发布时间 : 星期五 文章功夫了得 年产8万吨酒精工厂设计 论文完整版更新完毕开始阅读a47c911d14791711cc79177c
年产8万吨酒精工厂的初步设计
—— —— —— 8.54×107 上升蒸
汽 热损失
— — — — 52691.72 累计 52691.765 累计 (R+1) (Pe+ P`) i2 5.46×107 Qn2 1.35×106 8.02×107 2.3 供水衡算
2.3.1 精馏塔分凝器冷却用水 对精馏塔分凝器热量衡算有：
'（R2+1）（P′+Pe）i2= W精馏CW（tH-tH3） 3W精馏分凝=[i2（R+1）(P′+ Pe)]/[C′W(t′H3－tH3) 精馏塔回流比R为3[17]
塔顶上升蒸汽热焓i2 =1163.2KJ/kg
冷却水进出口温度tH3、t′H3，取tH3=20℃，t′H3=85℃ Cw取4.04KJ/kg
则精馏塔冷凝器冷却用水为[5、15]：
W精馏分凝= 2.08×105kg/h
2.3. 2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水
成品酒精冷却使用20℃的河水，根据热量衡算，耗水量为[7、16]：
W成品=[P′CP(tP－t′P)]/[CW(t′H2－tH2)] C P为成品酒精比热容为2.90KJ/（kg·K）
、30℃ tP、tP为成品酒精冷却前后的温度，分别为78.3℃
'、40℃ tH2、tH2为冷却水进出口温度，分别为20℃
'Cw=4.04 KJ/（kg·K） 则成品酒精冷却水用量为： W成品=1.995×104kg/h
在杂醇油分离器内加入4倍的水稀释，则稀释用水量为：
W杂醇油分离=4 H=4×234.8=939.2kg/h
2.3.3 总用水量 蒸馏车间总用水量为：
W蒸馏部分=W精馏分凝+W成品+W杂醇油分=2.08×105+1.995×104+939.2=2.29×105（kg/h）
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年产8万吨酒精工厂的初步设计
表2-3 各部分用水量及总用水量
工艺
用水量（kg/h） 总计（kg/h）
稀释部分 1.115×105
发酵部分
451651.4 7.92×105
蒸馏部分
2.29×105
2.4 其他衡算
2.4.1 供汽衡算
由前面计算所得数据可知蒸馏工段蒸汽消耗：
D＝D1+D2
＝28218+25449.5＝53667.5（kg/h） 年耗蒸汽量为：
53667.5×24×250=386406000(kg)=386406(t)
该酒精工厂消耗蒸汽主要供给蒸馏工艺，因此其消耗量由蒸馏量和损失组成，蒸汽总损失取蒸馏工段蒸汽消耗量的4%，则锅炉需要蒸发量为：
53667.5×(100﹪+4%)=55814.2kg/h=55.8t/h
2.4.2 供电衡算
根据我国糖蜜酒精连续发酵工艺技术指标[9]，生产每吨酒精耗电约40度，据此估算酒精厂的用电[15。18]：
40×80000=3.2×106（度/年）=10666.7（度/日） 考虑到此值为估算值，所以乘以一个富裕系数为120﹪：
10666.7×120﹪=12800（度/日）=3.84×106（度/年）
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3 设备选型
3.1 发酵设备设计
采用连续发酵方式，根据物料衡算结果可知，每小时进入发酵罐的醪液体积流量为：157931kg/h，密度为1200 kg/m3
[14]
。
进入种子罐和1号发酵罐的醪液体积流量为W：
157931/1200=131.6m3/h
3.1.1 发酵罐容积和个数的确定
（1）发酵罐体积[2、10]。根据发酵罐现在的设备情况，从100 m3到500 m3，现在酒精厂一般采用300 m3，按照有关情况查找资料，本设计采用500 m3，取H=2D，h1=h2=0.1D D—为发酵罐内径，（m） H—为发酵罐高，（m）
h1、h2—分别为发酵罐底封头高和上封头高，（m）
发酵罐上均为标准椭圆形封头，下部为锥形封头，为了计算简便，假设其上下封头近似相同，则
V全=πD2H/4+2×[πD2(h1+D/6)]/4=500(m3)
D=6.31m，H=12.62m，h1=h2=0.631m 发酵罐的表面积 圆柱形部分面积：
F1=πDH=3.14×6.31×12.62=250.0m2
由于椭圆形封头表面积没有精确的公式，所以可取近似等于锥形封头的表面积：F2=F3=
π2D(D2)+h222
=π2×6.31×(6.312)+0.631=31.875(m)
222发酵罐的总表面积：F=F1+F2+F3=250+31.875+31.875=313.75m2 （2）种子罐个数的确定[2、10]：
为保证种子罐有足够种子，种子罐内醪液停留时间应在12h左右，则种子罐有效容积为：
V=131.6×12=1579.2（m3）
取种子罐装料经验系数为80﹪，则种子罐全容积为：
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V全=V/u=1579.2/80%=1974m3 取2000m3
每个罐的容积为500m3，则种子罐个数为：2000/500=4（个）
（3）发酵罐数量：
上面已经提到，本设计的发酵罐容积为500 m3的规格，设总发酵时间为48小时,设发酵罐数为N个，则发酵罐的有效容积 V有效=WT/N---公式(1)
V全容积×Ψ=V有效--------公式（2） 式中W—每小时进料量；
T—发酵时间； N—发酵罐数
根据经验值，一样取发酵罐填充系数为Ψ=80%，则可以得到： 500×80%=131.6×(48-12)/N,
计算得到：N=11.844个)，则本设计需要发酵罐N=12个 3.1.2 糖蜜储罐个数的计算
糖蜜储罐采用容积为 1000m3的规格：
15天的糖蜜量为：V=1114.8×15=16722 (t) 查得85Bx的糖蜜密度为1450 kg/ m3 则 V＝16722×1000/1450＝11532（m3） 设其装料系数为80﹪，则贮罐的全容积为： V糖蜜 ＝11532/0.8＝14415（m3） 14415/1000=14.415（个） ，取15个。
[3]
3.1.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 （一）、总的发酵热[2]：
Q=Q1－(Q2+Q3) Q1=GSq Q3=Fac（tW－tB）
式中 G—每罐发酵醪量（kg） S—糖度降低百分值（﹪）
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