年产600吨土霉素碱生产车间扩初设计毕业论文 下载本文

V配=π/4 D2Wst=2.87 m3 ∴D=0.035m

查《化工原理》,取φ54×3.0㎜

检验:Ws =4V/(πD2t)

=4×2.87/(π×0.0352×50×60) =0.98 m/s ∴符合要求

流量: Q=π/4 D2Ws

=π/4×0.0352×0.98×3600 =3.39 m3/h

7.1.8.2 泵

查《化工原理》,选F40-16A型泵

流量:6.55 m3/h,扬程:12m,转数:2960r/min, 轴功率:0.456kW,重量:73 kg

N电:1.1kW,效率:47%,叶轮外径:D=190㎜

7.1.9 小罐配料罐——小罐 7.1.9.1 管道

令Ws=1 m/s,打料时间t=15 min,

V配=π/4 D2Wst=0.293 m3

∴D=0.02 m

查《化工原理》,取φ38×5.0㎜

检验:Ws =4V/(πD2t)

=4×0.293/(π×0.0202×15×60) =1.03 m/s ∴符合要求 流量:Q=π/4 D2Ws

=π/4×0.022×1.03×3600 =1.16 m3/h

7.1.9.2 泵

查《化工原理》,选F25-16A型泵

流量:2.02 m3/h,扬程:18.2m,转数:2960r/min, 轴功率:0.0502 kW,重量:60kg N电:1.1 kW,效率:19%

7.1.10 冷却设备

一、二级种子罐用夹套水冷却。 发酵温度 31℃~31℃ 冷却水温度 23℃~18℃ Δt 8℃ ~13℃

Δtm= (13-8)/ln13/8=10.30℃ 查《抗生素生产设备》,K=1050 kJ/m3h℃ 一级种子罐:Q= KFΔtm= w cp(t2-t1)

冷却面积:F=16800×0.258/(1050×10.3)=0.4m2

冷却水流速:W=16800×0.477/4.2×(23-18)×1000=0.206m3/h

二级种子罐:Q= KFΔtm= w cp(t2-t1)

冷却面积:F=16800×2.9/(1050×10.3)=4.5m2

冷却水流速:w=16800×2.9/4.2×(23-18)×1000=2.32m/h

3

7.1.11 大罐补料罐 7.1.11.1 补氨水罐

V补N=0.04V消后=0.04×19.36=0.774 m3/批

V0= V补N/0.75=0.774/0.75=1.03m3

设H0/D=2 取V1=0.8 m3

V1=π/4 D2H0=0.8

∴ D=0.8m ,H0=2D=1.6 m

Ha=1/4D=0.20m H b=0.025m

封头容积V2 =π/4 D2(H b +1/6D)

=π/4×0.82×(0.025+1/6×0.8) =0.08 m3

V= V1+ 2V2 = 0.8+2×0.08=0.96m3

∴假设合理。

罐体总高:H= H0+2(Ha+ H b )=1.6+2×(0.20+0.025)=2.05 m 液柱高:HL = H0η+ Ha+ H b=1.6×0.75+0.20+0.025=1.425 m 7.1.11.2 补糖罐

V补C=48%V消后-V补n =19.36×0.48-0.774=8.52 m3/批

V0= V补C/0.75×2=8.52/0.75=11.36m3 圆整为12 m3 设H0/D=2

V1=π/4 D2H0=10 ∴ D=1.85m H0=2 D=3.7 m Ha=1/4D=0.46m H b=0.04m 封头容积V2=π/4 D2(H b +1/6D)

=π/4×1.852×(0.04+1/6×1.85) =0.936 m3

V= V1+ 2V2 = 10+2×0.936=11.87m

∴假设合理。

罐体总高:H= H0+2(Ha+ H b)=3.7+2×(0.46+0.04)=4.7 m 液柱高:HL = H0η+ Ha+ H b=3.7×0.75+0.46+0.04=3.275 m

取4个补糖罐。

7.1.11.3 补糖配料罐 7.1.11.3.1 几何尺寸

3

V0= V糖/η0=11.87/0.75=15.83m3 取V1=π/4 D2H0=13 m3

令H0/D=2

∴ D=2 m H=4

Ha=D/4=0.5 m Hb=0.04 m

封头容积V2=π/4 D2(H b +1/6D)

=π/4×2×(0.04+1/6×2) =1.17 m3

V= V1+ 2V2 = 13+2×1.17=15.35 m3

∴假设合理。

罐体总高:H= H0+2(Ha+ H b )=4+2×(0.5+0.04)=5.08 m 液柱高:HL = H0η+ Ha+ H b=4×0.75+0.5+0.04=3.54 m 7.1.11.3.2 搅拌器功率

搅拌器直径:D i =1/3D =0.67 m 挡板宽度:B=0.1D=0.2 m 搅拌叶间距:S=2 D i =1.33 m 搅拌叶与罐底距离:C= D i = 0.2 m

C +2S =0.85+2×1.70=3.33m < HL

2

C +3S =0.85+2×1.70=4.66m > HL ∴选用3层六箭叶涡轮式搅拌器

Re = D i2ρn/μ

=0.672×140×1050/60×0.1 =1.10×104 > 104为湍流 查《化工工艺设计手册》,Np=3.7

轴功率:P0 = Np Di5ρn3

=3.7×0.675×(140/60)3×1050

=6.67 kW

f=1/3[(D/ D i)(HL /D i)]1/2=1.32 ∴ P校正=P0f=6.67×1.32=8.83 kW

电机选型:查《化工工艺设计手册》选用Y160L-6型电机

功率:11kW,转数:970 r/min,效率:87%

检验:11×87%=9.57kW>8.83 kW

∴选型合适

7.2 旋风分离器

7.2.1 大罐

两个大罐合用一台旋风分离器,一共七台。 假定(d p)min=10μm

查《抗生素生产设备》,L′=1.5, b′=0.25, h′=0.5 Q标=VVm×V大放=0.8×28.5=42m3/min P工况=P罐-P标

=1.01×105+0.03×106-1.01×105=0.03×106Pa Q g= Q标P标T工况 /(P工况T标)

=22.8×1.01×105×(273+32)/(0.3×105×273)

=85.76 m3/min

Q原=2×85.76=171.52m3/min=2.86 m3/s

∴空气流量:Wg=541.5V1/3/(d p)min4/3=35.68m/s

分离器直径:D=(V/h′b′Wg)1/2=0.8 m 取为1m

7.2.2 中、小罐及其它罐合用一台旋风分离器。 7.2.2.1 中罐

Q标=VVm×V大放=0.8×2.95=2.32m3/min P工况=P罐-P标

=1.01×105+0.03×106-1.01×105=0.03×106 Pa