北京理工大学珠海学院2011届本科毕业生毕业设计（论文）
精 854 3.01 ×105 油酒精蒸汽 176 2.63×105 回流液 — — R(Pe+ P`)Cptp 蒸馏5.80×10 6Wx+D2 28689 — — — — 37670 (Wx+D2) tW 2Cw 废水 上升1.51×107 (R+1) (Pe+ P`) i2 4.10×107 Qn2 9.25×105 5.92×107 蒸汽 热损失 累计 37670 5.92×107 累计 八供水衡算
利用酒母发酵的冷却废水进行冷却，这样可以节省冷凝水用量。 1精馏塔分凝器冷却用水 精馏塔分凝器热量衡算有：
'（R2+1）（P′+Pe）i2= W精馏CW（tH3-tH3） ，i（R?1）（P?Pe）W精馏分凝?2
CW(t'H3?tH3)精馏塔回流比R为3
塔顶上升蒸汽热焓i2 =1163.2KJ/kg
''冷却水进出口温度tH3、tH3，取tH3=20℃，tH3=85℃
Cw取4.04kj/kg
则精馏塔冷凝器冷却用水为：
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W精馏分凝=1.56×105 kg/h
2成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水
成品酒精冷却使用20℃的河水，根据热量衡算，耗水量为：
W成品'P'CP(tP?tP) ?'CW(tH2?tH2)C P为成品酒精比热容为2.90KJ/（kg·K）
'为成品酒精冷却前后的温度，分别为78.3℃、30℃ tP、tP'
tH2、tH2为冷却水进出口温度，分别为20℃、40℃
Cw=4.04 KJ/（kg·K） 则成品酒精冷却水用量为：
W成品=6.05×104kg/h
在杂醇油分离器内加入4倍的水稀释，则稀释用水量为：
W杂醇油分离=4 H=4×176=704kg/h 3总用水量
蒸馏车间总用水量为：
W蒸馏工段=W精馏分凝+W成品+W杂醇油分离
=1.56×105+6.05×104+704=2.18×105（kg/h）
表3-1各工段用水量及总用水量
工段 用水量（kg/h） 总计（kg/h） 九供气衡算
由前面计算所得数据可知蒸馏工段蒸汽消耗：
D＝D1+D2
＝21296+17241＝38537（kg/h）
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稀释工段 83597 发酵工段 347254.1 6.49×105 蒸馏工段 2.18×105 北京理工大学珠海学院2011届本科毕业生毕业设计（论文）
年耗蒸汽量为：
38537×24×250=231222000(kg)=231222(t)
酒精厂平均蒸汽用量：
酒精厂每小时平均蒸汽消耗量主要供给蒸馏工段，因此其消耗量由蒸馏量和损失组成，蒸汽总损失取蒸馏工段蒸汽消耗量的4%，则锅炉需要蒸发量为：
38537×(100﹪+4%)=40079kg/h=40.079t/h
使用热值为4000大卡的煤，假设锅炉效率为80%，则每吨煤能供生产使用50t新鲜蒸汽，则连续蒸馏煤消耗量为：
40079÷50000÷80﹪=1002（kg/h）
本设计选用的锅炉为工业中压 （1.47—5.88Mp）中型（20—75t）的煤粉锅炉型号为YG80/3.82—M7 蒸发量为80t/h，额定温度为450℃ 十供电衡算
根据我国糖蜜酒精连续发酵工艺技术指标[9]，设生产每吨酒精耗电40度，可估算酒精厂的用电：
40×50000=2×105（度/年）=8000（度/日）
考虑到此值为估算值，所以乘以一个富裕系数为120﹪：
8000×120﹪=9600（度/日）=2.4×106（度/年）
十一发酵设备设计
采用连续发酵方式，根据物料衡算结果可知，每小时进入发酵罐的醪液体积流量为：118433kg/h，密度为1200 kg/m3[14]。
进入种子罐和1号发酵罐的醪液体积流0量为W：
118433/1200=99m3/h
1发酵罐容积和个数的确定
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（1）种子罐个数的确定：
为保证种子罐有足够种子，种子罐内醪液停留时间应在12h左右，则种子罐有效容积为：
V=99×12=1188（m3）
取种子罐装料经验系数为80﹪，则种子罐全容积为：
V全=V/u=1188/80%=1485m3 取1500m3
每个罐的容积为500m3，则种子罐个数为：1500/500=3（个） (2)发酵罐体积。根据发酵罐现在的设备情况，从100 m3到500 m3，现在酒精厂一般采用300 m3，按照有关情况和指导老师建议，我采用300 m3，取H=2D，h1=h2=0.1D D—为发酵罐内径，（m） H—为发酵罐高，（m）
h1、h2—分别为发酵罐底封头高和上封头高，（m）
发酵罐上均为标准椭圆形封头，下部为锥形封头，为了计算简便，假设其上下封头近似相同，则
V全??4D2H?2??4D2(h1?1D)?500(m3) 6D=5.33m，H=10.66m，h1=h2=0.533m 发酵罐的表面积 圆柱形部分面积：
F1=πDH=3.14×5.33×10.66=178m2
由于椭圆形封头表面积没有精确的公式，所以可取近似等于锥形封
?2头
D2的
?2?5.33?(表面积：
F2=F3=D()2?h22?5.332)?0.5332?23(m2) 2发酵罐的总表面积：F=F1+F2+F3=178+23+23=224m2 （3）计算发酵罐数量：
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