年产10万吨柠檬酸厂糖化发酵车间的设计+工艺计算书+车间布置 第4页
由工艺可知:
经过喷射加热器温度由t1=50℃升温至t2=100℃
Q= C1×G醪液(100-50)
=3.91×19806.17×(100-50)
=3872106.2 kJ
3.2.2发酵过程中的蒸汽耗量的计算
（1）蒸汽用量的计算公式
整个生产过程采用蒸汽加热，
蒸汽耗用量计算公式为：
式中：η——为蒸汽的热效率，取 ；
I——汽化潜热。
（2）基础数据
在28 下，查得：淀粉的比热容为1.55
水的比热容为4.174
加热蒸汽的热焓为2549.5
加热蒸汽的冷凝水的热焓为1250.60
由前面的计算可知，日耗薯干粉量为434.19t/d
日耗淀粉量为303.93t/d
日耗薯干浆量为2333.42t/d
则日耗调浆用水量为：2333.42-434.19=1899.23 t/d
日耗淀粉浆量为：303.93+1899.23=2203.16 t/d
淀粉浆中含水量为：（1899.23÷2203.16）×100%=86.2%
淀粉浓度为：（303.93÷2203.16）×100%=13.8%
由此可算得淀粉浆的比热容为：
C=C淀粉×X+C水×Y=1.55×13.8%+4.174×86.2%=3.8
式中：X——淀粉浓度，13.8%
Y——水浓度，86.2%毕业论文
http://www.751com.cn（3）生产过程中蒸汽耗量的计算
①培养基灭菌及管道灭菌：
培养基采取连消塔连续灭菌，进塔温90℃，灭菌130℃
则灭菌用蒸汽量：
每罐的初始体积为180 m3，初糖浓度是13g/100ml，灭菌前培养基含糖量19%。
其数量为：180×13%÷19%=123.16t
灭菌加热过程中用0.3MPa，蒸汽（表压）I=2725.3kJ/kg，由文持罐（90℃），进入连消塔加热至130℃，糖液比热容3.69 。
每罐灭菌时间3h，输料流量123.16÷3=41.05 t/h，
消毒灭菌用蒸汽量：
D=41050×3.69×(130-90)÷[(2725.3-130×4.18) ×95%]=2923kg/h=2.92t/h；
每天培养基灭菌用蒸汽量：2.92×3×4=35.04 t/d；
所有用罐空罐灭菌及相关管道灭菌用蒸汽量，据经验取培养基灭菌用蒸汽量的10%，则：D1=35.04×10%=3.5t/d。
② 加热发酵醪所用的蒸汽量D6：
柠檬酸水溶液的比热容可按下式近似计算：
C=(0.99-0.66ω+0.0010t) ×4.16
式中：0.99——比热容kJ/kg·℃
ω——柠檬酸质量分数，ω=（312.24÷2566.96）×100%=12.2%
t ——温度，℃
代入上式，得：
C=（0.99-0.66×12.2%+0.0010×35）×4.19=3.96
那么由此可得D6为：
D6= GC(t1-t2)/(I-λ)η=2566.96×3.96×（85-35）÷（2549.5-1250.60）×95%
=411.89t/d=123567t/a
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生产
工序 日用蒸汽量
(t/d) 平均蒸汽用量
(t/h) 年用蒸汽量
（t/a）
培养基灭菌 35.04 2.92 10512
加热发酵醪 411.89 17.16 123567
空罐灭菌 3.50 0.15 1050
合计 450.43 20.23 135129
3.2.3发酵过程中的冷却水耗量计算
已知发酵过程中的发酵热为4.18×6000 kJ/m3·h，200 m3的发酵罐一般装料量为180 m3（填充系数为0.9），则
=
=83077kg/h=1993.848t/d=598154.4t/a
已知25 m3的种子罐（填充系数0.7），装料量为17.5 m3
W种子=4.18×6000×17.5÷[4.18×(28-15)]=8077kg/h=193.85t/d=58155t/d
将发酵段水衡算列入表3-3。
表3-3 发酵车间冷却水衡算表
生产
工序 平均耗水量
(t/h) 日耗水量
(t/d) 年耗水量
(t/a)
发酵罐用水 1993.848 83077 598154.4
种子罐用水 193.85 8077 58155
合计 2187.7 91154 656309.4毕业论文http://www.751com.cn
3.2.4发酵过程中的无菌空气耗用量的计算
（1）单罐发酵罐用无菌空气量：
根据无菌空气用量的计算公式：
V=发酵罐体积×通气速率×填充系数
已知：发酵罐体积为200 m3
通气速率为0.18vvm
填充系数为60%本文来自辣^文*论-文'网
则：V=200×0.18×60%=21.6 m3/h
（2）单个种子罐用无菌空气量：
取种子罐的空气消耗量为发酵过程空气耗量的25%,
则: V=25%V=25%×21.6=5.4 m3/h
（3）将发酵车间蒸汽衡算列入表3.4。
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