg干空氣；加熱80C，I1=104.5kj/kg 干空氣用公式：陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。 =(12-11 ) / (X2-X1 ) =Q 物料 +Q 損失-Q 初溫式中-空氣經(jīng)過干燥后的熱量變化(kJ/kg)Q損失-損失熱量，通常為有效熱量的10%Q 物料=1.9 03 X (60-18) 0.4 .18/34=3924 (kJ/kg 水)Q 損失=0.1 X( 595X.18+0.47 XX4.18+3924-18 X18) =645 (kJ/kg 水) =18X

32、 4.13924-645= -4494 (kJ/kg 水)設(shè) X2=0.0108I2=I1+ (X2-X1 ) =104.5+ (-4494) () =96.4 ( kJ/kg 空氣)空氣耗量為：34/0.0108-0.009=18888 (kg/h)80T時(shí)空氣的比容0.83m3/kg實(shí)際消耗空氣量為：18888 X.83=15677 (m3/h)耗用蒸汽量(D)：使用0.1Mpa (表壓)蒸汽加熱，熱損失按15%計(jì)：D= =618 (kg/h)每日用蒸汽量：618X16=9888 (kg/d)平均每小時(shí)用蒸汽量：9888/24=412 ( kg/h)溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。2.2.5.生產(chǎn)過

33、程耗用蒸汽衡算匯總衡算結(jié)果：每日用蒸汽量為338t/d，每小時(shí)平均量為14.1t/h，高峰量為19.2t/hd00%MSG單耗蒸汽量：338/29.75=11.4 (t/t)。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。 年產(chǎn)35000噸味精熱量衡算表名稱每日用量(t)每小時(shí)均量(t)高峰量(t)單耗(t)蒸汽33814.119.211.42.3無菌空氣耗量計(jì)算(1)單罐無菌空氣耗用量230m3規(guī)模的通氣攪拌發(fā)酵罐的通氣速率為,取0.45計(jì)算單罐發(fā)酵過程用氣量：V =230 漢 0.75 減 0.45 匯 60 = 4658 (m3/h)單罐年用氣量：y=V 32 180268272 (0m3/a)（2）種子培養(yǎng)等

34、其他無菌空氣耗量有經(jīng)驗(yàn)去耗氣量為發(fā)酵過程的20%故：VV 20% =9 3.5 （m3/h）單罐年用氣量：V； =Vx880 =1341360（m3/a）（3）高峰無菌空氣耗量：Vman =10V 6V =52164（m3/h）（4）車間無菌空氣年耗量：Vt =10V1 6V1 =52 1 6（ m3/a）(5) 單耗：V0 二 Vt “G = 9211 ( m3/h)年產(chǎn)35000噸味精無菌空氣衡算表:發(fā)酵罐公稱 容積（m3）單罐通氣量（m3/h）種子罐耗氣量（m3/h）高峰空氣耗量（m3/h）年空氣耗量（m3/h）空氣單耗（m3/h）2004658931.5521642.76I089211

35、2.4設(shè)備設(shè)計(jì)與選型2.4.1 發(fā)酵罐（1）發(fā)酵罐的選型選用機(jī)械渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐2）生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 發(fā)酵罐容積的確定：選用200m3罐 生產(chǎn)能力的計(jì)算：現(xiàn)每天生產(chǎn)97%純度的味精100t，谷氨酸的發(fā)酵周期為48h（包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時(shí)間）。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。每天產(chǎn)純度為97%的味精100t，每噸100%的味精需糖液8.22m3則每天需糖液體積為V:V糖=8.22 100 97%= 797.34 m3設(shè)發(fā)酵罐的填充系數(shù) =75%;則每天需要發(fā)酵需要發(fā)酵罐的總體積為 V（發(fā) 酵周期為48h）。Vo = V糖 / 1063 m3口0.75發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的確定：公稱

36、體積為 200m3的發(fā)酵罐，總體積為230 m3NiVoTV 總 *24797.34230 0.75 24= 9.25 個(gè)取公稱體積200 m3發(fā)酵罐11個(gè)，其中一個(gè)留作備用 實(shí)際產(chǎn)量驗(yàn)算：230 0.75 58.22 97%300 = 32451.7 t/a富裕量32451.7 -30000_8.2% 30000能滿足產(chǎn)量要求(3) 主要尺寸的計(jì)算：取高徑比H : D=2 : 1V全 二 V筒 2V封 = 230m3；則有:2n 3V全工 0.785D 2D D 2 =230 24H=2D ;解方程得：331.57D0.26D =230230D = 35.004 m11.83取 D=5mH=

37、2D=10m ;封頭高：封頭容積：圓柱部分容積：驗(yàn)算全容積V全:H 封二 ha hb =1300 mmV 封=16.4 (m3)3V 筒=197m3V全 二 V筒 2V封 =197 2 16.4 = 229.8 m3V 全=V 符合設(shè)計(jì)要求，可行。(4) 冷卻面積的計(jì)算4.18X對(duì)谷氨酸發(fā)酵，每1m3發(fā)酵液、每1h傳給冷卻器的最大熱量約為36000kJ/(m h)。采用豎式蛇管換熱器，取經(jīng)驗(yàn)值 K=4.18 X 500 kJ/(m3 h T )。平均溫差 tm : t1 - A t 2tmA tIn A tlA t232 C 32 C20 C 27 C125代入A tm =8CIn5對(duì)公稱容量

38、200 m3的發(fā)酵罐，每天裝5罐，每罐實(shí)際裝液量為775J7155m35換熱面積lQ4.18X6000 55 “c t 3、F232.5 mK A tm4.18 500 8(5) 攪拌器計(jì)算選用六彎葉渦輪攪拌器。該攪拌器的各部分尺寸與罐徑D有一定比例關(guān)系 攪拌器葉徑D 5Di1.67 m33取 d=1.7 (m)葉寬：B=0.2d=0.2 1.7 =0.34 m弧長(zhǎng)：I 二 0.375d 二 0.375 17 = 0.64 m底距：C=D=5=1.7m33盤踞：di =0.75Di =0.75 1.7 = 1.28 m葉弦長(zhǎng)：L =0.25Dj =0.25 1.7 = 0.43 m葉距：彎葉板

39、厚：S =12 (mm)取兩擋攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速N2可根據(jù) 50m3罐，攪拌直徑 1.05m，轉(zhuǎn)速Ni=110r/min。以等Po/V為基準(zhǔn)放大求得：謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別濾。、2/3D2= 1101.05 丫/3/ 、I=80(r / min )1041.3 10；視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)Np=4.7計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率 P0：P0 - NPN3D5p式中Np在湍流攪拌狀態(tài)時(shí)其值為常數(shù) 4.7N攪拌轉(zhuǎn)速，N=80r/mi n=1.33r/s D攪拌器直徑，D=1.7m p 醪液密度，p =1050kg/m3代入上式:P =4.1.331.71050= 88.2 1 03W=88.2kW兩擋攪拌:

40、P0 =2P0 =176.4kW計(jì)算通風(fēng)時(shí)的軸功率PgPg =2.25 10”p02nd3Q0.08 丿0.39(kW )式中P0不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率（kW），P。176.43.1N軸轉(zhuǎn)速，N=80r/mi nD攪拌器直徑（cm），D3=1.73X 106_4.9X106Q通風(fēng)量（ml/min ），設(shè)通風(fēng)比 VVm=0.110.18，取低限，如通風(fēng)量變大，Pg會(huì)小，為安全?，F(xiàn)取 0.11;咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。則 Q=155X 0.11X 106=1.7X 107 (ml/min )0.087 0.08= 1.7 107=3.79代入上式:Pg= 2.25 10”z46、0.393.1x10 X

41、80X4.9X103.79= 69.1 kW求電機(jī)功率P電：Pg1.01采用三角帶傳動(dòng)n 1=0.92；滾動(dòng)軸承n 2=0.99，滑動(dòng)軸承n 3=0.98;端面密封 增加功率為1%;代入公式數(shù)值得：瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。69 1P電1.01= 78.2 kW（7）設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝計(jì)算 空氣分布器：本罐采用單管進(jìn)風(fēng)，風(fēng)管直徑 133X 4mm。 擋板：本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設(shè)擋板 密封方式：本罐采用雙面機(jī)械密封方式，處理軸與罐的動(dòng)靜問題。 冷卻管布置：采用豎式蛇管 I最高負(fù)荷下的耗水量W式中乘積Q總一一每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時(shí)，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的Q總=4.18 6000 155

42、 = 3.89 106 kJ/hS冷卻水的比熱容，4.18kJ/ （kg K） t2冷卻水終溫，t2=27C t1冷卻水初溫，t1=20C將各值代入上式63.89 10W 4.18U27-20）-1.33 1 05 kg/h 1=36.9 kg/s冷卻水體積流量為3.69X 10-2m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為1m/s，根據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總截面積 S總為:麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。S v式中 W冷卻水體積流量，W=3.69 x 10-2m3/sV冷卻水流速，v=1m/s代入上式：3.69 10=3.69 10 m2S總二1疊叵=0.217(m)0.785進(jìn)水總管直徑：-V 0.7

43、85II冷卻管組數(shù)和管徑：設(shè)冷卻管總表面積為 S總，管徑do,組數(shù)為n,則: 取n=8，求管徑。由上式得：doS總 n 0.7853.69 10上0.077 m .8 0.785查金屬材料表選取 89 x 4mm無縫管9，d內(nèi)二81mm g Pkg/m，d內(nèi)d，認(rèn)為可滿足要求，d平均=80mm?，F(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為300mm，則兩直管距離為600mm,兩端 彎管總長(zhǎng)度為丨0 :10 - D =314 600 = 1884 mmm冷卻管總長(zhǎng)度L計(jì)算：由前知冷卻管總面積F = 232.5m2現(xiàn)取無縫鋼管 89x 4mm,每米長(zhǎng)冷卻面積為F。=3.14 0.08 1 = 0.25 m則：F

44、 232.5L930 mF00.25冷卻管占有體積：V 二 0.785 0.0892 930 二 5.8 m3IV每組管長(zhǎng)L0和管組高度:L 930Lo77.5 mn 12另需連接管8m：L實(shí)=L ：；8 = 930 8 = 938 m可排豎式直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封頭250m m。設(shè)發(fā)一3 一一酵罐內(nèi)附件占有體積為0.5m，貝總占有體積為納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。V總二V液 V管-V附件-155 5.8 0.5 =161.3 m3則筒體部分液深為:V 總V封161.3 16.4 r,27.4 mS0.785 5豎式蛇管總高H管=7.4 0.25 =7.7 m又兩端彎管總長(zhǎng)I。=

45、 1884mm，兩端彎管總高為600mm,則直管部分高度：h = H 管 - 600 = 7700-600 = 7100 mm則一圈管長(zhǎng)：l=2h 10 =2 7100 1884 =16084 mmV每組管子圈數(shù)n:n0 = Lo = 了了占=5 圈I 16.1現(xiàn)取管間距為2.5D外二2.5 0.089=0.22 m，豎蛇管與罐壁的最小距離為0.15m，則可計(jì)算出攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)(不小于200mm)。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。W .校核布置后冷卻管的實(shí)際傳熱面積：卩實(shí)=d平均* L實(shí)= 3.14 0.08 938 = 235.6 m2而前有F=232.5m2，F(xiàn)實(shí) F，可滿足要求。(8)

46、設(shè)備材料的選擇10選用A3鋼制作，以降低設(shè)備費(fèi)用。(9) 發(fā)酵罐壁厚的計(jì)算計(jì)算法確定發(fā)酵罐的壁厚S式中式中選用SC(cm)2 PP設(shè)計(jì)壓力，取最高工作壓力的 1.05倍，現(xiàn)取P=0.4MPaD發(fā)酵罐內(nèi)經(jīng)，D=500cm（T A3鋼的應(yīng)用應(yīng)力，（T=127MPa焊接縫隙， =0.7C壁厚附加量（cm）C1鋼板負(fù)偏差，現(xiàn)取C2為腐蝕余量，現(xiàn)取C3加工減薄量，現(xiàn)取C2 C3Ci=0.8mmC2=2mmC3=0C = 0.8 2 0 = 2.8 mm = 0.28 cm0.4X500 S =2 匯 127 漢 0.7 0.414mm厚A3鋼板制作。0.28 =1.4 cm封頭壁厚計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的厚

47、度計(jì)算公式5如下:(cm)式中 P=0.4MPaD=500cm(T=127MPaC=0.08+0.2+0.1=0.38 (cm) =0.7S .4 4002 127 0.7 -0.40.38 =1.5 cm（10）接管設(shè)計(jì)各接管的長(zhǎng)度 h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取 接管的長(zhǎng)度h設(shè)計(jì)：100200mm。 接管直徑的確定：按排料管計(jì)算：該罐實(shí)裝醪量155m3，設(shè)4h之內(nèi)排空，則物料體積流量155Q0.0108 m3/s3600 江 4發(fā)酵醪流速取v=1m/s;則排料管截面積為F物。Q 0.01082F物0.011 mv 1F 物=0.785d2管徑:h聽118討取無縫管 133X 4mm,

48、125.mm118mm,認(rèn)為合適。按通風(fēng)管計(jì)算，壓縮空氣在 0.4MPa下，支管氣速為2025m/s?，F(xiàn)通風(fēng)比0.10.18vvm,為常溫下20C, 0.1MPa下的情況，要折算0.4MPa、30C 狀態(tài)。 風(fēng)量Qi取大值，Q! =155 0.18 = 28 m3 / min = 0.46 m3 /s。滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。利用氣態(tài)方程式計(jì)算工作狀態(tài)下的風(fēng)量Qf0.1 273 30 3 ,Q f 二 0.460.14 m /s0.35273+20取風(fēng)速v=25m/s，則風(fēng)管截面積Ff為Qf 0 142Ff0.0056 mv 25Ff =0.785d 氣則氣管直徑d氣為：O.0056 = 0.0

49、84 m0.785因通風(fēng)管也是排料管，故取兩者的大值。取 133X 4mm無縫管，可滿足工 藝要求。排料時(shí)間復(fù)核：物料流量 Q=0.0108m3/s，流速v=1m/s；管道截面積：F =0.785 0.1252 二 0.0123 m2，在相同的流速下，流過物料因管徑較原來計(jì)算結(jié)果大，則相應(yīng)流速比為P，F(xiàn)v0.01080.0123 1=0.88 倍排料時(shí)間:t =2 0.88 =1.8 h(11) 支座選擇選用裙式支座2.4.2 種子罐發(fā)酵所需的種子從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴(kuò)大至一級(jí)乃至 二級(jí)種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。 種子罐冷卻方 式采用夾套冷卻。鐒鸝

50、餉飾鐔閌貲諢癱騮。(1) 二級(jí)種子罐容積和數(shù)量的確定二級(jí)種子罐容積的確定：接種量為 10%計(jì)算，則種子罐容積V種2為：V種2 =V總 10% =2302% =23m3式中V總發(fā)酵罐總?cè)莘e(m3) 二級(jí)種子罐個(gè)數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對(duì)應(yīng)上料。發(fā)酵罐平均每天上5罐, 需二級(jí)種子罐6個(gè)。種子罐培養(yǎng)8h,輔助操作時(shí)間810h，生產(chǎn)周期1618h, 因此，二級(jí)種子罐6個(gè)已足夠，其中一個(gè)備用。 攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。 主要尺寸的確定種子罐仍采用幾何相似的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。 H: D=2 : 1,則種子罐總?cè)莘e量 V總為：V總=%- 2V封簡(jiǎn)化方程如下：7323V總=2D3 0.785D2 2D =23

51、 m324整理后1.57D30.26D3 =23解方程得D=2.3m則H=2D=2 X 2.3=4.6 (m)查得封頭高H封H 封工 35025 工 375 mm罐體總高H罐:日罐=2H 封 + H 筒=2 x 375 + 4600 = 5350(mm)單個(gè)封頭容量：V封=4.125 (m3)封頭表面積：2S 封=2.23m圓筒容量：V筒二 0.785D2 2D =19.1 m3不計(jì)上封頭容積：V有效=V封 + 7筒=19.1+4.125 = 23.225(m3)校核種子罐總?cè)莘eV總：7總=2V封+ 7筒=2 漢 4.125 + 19.1=27.45(m3 )比需要的種子罐容積23m3大，可滿足設(shè)計(jì)要求。 冷卻面積的計(jì)算 采用夾套冷卻I發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：Q總二 4.18 6000 155 2%-7.78 104 kJ/hn夾套傳熱系數(shù)：K =4.18150250 kJ / m2 *hC現(xiàn)取 K=4.18 X 220kJ/ (m2 h C)川平均溫差：發(fā)酵溫度32 T ;水初溫2023C，取23C ；水終溫27C，則 平均溫差：9+5-tm7 C2IV需冷卻面積F:Q總K tm7.78 1044.18 220 72-12.1 mV核算夾套冷卻面積：按靜止液深確定夾套高度: 靜止液體浸沒筒體高度：HoV醪V 封0.785 1.42= 1.76 m液深：Hl 二 H封 H0