沈阳化工大学学士学位论文 3基础恒算
为：
11620?98%×92=1781.73(KJ)(可忽略)
6?98%1.2?106 =333(kw)
3600每天运转6台，总制冷量： 333×6=1998(kw)
3.2.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算
年产2.2万吨商品味精，日产100%MSG68.75吨，选用25 m3强制内循环结晶罐，浓缩结晶罐操作周期24h，其中辅助时间4 h，每罐产100%MSG10吨，需结晶罐台数：
68.75=8.18(台) 取9台.
10?1.6式中： 1.6—每罐投入的晶种量(t) ⑴ 热平衡与计算加热蒸汽量：
每罐投入40g/dl的中和脱色液(俗称原液)23 m3，流加30g/dl母液32 m3，过程中加水6 m3，在70°C下真空蒸发结晶，浓缩3h，育晶17h，放料数量20 m3
热量衡算： ①来料带入热量：
进料温度35°C，比热3.5 KJ/(kg·°C)。
Q来料 =(23×1.16＋32×1.13)×3.5×35×103=7.7×106 式中 ：1.16—脱色液浓度(g/dl) 1.13—母液浓度(g/dl) ② 加水带入热量：
Q来水=6×4.18×35×103=8.8?105(KJ) ③ 晶种带入热量： MSG比热容1.67 KJ/(kg·°C) Q来晶=1600×1.67×20=5.3×104(KJ)
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④ 结晶放热：
MSG结晶热为12.7KJ/mol
(10?1.6)?106?12.7Q晶热==5.7?105(KJ)
187⑤ 母液带走热量：
分离母液12 m3，折算为相对密度1.26时15t，比热容为2.83 KJ/(kg·°C).
Q=15×103×2.83×70=3.0?106(KJ) ⑥ 随二次蒸汽带走热量：
Q二蒸=?23?32?6?20??2626?106?1.077?108(KJ) 式中： 20—结晶罐放罐时的结晶液量(m3) 2620—70°C蒸汽焓(KJ/kg) ⑦ 随结晶MSG带走热量：
Q出晶=10×103×1.67×70=1.17?106(KJ) 需外界供给热量：
Q=(Q母＋Q二蒸＋Q出晶)－(Q来料＋Q来水＋Q来晶＋Q晶热)=(3.0?106＋1.077×108＋1.17×106)－(7.7×106＋8.8×105＋5.3×104＋5.7×105)=10.3×107(KJ) 计算蒸汽用量：
每罐次用蒸汽量： 热损按5%折算，通蒸汽为0.2mPa(表压)
9.5?107 D==45830(kg/罐次)
(2717?535)?0.95式中：2171—0.2 mPa(表压)下的蒸汽焓(KJ/kg) 535—0.2 mPa(表压)下的凝结水焓(KJ/kg) 每罐浓缩结晶器时间20h.每小时耗蒸汽高峰量：
45830=2292(kg/ h) 209台罐(实际是8.18台)同时运转，高峰用蒸汽量： 8.18×2292=18759(kg/ h) 每日用蒸气量：
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8.18×18759=153448.04(kg/ d)=153.4(t/d) 每小时平均用蒸汽量：
153.4
=6.39(t/h) 24
⑵ 冷却二次蒸汽所消耗冷却水量： ① 二次蒸汽数量，即水蒸发速度：
23?32?6?20=2.05(m3水/h)
20② 冷却水用量：
使用循环水，进口温度30°C，出口温度45°C，70°C水蒸汽焓2626.8(KJ/kg)，需冷却水量(W)
2.05?103?(2626.8?45?4.18) W==80000(kg/h)=80(t/h)
(45?30)?4.189台罐高峰用水量 80×9=720(t/h)
全日用水量： 80×20×8.18=13088(t/d) 平均用水量：
13088=545.3(t/h) 24为了保证循环水温度不低于30°C，需加二次水。
3.2.6 干燥过程的热量衡算
分离之后湿MSG含水2%，干燥后达到0.2%，进加热之空气为18°C，相对湿度
? =70%，通过加热器使空气升至80°C，从干燥器出来的空气为60°C。
年产2.2万吨商品味精，日产湿味精=4.38(t/h).
68.7570.15=70.15(t)两班生产，即：
1?0.021670。15?2%?68.75?0.2%=0.079 t/h=79(kg/h)
16
18°C空气湿含量 ? >70%，X0=0.009(kg/kg绝干空气)，I0=41.8(KJ/kg绝干空气)加热80°C，I1=104.5(KJ/kg绝干空气)。
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用公式： Δ=
I2?I1=Q物料＋Q损失－Q初温
X2?X1式中 Δ—空气经过干燥后的热量变化(KJ/kg) I1—出空气加热器之空气热焓(KJ/kg) I2—出干燥之空气热焓(KJ/kg) I0—冷空气之热焓(KJ/kg) X0—空气湿含量(KJ/kg绝干空气)
X1—进干燥器之空气湿含量(KJ/kg绝干空气) X2—出干燥器之空气湿含量(KJ/kg绝干空气)
Q初温—物料初始温度时的物料中每1kg水之热含量(KJ/kg绝干空气) Q物料—加热物料所耗热量[KJ/(kg·°C)]
Q损失—损失热量，通常为有效热量的10%[KJ/(kg·°C)]
Q初温—物料初始温度时的物料中每1kg水之热含量(KJ/kg绝干空气) Q物料—加热物料所耗热量[KJ/(kg·°C)]
Q损失—损失热量，通常为有效热量的10%[KJ/(kg·°C)]
4.38?103?(60?18)?0.4?4.18 Q物料==5042.3(KJ/kg水)
61 Q损失=0.1×(595×4.18＋0.47×60×4.18＋5042.3－18×4.18)=757.21(KJ/kg水) Δ=18×4.18－5042.3－757.21=-5724.27(KJ/kg水) 设X2=0.0108.
I2=I1＋Δ(X2－X1)=104.5＋(-4464.65)×(0.0108－0.009)=96.5(KJ/kg空气) 空气耗量为：
79 =43888.89(kg/h)
0.0108?0.00980°C时空气的比容为0.83(m3/kg)
实际消耗空气量： 43888.89×0.83=28127.78(m3/kg)
耗用蒸汽量(D)，使用0.1mPa(表压)蒸汽加热，热损失按15%计算：
D=
(104.51?41.8)?43888.89?1.15=1437.39(kg/h)
2706.7?504.722.99=0.96(t/h) 2428
每天用蒸汽量： 1437.39×16=22.99(t/d) 平均每小时用蒸汽量：
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3.2.7 生产过程耗用蒸汽衡算汇总
每日用蒸汽量为：332.4t/d.每小时平均量为13.8t/ h.高峰量为：36.7 t/ h.100%MSG单耗蒸汽量为： 332.4 / 68.75 = 4.83t/ d
以上计算不包括采暖及生活用蒸汽.蒸汽衡算汇总见表8：
表8 生产过程耗用蒸汽汇总表
生产工序 液化糖化
连消 发酵罐空消 精制 干燥 中和脱色 空气净化及其它
2，累计
日用量(t/d) 45.6 43.2 9.3 153.4 23.0 12.9 43 330.4
平均量(t/h) 1.9 1.8 0.4 6.4 1.0 0.5 1.8 13.8
高峰量(t/h) 2.1 2.5 9.4 18.7 1.3 0.7 2.2 36.9
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