①双效塔的装填系数为0.75，发酵液中乳酸钙浓度为0.085，经过双效塔其浓度变为0.26，则其总液量为：

V=240×0.65×0.85÷（0.26×8）

=7.37m3

②双效塔的数量

N=7.37÷（12×0.75）≈1

3.2.9 酸解锅（容积是10m3，装填系数是0.75）

①酸解的总料液量为240×0.75×1.22×0.085÷0.26=84.74 每日酸解量84.74÷0.75=113m3 ②酸解锅的数量

N=113÷10×6÷24=2.825 则生产所需3个酸解锅

3.2.10 第三次板框压滤

①板框压滤机型和前面所用机型相同 ②需要过滤的总面积为

S=113÷（24×0.056）×0.75÷10=6.31

③所需板框压滤机的数目

N=6.31÷10≈1台

3.3 生产过程的物料衡算 3.3.1 发酵过程的物料平衡计算

（1）原料中大米和麸皮的使用量 ①原料中大米用量：

G1=乳酸的产量×乳酸需要浓度÷生产天数

=1000×0.8÷300 =2.667吨/天 G1表示乳酸每天的生产量

G2=纯乳酸的量÷精制阶段的总转化率 =2.667÷（0.9×0.96×0.92×0.99）

=3.389吨/天 G2是指经提取工艺后的乳酸含量

G3=乳酸量÷提取工艺阶段的总转化率

=3.389÷（0.92×0.9×0.9） =4.548吨/天 G3指发酵工艺后的乳酸含量

因为淀粉转化为葡萄糖的转化率为111%，理论转化率是100%，除去损耗后实际转化率是98%；

G4=发酵后乳酸含量÷（发酵转化率×葡糖转化率×实际转化率×淀粉含量） =4.548÷（0.93×1.11×0.98×0.7） =6.422吨/天 G4为每天消耗的大米量

年消耗量为6.422×300=1926.6吨 ②原料中大米与麸皮的比例4:1； 原料中麸皮的用量：

G麸皮=大米用量×0.25

=6.422×0.25 =1.601吨/天

年总用量为1.601×300=480.3吨 (2)液化酶和糖化酶的用量

①以1克大米需要10个活力单位的液化酶液化，投入的液化酶中1克含有2000活力单位，则液化酶每天的用量为：

G液化酶=（6.422×106×10×70%）÷（2000×1000）=22.477kg/天

年用量为22.477×300=6743.1 kg

②以1克大米需要糖化酶的量为100活力单位，则糖化酶的量为：

G糖化酶=（6.422×106×100×70%）÷（2000×1000）=224.77kg/天

糖化酶的年用量为：67431吨

3.3.2 提取过程的物料衡算

（1）碳酸钙的用量

由前面计算可知发酵后每天乳酸的生产量为4.548吨，碳酸钙中和乳酸的反应中，1分子乳酸与2分子乳酸完全反应。 所以 M碳酸钙÷100=4.548÷（2×90）

M碳酸钙=2.527吨/天 年用量为2.527×300=677.7吨 （2）硫酸用量

硫酸酸解的时候，每2分子乳酸会与1分子硫酸完全反应。 则每天所需硫酸量为：

（M硫酸钙×0.75）÷100=4.548÷（2×90）

M硫酸钙=3.369吨/天 年总用量为3.369×300=1010.7吨 （3）活性炭的用量

活性炭按每天生产乳酸的产量的0.25计算 所以其活性炭的用量为：

M活=3.389×0.25=0.847吨/天

年用量为254.1吨。

3.4 生产过程的能量衡算 3.4.1 发酵过程的能量计算

（1）蒸汽使用量的计算（间接加热） ①每日成熟乳酸发酵液的量： 每天投料为：

6.422×（1-70%）÷10%=19.266吨/天

每天投料时一罐发酵液中水的用量为：

4×60×75%=180吨/天

每天成熟的发酵醪总量为19.266+180=199.266吨/天

w=180÷199.266

=90.3% ②发酵醪的比热

C比热=4.18w+(1-w)C0

=4.18w+(1-w)×(4.18×(1-0.7w1)) =3.775+0.405×0.368 =3.924KJ/(Kg·K) 蒸汽与发酵之间的热平衡为

C比热×G×△T1=C水蒸气G1△T

△T1为发酵的温差，其值=80-50=30 △T为水蒸气升温，值为120-20=70 代入数据可知

G1=3.924×30×199.266÷（70×4.2）

=79.8吨/天

3.4.2 提取过程的能量衡算

（1）沉降罐蒸汽量G2

过滤水为80摄氏度左右，用量为： 240×0.75×0.2=36吨/天

G0=199.266+36-(1000×0.8) ÷(0.8×0.75×300)×0.1

= 234.822吨/天 △T2为10

C比热×G0×△T2=C水蒸气G2△T

G2=31.34吨/天 ⑵双效塔和浓缩塔的蒸汽量G3

双效塔的总进入量为240×0.75×1.22=259.3，装填系数为0.750。 需要罐的体积为：259.2÷0.75=345.6。

出双效塔的料液为=240×0.75×0.085×0.75÷0.26=51.5 蒸发量为V=345.6-44.13=215.17

0.4atm的蒸汽压下水的沸点为76℃，水和蒸汽的汽化热分别为69.99和629.1kcal/Kg。

蒸汽量G3=215.17×（629.1-69.98）×4.182÷298

=1711吨/天