V高= V滤液-V低=96.290-32.982=63.308m3 V渣=38% V大放=38%×28.5=10.83m3 ∵V草酸水+ V稀释后= V滤液+ V渣
∴V草酸水=96.290+10.83-62.092=45.028m3
草酸用量=0.2% V草酸水=0.2%×45.028×103=90.056kg 6.2.4脱色
脱色单位=脱色收率×滤液平均效价×V滤液
=0.95×13000×96.290×106=11891.8亿单位
损失单位=滤液平均效价×V滤液×（1-脱色收率）
=13000×96.290×106×（1-0.95）=625.89亿单位
6.2.5结晶
结晶单位=结晶收率×脱色单位=0.90×11891.8=10702.62亿单位 离心单位=结晶单位-母液效价×（V滤液+V碱化剂）
=10702.62-1000×（96.290+96.290×1%）×106=10605.37亿单位 干燥单位=离心单位×干燥收率=10605.37×0.97=10287.21亿单位 湿体含水量：20%
每次出产量：40×（1-20%）／（1＋7%）=34.41kg （SS-800 每台每次处理40湿晶体）
每台离心机每次处理：34.41×910×106=313.13亿单位 离心机总台数=10287.21／313.13=32.85台
实际台数=离心机总台数／批次=32.85／4=8.21台 取9台
6.3 物料衡算图
发酵部分（ m3 ） 发酵部分（ m3 ）
损失 冷凝水 损失 冷凝水 损失 冷凝水 0.03516 5.17×10-5 0.230 5.817×10-4 4.4531 5.716×10-3 小罐 大罐 28.5m3 中罐 配料0.293 放料0.258 放料2.904 放料 V=1 V=70 V=9 补料
配料 配料 10.688 2.871 19.3357
提取部分（亿单位）
损失单位 625.89 38400 13000 11891.8 10702.6 10605.37 过滤 结晶 脱色 离心 干燥 10287.21
6.4 设备一览表
七 备算选
项目 大罐 中罐 小罐 V放（ m ） 28.5 2.9 0.258 V0（ m ） 38 5 1 V消后（ m ） 19.36 2.871 0.293 V接后（ m ） 22.27 3.130 0.293 V种子液（ m ） 2.90 0.258 —— V冷凝水（ m ） 5.716×10 5.817×10 5.17×10
3
33333
设计与型
-3-4-5
V损失（ m ） 4.453 0.230 0.03516 V配料（ m ） 19.34 2.870 0.293 V补料（ m ） 10.69 —— —— V进（ m ） 32.9 3.13 0.293 V出（ m ） 32.9 3.13 0.293 容积系数 0.75 0.6 0.6 周期（h） 158 30 30
3333
3
7.1 发酵阶段
7.1.1 大罐
7.1.1.1 几何尺寸
V大罐=38 m3 设H0／D=3 V1=34 m3
V1=π/4 D2H0=34
∴ D=2.5m 取D=3 m
H0=3×D=7.5 m
又∵Ha=D/4=0.625 m Hb=0.05 m
∴V2=π/4 D2（H b +D/6）
=π/4×32×（0.05+1/6×3） =2.29 m3
V= V1+ 2V2 = 34+2×2.29=38.58 m3
基本符合要求，所以假设合理。
罐体总高：H= H0+2（Ha+ H b）=7.5+2×（0.625+0.05）=8.85 m 液柱高：HL= H0η+ Ha+ H b=7.5×0.75+0.625+0.05=6.3 m 7.1.1.2 搅拌器功率 7.1.1.2.1 不通气时
搅拌器直径：D i =D/3 =2.5/3=0.83m 挡板宽度：B=0.1D=0.25 m
搅拌叶间距：S=2×D i =2×0.83=1.66m 搅拌叶与罐底距离：C= D i = 0.83 m
C +3S =0.83+3×1.66=5.83m ＜ HL=6.3 m C +4S =0.83+4×1.66=7.5m ＜ HL=6.3 ∴取4层搅拌器
令流体为牛顿型流体，符合全挡板条件：
ρ=1050㎏/ m3 n=140r/min μ=0.1 N·S/㎡ 则：Rem= D i2ρn／μ
=0.832×140／60×1050／0.1 =1.69×104＞104 属湍流
设搅拌器采用六箭叶涡轮搅拌器，查《发酵设备》，Np=3.7 f 7.1.1.2.2 轴功率：P0 = Np D5 iρn3
=3.7×0.835
×（140/60）3
×1050=19.44 kW
校正=1/3[（D/ D i）（HL /D i）]1/2
=1/3[3×7.55/1）]1/2 =1.594
∴实际轴功率P*= f校正×P0=1.594×19.44=30.99 kW 四层搅拌功率P= P* [1+0.6×（4－1）]=86.772 kW 通气时
P工况=P罐+1/2ρg HL
=1.01×105+0.03×106+1/2×1050×9.81×6.3 =1.634×105 Pa
Q标=VVm×V放=0.8×28.5=22.8 m3/min Q g = Q标P标T工况 ／（P工况T标）
=22.8×1.01×105×（273+32）／（1.634×105×273）=15.72 m3
/min 通气准数：
Na= Q g／（D3 in）=15.72／140×0.833=0.196＞0.035 通气轴功率：
Pg =P（0.62－1.85 Na）
=86.77×（0.62－1.85×0.199） =21.85 kW
N实际 =1.02 Pg／（η1η2η3）
=1.02×73.94／0.95×0.98×0.99 =24.18 kW
η1 =0.95(皮带) η2 =0.98(轴皮带) η3 =0.99(轴) 查《化工工艺设计手册》，选用Y250M-8型电机
功率：30 kW，转数：730 r/min，效率：90.5%
检验：30×90.5%=27.15 kW＞24.18kW
∴所选合格
7.1.1.2.3 通气管道
通气管径入口罐压： Pg = P罐+1/2ρg HL
=1.01×105+0.03×106+1/2×1050×9.81×6.3
=1.63×105Pa Qg= Q标P标T工况 ／P工况T标
=22.8×1.01×105×（273+32）／1.63×105×273
=15.76 m3/min 取4根通气管 空气管道取Ws=6 m/s
d=4×Qg/（60×Ws×π）=15.76×4／（60×6×π）=0.055 m 查《化工工艺设计手册》，选φ65×2.5㎜
7.1.1.3 蛇管冷却
取水在蛇管内流速Ws =0.8 m/s 发酵热q=16800kJ/ m3·h 则：Q总=q V放=16800×28.5=8.82×105 kJ/ h 发酵温度 32℃——32℃ 冷却水温度 23℃——18℃
Δt 9℃——14℃