年产1万吨味精工厂设计说明书
d)平均用水量:433.12530.8=346.5(t/h) 5.2.3 提取工序热量衡算
(1).等电罐200 m3,装液量146 m3,相对密度1.06,温度由30℃降至5℃,降温速度
2℃/h,其冷量为:
Q?C?V???103?2
?3.97?146?1.06?103?2?1.2?10(kJ/h)6
式中 3.97——发酵液比热容??kJ/?kg?K??? (2)中和时,H2SO4对水的溶解热可忽略不计
(3)每天运转7.7罐,总制冷量为:1.2310637.7/3600=2564.1(kw) 5.2.4 精制工序热量衡算
选用20 m3强制内循环结晶罐,浓缩结晶操作周期20h,其中辅助时间为4h,放罐料液为16 m3,每罐得MSG6.87t,加晶种1.2t,需结晶罐台数为:
29.75/6.87=4.33(台),取5台 (1).热平衡与计算加热蒸汽量
每罐投入38g/dl的中和脱色液(原液)14 m3,流加38g/dl母液19 m3,过程中加水5 m3,在70℃下真空蒸发结晶,浓缩3h,育晶12h,放料数量16 m3 ①热量衡算 a)来料带入热量
进料温度35℃,比热为3.5kJ/?kg?K?
Q来料??14?1.26?19?1.2??3.5?35?103?4.95?106(kJ) b)加水带入热量
Q来水?5?4.18?35?103?7.32?105(kJ) c)加晶种带入热量
Q来晶?1200?1.67?20?4.01?104(kJ) 式中 1.67——MSG比热容??kJ/?kg?K??? d)结晶放热
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Q晶热=6.873106312.7/187=467000(kJ) 式中 12.7——MSG结晶热(kJ/mol) e)母液带走热量
分离母液9.6 m3,折算为相对密度1.26时为12t,比热容为2.83??kJ/?kg?K???
6 Q母液带走?12?103?2.83?70?2.4?10(kJ)f)随二次蒸汽带走热量
7 Q二蒸?(14?19?5?16)?2.626?106?5.78?10(kJ)g)随结晶MSG带走热量
Q出晶=6.87310331.67370=8.033105(kJ) h)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)
=(2.43106+5.783107+8.033105)-(4.953106+7.323105+4.013104+4.673105)=5.4813107(kJ) ②计算蒸汽用量
a)每罐次用蒸汽量(热损失按5%算)
5.481?107 D? ?26441.22(kg/罐次)(2717?535)?0.95b)每罐次浓缩结晶时间为20h ,每小时耗蒸汽高峰量 26441.22/20=1322.06(kg/h) c)5台罐同时运转,高峰用蒸汽量 1322.0635=6610.3(kg/h)
d)每日用蒸汽量:5326441.22=132206.1(kg/d)=132.21(t/d) e)每小时平均用蒸汽量:132.21/24=5.51(t/h) (2).冷却二次蒸汽所消耗的冷却水量 ①.二次蒸汽量,即水蒸发速度:
②.冷却水用量
a)使用循环水,进口温度30℃,出口温度45℃,70℃水蒸汽焓2626.8kJ/kg,需冷却水
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14?19?5?16?1.1(m3水/h)
20年产1万吨味精工厂设计说明书
量:
1.1?103?(2626.8?45?4.18) W?(45?30)?4.18 ?42784.2(kg/h)?42.78(t/h)
b)5台罐,高峰用水量:42.78?5?213.9(t/h) c)全日用水量:42.78?20?5?4278(t/d) d)平均用水量:4278/24?178.25(t/h)
为保证循环水温不高于30℃,需加进二次水5000t/d (3).干燥过程热量衡算
分离之后湿MSG含水2%,干燥后达到0.2%,进加热的空气为18℃,相对湿度φ=70% ,通过加热器使空气升至80℃,从干燥器出来的空气为60℃
①.年产1万吨商品味精,日产湿味精29.75/98%=30.36(t) ,二班生产, 即 30.36/16?1.898(t/h) 干燥水分量为:
30360?2%?29750?0.2%?34.23(kg/h)
16②.18℃空气湿含量φ=70%,x0=0.009kg/kg干空气,I0=41.8kJ/(kg干空气),加热至80℃,I1=104.5 kJ/kg干空气, 用公式:??I2?I1?Q物料 + Q损失 - Q初温 x2?x1 式中 ?——空气经干燥后的热量变化(kJ/kg) I1——出空气加热器的空气热焓(kJ/kg) I2——出干燥器的空气热焓(kJ/kg) I0——冷空气的热焓(kJ/kg) X0——空气湿含量kJ/(kg干空气)
X1——进干燥器的空气湿含量kJ/(kg干空气) X2——出干燥器的空气湿含量kJ/(kg干空气)
Q初温--物料初始温度时的物料中每1kg水的热含量(kJ/kg) Q物料--加热物料所耗热量 ??kJ/?kg?K???
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Q损失--损失热量,通常为有效热量的10%
其中 Q物料1.898?103?(60?18)?0.4?4.18??3893.8(kJ/kg水)
34.23
Q损失?0.1?(595?4.18?0.47?60?4.18?3893.8?18?4.18)?642.35(kJ/kg水) 式中 0.4——味精的比热为水的比热的0.4倍 595——水在0℃时的汽化潜热 0.47——水汽的比热
则:??18?4.18?3893.8?642.28??4460.91(kJ/kg水) 设x2=0.0108,则:I2?I1??(x2?x1) 空气耗量为:
?104.5?(?4460.91)(0.0108?0.009)?96.47(kJ/kg空气)
34.23?19016.7(kg/h)
0.0108?0.00980℃时空气的比容为0.83m3/kg,实际消耗空气量为: 19016.7?0.83?15783.9(m3/h)
耗用蒸汽量(D):使用0.1Mpa(表)蒸汽加热,热损失按15%计算 D?(104.5?4.18)?19016.7?1.15?622.7(kg/h)
2706.7?504.7③.每日用蒸汽量:622.7?16?9963.2(kg/d) ④.平均用蒸汽量:9963.2/24=415.13(kg/h)
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