6.1.9发酵罐支座的选择
对于75 m3的发酵罐，由于设备重量较大，应选用裙式支座。
6.2种子罐的选型
种子罐的选型同发酵罐，采用机械搅拌通风发酵罐。
6.2.1种子罐容积和数量的确定
（1）种子罐容积的确定：接种量按10%计算，则种子罐容积V种为：
V种=V总×10%=230×10%=23 m3 式中：V总——发酵罐总容积（m3）。
（2） 种子罐个数确定：种子罐与发酵罐对应上料。发酵罐平均每天上13罐，
需种子罐13个。种子罐培养20h，辅助操作8~10h，生产周期约25h，因此，种子罐13只就足够。
6.2.2种子罐主要尺寸确定
种子罐仍采用几何相似的机械搅拌通风罐。H/D=2/1，则种子罐总体积：
??2V封?V筒?；简化计算方程如： V总V’总=2×п×D3/24+0.785D2×2D=23m3 整理后，1.57D3?0.26D3?23 →D=2.325m 圆整到推荐的系列尺寸，取 D=2.4m-2400mm 则：H=2D=2×2.4=4.8m 查相应表得封头高：H′封=650mm
罐体总高：H′罐=2 H′封+H′简=2×650+5300=6600mm
查表选取椭圆封头直边高度：hb=40mm，S封=6.52 m2，V封=2.00 m3
圆筒容量：V′简=0.785D2×2D=0.785×2.42×2×2.4=21.7 m3 不计上封头容积：V′有效=V′封+V′简=2+21.7=23.7 m3
校核种子罐总容积：V′总=2 V′封+ V′简=2×2+2×21.7=25.7 m3 比需要的种子罐容积23 m3大，可满足设计要求。
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6.2.3种子罐型号确定
由上述计算，选用容积为30m3的机械搅拌通风式发酵罐作为种子罐。
6.3贮罐选型 6.3.1发酵成熟醪贮罐
根据化工原理贮罐类设计原则，便于计量和清洗，不宜多，一般不超过3支本设计根据生产规模的需要，选择1支发酵成熟醪贮罐。（采用蒸汽直接加热，装料系数取0.7）。
则有：V=m/ρ=2566.96÷1.05=2445m3/d， V总=V/η=2445÷0.7=3493 m3/d
分三班运做，则V每天=1164，取筒径高比H=2D，有：
V1=V简 +V封=0.785×D2×2D+ПD3÷24=1164， D=8.8m
取整D=9m，则H=2D=18m，V实 =1.57×93+0.13×93=1239.3>V1，满足要求。
6.3.2硫酸銨贮罐
按前计算，硫酸铵总量按对接种量质量比0.5%，得硫酸铵用量：G=0.35t/d， 流加硫酸铵溶液为40%，最终重度为5kg/m3。 （1）则每天用硫酸铵溶液体积为
V=0.35×103÷(40%×5)=175 m3
取η=70%，则有V总=V/η=175÷70%=250 m3
（2）计划硫酸铵溶液制备灭菌工作安排三班作业，每班配制硫酸铵溶液，占全天使用量的1/3，则每支罐体积为
V1=V总/3=250÷3=83.3m3
（3）灭菌所需热量由内列管提供。取H=2D，有：
V1=2×0.785D3+πD3/24=83.3 m3 ?D?383.3/1.7?3.66m 圆整到推荐的系列值，取D=3.8 m，H=7.6 m
则V实=1.57×3.83+0.13×3.83=93.3 m3>V1，满足要求。 （4）材料的选择
根据硫酸铵的浓度、温度及腐蚀性，本设备选用不锈钢制作。
其他设备都作为辅助设备要根据生产能力，按物料衡算结果进行选型。现将
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发酵车间所选设备结果见表5：
表5-1 年产10万吨柠檬酸工厂糖化、发酵车间设备一览表
序号 1
设备名称 发酵罐
规格与型号 公称容积200 m3，
Φ5000mm
2
种子罐
公称容积30 m3，
Φ2400mm
3
预过滤器
JLS-Yu-045
40
金属镍
13
A3钢
台数 40
材料 1Gr18Ni9Ti钢
备注 专业 设备 专业 设备 专业 设备
4
蒸汽过滤器
JLS-F-035
40
金属镍
专业 设备
5
金属过滤器
JLS-045
40
金属镍
专业 设备
6
液化醪泵
IS80-50-200
1
机体铸铁
通用 设备
7
硫酸铵溶液输送泵
IS80-50-200
1
机体铸铁
通用 设备
8
种子液输送泵
IS80-50-200
13
机体铸铁
通用 设备
9
发酵醪液输送泵
IS80-50-200
13
机体铸铁
通用 设备
10
自来水输送泵
IS80-50-200 V=93.3 m3 V=367.2 m3 V=6 m3
V=12 m3
1
机体铸铁
通用 设备
11 12 13 14
硫酸铵贮罐 发酵醪贮罐 调浆桶 液化维持罐
1 1 2 1
1Cr18Ni9Ti钢 1Cr18Ni9Ti钢 1Cr18Ni9Ti钢 1Cr18Ni9Ti钢
非标准设备 非标准设备 专业设备 专业设备
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7.水电平衡
7.1全年用水量计算
7.1.1生产用水
①料用水
每个发酵罐装液量为8.22t，共40个发酵罐；发酵罐的接种量10%，种子罐13个，装液量为发酵罐10%为3.29t。每年共有144个发酵周期，则用水量为： G1=(8.22×40+3.29×13)×144=53506.08t/a ②罐清洗用水
每次清洗用水为1t，种子罐、发酵罐、转化罐共54个罐的清洗一般是在放料结束后进行，清洗用水量为：
G2=每次清洗用水量×罐数×发酵周期数=1×54×75=4050/a ③过滤机清洗用水
每次使用过滤机为80台，一个发酵周期使用两天，每次冲洗一次，每次用水1.5t，总用水量为：G3=80×1.5×140=16800t/a ④其他用水
包括冲洗地面、管道冲刷、洗滤布及其他设备的定期清洗。按每天用水10t算，则总用水量为：G4=每天用水量×330=10×330=3300t/a
生产总用水量：G=G1+G2+G3+G=27867.75+4050+16800+3300=52017.75t/a
7.1.2锅炉用水
q=蒸汽产率×蒸汽损失率×蒸汽量×工作时间×生产天数 =1.15×1.25×2t/h×6h/d×300=2587.5t/a
7.1.3生活用水
w=2.5×25×(0.0015+0.0025)×12h/d×300=900t/a
全厂年用水量=生产用水+锅炉用水+生活用水=53506.08+2587.5+900=56993.58t/a
7.2全年用电量计算
7.2.1生产用电
1．电机
发酵罐等都有电机带动的搅拌轴，电机的功率为30kw。按40台计算，发酵
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罐上的电机每个发酵周期工作66小时，总用电量为： W1=电机数×工作时间×周期×电机功率
=40×66×144×30=11404800kwh
2．离心泵
生产过程中用到离心泵29台，每天平均工作两小时，功率为8.8Kw/h，则运输设备年用电量为： W2 =离心泵数×工作时间×天数×电机功率 =29×2×300×8.8 =153120 Kwh 3．空气压缩系统
空气压缩系统每个发酵周期内工作66小时，功率为100Kw，则空气压缩机的用电量为： W3=电机功率×工作时间×周期×空气压缩系统个数 =100×66×144=950400Kwh 4．板框过滤机
40台每个周期工作时间约为8小时，其额定功率为10Kw，则总用电量为: W4=过滤机个数×工作时间×周期×电机功率 =40×8×144×10=460800Kwh 5．降膜蒸发器
每次使用4台，每个周期工作时间约为8 小时，其额定功率为10 Kw，则总用电量为： W5=蒸发器个数×工作时间×周期×电机功率 =4×8×66×10=21120Kwh 6．真空干燥器
5台真空干燥器每个周期工作时间约为4小时，其额定功率为7.8Kw，则总用电量为：
W6=蒸发器个数×工作时间×周期×电机功率 =5×4×66×7.8=10296Kwh
7．W7其它耗电约为100000Kwh 则全年用电约为：
W= W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7
=11404800+153120+950400+460800+21120+10296+100000=13046536Kwh
7.2.2照明用电
车间内白天采用自然采光，只有在白天光线不足或夜班时用电照明。车间用电按规定为6w/(m2h)，故车间照明用电为4236m2×6w/(m2h)×10×330=83872800Kwh
7.2.3生活用电
生活用电量约为3000Kwh
则全厂年用电量：13046536+83872800+3000=96922336Kwh
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