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6.6管道的计算与选择
6.6.1进料管及排酒管
进料管与排酒管流量基本相等,设进料管与排酒管为相同管径。发酵罐有效容积为141.3m3,一般用时7h装满一个发酵罐,则进醪液速度为:
V流?V/T?329.5/(6?5000)?0.011(m3/s)
高粘度流体流速:0.5—1m/s,设发酵醪液流速为0.8m/s。则管径:
D?4V流/(?u)?4?0.011/(3.14?0.8)?0.33(m)
圆整后取管径为D=330mm。 校核:
u?4V流/(?d2)?4?0.011/(3.14?0.332) ?0.13(m/s)经检验符合要求,故此管可以采用。
6.6.2 CO2排出管及CIP清洗管
CO2排出管和CIP清洗管都设计在椭球形封头上,两管径设为一致。发酵罐需要经过碱洗、清水洗和消毒水洗三次洗涤。又设洗涤25min。消耗3m3的CO2。
则洗涤体积流量:
V洗?Q/t?3.0/1500?0.002(m3/s)
水的流速在1--1.5m/s之间,设洗涤水流速为1.3m/s,则管径为:
D?4V洗/(?u)?4?0.002/(3.14?1.3)?0.044(m)
圆整后取D洗=50mm 校核:
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u?4V洗/(?d2)?4?0.002/(3.14?0.052)?1.02(m/s)
经检验符合要求,故此管可以采用。
查《简明管道工业手册》,得出本设计中的不锈钢管规格、质量表管路标准: 管路标准 公称直径/mm 40 65 100 外径×壁厚/mm 45×3.5 76×4 108×4 理论质量/(kg/m) 3.6 7.15 10.03 6.7 清酒罐的尺寸设计
1个发酵罐的产品需3个清酒罐保存,每天能发酵4个罐,所以需要清酒罐12个,留3个备用,共9个。设清酒罐的填料系数Φ=92%。
V清?V发/3?280.08/3?93.36(m3) V总?V清/??93.36/0.92?101.5(m3)
设计清酒罐的H:D=2:1,即H=2D,圆形封头高为的D/4,则有:
V总??(D/2)2?2D?52.3
解及:D=4.01(m),H=8.02(m),圆整后取D=5m,H=9m。
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第七章 三废处理方案
7.1啤酒废水的产生与特点
啤酒生产工艺流程包括制麦和酿造两部分。二者均有冷却水产生,约占啤酒厂总排水量的65% ,水质较好的,可循环用于浸洗麦工序。
中、高污染负荷的废水主要来自制麦中的浸麦工序和酿造中的糖化、发酵、过滤、包装工序。其化学需氧量在500~40000 mg。除了包装工序的废水连续排放以外,其它废水均以间歇方式排放。啤酒厂总排水属于中、高浓度的有机废水,呈酸性,pH值为4.5~6.5,其主要污染因子是化学需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)和悬浮物(SS)。浓度分别为1000~1500,500~1000和220~440mg。啤酒废水的可生化性(BOD5/CODcr)较大,为0.4~0.6,因此很多治理技术的主体部分是生化处理。
7.2废水处理技术
目前,国内外普遍采用生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。
(1)好氧生物处理。好氧生物处理是在氧气充足的条件下,利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物,其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中)。这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题,因此处理成本较高。
(2)活性污泥法是具有代表性的好氧生物处理方法。活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法。具有投资省,处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后,与活性污泥(含大量的好氧微生物)混合,在人工充氧的条件下,活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物,而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。
7.3.节水技术
(1)加强管理。对厂用水进行调整、调查、在资金允许范围内,可在各工段安装水表,对操作用水系统进行统计,奖罚分明。
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(2)减少清洗对象。
(3)关闭不需的水。清洗管的前端可安装手动控制阀,以方便随时开关。 (4)引进原位清洗系统(CIP)由于自动系统控制,使水用量达最低限度。 (5)循环利用单一用途的排水。①回收凝结水作锅炉供水,蒸发器壳层内蒸汽冷凝水及喷雾干燥空气加热器的冷凝水较纯净,可作锅炉用水。省去软化步骤,还节约用水及能源。②循环的利用冷凝水,在啤酒工厂里,冷凝的二次蒸汽的冷却水和冷冻间冷藏器的冷却水用量较大。这些都是单一用途的水,可再循环利用。
7.4废气处理
(1)由锅炉排出这烟气
经旋风除尘器净化后,每小时除烟尘不高于150kg/h,由45m高烟囱排出,低于工业三废的排放标准(170kg/h以下)。
(2)热管技术在干燥塔余热回收的利用
热管是一种新型传热卡件,它具较好的导热性,可以在温差很小的条件下,高效的传热。
7.5.垃圾处理
工厂的各种垃圾中,如破损玻璃瓶等特殊废物一般为个别处理,其它一般垃圾根据情况变化委托公共卫生机构运出,烧掉处理。从卫生角度讲,垃圾堆防虫手段要完备。没有特定的垃圾贮存场,应密闭,经常撒杀虫剂以防止虫害的发生。但近年因使用化学合成树脂容器处理,给清扫、处理废弃物的社会机构带来困难,并关系到大气污染。因此,产生了新合成树脂容器处理方法,请参照废弃物处理条例。
工厂炉渣。堆积到与产品区较远的隐蔽地方,与附近砖厂合作,定时运走。
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锅炉排污系统。锅炉连续排污水经连续排污膨胀器,其二次蒸汽供除氧气加热用。锅炉定期排水直接排入排污降温池,其中废水排厂区下水道。
运煤出渣系统。运煤系统没有磁造、破碎、刮板输送机,出渣系统采用田盘出渣,配以翻斗胶轮推车送至渣场。
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