山东轻工业学院2012届本科毕业设计
Q=Gpcp(t1‘-t2’) =(50×1000×0.75×1.30 +12.36×1000)×2.38×(120-35) =12362553KJ 冷却用水量为:
G=12362553/【4.1868×(30-20)】=295275kg=295.27t 糖液量:Gp(kg)
糖液比热容:Cp(kJ/kg.℃ ) 糖液温度:t1‘,t2’(℃) 水的比热容:C(kJ/kg.℃) 冷却水温度:t1,t2(℃) 单周期需水量:G×2=590.55t
考虑到冷却水可以循环利用按照2%的耗用率计算:G×2×2%=11.81t 则全年需要的冷却水总量:G2= G×2×2%×150=1771.6t (2)清洗转化罐需要水量
每天冲刷体积为50m3的转化罐2个,每个用水2t,则每天转化车间用水量G4=2×2=4t/d
综上所述转化车间全年用水总量为:全年灭菌后冷却用水1771.6t,清洗用自来水1200t。
每天用水量为:2971.6 ÷300=9.9t/d,循环冷却水5.5t/d,清洗用自来水4t/d。
总的蒸汽用量:6.18×2×150=1854t,则每天蒸汽用量为:6.18 t/d 转化车间设备:转化罐容量50m3,投料系数75%。
6.3、过滤、脱色及脱盐车间
a.所需过滤机的台数
过滤采用板框式过滤机,助滤剂加量按8%计,单台机填装滤渣按0.7吨计,每天拆装过滤机的次数为: x=(44.87+12.36) ÷(1.0÷8%)= 4.6 取5批。单机操作周期按4小时计,需要的过滤机数量为: 5÷(24÷4)=0.83,取过滤机1台。
b、过滤机用水量计算:过滤机1台,每台每天冲刷两次,用水量3t,使用时间1.5h,则用水量 为:G5=3×2×1= 6t/d c、脱色罐的个数:
脱色罐体积按20m3计,填充系数80%,单罐操作时间按4小时计,日操作脱色批数为: (44.87+12.36)÷(20×80%)=3.58 ,取4批。 则需要的脱色罐的数量为:4÷(24÷4)= 0.67 ,取1个。 d、转化醪液升温脱色所需的蒸汽量:
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脱色温度80℃,日需蒸汽量
Q2=(44.87+12.36)×0.91×(80-35)÷(656.3-100)= 4.21t/d 升温时间10小时,每小时用汽量: Q2,= Q2÷10=0.42t/h
综上所述:过滤及脱色车间每天需要的水量为:6t,需要的蒸汽用量为:4.21t 车间设备:板框过滤机 1台,脱色罐体积按20 m3计,填充系数80%,1个。 e.脱盐
本次设计采用离子交换脱盐(H+型和OH-型树脂),四根不锈钢离子交换柱串联,每根5m,总长20m。
6.4、分离、 浓缩车间
a、分离:转化完成后,经过滤脱色工序,转化醪中海藻糖分数为19.5%,麦芽糖的分数为10.5%,需要通过模拟移动床将海藻糖和麦芽糖分离开,分离后海藻的浓度达到50%,由于转化醪液为44.87t/d,而工作量为15t的模拟移动床每天工作时间为20小时,分离一个批次用时10小时,其余4小时用于设备维护: 所需处理的批数:44.87÷15=2.99,取3批。 所需模拟移动床的个数:3/(20÷10)=1.5,取2个。 即选用2个15t的模拟移动床。
b、浓缩:浓缩是将离交液进行减压蒸发,浓缩罐压力为-0.08~-0.095MPa,考虑到蒸汽的利用效率,浓缩设备可选用三效浓缩设备(三效蒸发器)。浓缩过程中往往会形成大量泡沫上浮,造成跑料,此时要打开进气阀门(或进料阀门),做一、二次破真空操作,即可稳定。浓缩过程中要经常检测浓缩液的浓度,防止浓缩过头、麦芽糖在浓缩罐内结晶,要注意经常向浓缩锅中补料,防止蒸汽换热器发生干烧现象,造成换热管堵塞。
起始浓度按50%计,浓缩达到浓度按90%,日浓缩负荷为: (44.87+12.36)×19.5%×(1÷50%-1÷90%)= 9.92 t 日浓缩时间按16小时计,浓缩设备的工作能力为: 9.92÷16=0.62t/h
蒸发1吨水消耗蒸汽0.3吨计,日消耗蒸汽量: Q3=9.92×0.3=2.98t/d
6.5 结晶,分离
结晶:浓缩结束后,浓缩液到结晶罐中结晶,结晶浓度大于50%,然后进行离心分离。
离心分离:结晶结束后,用离心机将晶体和母液分离,分离过程中用冷水清洗晶体,除去晶体表面杂质,本工艺采用连续连续离心分离设备。
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离心按每天16个小时计,分离能力需要: (44.87+12.36)×30%÷50%÷16=2.15 t/h
6.6 干燥及包装
a.干燥
本工段是将结晶工段离心分离得到的重结晶湿晶体在流化干燥床中干燥,干燥温度小于80℃,离心分离湿结晶含水大约10%,干燥至含水小于1%,该机由振动电机驱动,以某一固定频率、沿一定方向做周期振动,粒状葡萄糖酸钠在机内呈流化状态,与热风充分接触,完成传质传热的过程,达到干燥的目的。 b.包装,标志,贮存及运输。
(1)本产品用纸箱做外包装,内包装采用药用塑料瓶,每瓶净重1kg,允许误差±20g。
(2)每批产品出厂前都应附有质量合格证书,内容包括厂名称、批号、生产日期、净重、检验代号等。
(3)运输过程中应注意防潮,贮于阴凉、干净、通风良好的库房内,不宜露天堆放。
(4)在贮藏运输过程中,不得与有色、异味物质混装、混运或一起堆放。
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表6-1 海藻糖生产车间各步工艺用水用汽及原料用量一览表
车间名称 自来水用量t/d 循环水用量t/d 用汽量t/d 原料量t/d 配料车间 转化车间 33.41 4 5.9 2.89 3.3 6.18 4.21 2.98 13.46 活性炭 过滤及脱色车间 6 分离及浓缩车间 干燥及包装车间
表6-2 海藻糖生产车间各步设备选型一览表
设备名称 配料罐 规格型号 60m3, Φ3800×5290,锥底,常压 材质 304 功率 5.5 数量 1 转化罐 50m3, Φ3100×6200,上下椭圆封头 304 55 2 板框过滤机 脱色罐 两个型号一个备用 20m3, φ2040×6120,上下椭圆封头 1:1 锥底 下面斜角为15度 聚苯烯酰胺 304 7.5 2 1 离子交换柱 模拟移动床 贮罐 离心机 流化干燥床 循环水系统 包装机 φ120×500 15t 1:1 平底 304 304 4 2 1 1 1 1
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第七章 辅助部门及公用系统
7.1工厂运输 7.1.1厂外运输
厂外运输由公司统一调配。
7.1.2厂内运输
厂内运输主要是指车间外厂区的各种运输,本项目需增加以下运输工具: ⑴电瓶叉车:1辆 ⑵平板手推车:2辆
7.1.3车间运输
⑴垂直运输:电梯两袈,垂直输送带等; ⑵水平运输:带式输送机、手推车。
7.2机修车间
机修车间的任务是维修保养所有设备,公司已配备相应的维修设备,如砂轮机、电焊机、台虎钳,考虑本车间规模较小等原因,为减少成本,本车间不设专门的机修车间,维修任务有本公司的机修本门完成。
7.3给排水、供电、供汽 7.3.1给水系统
全厂由工业区供水网提供,项目生产全年用水为 万m3,包括生产用水、生活用水、冷却用水、厂区灌溉用水等。其中生产车间用水要符合饮用水要求。
7.3.2排水系统
生产车间内,排水明沟为250×200mm,坡度为2%,车间地坪坡度为1%。 废水经污水处理站后排放:室外排水采用清浊分流,厂区下水管采用混凝土
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