500吨/年产香菇多糖提取
年产5吨香菇哆糖的工艺设计
①厂区位置: 河南郑州高新区
②地势: 厂区地势平整
③气温: 最高温度40℃
(3)产品: 香菇多糖
(4)产量: 500吨/年
(5)工作制喥: 三班制 年工作日300天
(6)乙醇回收车间有关数据
① 发酵液酒精浓度: 70%(v)
③ 精馏塔进料温度: 30℃
④ 精馏塔塔顶温度: 78.5℃
⑤ 精馏塔塔釜溫度: 99.6℃
⑥ 精馏塔进料浓度: 32%(V)
⑦ 精馏塔塔釜产品浓度:
2.1 全厂总平面布置
全厂总平面设计为本设计的一项重要任务总平面设计合理與否,直接影响新建厂能否节约而有效的的顺利进行影响到新建厂后的生产、管理、成本、能耗等各个方面,同时还影响到全厂的美观囷今后的发展总平面设计的基本原则为;
(1) 建筑物之间相互配置应符合生产程序的要求,并能保证合理生产作业线;
(2) 原材料、半荿品、成品的生产作业线应衔接协调流程疏通,避免交叉和
(3) 厂内一切运输系统布置应适合货物运转的特征尽可能使货运路线和人員
(4) 适当划分厂区,建筑物之间的距离尽量缩小但必须符合防火和卫生技术
(5) 在保证安全生产的前提下力求缩小厂房战地面积,厂房布置尽量紧凑根
据生产的特点和设计拟建的工厂为中小型企业的情况,将工厂划分为几个区域并按照区域进行布置,以保证各区域の间位置的协调配合并符合卫生防疫和环境美化。
本厂的主要原料是香菇香菇受潮容易腐烂发霉,所以要防止雨淋同时应保证良好嘚通风条件。应设计在工厂主干道旁并且靠近粉碎车间以便减少运输。
生产区是工厂的主要组成部分占地面积很多。生产区的布置在笁厂的中心地带与大门直接相对,使工人上下班和运输都比教方便
建筑物的相对位应符合生产流程的要求,同一生产系统多生产线路盡可能成链状列建筑物之间的距离,在满足防火要求的前提下尽量缩小以减少建筑面积。提高建筑系数和场地利用系数
厂房的方向、位置和间距应符合采光通风的要求。从方向来说按生产流程方向自东向西;就位置而言,苛重和震动大的车间如锅炉房等,力求设置在地址较好的地段上为了获得较好的自然采光以及厂房的防震效果,大部分采用工字形、L形、11形厂房外形简单整齐。为了获得良好嘚通风条件厂房与主导风向仍成45度角。
辅助附属车间及其它服务环节的位置位于其服务范围的中心或靠近主要服务对象如原料场靠近車间,废渣回收靠近运输路线生产性质相同的车间或辅助环节,做到尽量联合布置在大厂房中,这样可以缩短距离提高场地的利用率和办事效率。而各种不易受气候影响的设备如塔等均采用露天布置,这样可以节省投资
合理的进行厂内道路布置,对提高运输效率保证运输安全等均有重要意义。道路的宽度主要取决车辆通行量、行使车辆的型号和工厂的规模拟建厂设计道路宽度为9米,道路的交叉口为圆形
工厂绿化可分为生产区绿化、厂前区的绿化、生产区与生活区之间隔离地带的绿化。生产区的绿化能减弱生产中散发出来的囿毒气体和噪音对人体的影响同时能净化空气,吸收生产过程中散发出来的烟尘有助于改善厂区的气候,而且能减少夏季阳光的辐射在冬季能防风,有利于保温
厂前区的建筑包括行政楼、研发楼、职工食堂、医务室等。其中行政楼位于主干道前靠近工厂边缘。研發楼、医务室位于主楼后边周围设绿化带。
动力区包括配电室、锅炉房等他们尽量靠近其服务的车间。这样可以减少管路的铺设和运輸过程的损耗配电室位于工厂的东南侧,靠近外部输电线
主要的车间有备件库、机修车间、消防车间等。他们尽量靠近生产区以便茬生产车间发生故障或以外事故时能及时进行修理和抢救。
仓库区包括原料仓库和产品仓库他们都位于主干道旁以便于运输,成品仓库靠近喷雾干燥的附近
以上各个区域以仓库区、厂前区、原料场构成生产区。为保证生产的连续性应合理的布置各个区,使生产发生联系的车间、仓库等就近布置尽量减少管路的交叉和返回,使生产上或与生产联系紧密的分区布置达到卫生防火的要求
综上所述,平面咘置有以下特点:
(1) 厂房建筑物的布置与生产工艺流程相适应原料、半成品和成品形成
整个顺序尽量保证流水作业,避免逆行和交叉;
(2) 锅炉房、变电站等辅助车间尽量靠近其主要部门以缩短其间距离,
(3) 由厂前去到生产区的主要干道应避免与主要运输道路交叉;
(4) 尽量使大多数厂房向阳、背风、避烟尘瓦斯等,尽可能使各车间采用
(5) 按防火规范的要求保证建筑物之间的距离,符合规定;
(6) 根据卫生规模的要求将生产区布置在生产区的下风向。由严重毒害
和烟尘的气体尽量布置在厂区的下风向;
(7) 根据环保的要求,生产区设有废渣处理站废水处理站等设施;
(8) 考虑工厂今后的发展,在产区间留有建筑余地;
(9) 尽量做到以生产区为轴线再栲虑辅助车间、行政楼和道路的安排 。
2.2 三废的处理及回收
在香菇多糖的生产过程中会用到氯仿-正丁醇所以会对水有一定程度的污染,为叻解决这个问题采取对氯仿-正丁醇的回收利用。在这个工艺中基本上没有废气污染,同时废渣可以发酵生产香菇醋具有很好的利用價值和经济价值。
拟建工厂在整个生产工艺中采用比较成熟的水提醇沉提取法进行提取多糖,然而生产中所用的水、乙醇等都能回收利用;对于所用的乙醇采用精馏对其提取,并再次用于香菇多糖的提取中提取香菇多糖后的残渣,可以对这些残渣进行发酵生产香菇醋以获得更好的经济利益。因此本生产工艺无“三废”排放,可实现清洁生产
本厂采用水提醇沉法制取香菇多糖,并将所用的乙醇进荇回收再利用处理根据实际情况,设计包括以下几个过程:粉碎过程提取过程,分离过程发酵过程,精馏过程以及其它辅助过程等本设计任务重点是酒精精馏过程。因此下面主要介绍一下精馏塔布置情况。
由于精馏过程的主要设备是精馏塔精馏塔属于露天式。車间为两层楼结构长为20m,宽为6 m高为14.1 m,一层高为7 m二层高为7.1 m。精馏过程设有冷凝器和再沸器及储罐等其它设备。
结合生产流程图、车間立面图、车间平面图可以看出生产设备与生产流程的关系表现出车间的面积与空间、生产管理与操作条件及各工段的联系。
本车间还具有以下特点:
(1) 辅料车间与使用设备靠近
(2) 按流程要求,为了减少动力消耗提高了醛塔的位置,换热器安装
位置稍高也节省叻动力消耗。
(3) 互相联系的设备在保证正常运行必须的间距的条件下,彼此可以
(4) 较合理的安排厂房的出口通道和楼梯的位置。
(5) 各设备统一安排排列整齐,有足够的操作空间符合工艺流程的
车间布置图,分平面布置图和立面布置图图上标出了各主要设备嘚定位无缝管开孔尺寸及开孔间距;图上标有轮廓线、楼梯等位置。
三、工艺计算及设备选型
3.1 设备工艺计算及选型
3.1.1 提取罐的计算及选型
设笁作300天则可知每日产量约为1.667t/天,按提取率为7%计算每次投料约为10t。提取过程的温度为90℃料液比为1:20,所以可知加水量为 m水=20×kg
因为提取中主偠含有水,则溶液密度可按水密度来计算;则
由于为间歇式操作里面保持90℃恒温提起,其中需要的热量为可用下式计算:
在提取时里媔主要是大量的水,所以比热容近似可按水的计算C=4.2 kJ/mol·K;
所以提取罐的体积为3m3 ,设计选用20个提取罐无缝管开孔尺寸及开孔间距如下表:
公稱体积 实际体积 加热面积 加料口直径 外形无缝管开孔尺寸及开孔间距
搅拌速率 排出口直径 质量 配套电机
3.1.2 蒸发器的计算及选择
蒸发设备在结構上必须有利于过程的进行因此,选用和设计蒸发器设备时应考虑以下几点:
1)尽量保证较大的传热系数
2)要适合溶液的一些特性如黏度、起泡性、热敏性、溶解度随温度变化的
5)能排出溶液在蒸发过程中析出的结晶体
6)能方便地清洗传热面
综上所述,选取了单效蒸发過程计算如下:
在蒸发器中,从溶液中蒸发出的水分可由一般物料衡算方程解出即
F—溶液加料量,kg/h
W—水分蒸发量kg/h
x0,x—料液与完成液嘚质量分数%
在蒸发器中所消耗的热量主要是供给发生二次蒸发所需的潜热,除此之外还要供给溶液加热至沸点及损失于外界热量,所鉯蒸发量由以上三者之和决定可以通过热量衡算求得;
由上式可以计算计算热蒸汽的消耗量:
假设加热蒸汽和二次蒸汽都在冷凝温度时排出,则(I-C?)与(i- Ct1)分别为加热蒸汽和二次蒸汽的蒸发潜热所以上式可简化为:
式中:C—溶液的比热容,kJ/mol·k
D—加热蒸汽的消耗量kJ/h
I—加热蒸汽嘚热含量,kJ/mol
i—二次蒸汽的热含量kJ/mol
R—加热蒸汽的蒸发潜热,kJ/mol
r—二次蒸发的蒸发潜热kJ/mol
t0,t—溶液最初温度与最终温度(沸点)K
由于多糖含量为0.35%
所以传热面积:A=Q/KT
加热室主要无缝管开孔尺寸及开孔间距:选用Ф15mm×3mm,长为1m的不锈钢管作为加热管则管数为:
加热管按正三角形排列,则管束中心线上的管子数约为:
取管心距S为50mm取管束中心线上最外层的中心至壳体内部的距离b′为1.5d0,则极热室直径为:
循环管无缝管开孔尺寸及开孔间距计算:根据经验循环管的截面积取80%的加热管总面积,即π循环管总面积为:f=0.8nd02=0.8?38?0.785?(15-3)2=0.
分离室无缝管开孔尺寸及开孔间距計算:取分离室高度为1m假设蒸发时的真空度为-0.08MPa,相当于绝对压强的20KPa二次蒸汽的密度ρ为0.131kg/m3,则二次蒸汽的体积流量为:
取允许蒸发体积強度为VS,y=1m3/m3·s则:
表4.2外循环蒸发器主要无缝管开孔尺寸及开孔间距表
加热管 加热室 分离室 循环管
规格 长度/m 根数 直径长度/m 直径高度/m 直径
醇析过程主要是将水提后的多糖溶液进一步进行醇析提取,已得到纯度较高的多糖醇析过程主要在常温下进行操作,因为乙醇容易挥发温度過高会使乙醇大量挥发而产生浪费,并且高温操作也会带来危险
由于整个过程为间歇操作,按照任务量可知每次进料为2000kg含糖量为0.35%,经過蒸发器蒸发浓缩后浓度达0.1%可计算出每次投入醇析罐的量为:
由于加入的糖溶液中99%为水,则溶液密度近似可按水密度计算则:
按照物料衡算可计算得到加入95%乙醇的体积,计算如下:
所以每次加入95%乙醇的量为2 m3。
因为可按体积加和性来计算所以可近似认醇析时的体积为2 .7m3。
取装填系数为:0.85
设计选用三个提取罐取其壁厚为20mm,材料为20R(GB6654);
3.1.4 脱蛋白罐设计计算
脱蛋白过程主要是为了使多糖里含有的蛋白类物质脫除掉因为蛋白存在将对多糖的保健及医疗效果有较大影响。在脱蛋白过程中按照1:1的物料与氯仿-正丁醇的比例混合脱除脱除温度在常溫下进行。
(1)脱蛋白罐体积计算
加入的过滤后的多糖经过与水1:10溶解后加入到脱蛋白罐则加入体
取装填系数为:0.82
(2)脱蛋白罐材料选择
設计选用三个提取罐,取其壁厚为10mm材料为20R(GB6654);
3.1.5 干燥器的计算及选择
设计处理的多糖液体含水量为85.7%(湿基),环境温度t0=20℃相对湿度为80%,加热蒸汽的压力为0.8MPa进风温度t1=160℃,排风温度t2=80℃产品的含水量为2%。
根据t0=20℃相对湿度为80%,在I—H图上查得
根据计算求得空气在20℃时比容γ0=0.87m3/kg幹空气
因为在运行中有设备的热量损耗这里设定热量损耗为8%,则
所以可选择喷雾干燥器型号为:PD-2型,其主要技术参数如下表4.3: 表4.3 喷雾幹燥器主要参数表
型号 水分蒸发量/kg 所需功率/kw
① 储罐(Ⅰ)的用途是用来暂存原料主要起到缓冲作用然后送入下一步处理。
设计按一天提取的任务量来计算则所需要的体积为:
罐实际容积:V实=10m3
计算容积为10m3,储罐内径为2000 mm罐壁高度为:3185mm,拱顶高度为:260mm总高:3445mm,拱顶厚度:5.5 mm
钢与玻璃烧结液位计(HG21606—1993)
其适用范围:钢与玻璃烧结液位计用于观察化工、石化、医药等。
使用温度:0~180℃
其储罐主要参数见下表4.4(a)
表4.4(a)提取后原料储罐主要参数表
②储罐(Ⅱ)的用途是存储乙醇
本储罐标准系列的设计压力为常压设计温度为0℃≤t≤200℃,公称容积Vg为0.1~8m3
所以根据乙醇储罐的大小可选择储罐型号为:HG5-,其主要参数如下表4.4:
表4.4(b) 乙醇储罐主要参表
4.2 主要设备工艺计算及选型
4.2.1 精馏过程原理和條件
精馏是多级分离过程即多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全分离以分别获得接近纯组分的操作。 利用t-x-y相图可以对精馏原理作具体的分析说明。
如图4.1将组成为xF温度为tF的混合液加热到t1,使其部分气化并将气相与液相分开,可得到气楿组成为y1液相组成为x1产品。
图4.1 多次部分汽化和冷凝的t-x-y
理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分多次部分冷凝在气相中鈳获得高纯度的易挥发组分,但因产生大量中间组分而使产品量极少且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程囷部分冷凝过程有机结合而实现操作的
如下图4.2所示为一精馏塔。下面由加热釜(再沸器)供热使釜中残液部分汽化后蒸汽逐板上升,塔中各板上液体处于沸腾状态顶部冷凝得到的馏出液部分作回流入塔,从塔顶引人后逐板下流使各板上保持一定液层。上升蒸汽和下
降液體呈逆流流动在每块板上相互接触进行传热和传质。原料液于中部适宜位置处加入精馏塔其液相部分也逐板向下流入加热釜,汽相部汾则上升经
各板至塔顶由于塔底部几乎是纯难挥发组分,因此塔底部温度最高而顶部回流液几乎是纯易挥发组分,因此塔顶部温度最低整个塔内的温度由下 向上逐渐降低。
图4.2 精馏塔中物料流动示意图
精馏操作分析可知为实现精馏分离操作,除了具有足够层数塔板的精馏塔以外还必须从塔顶引人下降液流(即回流液)和从塔底产生上升蒸汽流,以建立汽液两相体系因此,塔底上升蒸汽流和塔顶液体回鋶是精馏过程连续进行的必要条件
3.2.2 精馏操作对塔设备的要求
精馏所进行的是气(汽),液两相之间的传质而作为气(汽),液两相传质所用的塔设备首先必须要能使气(汽),液两相得到充分的接触以达到较高的传质效率。但是为了满足工业生产和需要,塔设备还得具备下列各种基本要求:
(1) 气(汽)液处理量大,即生产能力大时仍不致发生大量的雾沫夹带,拦液或液泛等破坏操作的现象
(2) 操作稳定,弹性大即当塔设备的气(汽),液负荷有较大范围的变动时仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。
(3) 鋶体流动的阻力小即流体流经塔设备的压力降小,这将大大节省动
力消耗从而降低操作费用。对于减压精馏操作过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度,最终破坏物系的操作
(4) 结构简单,材料耗用量小制造和安装容易。
(5) 耐腐蚀和不易堵塞方便操作,調节和检修
(6) 塔内的滞留量要小。
气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔板式塔為逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔浮阀塔,筛板塔穿流多孔板塔,舌形塔浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)筛板塔(1832年),其后特别是在本世纪五十年代以后,随着石油化学工业苼产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板如S型板,浮阀塔板多降液管筛板,舌形塔板穿流式波纹塔板,浮动喷射塔板及角钢塔板等目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛
筛板塔也是传质过程常用的塔設备,它的主要优点有:
① 结构比浮阀塔更简单易于加工,造价约为泡罩塔的60%为浮阀塔的80%左右。
② 处理能力大比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。
③ 塔板效率高比泡罩塔高15%左右。
④ 压降较低每板压力比泡罩塔约低30%左右。
① 塔板安装的水平度要求较高否则气液接触不匀。
② 操作弹性较小(约2~3)
③ 小孔筛板容易堵塞。
在泡罩塔的基础上发展起来的它主要的改进是取消了升气管和泡罩,
在塔板开孔上有浮動的浮阀浮阀可根据气体流量上下浮动,自行调节使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性塔板效率,压降生產能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏吸收以及脱吸等传質过程中。塔径从200mm到6400mm使用效果均较好。国外浮阀塔径大者可达10m,塔高可达80m板数有的多达数百块。
浮阀塔之所以这样广泛地被采用昰因为它具有下列特点:
① 处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加20~40%而接近于筛板塔。 ② 操作弹性大一般约为5~9,比筛板泡罩,舌形塔板的操作弹性要大得多
③ 塔板效率高,比泡罩塔高15%左右
④ 压强小,在常压塔中每块板的压强降一般为400~660N/m2
⑥ 使用周期长。粘度稍夶以及有一般聚合现象的系统也能正常操作
⑦ 结构简单,安装容易制造费为泡罩塔板的60~80%,为筛板塔的120~130%
根据工艺要求,本设计中選用浮阀塔
3.3 精馏塔工艺设计计算
3.3.1 精馏塔的物料衡算
根据任务可知,年产酒精是1800吨按每年150天计算,则平均产量为
产物浓度(酒精)95%(v)而换算为质量浓度为93.9%;
进料体积浓度为70%, 换算为质量浓度为67.2%;
由《T-X-Y》图可知当xF=0.445时,乙醇—水溶液的泡点为80.05℃在品均温度为(80.05+30)/2=55.03℃下,查文献[17]附录查的乙醇与水的相关物性参数为:
比较水与乙醇的摩尔汽化潜热可知系统满足衡摩尔流假设,则: 加料液的品均摩尔热容:
加料液的平均汽化潜热:
3.3.2 理论塔板数的计算
查文献[17]可知乙醇-水溶液气液平衡数据作t-x-y图
图4.3 常压下乙醇-水溶液的t-x-y图
图4.4 常压下乙醇-水溶液的x-y图
(2)由平衡数据作得x-y图,求得最小回流比
因为乙醇-水溶液的x-y曲线是非正常曲线所以只能用图解法求得最小回流比,方法是过xD点作与x-y相切的直线直线交于y轴(0,0.27)求得直线的斜率k,由此可以得到k=0.66; 所以Rmin=0.66, Rmin=1.9 Rmin+1
则精馏段操作线方程为:
则提馏段操作线方程为:
(3)逐板计算法计算理论板数
根据乙醇—水体系的相平衡数据可计算出相对挥发度,结果如下: 当x>0.7y>0.755时,a=1.29;
已知塔顶y1=xD=0.858按逐板計算方法可算:
从第二块板上升的汽相组成:
从第三块板上升的汽相组成:
从第四块板上升的汽相组成:
从第四块板下降的液相组成:
从苐五块板上升的汽相组成:
从第五块板下降的液相组成:
从第十三块板上升的汽相组成:
从第十三块板下降的液相组成:
所以求得理论板數为20块,加料板载第十二块
所以,由奥康奈尔关联式:ET=0.49(α μl)-0.245可得塔板效率为:
所以在第21快板加料(由上向下数)
由文献[20]可知除沫器的適宜气速为
(1)塔顶蒸汽出口管径
因为阀孔气速umax可以达到7.8m/s,所以取蒸汽速度uD=10m/s则管径为
由于靠重力回流,所以选用回流液流速为uR=0.3m/s则管径
3.4 精馏塔机械强度设计及校核
筒体与封头材料选用20R,群做材料选用Q235-A材料的有关性能参数如下:
3.42 按计算压力计算筒体和封头的厚度
封头采用標准椭圆封头:
加上壁厚附加量C=2mm,并圆整还应考虑刚度、稳定性及多种载荷等因素,取筒体、封头和裙座的名义厚度Sn均为10mm则Se=Sn-C=10-2=8mm。
3.4.3 塔的质量载荷计算
查的DN800mm厚度为10mm得椭圆封头质量约为73kg,则:
由资料可查的浮阀塔盘单位质量为75kg/m2
3.4.3.3 人孔、法兰、接管与附属物质量
'为封头保温层质量,保温层材料为复合硅酸盐厚度为100mm。 m03
HF—扶梯高度为13m;
qF—笼式扶梯的单位质量,为40kg/m;
3.4.3.6 操作时塔内物料质量
3.4.3.8 全塔操作质量、全塔最小质量及最大质量
3.4.4 塔的自阵周期计算
3.5 全厂附属设备选型 3.5.1 换热器的选择
循环冷水入口温度:25℃出口温度:40℃ 料液入口温度:100℃,出口温度:30℃ 定性温度:对于一般气体和水等低粘度流体其定性温度可取流体进出口温度的平均值,故壳程混合气体定性温度为: T=100+30/2℃=65℃
混合液体在65℃下嘚物性参数如下(近似按水的计算):
根据公式Q=m1cp1Δt1可计算出需要的热量Q则:
由于壳程气体的压力较高,一般选用较大的K值查资料可假設
故换热器结构无缝管开孔尺寸及开孔间距选择如下: ①管径和管内流速
选取Φ19mm×2.5mm较高级冷拔软热管(碳钢),取管内流速为1m/s ②管程数和傳热管数
可根据下式计算:nS=
其中:nS—单程管子数
V—管程流体的体积流量m3/s di—传热管内径,mm n—管内流体流速m/s
所以可得到:nS==7根
按单程计算,所需要的传热管长度为:L=
按计算结果可知单程时传热管过长,宜采用多管程进行操作则根据其换热面积可选择换热器型号为无缝管开孔尺寸及开孔间距如下表4.18:(U形管式换热器)
表4.18 U形管式换热器主要无缝管开孔尺寸及开孔间距表
公称直管无缝管开孔尺寸及开孔间距中心排管程流通面换热器管排列方
按照本设计的任务量,查阅资料可选择三足式离心机为过滤设备其应用最广泛,适应性强的设备可用于分离凅体10μm至数毫米粒径的颗粒,以及纤维状或块状的物料悬浮液的含固体量在5%~60%内都能很好的工作。
三足式离心机对物料浓度的变化物料過滤性能的变化适应性好,而且滤饼易于洗涤洗涤时间和洗涤水用量可随意调整,三足式离心机的分离因数为500~1000转鼓直径为300~2000mm。
所以根據其任务量查文献[16]可知,选择离心过滤机型号为:SS-200-N主要性能参数如下表4.19:
表4.19离心过滤机主要无缝管开孔尺寸及开孔间距表
配套电机功率外形无缝管开孔尺寸及开孔间距(长×
最大分离因数 机器质量/kg 制造厂
其任务量和提取后的任务量基本相同,则离心机型号为:SS-200-N主要
性能參数如下表4.20:表4.20离心过滤机主要无缝管开孔尺寸及开孔间距表
最大分离因数 机器质量/kg 制造厂
中间给料泵的特点: (1) 流量稳定; (2) 一般揚程高;
(3) 有些原料黏度较大或含固体颗粒;
(4) 泵入口温度一般为常温,但某些中间给料泵的入口温度也可以大于100℃;
(5) 工作时不能停车 选型要求:
(1) 一般选用离心泵;
(2) 扬程很高时,壳考虑用容积式泵或高速泵; (3) 泵的备用率为100% 扬程计算:
根据流量和扬程选择离心泵型号为:IS50-32-160,其主要参数如下表4.21;
表4.21离心泵主要参数表
转速 流量m/s 扬程m 效率 8 4.8 电机功率 轴功率 必须气蚀余量质量(泵/底座)
年产10万吨酒精厂车间设计引言 本設计的是以糖蜜为原料年10万吨酒精厂车间的设计众所周知,在2000多年前人类就开始酿造酒精。酒精生产技术进一步发展始于20世纪50年代50哆年来,酒精工业在许多专家、学者和工程技术人员的努力下取得了众多科技成果提高了酒精生产的技术水平,但总体发展势头平缓菦年来,在矿产能源日益枯竭和世界性能源危机的刺激下燃料乙醇作为一种绿色可再生能源而拔地而起,使发酵酒精工业呈现出前所未囿的快速发展历程古老的发酵酒精工业在能源领域找到了自己的位置。 酒精生产过程是将糖蜜原料预制成葡萄糖通过其与酵母发酵使其转化为含酒精混合物,再通过精馏分离制得乙醇的过程在理论上来说者这是个简单的过程,但是要想在一个大规模的水平上获得最大效率却需要依靠生物学和工程的结合。 随着经济的发展究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良,对于降低生产成夲乃至实现酒精的大规模工业化生产,解决能源危机都有着重大意义 第1章 绪论 1.1 本课题研究背景及理论与实际意义: 乙醇是一种优良的燃料,同时也是一种优良的燃油品质改善剂乙醇是燃料油的增氧剂,使汽油增加内氧燃烧充分,达到节能和环保的目的;乙醇具有极恏的抗爆性能调和辛烷值一般都在120以上,可有效提高汽油的抗爆指数;目前大规模的市场需求给酒精工业提供了空前的发展机会。生粅工程、节能技术和电子计算机等高新技术在酒精工业上的应用已使酒精工业的面貌发生了根本变化,给沉闷多年的酒精领域注入了新嘚活力现在无论是产品质量、生产工艺、环境保护还是自控水平和各项消耗指标,都有了重大进步使得原来生存发展空间狭小的酒精笁业重新焕发出很强的魅力及生命力。 随着社会的发展社会对燃料能源(石油、天然气、煤矿等)的需求越来越大,而燃料能源储量越來越少价格越来越低,人们迫切需要找到一种新的可再生能源代替现有的燃料能源其中,最受欢迎的是燃料酒精 酒精工业与农业也囿十分密切的联系。酒精工业从农业获得原料农业需要酒精来制备农药。酒精工业的下脚料——酒糟经过适当的处理后是良好的饲料或肥料而且,酒精工业是唯一能利用败坏粮食原料并将它转化成优质产品的工业部门。酒精生产是农业原料深度加工和综合利用的一条偅要途径 1.2国内外的发展概况: 目前,国外燃料酒精生产及消费量最大的国家是美国其次是巴西、俄罗斯、加拿大等。美国已有50多套燃料酒精生产装置其中年产量最高的为70万吨。巴西制定并实施了酒精代替石油的“国家十年计划” 处于领先地位 我国年生产酒精350万吨,僅次于美国、俄罗斯和巴西居世界第4位。国内燃料乙醇的研究开发已引起科技界的广泛关注,政府已将可再生能源的研究开发列为国镓发展计划目前已在黑龙江、山东、河南、吉林、安徽建成大型燃料酒精厂。特别是年产50万吨酒精的山东九九公司采用无蒸煮无糖化一步发酵法生产燃料酒精的新工业开创了酒精工业的先河,为我国酒精发酵工业开创了新的一页 目前酒精生产存在的主要问题: 1.酒精生產的原料主要还是粮食(玉米),存在着与民争粮争地的问题 2.生产过程中能耗过大,尤其是蒸煮和蒸馏过程中能耗特别高。 3.酒精的生产还受到土地资源和水资源的限制 4.三废处理的成本高,处理一吨废水的成本就高达1000元 5.酒精发酵的强度问题,应提高 设计依据: 依据安徽笁程大学机电学院生物工程专业毕业设计大纲。 设计原则: 一、设计工作围绕着工厂现代化建设力图能使设计的工厂具有前瞻性,开创性能在原来基础上随着时代发展而升级。 二、对于自己来说论文设计能考察自己到目前学到的东西,并且将其综合运用综合分析,將知识运用到实际的工作中去为以后的学习和工作打下一定的基础。 三、设计按照设计任务书进行尽量符合任务书的要求,各种计划進程在任务书的可控范围内 四、工厂充分考虑现今的一些技术,设备以及设计先进理念,尽量做到人性化环保化,为员工的工作和苼活做出合理的安排使工作效率达到最佳。 五、设计尽量贴近实际并且努力使其经济效益最大化,在各种设备选型中合理考虑性价仳和地区特性,不盲目追求新设备新生产线。 设计范围: 一、生产部门 1、生产车间 设计内容包括发酵车间蒸馏车间等,并对其有关的物料热量,用水进行计算 2、辅助车间 辅助车间有仓库(原料仓、成品仓,废品仓)污水处理站等。 二、设计图纸 图纸包括工厂整体布置生产车间布置图,重
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