年产5000吨乳酸工厂提取车间设计_毕业设计

3.1 发酵工段

3.1.1 物料平衡计算

3.1.1.1 原料中大米及麸皮的使用量 (1)原料中大米用量:

G大米=乳酸总量??各步转化率?各步总收率?=?5000?80%???80%?80%?80%?110%?80%?=8.877?103

(2)大米中大米麸皮比例按4:1计算; 原料中麸皮的用量:

G麸皮=8.877?103?4=2219.5t/年

3.1.1.2 液化酶及糖化酶的用量

(1)以1g大米需要10个活力单位的液化酶投入2000活力单位1g的液化酶,则每天液化酶用量:

G液化酶=(8.87×103×106×10×70%)÷(300×2000×1000)=103.6kg/天 (2)以1g大米需100活力单位的糖化酶,则每天糖化酶量为: G糖化酶=(8.87×103×106×100×70%)÷(300×2000×1000)=1036kg/天

3.1.2 设备计算及选型

3.1.2.1 发酵罐计算 (1)发酵罐容积

发酵罐单只体积为60m3,(设装液系数75%)。 (2)发酵罐数目

每只发酵罐生产乳酸的产量

V单?V?装液系数?糖浓度?转化率?总收率?(1-染菌率)=60?75%?10%?70%?110%?90%?80%?80%?(1-0)=2.00吨(3)总发酵罐罐数

年产80%的乳酸5000吨,则纯乳酸量为:5000×80%=4000吨

N?4000??300?2?24?72??20个

取体积为60m的发酵罐20个 3.1.2.2 调浆罐计算 (1)调浆罐容积

调浆罐单只体积为6m3,(设装液系数75%)。 (2)调浆罐数目

N=(20?3)?V?发酵罐装液系数?调浆罐装液系数?V?8=(20?3)?60?75%?75%?6?8=8.3个3

按9个调浆罐计算

3.2 提取工段

3.2.1 生产平衡计算

3.2.1.1 发酵液量

发酵周期为72小时,所以每天应处理的发酵液的量为:

V??20?3??60?75%?300t/天

3.2.1.2 硫酸用量

硫酸酸解时,每2分子乳酸会消耗1分子硫酸 每天所需硫酸量为:

MS??22.23?98?75%???90?2??9.07t/天

3.2.1.3 碳酸钙用量 每天产80%乳酸量应为:

M理论=5000?300?16.67t/天

因提取和精制阶段乳酸会有损失,因而实际上每天生应产乳酸量为:

M实际=?16.67?80%???80%?80%??20.83t/天

使用碳酸钙中和乳酸时,中和2分子的乳酸需要1分子CaCO3。 所以每天所需碳酸钙量为:

MCa=(20.83?100)??90?2??11.57t/天

3.2.1.4 活性炭用量

活性炭按每天乳酸产量的25%计算) 所以活性炭用量为:

M活=16.67?25%?4.16t/天

3.2.2 设备平衡计算及选型

3.2.2.1 预热罐计算 (1)预热罐容积

预热罐单只体积为12m3(设装液系数为75%) (2)数量

N??20?3??60?75%??12?75%??3?24?4.16个

按5个预热罐计算 3.2.2.2 压料罐计算 (1)压料罐容积

压料罐单只体积为15m3(装液系数为80%) (2)压料罐数量 第一次:

N=?20?3??60?75%??15?80%??8=3.125错误!未找到引用源。

第二次:

N=?20?3??60?75%?1.2??15?80%??8=3.75

按4个压料罐计算 3.2.2.3 板框压滤第一次 (1)板框压滤机选型:

选板框压滤机为:BMS10/635-10型;

BMS10/635-10型单位面积单位时间的过滤能力为0.056 (2)板框压滤机数量 每个工作日所需过滤的总面积

S?20?45??24?0.056??10?66.96m3

N?66.96?10?6.96?7台

按7台板框压滤机计算,型号为BMS10/635-10型 3.2.2.4 沉降罐计算 (1)沉降罐体积

沉降罐单只体积为15m3(装液系数为80%) (2)沉降罐数量

N=?20?3??60?75%?1.2?(15?80%)?8=3.75?4个

3.2.2.5 板框压滤第二次 (1)板框压滤机型号:

同第一次板框压滤中选用的板框压滤机 (2)板框压滤机数量: 第一次洗水结束后液体量为

V=?20?3??60?75%?1.2?360m3

每天过滤面积为

360??24?0.056??10=26.78m2

N=26.78?10=2.367?(台)3

按3台板框压滤机计算,型号为BMS10/635-10型 3.2.2.6 双效塔

(双效塔装填系数取75%) 出双效塔的液体体积为:

V?(20?3)?60?75%?8.5%?26%?3?24?12.26m3 浓缩罐单只体积为10m3,数量为1个。 双效塔数量

N?12.26??12?75%??1.35?2个

3.2.2.7 酸解锅(装填系数为75%) (1)酸解锅总容积

进入酸解锅总的的料液量为:

V??20?3??60?75%?1.22?8.5%?26%?141.23m3

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