三萬(wàn)噸谷氨酸工廠設(shè)計(jì)

1、 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 54 頁(yè) 共 54 頁(yè)一前言1.1性質(zhì)谷氨酸（-氨基戊二酸）由兩個(gè)羧基等組成的酸性氨基酸。中文名谷氨酸CAS登錄號(hào)56-86-0英文名glutamic acidEINECS登錄號(hào)200-293-7化學(xué)式C5H9NO4熔    點(diǎn)205分子量147.130761.2生物合成途徑1.3用途谷氨酸是組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸之一，谷氨酸為世界上氨基酸產(chǎn)量最大的品種。醫(yī)學(xué)上谷氨酸主要用于治療肝性昏迷等病癥。谷氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸之一，雖然它不是人體必須的氨基酸，但它可作為碳氮營(yíng)養(yǎng)參與機(jī)體代謝，有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。食品中，用于味精生產(chǎn)

2、，味精的成分是谷氨酸鈉。游離態(tài)的谷氨酸普遍存在于日常食物中，是人體中自然代謝的一種產(chǎn)物。1.4谷氨酸的發(fā)展前景目前我國(guó)谷氨酸總發(fā)酵能力已接近160萬(wàn)噸，約占全球谷氨酸產(chǎn)能的75%;而日本的谷氨酸產(chǎn)能，即包括日本味之素株式會(huì)社在本土和海外分公司產(chǎn)能在內(nèi)的合計(jì)只有不到60萬(wàn)噸;韓國(guó)的谷氨酸發(fā)酵能力在20萬(wàn)25萬(wàn)噸。再加上我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的谷氨酸發(fā)酵能力，可以認(rèn)為，亞洲谷氨酸廠商基本上主宰了國(guó)際谷氨酸市場(chǎng)。我國(guó)也已取代日本成為全球最大的味精(谷氨酸鈉)出口國(guó)。而西方國(guó)家逐漸改變對(duì)味精使用的觀念，估計(jì)對(duì)今后的谷氨酸市場(chǎng)將是一大利好。目前國(guó)內(nèi)谷氨酸的供給主要由味精生產(chǎn)企業(yè)提供，味精生產(chǎn)企業(yè)在滿足自己的原料需

3、求后對(duì)外有少量供給，味精以外用谷氨酸主要由化工企業(yè)提供，但在規(guī)模上無(wú)法與味精企業(yè)相比。因此，我國(guó)谷氨酸行業(yè)的供給和需求以味精生產(chǎn)為主，其他行業(yè)的需求量相對(duì)味精消耗量還比較小。經(jīng)過(guò)幾十年時(shí)間國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的不斷洗牌，我國(guó)谷氨酸生產(chǎn)企業(yè)已從上世紀(jì)80年代初的200300家小企業(yè)，縮減為2013年的80多家。年產(chǎn)量在1萬(wàn)噸以上的有17家，產(chǎn)量在5萬(wàn)噸以上者僅有七八家，包括有河南蓮花集團(tuán)、山東菱花集團(tuán)、山東雪花公司，沈陽(yáng)紅梅集團(tuán)、廣東星湖公司、重慶飛亞集團(tuán)、江蘇菊花公司和河北梅花公司等。此外，溫州快鹿公司與浙江義烏市蜜蜂公司的產(chǎn)量近幾年來(lái)增長(zhǎng)較快。 我國(guó)已成為氨基酸產(chǎn)品的世界工廠，主要品種基本齊全，谷氨酸產(chǎn)

4、量位居世界第一，但是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新品種較少，產(chǎn)品研發(fā)能力弱；資源能源消耗大，環(huán)境問(wèn)題比較突出；工藝技術(shù)相對(duì)落后，發(fā)酵產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率低，經(jīng)濟(jì)效益低下，僅靠能源及較低的生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)，難以與世界氨基酸生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)競(jìng)爭(zhēng)?！庇浾邚?011年國(guó)際氨基酸產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與聯(lián)盟發(fā)展高峰論壇上獲悉，我國(guó)氨基酸產(chǎn)業(yè)亟待通過(guò)加快技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。 中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)石維忱與會(huì)致辭時(shí)指出，氨基酸作為食品、醫(yī)藥、飼料的添加劑，在食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)，以及人類(lèi)健康、保健、化妝品行業(yè)方面，發(fā)揮了越來(lái)越廣泛的作用。2010年，我國(guó)氨基酸工業(yè)總產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)噸，其中大宗氨基酸產(chǎn)品谷氨酸及其鹽產(chǎn)量達(dá)220萬(wàn)噸，占世界總

5、產(chǎn)量的70%以上，居世界第一；年總產(chǎn)值487億元，其中，新產(chǎn)品產(chǎn)值達(dá)22億元，是2009年新產(chǎn)品產(chǎn)值的7.6倍；賴(lài)氨酸及其鹽產(chǎn)量達(dá)70多萬(wàn)噸，較2009年增長(zhǎng)16.6%，產(chǎn)量居世界前列；蘇氨酸2010年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)噸，較2009年增長(zhǎng)1倍；其他高附加值的小品種氨基酸市場(chǎng)需求量增加。目前我國(guó)氨基酸產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上生產(chǎn)廠家已達(dá)近百家，年產(chǎn)值448億元，利稅50多億元，已成為氨基酸產(chǎn)品的“世界工廠”，在國(guó)際上占有舉足輕重的地位。但與國(guó)外氨基酸產(chǎn)業(yè)相比，我國(guó)氨基酸產(chǎn)業(yè)明顯存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)落后、生產(chǎn)成本較高等問(wèn)題，離真正意義上的發(fā)酵強(qiáng)國(guó)尚有不小的距離。一是創(chuàng)新品種較少，產(chǎn)品研發(fā)能力弱。我

6、國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型氨基酸產(chǎn)品相對(duì)較少，新興產(chǎn)品比例相對(duì)較低，新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力較弱；裝備自動(dòng)化和國(guó)產(chǎn)化水平較低，生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有一定差距，關(guān)鍵技術(shù)仍需要突破，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足，自主創(chuàng)新能力的建設(shè)亟待加強(qiáng)和提升。二是資源能源消耗大，產(chǎn)業(yè)資源綜合利用水平不高，環(huán)境問(wèn)題比較突出。主要表現(xiàn)為原料利用率不高，廢棄物排放量較大，資源綜合利用深度不夠和副產(chǎn)品附加值較低，目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家原料利用率已達(dá)到99%，而我國(guó)平均水平在95%，節(jié)能環(huán)保方面與世界的差距還很大。三是工藝技術(shù)相對(duì)落后，發(fā)酵產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率低。我國(guó)氨基酸生產(chǎn)企業(yè)眾多，但是規(guī)模相對(duì)較小，工藝相對(duì)落后，許多技術(shù)僅停留在實(shí)驗(yàn)室

7、階段，還不能直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為此，我國(guó)氨基酸行業(yè)必須加快科技創(chuàng)新，降低能耗，提高資源綜合利用率，破除產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的環(huán)境約束，實(shí)現(xiàn)由“產(chǎn)業(yè)大國(guó)”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的轉(zhuǎn)型。本設(shè)計(jì)是是在校期間最后一次大型作業(yè)，是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié).通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有了更深一步的了解,使專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化.使我進(jìn)一步鍛煉查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)計(jì)算等綜合能力，為我走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)總論2.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)本設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)并掌握獨(dú)立檢索文獻(xiàn)的方法、發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)中衡算及設(shè)備選型的計(jì)算方法；具備獨(dú)立制定設(shè)計(jì)工藝方案的能力以及工程制圖能力，并由此形成初步的發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)能力；能夠運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)知識(shí)獨(dú)立解決一般的發(fā)酵工程

8、技術(shù)問(wèn)題；提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)以玉米為原料,年產(chǎn)三萬(wàn)噸谷氨酸工廠設(shè)計(jì)，生產(chǎn)天數(shù)為320天，不間斷生產(chǎn)。2.3 設(shè)計(jì)要求2.3.1 衡算 物料衡算、熱量衡算、水衡算和設(shè)備選型的計(jì)算.2.3.2 繪圖繪制工程圖紙（1號(hào)圖5張）：全廠平面布置圖（一張）；工藝流程圖（二張）；發(fā)酵車(chē)間、提取車(chē)間；發(fā)酵罐剖面圖一張；車(chē)間俯視圖一張；成品車(chē)間平面圖一張。3. 廠址選擇3.1 廠址選擇的原則1）建廠靠近原料地或交通方便的地方，但盡量不占良田，節(jié)約資源。2）要有充足水源，水質(zhì)應(yīng)符合谷氨酸生產(chǎn)的需要；3）要有可靠的供電保證。谷氨酸工廠用電量大，盡可能靠近電廠；4）所選廠址周?chē)鷳?yīng)有

9、良好的衛(wèi)生環(huán)境。根據(jù)谷氨酸廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，廠址選擇在空氣質(zhì)量要好以滿足發(fā)酵谷氨酸生產(chǎn)的需要；5）要有合理的“三廢”處理設(shè)施；3.2 廠址的確定石家莊正定縣位于河北省西南部。北距首都北京258千米，距天津新港350千米，東距黃驊港300千米，南與省會(huì)石家莊市市區(qū)相接。境內(nèi)有京廣高鐵、京廣鐵路、107國(guó)道、京深高速公路縱貫?zāi)媳?，石德鐵路、石太鐵路、307國(guó)道、石黃高速公路穿境而過(guò)，坐落境內(nèi)的石家莊機(jī)場(chǎng)已開(kāi)通20多條國(guó)內(nèi)外航。原料運(yùn)輸方便；正定正處于發(fā)展階段，有廣闊的銷(xiāo)售市場(chǎng)；正定有充足的地下水資源，也有充足的電力供應(yīng)。周邊農(nóng)村可提供大量玉米，原材料豐富。綜合上述因素，廠址選定于石家莊市正定新區(qū)。4

10、工藝論證4.1 生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)三萬(wàn)噸谷氨酸工廠4.2 產(chǎn)品規(guī)格99%谷氨酸質(zhì)量符合GB8967-88；80%谷氨酸質(zhì)量符合QB1500-924.3 生產(chǎn)方法以玉米淀粉為原料、北京棒桿菌為生產(chǎn)菌種生產(chǎn)谷氨酸，分為以下幾個(gè)車(chē)間：4.3.1淀粉車(chē)間：除雜，浸泡，破碎，分離，干燥4.3.2 制糖車(chē)間：是雙酶法制糖工藝4.3.3 發(fā)酵車(chē)間：亞適量生物素流加糖發(fā)酵工藝4.3.4 提取車(chē)間：等電點(diǎn)提取工藝4.4 工作組成4.4.1 淀粉車(chē)間 除雜浸泡破碎、研磨分離、干燥4.4.2 糖化車(chē)間 液化-糖化-過(guò)濾4.4.3 發(fā)酵車(chē)間 種子-連消-發(fā)酵-空氣凈化4.4.4 提取車(chē)間等電提取-離心分離4.4.5 輔助車(chē)

11、間化驗(yàn)室、修理車(chē)間、泵房、水源凈化系統(tǒng)、動(dòng)力車(chē)間。4.4.6 包裝形式現(xiàn)采用塑料袋裝，塑料袋的材料有BOPP復(fù)膜聚乙烯、聚乙烯符合GB4456-84規(guī)定?，F(xiàn)選用機(jī)械包裝，包裝規(guī)格：10g，20g，50g，100g，250g，500g，1kg，10kg，25kg，允許偏差符合GB8967-88的規(guī)定。4.5 全廠各工段工藝流程4.5.1 制淀粉流程玉米除雜浸泡破碎胚芽分離洗滌研磨纖維分離麩質(zhì)分離離心脫水氣流干燥玉米淀粉淀粉貯存庫(kù)4.5.2 糖化流程調(diào)漿配料噴射液化保溫維持層流液化滅酶糖化罐糖化滅酶過(guò)濾糖儲(chǔ)罐發(fā)酵車(chē)間4.5.3 發(fā)酵流程生產(chǎn)用菌種：北京棒狀桿菌45.4 提取流程98%H2SO4 高

12、流分發(fā)酵液 等電罐 晶種育 晶停酸 攪拌 二步加酸（H2SO4+高流）等電點(diǎn)停酸攪拌靜 止沉淀物 上清液離心分離 母液罐濕谷氨酸 離心水 離子交換柱 成 品 母液罐 洗脫 前流 高流 后流 （母液罐）（等電罐）（洗脫）4.6 工藝參數(shù)玉米淀粉含淀粉90%,淀粉糖轉(zhuǎn)化率97%，糖酸轉(zhuǎn)化率60%，產(chǎn)酸率12%，提取收率94%。發(fā)酵周期48h，發(fā)酵時(shí)間38h，初糖14%，流加糖30%，總糖18%，接種量10%，生物素含在糖蜜中。4.8 原料規(guī)格工業(yè)H2SO4 98%液氨99%鹽酸31%Na2HPO4·H2O96%，工業(yè)H3PO4 85%MgSO4·7H2O98%，精制鹽99%BA

13、PE比重1.011.025,分子量30004000,微黃色油狀液體交換容量4.5g柱度165045%活性基團(tuán)-SO3-離子型Na+GH-10（K-15）粒狀活性炭：真比重1.241.298g/ml水分4050%pH5.07.0灰分40%-淀粉酶高溫活力2000/g，用量12/g干淀粉中溫活力4000/g，用量1.25/g干淀粉糖化酶活力105/g，用量80100/g，取90/g干淀粉粒度10×24目，28×42目，40×60目強(qiáng)度90%4.9 各工段工藝提取工藝論證 4.9.1 提取工藝選擇A） 目的谷氨酸是目的產(chǎn)物，溶解過(guò)程中，副產(chǎn)物比較多，因此必須采取適宜工藝

14、把谷氨酸提取出來(lái)。B） 提取方法論證提取谷氨酸方法：離子交換法等方法。a）離子交換法：液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時(shí)，便會(huì)被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價(jià)離子回溶液中。b）等電法：利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最低的特性，向含有目的藥物成分的混合液中加入酸或堿，調(diào)整其pH值，使蛋白質(zhì)沉淀析出的方法，稱(chēng)為等電點(diǎn)沉淀法。c）鹽酸鹽法：谷氨酸溶解度小，易生成晶體，在濃冷鹽酸中,可以提純，加堿液達(dá)到等電點(diǎn),使谷氨酸析出。d）鋅鹽法：谷氨酸某些金屬鹽的溶解度小,若往谷氨酸發(fā)酵液中加入某金屬鹽生成難溶的谷

15、氨酸金屬鹽沉淀析出.e） 溶劑抽提方法：從固體物質(zhì)中萃取化合物的一種方法，但此法可行性尚在研究中。4.9.2 工藝流程A） 工藝流程發(fā)酵罐 貯罐 菌體分離 三廢處理清液pH=5.0pH=4.6pH=3沉降靜置8小時(shí)離心分離谷氨酸圖2 工藝流程圖5 物料衡算物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而建立起來(lái)的。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料重量等于離開(kāi)該系統(tǒng)的全部物料重量，即式中：F進(jìn)入系統(tǒng)的料量（Kg）D離開(kāi)系統(tǒng)的物料量（Kg）W損失的物料量（Kg）5.1 生產(chǎn)過(guò)程的總物料衡算1）生產(chǎn)能力以年產(chǎn)商品谷氨酸30000噸，折算為100%谷氨酸為28560t/a。日產(chǎn)商品谷氨酸：30000/320=9.375(t/

16、d)(其中99%的谷氨酸為t，80%的谷氨酸為t)日產(chǎn)100%谷氨酸：28560/320=89.25（t/d）2）總物料衡算（以淀粉質(zhì)原料為實(shí)例）（1）1000Kg純淀粉理論上產(chǎn)100%谷氨酸量：（2）1000Kg純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%谷氨酸量：（3）1000Kg工業(yè)淀粉（含量90%的玉米淀粉）產(chǎn)100%谷氨酸量：（4）淀粉單耗1t 100%谷氨酸消耗純淀粉量：1t 100%谷氨酸實(shí)際消耗工業(yè)淀粉量：1t 100%谷氨酸理論上消耗純淀粉量：1t 100%谷氨酸理論上消耗工業(yè)淀粉量：（5）總收率：（6）淀粉利用率：（7）生產(chǎn)過(guò)程總損失100%49.64%=50.36%物料在生產(chǎn)過(guò)程中損失的原因：糖

17、化轉(zhuǎn)化率稍低。發(fā)酵過(guò)程中部分糖消耗于長(zhǎng)菌體及呼吸代謝；殘?zhí)歉?；菌滅損失；產(chǎn)生其他產(chǎn)物。提取收率低，母液中Glu含量高。精致加工過(guò)程損耗及產(chǎn)生焦谷氨酸鈉等。（8）原料及中間品計(jì)算淀粉含量：糖化液量：純糖；折算為24%的糖液：發(fā)酵液量純Glu量：；折算為8g/dl的發(fā)酵液：；（1.05為發(fā)酵液的相對(duì)密度）提取Glu量：純Glu量：；折算為90%的Glu量：Glu廢母液量（采用等點(diǎn)-新離子回收法，以排出之廢母液含Glu0.7g/dl計(jì)算）：（84.76-76.28）/0.7%=1211.43(m³/d)3）總物料衡算結(jié)果衡算結(jié)果匯總表，如下圖所示。；工業(yè)原料，淀粉含量86%。表1 總物料衡

18、算結(jié)果原料淀粉質(zhì)原料（玉米淀粉）項(xiàng)目生產(chǎn)1t 100%谷氨酸t(yī)/d工業(yè)原料2.14173.15糖液（24%）（t）8.28706.3谷氨酸（90%）（t）0.9584.76谷氨酸（100%）（t）1.089.25排出含0.7%谷氨酸廢母液（m³）19.81211.435.2 制糖工序的物料衡算（1）淀粉漿量及加水量：淀粉加水比例1：:2.5,1000Kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿加水量為2500Kg。（2）粉漿干物質(zhì)濃度（3）液化酶量：使用液體淀粉酶（4）CaCl2 量：（5）糖化酶量：用液體糖化酶（6）糖化液產(chǎn)量24%糖液的相對(duì)密度為1.094079/1.09=3742(L)（7）加珍珠巖量

19、：為糖液的0.15%（8）濾渣產(chǎn)量：含水70%廢珍珠巖6.12/(1-70%)=20.4(Kg)(9)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)入的蒸汽和洗水量4079+20.4 3500 （8.753）6.12=567.03（kg）（10）衡算結(jié)果：根據(jù)總物料衡算，日投入工業(yè)淀粉442.32t，物料衡算匯總表表2 制糖工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開(kāi)系統(tǒng)項(xiàng)目物料比例（Kg）日投料量（Kg）項(xiàng)目物料比例（Kg）日產(chǎn)料量（Kg）工業(yè)淀粉1000442320殘?zhí)?0791715559配料水25001105800濾渣20.48582.2液化酶8.753870.3CaCl28.753870.3糖化酶8.753870.3珍珠巖6.122

20、705.6洗水和蒸汽567.03250684.6累計(jì)4099.41415031.1累計(jì)4099.41415031.15.3 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算1) 發(fā)酵培養(yǎng)及數(shù)量 1000Kg工業(yè)淀粉，得到24%的糖液3898Kg。發(fā)酵初始糖液濃度為16.4g/dl，其數(shù)量為：16.4g/dl的糖液相對(duì)密度為1.06， 配料按放罐發(fā)酵液體積計(jì)算：玉米漿：甘蔗糖蜜：無(wú)機(jī)鹽（P、Mg、K等）：配料用水：配料時(shí)培養(yǎng)基的含糖量不低于19%，向24%的糖液中加水量為： 滅菌過(guò)程中加入蒸汽量及補(bǔ)水量63274079107312.218.412.2=1132（Kg） 發(fā)酵零小時(shí)數(shù)驗(yàn)算4079+12.2+18.4+

21、12.2+1073+1132=6327（Kg）其體積為：6327/1.06=5969(L)與以上計(jì)算一致。2) 接種量3) 發(fā)酵過(guò)程加液氨數(shù)量：為發(fā)酵液體積的2.8%：，液氨容重為0.62Kg/L，171/0.62=276(L)4) 加消泡劑量：為發(fā)酵液的0.05%。，消泡劑的相對(duì)密度為0.8，3.1/0.8=3.9(L)5）發(fā)酵過(guò)程從排風(fēng)帶走的水分進(jìn)風(fēng)25，相對(duì)濕度=70%，水蒸氣分壓18mmHg（1mmHg=133.322Pa），排風(fēng)32，相對(duì)濕度=100%，水蒸氣分壓27mmHg。進(jìn)罐空氣的壓力為1.5大氣壓（表壓）（1大氣壓=1.01325105Pa），排風(fēng)0.5大氣壓（表壓）。出進(jìn)空

22、氣的濕含量差：通風(fēng)比：1:0.2，帶走水量：式中1.157為32時(shí)干空氣密度（Kg/m³）過(guò)程分析、放罐殘留及其他損失52Kg6）發(fā)酵終止時(shí)的數(shù)量6327+65+171+209-31-52=6689（Kg）7）衡算結(jié)果匯總：年產(chǎn)7萬(wàn)噸商品味精日投工業(yè)淀粉442.32t，連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算匯總表如下：表3 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)淀粉之匹配物料（Kg）t/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（Kg）t/d24%糖液40791724.16發(fā)酵液66892739.73玉米漿12.25.18空氣帶走水分3112.83甘蔗糖蜜18.47.74無(wú)機(jī)鹽12.2

23、5.18過(guò)程分析、放罐殘留及其他損失5223.00配料水1073453.82滅菌過(guò)程進(jìn)蒸汽及水1132478.15種量6527.42液氨17172.54消泡劑3.11.28累計(jì)13337.92775.47627513337.95.4谷氨酸提取工序的物料衡算采取冷凍等電及其新離交回收工藝。（按1000Kg工業(yè)淀粉之匹配量計(jì)）（）發(fā)酵液數(shù)量：6118L；6689Kg。（）加98%硫酸量：為發(fā)酵液的3.6%（W/V） 98%H2SO4的相對(duì)密度1.84，故：（）谷氨酸產(chǎn)量分離前谷氨酸量：100%Glu量：分離后谷氨酸量：純Glu：90%的Glu：式中 94%Glu提取收率（）母液數(shù)量：母液含Glu

24、0.7g/dl（）谷氨酸分離水洗量（）母液回收過(guò)程中用水及酸、堿等數(shù)量（7）物料衡算結(jié)果根據(jù)以上計(jì)算，再乘以173.15（日投工業(yè)淀粉數(shù)）及得出每日之物料量，匯總列如下表。表 4 谷氨酸提取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)淀粉及匹配物料（Kg）t/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉及匹配物料（Kg）t/d發(fā)酵液66892739.7390%谷氨酸467.8197.54H2SO422092.89母液97714132.60分離用洗水10239.37回收加水等34311458.33累計(jì)77224330.327545.94330.145.5精制工序的物料衡算（1）谷氨酸數(shù)量100%Glu 440Kg；90

25、% Glu 488.9Kg（2）Na2CO3量（3）加活性炭量（4）中和液數(shù)量式中 1.16含40%（W/V）谷氨酸溶液的相對(duì)密度（20 ºBé）（5）中和加水量（6）產(chǎn)谷氨酸量產(chǎn)100%谷氨酸量：精制收率92%，產(chǎn)100%量為：（7）產(chǎn)母液量：母液平均含谷氨酸量25%（W/V）母液的相對(duì)密度1.1，則：（8）廢濕活性炭數(shù)量：濕碳含水75%1.47/(1 - 0.75)=5.9(Kg)(9)谷氨酸分離調(diào)水洗水量（10）中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過(guò)程中蒸出的水量（11）物料衡算匯總，列如下表：表 5 精制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)淀粉及匹配物料（Kg）t/d項(xiàng)目

26、1t工業(yè)淀粉及匹配物料（Kg）t/d90% Glu511.1197.54100%谷氨酸514.9208.11Na2CO317971.21母液196.979.79活性炭1.50.62廢碳5.92.39中和加水量954386.15蒸發(fā)水量931376.00分離洗水2610.62累計(jì)1506666.14累計(jì)1506.3666.296熱量衡算熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來(lái)的，熱平衡方程表示如下：式中 Q1物料帶入的熱量（J）Q2蒸汽熱量（J）Q3各種熱效應(yīng)，如發(fā)酵熱、稀釋熱、溶解熱等（J）Q4物料帶走熱量（J）Q5消耗與設(shè)備上的熱量（J）Q6設(shè)備向外界散失熱量（J）6.1液化工序熱量衡算1)液化加

27、熱蒸汽量式中 G淀粉漿量（Kg/h）C淀粉漿比熱容【KJ/（Kg-K）】t1漿料出溫(20+273=293K)t2液化溫度(90+273=363K)I加熱蒸汽焓2738KJ/Kg（0.3MPa，表壓）加熱蒸汽凝結(jié)水的焓，在363K時(shí)為377KJ/Kg（1）淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，日投工業(yè)淀粉173.15t；連續(xù)液化，173.15/24=7.21(t/h)。加水為1:2.5，粉漿量為：（2）粉漿干物質(zhì)濃度（3）粉漿比熱C可按下式計(jì)算：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) KJ/(Kg/K)(4)蒸汽用量（一）

28、 滅酶用蒸汽量滅酶時(shí)將液化液有90加熱至100，在100時(shí)的為419KJ/Kg。要求在20分鐘內(nèi)使液化液由90生至100，則蒸汽高峰量為：以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量641.0+384.1=3025.17Kg/h）每日用量高峰量：（二） 液化液冷卻水用量使用板式換熱器，將物料由100降至65，使用二次水，冷卻水進(jìn)口溫度20，出水溫度58.7，需冷卻水量（W）：及1324.14(t/d)一、 糖化工序熱量衡算日產(chǎn)24%的糖化液706.3t，及706.3/1.09=648(m³)。糖化操作周期30h，其中糖化時(shí)間25h。糖化罐400m³，裝料系數(shù)75%，需糖化罐：用3個(gè)400m

29、9;的糖化罐。使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)滅酶后）由85降至60，用二次水冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度20，出口溫度45，平均用水量為：要求在2h把300m³糖液冷卻至40，高峰用水量為：每日糖化罐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)：每投（放）料罐次：每日冷卻水用量：2)連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算（一）培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量發(fā)酵罐800m³裝料系數(shù)0.75，每罐產(chǎn)100%谷氨酸量：年產(chǎn)7萬(wàn)噸商品味精，日產(chǎn)100%谷氨酸 89.25t。發(fā)酵操作時(shí)間48h（其中發(fā)酵時(shí)間38h），需要發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)：取1臺(tái)每日投（放）料罐次日運(yùn)轉(zhuǎn)：每罐初始體積600m³，糖濃度16.4g/dl，滅菌前培養(yǎng)基含糖19%，其數(shù)

30、量：滅菌加熱過(guò)程中用0.4MPa蒸汽（表壓）I=2748KJ/Kg，使用板式換熱器將物料由20預(yù)熱到75，再加熱至120。冷卻水由20升至45。每罐滅菌時(shí)間3h，輸料流量：消毒滅菌用蒸汽量（D）式中 3.97為糖液的比熱容【Kg/(Kg-K)】每天用蒸汽量：高峰用量：13.8t/h平均量：（二）培養(yǎng)液冷卻用水量120熱料通過(guò)與生料熱交換，降至80，再用冷卻水冷卻至35。冷卻水有20升至45，計(jì)算冷卻水用量（W）：全天用水量：（三）發(fā)罐空罐滅菌蒸汽用量（1） 發(fā)酵罐體加熱：800m³1Cr18Ni9 的發(fā)酵罐體重137.2t，冷卻管重15t，1Cr18Ni9的比熱容0.5KJ/（Kg-

31、K），用0.2MPa（表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在0.15 MPa（表壓）下，由20升至127。其蒸汽量為：（2） 填充發(fā)酵罐空間所需的蒸汽量：因800m³發(fā)酵罐的全容積大于800m³，考慮到罐內(nèi)之排管，攪拌器等所占空間，罐之自由空間仍按800m³計(jì)算。填充空間需蒸汽量：式中 V發(fā)酵罐自由空間即全容積（m³）加熱蒸汽的密度（Kg/m³），0.2MPa表壓時(shí)為1.622（3） 滅菌過(guò)程的熱損失：輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù)，罐外壁溫度70。800m³的發(fā)酵罐的表面積為804，耗用蒸汽量：（4） 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗式中 0.001附壁水

32、平均厚度（1mm）（5） 滅菌過(guò)程蒸汽滲漏，取總蒸汽消耗量的5%，空罐滅菌蒸汽消耗量為：每空罐滅菌1.5h，用蒸汽量：每日用蒸汽量：平均量（三） 發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量根據(jù)部分味精工廠的實(shí)測(cè)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)，谷氨酸的發(fā)酵熱高峰值約。800m³發(fā)酵罐，裝液量600m³，使用新鮮水，冷卻水進(jìn)口溫度10，出口溫度20，冷卻水用量（W）:日運(yùn)轉(zhuǎn)0.731臺(tái)，高峰用水量：日用水量：5（t/d）平均水量： 6049.9/24=252.1（t/h）式中 0.8各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù)6.2 谷氨酸提取工序冷量衡算等電罐800m³，裝液量600m³，相對(duì)密度1.06，由30

33、降至5，降溫速度2/h。其冷卻量：式中 3.97發(fā)酵液比熱容KJ/(Kg-K)中和時(shí)，H2SO4對(duì)水的溶解熱為92KJ/mol，6h加98% H2SO4 5100Kg，其溶解熱為： 可忽略不計(jì)每天運(yùn)轉(zhuǎn)1臺(tái)，則總制冷量：140×0.7311025（Hw）6.3 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程的熱量衡算年產(chǎn)3萬(wàn)噸商品味精，日產(chǎn)100%谷氨酸89.25t，選用100m³強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶操作24h，其中輔助時(shí)間4h。每罐產(chǎn)100%谷氨酸40t，需結(jié)晶罐臺(tái)數(shù)：89.25/(40-6.4) =2.7 取3臺(tái)式中 6.4每罐投入的晶種量（t）（一） 熱平衡與計(jì)算加熱蒸汽量每罐投入40

34、g/dl的中和脫色液（俗稱(chēng)原液）92m³，流加30g/dl母液128m³，過(guò)程中加水24m³，在70下真空結(jié)晶，濃縮3h，育晶17h。放料數(shù)量80m³（1） 熱量衡算來(lái)料帶入熱量：進(jìn)料溫度35，比熱為3.5KJ/(Kg-K)Q來(lái)料=加水帶入熱量：Q來(lái)水=晶種帶入熱量：谷氨酸比熱容1.67KJ/(Kg-K)Q來(lái)晶=結(jié)晶放熱：谷氨酸結(jié)晶熱為12.7KJ/molQ晶熱=（KJ）母液帶走熱量：分離母液48m³，折算為相對(duì)密度1.26時(shí)60.5t，比熱容為2.83KJ/(Kg-K)Q(KJ)隨二次蒸汽帶走熱量：Q二蒸=式中 80結(jié)晶罐放罐時(shí)的結(jié)晶液量（m

35、³）隨結(jié)晶谷氨酸帶走熱量：（KJ）需外界供給熱量：（2） 計(jì)算蒸汽用量每罐次用蒸汽量：熱損失按5%折算。每罐濃縮結(jié)晶時(shí)間20h，每小時(shí)消耗蒸汽高峰量：3臺(tái)罐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量：29700每日用蒸汽量：594（t/d）每小時(shí)平均用蒸汽量：594/24=25(t/h)（二） 冷卻二次蒸氣所消耗冷卻水量（1） 二次蒸汽數(shù)量，即水蒸速度（2） 冷卻水用量：使用循環(huán)水，進(jìn)口溫度30，出口溫度45，70水蒸氣焓2626.8（KJ/Kg）,需冷卻水量（W）：3臺(tái)罐，高峰用水量：80×3=240全日用水量：80×20×3=4800平均用水量：4800/24=200(

36、t/h)為保證循環(huán)水溫不高于30，需加進(jìn)二次水6600t/d。6.4干燥過(guò)程的熱量衡算分離后之濕谷氨酸含水2%，干燥后達(dá)到0.2%，進(jìn)加熱之空氣為18，相對(duì)濕度&=70%，通過(guò)加熱器使空氣升至80，從干燥器出來(lái)的空氣為60。年產(chǎn)3萬(wàn)噸商品味精：日產(chǎn)濕味精194t，二班生產(chǎn)，即194/169=1.15(t)干燥水分量：35.418空氣濕含量&=70%，X0=0.009Kg/Kg干空氣，I0=41.8KJ/Kg干空氣；加熱80，I1=104.5KJ/Kg干空氣用公式：式中 空氣經(jīng)過(guò)干燥后的熱量變化（KJ/Kg） I1出空氣加熱器之空氣熱焓（KJ/Kg） I2出干燥器之空氣熱焓（KJ

37、/Kg） I0冷空氣之熱焓（KJ/Kg） X0空氣濕含量（KJ/Kg干空氣） X1進(jìn)干燥器之空氣濕含量（KJ/Kg干空氣） X2出干燥器之空氣濕含量（KJ/Kg干空氣） Q初溫物料初始溫度時(shí)的物料中每1Kg水之熱含量（KJ/Kg）Q物料加熱物料所耗熱量KJ/(Kg-K）Q損失損失熱量，通常為有效熱量的10% Q物料=1.15×103（60-18）×0.4×4.1835.4=2607KJ/Kg水 Q損失=0.1×（595×4.18+0.47×60×4.18+2607-18×4.18）=256（KJ/Kg水）=18&#

38、215;4.18-2607-256=-2788（KJ/Kg水）設(shè)X2=0.0108 =104.5+（-2788）×（0.0108-0.009）=99（KJ/Kg空氣）空氣消耗量為： 35.40.0108-0.009=19667Kg/h80時(shí)空氣的比容0.83m³/Kg。實(shí)際消耗空氣量為：19667×0.83=16324（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=104.5-41.8×19667×1.152706.7-504.7=644(Kg/h)每日用蒸汽量：644×16=10304(Kg/

39、d)平均每小時(shí)用蒸汽量：10304/24=429(Kg/h)6.5 生產(chǎn)過(guò)程消耗用蒸汽橫算匯總表表6 生產(chǎn)過(guò)程耗用蒸汽匯總表生產(chǎn)工序日用量（t/d）平均量（t/d）高峰量（t/d）液化糖化72.757.739.70連消2068.6313.8發(fā)酵罐空消49.742.076.63精制12005061.4干燥69.62.94.3空氣凈化及其他90037.537.5累計(jì)2498108.83133.33衡算結(jié)果：每日用蒸汽量為2498t/d，每小時(shí)平均量為108.83t/h，高峰用量為133.33t/h。100%谷氨酸單耗蒸汽量：2498/89.25= 27.99(t/t)以上結(jié)果不包括采暖及生活用蒸汽

40、。7 水平衡7.1 糖化工序用水量1.配料用水量：日投入工業(yè)淀粉173.15t，加水比1:2.5，用水量為：173.15×2.5=432.9因連續(xù)生產(chǎn)，平均用水量=高峰水量=432.9/24=18（t/h）(用新鮮水)2.液化液冷卻用水量：平均量=高峰量=55.17t/h，1324.14t/d（二次水）3.糖化冷卻水用量（使用二次水）：每日用冷卻水1519.1t/d，平均量：1519.1/24=63.3(t/h)，高峰量：138.1t/h。7.2 連續(xù)滅菌工序用水量（1） 配料用水：糖液含糖24%，加水配成19%糖液517.9t,每罐料需加水量：每日投料按4.31罐次計(jì)算，需水量：平

41、均量：465/24=19.4（t/h）要求在0.5h內(nèi)加水107.9t，所以高峰量：107.9/0.5=215.8（t/h）（2）冷卻用水量（使用二次水）：高峰用水量295.1t/h，每日用量4426.5t/d；平均量：4426.5/24=184.4（t/h）7.3 發(fā)酵工序用水量（使用新鮮水）日用水量56271.4t/d，平均用水量2344.6t/h，高峰用水量2930.8t/h。7.4 提取工序用水量用于谷氨酸分離及沖洗水，每日用量300t/d，平均量12.5t/h，高峰用量100t/h。使用新鮮水。7.5 中和脫色工序用水量（1）配料用水（使用回收的結(jié)晶罐的蒸汽冷凝水）：日產(chǎn)100%谷氨

42、酸：89.25÷1.275×0.92=64.6配成40%的溶液，需水量：（2） 洗交換柱用水：使用二次水。配稀酸堿用水1050t/d，洗低流分用水700t/d，再生處理柱用水4200t/d。合計(jì)為5950t/d。（3） 洗廢炭用水：210t/d。使用二次水。以上兩項(xiàng)合計(jì)為6160t/d。7.6 精制工序用水量（1） 結(jié)晶過(guò)程加水：使用回收結(jié)晶罐加熱蒸汽冷凝水。3臺(tái)罐，每臺(tái)加水24t，共為72t/d。（2） 冷卻水：使用循環(huán)水。高峰用水560t/h，平均用水413.3t/h，每日用水循環(huán)水量9920t/d。為保證循環(huán)水溫不高于30，須采取不斷補(bǔ)充二次水和用涼水塔降溫的辦法。其

43、高峰用冷卻水量為560t/h，采取300t/h涼水塔可使水溫降低5（溫差），即由4540。尚需補(bǔ)充二次水量為：7.7 動(dòng)力工序用水量鍋爐用新鮮水5880t/d，空壓機(jī)、冷凍機(jī)及其他用循環(huán)水28000t/d，為保證水溫，除加水進(jìn)二次水5019t/d外，還需采用300t/h涼水塔4臺(tái)。7.8 用水量匯總表新鮮水只供配料和發(fā)酵冷卻用，由發(fā)酵冷卻后之水稱(chēng)為二次水，供洗柱、配稀酸稀堿和補(bǔ)充于循環(huán)水中。精制及動(dòng)力冷卻水采取循環(huán)使用方法。耗水量計(jì)算匯總：新鮮水高峰用量：新鮮水平均用量：日用新鮮水量：100%谷氨酸單耗新鮮水：二次水總量為28368.7t/d，平均量1182t/h。循環(huán)水量為37920t/d，

44、平均量1580t/h。水重復(fù)（循環(huán)）利用率為64.3%凝結(jié)水量為403t/d，平均量16.8t/h。排水量22879.2t/d，平均量953.3t/h。表7 用水量衡算匯總表工序設(shè)備給水（t/d）排水(t/d)新鮮水（10）二次水（20）循環(huán)水（30）凝結(jié)水（50）配料1105.8液化冷卻1324.11324.1糖化冷卻1519.11519.1滅菌配料465冷卻4426.5發(fā)酵冷卻56271.4提取、洗水300中和、配料235洗炭210210精制、育晶168冷卻992099208857動(dòng)力、鍋爐5880冷凍、空壓站及其他5019280005019累計(jì)64022.222418.737920403

45、16929.28 設(shè)備平衡與設(shè)備選型現(xiàn)代生產(chǎn)是工業(yè)化大生產(chǎn)，需要先進(jìn)的工藝和熟練的操作人員，同時(shí)還需要與之相適應(yīng)的設(shè)備。要均衡生產(chǎn)必須要設(shè)備平衡。這樣有利于水電氣負(fù)荷的平衡、有利于勞動(dòng)率和生產(chǎn)班次的平衡、有利于原料供應(yīng)的平衡、有利于產(chǎn)量和生產(chǎn)能力的平衡。設(shè)備平衡計(jì)算是工藝計(jì)算中不可缺少的。依據(jù)物料平衡和生產(chǎn)能力來(lái)確定所需設(shè)備的數(shù)量。設(shè)備選擇是保證產(chǎn)品質(zhì)量和表達(dá)生產(chǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn)，也是工藝布置的基礎(chǔ)。要選擇技術(shù)先進(jìn)、機(jī)械化程度和高效節(jié)能型的設(shè)備；設(shè)備的結(jié)構(gòu)要合理，材料性能要適應(yīng)各種工作需要，設(shè)備要符合食品衛(wèi)生要求，同時(shí)拆裝維修要方便。一般依據(jù)物料平衡和生產(chǎn)能力來(lái)確定所需設(shè)備的臺(tái)數(shù)。8.1 設(shè)備平衡計(jì)

46、算公式設(shè)備平衡計(jì)算公式：所需設(shè)備臺(tái)數(shù)：式中： 操作周期=運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（h）+輔助時(shí)間（h）投放料次數(shù)：運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)：8.2 制糖車(chē)間設(shè)備選型8.2.1 調(diào)漿罐2個(gè)，60m3，D/H=1：1.15其裝填系數(shù)為0.8，調(diào)漿池的有效容積為V=60×0.75/0.8=56.25（m2）D=60/（0.785×1.15）1/3=4.05（m）；H=4.65（m）。攪拌功率：內(nèi)裝兩程45°兩直葉漿式攪拌器。根據(jù)谷氨酸生產(chǎn)P27N0=60×10-9×（Z/）×F×（d 3）×（n3）×式中：d=0.5D=2025（mm）； h

47、=0.1D=202（mm）； n=40rpm，=1.2，=0.75，Z=2檔攪拌葉面積：F=b×h×sin=d/2×h× sin=202/2×0.202×sin45°=0.15（m2）此時(shí)，玉米漿相對(duì)密度為1.1321。查谷氨酸工藝手冊(cè)附表3，P949，N0=60×10-9×1.2×2/0.75×0.15×（2.02）3×（40）3×1132.1=17.2（kw）N電機(jī)=K N0/=1.2× N0×（1-10%）/0.96=1.2

48、15;17.2×1.1/0.96=23.65（kw）式中：10%密封安裝功率消耗 12安裝系數(shù) 一級(jí)皮帶傳動(dòng)功率0.96查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中冊(cè)P1101第二版，Y180L-8/11，其額定功率為35w，n=730rpm8.2.2 糖化罐A） 選容積為400m3，裝料系數(shù)0.75，共需3臺(tái)（前已計(jì)算）B） 各零部件的尺寸確定a） 徑高比取D：H=1：1.15。則：D=400/（0.785×1.15）1/3 =7.62（m）；H=8.76（m）b） 取圓形頂和底c） 罐內(nèi)表面積圓筒內(nèi)表面積F1=DH1=3.14×7.62×8.76=209.60m2d） 罐筒容積

49、 ：V1V1=1/4D2H1 =0.25×3.14×（7.62）2×8.76=399.29m3e） 罐的有效容積V=V1+V2=399.29+399.29×1/5=479.15m3f） 罐壁厚S=PD/（230 -P）+C=1×7620/（230×8.75×0.8-1）+3=7.74，取8mm式中：P罐壓力（1atm）； D罐的共稱(chēng)內(nèi)徑； 焊縫系數(shù)（0.8）； 許用應(yīng)力，= /n， 其中：鋼板抗拉強(qiáng)度：35Kg/cm3，n=4（t250時(shí)； C腐蝕粘度，C-C10mm時(shí)，C=3mm。C） 冷卻形式的確定機(jī)械攪拌產(chǎn)生熱量，糖化

50、過(guò)程也是個(gè)放熱過(guò)程，所以需在罐內(nèi)裝冷卻裝置。采用豎式蛇管冷卻，同時(shí)兼起檔板，攪拌作用，冷卻水降溫，使糖化液維持在6065，糖化液的高度：H=h1+h2+h=（479.15×0.7599.5）/0.25×3.14×（7.62）2+1+0.05=6.75（m）D） 冷卻面積計(jì)算噴射時(shí)液化溫度為25，采用氣液分離器，冷卻到100，再用冷卻水降溫至60左右，冷卻水溫在20左右。K總傳熱系數(shù)：12192930KJ/Kg·m2糖化醪液濃度為30%，液化醪進(jìn)料時(shí)間30分鐘，C干物質(zhì)：1.1321KJ/Kg·k，C水：4.18 KJ/Kg·k。a）

51、物料比熱C=0.30×1.1321+4.18×（1-0.3）=3.266（KJ/Kg·k）b） 每小時(shí)冷卻糖化醪量400×0.75×1000/（30/60）=600000（kg/h）c） 冷卻水終溫設(shè)冷卻水流量為液化液的3倍t=（273+20）+600000×3.266×（100-60）/（600000×4.18）=324.25（K）d） 平均溫差t=（62-40）/ln（62/40）=50.2（K）e） 總傳熱系數(shù)取K=2000KJ/k·h·m2，則冷卻水熱交換量Q=600000×3

52、.266×（100-60）=78384000（KJ/h）f） 冷卻面積（忽略攪拌熱量）Q=KAtA=Q/K·t=78384000/（2000×50.2）=780.72（m2）g） 取10組豎式蛇管換熱器，每組換熱器的換熱面積為780.72/10=78.07（m2）以管壁中心面積作為傳熱面積，查換熱器取YB8000-70143×13的無(wú)縫鋼管取其平均直徑為：143-13=130（mm）所需管長(zhǎng)：78.07/（3.14×0.13）=191.25（m）蛇管長(zhǎng)度；192×10=1920（mm）蛇管的螺旋間距：192×5=960（mm）支架寬：1920+960=2880（mm）E） 攪拌裝置設(shè)計(jì)a） 糖化罐選漿式攪拌，有利于調(diào)均液體，故選平直葉攪拌器。b） 選45°直葉漿式攪拌器葉徑：d=0.5D=0.5×7620=3810（mm）葉寬：h=0.1d=381（mm）曲軸轉(zhuǎn)速為n=30rpm漿葉面積：F=b×sin×h=（d/2）×sin×h=（3.81/2）×0.381×sin45°=0.51（m2）N0=60×10-9×（Z/）&