内蒙古工业大学本科毕业设计说明书
本次设计所涉及到的过程效应热为溶解热。 4、Q5的计算
加热设备或冷却设备所消耗的热量Q5可按下式进行计算
Q5?∑Mc(t1-t0) (4-3)
式中：M—输入或输出设备的物料量，kg；
c—物料的平均比热容，kJ/ kg·℃； t1—基准温度，℃； t2—物料的实际温度，℃。
5、Q6的计算
设备向环境散失的热量Q6可按下式进行计算
Q6?∑A?T(tw?t0) (4-4)
式中：A—设备散热表面积，m2；
?T—设备散热表面与周围介质之间的联合给系数，W /(m2·℃)；
tw—散热表面温度，℃； t0—周围介质温度，℃；
?—散热持续的时间，s。
4.3.2比热容的计算
谷物的比热容
C谷物?0.01[(100?w)C0?4.18] (4-5)
式中：W?谷物含水量；
C0?绝对谷物比热容。
表4-1 各谷物含水量
谷物 淀粉
含水量% 14
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糊精 豆饼粉 酵母粉 淀粉酶
10 8 9 8
?100-14）C淀粉?0.01（?1.55?4.18?14??1.92 kJ/(kg?k)
?100-10）C糊精?0.01（?1.55?4.18?10??1.81) kJ/(kg?k)
?100-8）C豆饼粉?0.01（?1.55?4.18?8??1.76 kJ/(kg?k) ?100-9）C酵母粉?0.01（?1.55?4.18?9??1.79 kJ/(kg?k) ?100-8）C淀粉酶?0.01（?1.55?4.18?8??1.76 kJ/(kg?k)
4.3.3化合物比热容
Cp?A1?A210?3T?3?A3105T?2?A410?6T2?A5108T?3 （4-6）
表4-2 各化合物比热容
A1
A2
A3
A
A5
Cp(298K) (J/kg.℃)
CaCO3 (NH4)2SO4 KH2PO4 CoCl2 NaCl
104.516 103.554 144.515 82.069 45.940
21.924 280.746 38.954 6.724 16.318
-25.914 0 -35.522 -4.952 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
81.838 187.216 116.123 78.494 50.803
4.3.4其它各温度下化合物的比热容
以NaCl在398k比热容计算为例
Cp?A1?A210?3T?3?A3105T?2?A410?6T2?A5108T =45.94?16.318?10?3?398?3 =45.94 J/kg??C
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CNaCl?45.94/58.44?0.897 kJ/(kg?k)
4.4基本数据的计算
1、谷物比热容的计算
已知：淀粉含水量：14%，糊精含水量：10%，豆饼粉含水量：8%，酵母粉含水量：9%，淀粉酶含水量：8%。
根据公式4-5和表4-1求出所需谷物的比热容。
?100-14C淀粉?0.01（）?1.55?4.18?14??1.92 kJ/(kg?k) ?100-10）C糊精?0.01（?1.55?4.18?10??1.81 kJ/(kg?k)
?100-8）C豆饼粉?0.01（?1.55?4.18?8??1.76 kJ/(kg?k) ?100-9）C酵母粉?0.01（?1.55?4.18?9??1.79 kJ/(kg?k) ?100-8）C淀粉酶?0.01（?1.55?4.18?8??1.76 kJ/(kg?k)
3、化合物比热容的计算
已知：
MCoCl2?129.84 g/mol
M(NH4)2SO4?132.14 g/mol MKH2PO4?136.09 g/mol MNaCl?58.44 g/mol 单位换算：
CCaCO3?81.838?0.818 kJ/(kg?k)
100.09C(NH4)2SO4?187.216?1.417 kJ/(kg?k)
132.14CKH2PO4?116.123?0.853 kJ/(kg?k)
136.06CCoCl2?78.494?0.605 kJ/(kg?k)
129.84CNaCl?50.803?0.869 kJ/(kg?k)
58.443、其它各温度下化合物的比热容
根据NaCl在398k比热容的求取示例，求出相关温度下的化合物比热容，见表4-3。
表4-3不同温度下各化合物的比热容
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化合物 298 398 373 304
kJ/(kg?k)
CaCO3 (NH4)2SO4 KH2PO4 NaCl CoCl
0.818 1.416 0.853 0.867 0.605
kJ/(kg?k)
0.968 1.629 1.011 0.897 0.629
kJ/(kg?k)
0.941 1.577 0.981 0.890 0.624
kJ/(kg?k)
0.831 1.429 0.866 0.871 0.607
4、大豆油比热容计算
根据《日用化工理化数据手册》[1]，大豆油比热容见表4-4。
表4-4 大豆油比热容
t/?C
1.2 38.6 80.4 130.9
CP/(kJ/kg)
1.875 1.963 2.064 2.202
用内插法计算大豆油在298 K、398 K、373 K、304 K时的比热容。 例如：在298 K下
（38.6-1.2）/（38.6-25）=（1.963-1.875）/（1.963-Cp） 则：Cp?1.931 kJ/kg 计算结果如下：
表4-5 大豆油比热容计算结果
温度/K 298
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豆油CP/(kJ/kg?K)
1.930
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398 373 304
2.168 2.119 1.947
5、水的比热容
查《化工流体流动与传热》可知水的比热容见表4-6。
表4-6 水的比热容计算结果
温度/C 25 31 100 125
?
比热CP/(kJ/kg??C)
4.179 4.174 4.220 4.263
6、溶解热的计算
（1）已知
QCoCl2?18.3 kcal/mol Q(NH4)2SO4??2.37 kcal/mol QKH2PO4??4.85 kcal/mol QNaCl??1.18 kcal/mol g/mol MCoCl2?129.84 g/mol M(NH4)2SO4?132MKH2PO4?136.02 g/mol MNaCl?58.5 g/mol （2）计算
QCoCl2?18.34?4.1868/129.84?10?3?5.91?102 kJ/kg Q(NH4)2SO4??2.37?4.1868/132?10?3??0.752?102 kJ/kg QKH2PO4??4.85?4.1868/1366.02?10?3??1.49?102 kJ/kg QNaCl??1.18?4.1868/58.5?10?3?0.844?102 kJ/kg
4.5热量计算
每级罐的操作都分四个阶段消毒阶段，放气阶段、冷却阶段、发酵阶段，本次计算选择基准温度为25 ℃。
4.5.1一级种子罐
1、消毒阶段
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