年產(chǎn)1000噸黃原膠發(fā)酵工廠的設(shè)計

年產(chǎn)1000噸黃原膠發(fā)酵工廠的設(shè)計

（總69頁）-本頁僅作為預(yù)覽文檔封面，使用時請刪除本頁-#logP0=7.074－1657.46/(227.02+78)=1.640B???P0=43.65kpaB則：a=P0/P0=101.32/4465=2.32DAB對塔底有：logP0=7.338-1652.05/(231.48+100)=2.354A.??P0=225.94kpaAlogP0=7.074－1657.46/(227.02+100)=2.006B.P0=101.39kpaB則：a=P0/P0=225.94/101.392=2.23WAB???a=(aa)1/2=2.32x2.231/2=2.275DW則最少理論塔板數(shù)為：N=log[X(1-X)/X(1-X)]/(loga)-1min DWWD=log[0.88(1-0.00004)/0.00004(1-0.88)]/(log2.275)-1=13.7取N=14min3.88一2」4二0,3533.88+1查吉利蘭關(guān)聯(lián)圖知:N—N min=0.31N+1.N=20.7確定全塔效率:t=(t+t)/2wD=(100+78)/2查液體黏度共線圖R=0.38L???a|i=2.275x0.38=0.865L查精餾塔全塔效率圖知E=52%0則實際塔板數(shù)N=N/E=20.7/52%=39.8P0???取塔板數(shù)40塊塔徑的計算⑴確定液相密度p:L塔頂餾出液的平均摩爾質(zhì)量：ML=0.88x46+0.12x18=42.64(kg/kmol)塔頂物料質(zhì)量為：L=RD=3.88x346x42.64=5.72x104(kg/h)V=(R+1)D=(3.88+1)x346x42.64=7.2x104(kg/h)t=78.5℃ p=740kg/m3 p=972kg/m3Da b由42.64Q=0.88x46/740+0.12x18/972L解出得pL=749.1(kg/m3)⑵確定氣相密度p：VM=0.9x46+0.1x18=43.2(kg/kmol)Vp=PM/RT=101.325x43.2/[8.315x(78.5+273)]=1.5(kg/m3)VV⑶物料的體積流量V:sL=5.72x104/749.4=73.9m3/h=0.02053(m3/s)SV=7.2x104/1.5=48000m3/h=13.33(m3/s)S

⑷確定氣相負(fù)荷因子C：取板間距H=0.6m,清液層高度h=0.08m,則分離空間的高度為TL0.6-0.08=0.52m(L/V)x(p/p)1/2=(73.9/48000x(749.4/1.51/2LV=0.034由Smith關(guān)聯(lián)圖得汽相負(fù)荷因子C=0.15m/s20修正表面張力后的C值為：C=C9/20)。.220查表面張力共線圖得：。=17.5mN/m，則C=0.15x(17.5/20)0.2=0.146(m/s)⑸計算塔徑D：T最大允許空塔汽速為：umax:Pl—Py=0.146x,'749'T.5=3.26(m/最大允許空塔汽速為：umax:Pv ' 1.5選取空塔汽速為：u=0.75u=0.75x3.26=2.44(m/s)max塔徑D=塔徑D=.；4Vs=T\兀u,'4x13.648\’3.14x2.44=2.67(m)???取塔徑D=3m塔高為:H=NxH=40x0.6=24(m)

T換熱器的計算冷卻面積的計算根據(jù)冷卻面積的計算，得：對公稱容積150m3的發(fā)酵罐，所需換熱面積F=299.34m2。

最高熱負(fù)荷下的耗水量W二c^p21式中q總――每im3發(fā)酵液在發(fā)酵最旺盛時,lh的發(fā)熱量與發(fā)酵液總體積的乘積:Q=4.18x6000x114.5=2.87x106（kJ/h）；總Cp——冷卻水的比熱容,4.18kJ/（kg-K）；t2 冷卻水終溫,t2=25℃；t 冷卻水初溫,t=20℃。11代入上式得:皿 2.87x106—4.18x（25-20）=1.37x105(kg/h)=38.17(kg/s)冷卻水體積流量為3817—— 二3.817x10-2(m3/s)1000取冷卻水在豎直蛇管中的流速為9,根據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總截面積S總為:式中W——冷卻水體積流量，W=3.817x10-2m3/s；V 冷卻水流速，v=1m/s。代入上式：3.817x3.817x10-2=3.817x10-2(m2)進(jìn)水總管直徑為:SS 13.817x10-2=0.221(m)d=———二,1 =0.221(m)總0.785 0.785冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)冷卻管總表面積S總，管徑d0，組數(shù)為n,則：S=n?0.785d2總0豎直蛇管的組數(shù)n,根據(jù)罐的大小一般取3,4,6,8,12……組。通常每組管圈數(shù)不超過6圈，增加組數(shù)可排下更多冷卻管；管與攪拌器的最小距離不應(yīng)小于250mm,每組管子的中心距為外一外，管兩端U型或V型彎管，可彎制或焊接。安裝時每組豎直蛇管用專用夾板夾緊,懸掛在托架上。夾板和托架則固定在罐壁上。管子與罐壁的最小距離大于100mm，主要考慮便于安裝、清洗和良好傳熱?，F(xiàn)根據(jù)本罐情況，取n=12,求管徑。由上式得：, :Sd, :Sd=. 總—0\，n?0.785,13.817x10-2V12x0.785=0.067(m)查金屬材料表選取無縫鋼管76x4無縫鋼管，d=68mm、g=7.10kg/m，d〉d認(rèn)為內(nèi) 內(nèi)0可滿足要求，d =72mm。平均現(xiàn)取豎直蛇管圈端部U型彎管曲徑為375mm，則兩直管距離為750mm，兩端彎管總長為：l=兀D=3.14x750=2355(mm)0冷卻管總長度計算由前知冷卻管總面積F=299.34nr;現(xiàn)取無縫鋼管。76x4，每米長冷卻面積為F=3.14x0.072x1=0.23(m2)0則冷卻管總長度L為：299.34一二1301.5(m)0.23冷卻管占有體即=0.785x0.0762x1301.5=5.9(m3)另接連接管12m:L=L+12=1301.5+12=1313.5(m)實可排豎直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下可深入封頭00mm。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)部附件占有體積為，則：總占有體積為V=V+V+V=127.22+5.9+0.75=133.87(m3)總液管附件則筒體部分液深為：^總二封=133.87-12.5=7.5(m2)S 0.785x4.42截面豎直蛇管高度H=7.5+0.3=7.8(m)管又兩端彎管總長/0=2355mm，兩端彎管總高為500mm，則直管部分高度為：h=H-600=7800-600=7200(mm)管則一圈管長/=2h+1=2x7200+2355=16955(mm)0每組管子圈黝：0n=L二些二6(圈)01 17.0現(xiàn)取管間距為2.5D外=2.5x0.076=0.19(m)，豎直蛇管和罐壁的最小距離為，則可計算出攪拌器的距離在允許的范圍內(nèi)(不小于200mm)。作圖表明，各組冷卻管相互無影響。如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計無法安排下真么多冷卻管，則應(yīng)考慮增大管徑或增加冷卻管組數(shù)，以便得到合適的安排。校核布置后冷卻管的十幾傳熱面積為：F=nd ?L=3.14x0.072x1313.5=302.11(m2)實平均實而前有F=299.34m2，F(xiàn)〉F,可滿足要求。實實設(shè)備材料的選擇發(fā)酵設(shè)備的材料選擇，優(yōu)先考慮的是滿足工藝的條件，其次是經(jīng)濟(jì)性。如激素、抗生素、有機(jī)酸發(fā)酵時，考慮到對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的影響、安全性、后道工藝的除鐵困難或腐蝕性強(qiáng)等，則必須使用加工最好、耐酸腐蝕的不銹鋼。如采用1Cr18Ni9Ti等制作發(fā)酵設(shè)備，使用18-12Mo2Ti制作水解設(shè)備。為了降低造價也可在碳鋼設(shè)備內(nèi)襯薄的不銹鋼板。而像黃原膠發(fā)酵則可以用碳鋼制作發(fā)酵設(shè)備，精制時用除鐵樹脂去除鐵離子。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，會出現(xiàn)一些復(fù)合材料和噴涂金屬和耐腐蝕涂料等新材料新技術(shù)，將會進(jìn)一步降低設(shè)備投資費(fèi)用。本設(shè)備選用1Cr18Ni9Ti制作發(fā)酵罐，以降低設(shè)備費(fèi)用。發(fā)酵罐壁厚的計算：采用1Cr18Ni9Ti工作壓力＜3kg/cm2,公稱直徑D=4400mmg⑴計算法確定發(fā)酵罐的壁厚S：式中P——設(shè)計壓力，取最高工作壓力的倍，現(xiàn)取P=0.21MPa；D——發(fā)酵罐內(nèi)徑，D=4400mm；卜］——1Cr18Ni9Ti的許用壓力，口］=137MPa；(P——焊縫系數(shù)，根據(jù)情況焊縫情況和探傷的程度，查相應(yīng)表決定。其范圍在間，現(xiàn)取p=0.9；C——壁厚附加量6m)。C=C+C+C123式中C——鋼板負(fù)偏差，視鋼板厚度查表確定，其范圍在之間，現(xiàn)取1C=0.5mm；1C 為腐蝕裕量，單面腐蝕去1mm,雙面腐蝕取2mm，現(xiàn)取C=2mm；22C——加工減薄量，對冷加工2=0，對熱加工C=SX10%；現(xiàn)取C=0。3 3 30 3代入上式得：C=0.5+2+0=2.8mm=0.25(cm)S二 81*440 +0.252義137*0.9—0.21=0.6(cm)圓整后取S=0.8cm。筒高10m，每米高選用8mm后的1Cr18Ni9Ti鋼板制作，查表知，直徑4.4m，筒高10m，每米高重988kg，C=988x10=9880(kg)。筒

(2)封頭壁厚計算：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的厚度計算公式如下：L,PD2Lip—0.51P式中P=0.21MPaD=4400mmIoL137MPap=0.9C=0.08+0.2+0.1=0.38(cm)+0.380.21x+0.382x137x0.9-0.5x0.21=0.77(cm)=7.7(mm)查鋼材手冊圓整為S=8mm,G=1150kg。封(3)接管設(shè)計:①接管的長度h設(shè)計：各接管的長度h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取100-200mm。②接管直徑的確定：接管直徑的確定，主要根據(jù)流體力學(xué)方程式計算。已知物料的體積流量，又知各種物料在不同情況下的流速，即可求出管道截面積，計算出管徑。計算出的管徑再圓整到相近的鋼管尺寸即可?，F(xiàn)以排料管(也是通風(fēng)管)為例計算其管徑。該發(fā)酵罐實裝醪量為，設(shè)在2h之內(nèi)排空，則物料體積流量：127.223600127.223600x2=0.0177(m3/s)發(fā)酵醪流速取v=1m/s，則排料管截面積為F物：Q_Q_0.0177

v r~=0.0177(m2),■0.0177V,■0.0177V0.785=0.15(m)由F=0.785d2得管徑:物:F

d=,—物-

0.785取無縫鋼管①165x4.5,156mm>150mm，認(rèn)為適用。若按通風(fēng)管計算，壓縮空氣在0.21MPa下，支氣管流速為10—20m/s。現(xiàn)按通風(fēng)比0.2vvm，為常溫下20℃，下的情況，要折算到，28℃狀態(tài)。風(fēng)量Q取大值，1Q=127.22x0.2=25.444(m3/min)=0.424(m3/s)。1利用氣態(tài)方程式計算工作狀態(tài)下的通風(fēng)量Qj0.1273+28Q=0.424xx =0.218(m3/s)f 0.2273+20取風(fēng)速v=20m/s，則風(fēng)管截面積F為:fF=Q=0218=1.09x10-2(m3/s)fv20F=0.785d2,則氣管直徑d為:d ,.L09x10-2二)氣0.785因通風(fēng)管也是排料管，故取兩者的大值。取d=0165x4.5無縫管，可滿足工藝要求。排料時間復(fù)核：物料流量Q=0.0177m3/s，流速v=1m/s；管道截面積F=0.785x0.1502=0.0177m2，在相同流速下，流過物料因管徑較原來計算結(jié)果大，則相應(yīng)流速比為P=Q=0.0177=0.93(倍)，排料時間為t=2x0.93=1.86(h)。Fv0.01791x1(4)支座選擇發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座分為臥式支座和立式支座。其中臥式支座又分為支腿，圈型支座，鞍型支座三種。立式支座又分為懸掛支座、支撐式支座和群式支座。對于75m3以上的發(fā)酵罐，由于設(shè)備總重量較大，應(yīng)選用裙式支座。本設(shè)計選用裙式支座，具體結(jié)構(gòu)在機(jī)械設(shè)計時完成。種子罐(1)種子罐選型:種子罐選型同發(fā)酵罐，仍采用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。(2)種子罐容積和數(shù)量的確定種子罐容積的確定:按接種量5%計算，則種子罐容積匕中為:V=VX5%=175x5%=8.75(m3)種總式中V——發(fā)酵罐總?cè)莘e(m3)。種種子罐個數(shù)的確定:種子罐與發(fā)酵罐對應(yīng)上料。發(fā)酵罐平均每天上1罐，需種子罐1個，種子罐培養(yǎng)48h,輔助操作時間為12h,生產(chǎn)周期為60h,因此，種子罐3只就足夠。主要尺寸確定:種子罐仍采用幾何相似的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。H:D=2:1；則種子罐總?cè)萘縑'=2V'+V'；簡化計算方程如下：總封筒KV'=2X-D3+0.785D2x2D=8.75(m3)總24解方程得：D=2.19m，圓整到推薦的系列尺寸，取D=2.3m。則H=2D=2x2.3=4.6(m)查相應(yīng)表得封頭高H'：封H'=615(mm)封罐體總高H'：罐H'=5380(mm)罐單個封頭容量： V'=1.76(m3)封封頭的表面積S=3.02(m2)封圓筒容量 V'=19.1(m3)筒不計上封頭容積V' =V'+V'=1.76+19.1=20.86(m3)有效封筒校核種子罐總?cè)莘eV'：總V'=2V'+V'總封筒=2x1.76+19.1=22.62m3比需要的種子罐容積8.75加大，滿足設(shè)計要求。⑶冷卻面積的計算：根據(jù)計算和資料介紹，當(dāng)罐的容積V<5m3時用夾套換熱器冷卻，可滿足生產(chǎn)要求。如容積大于5m3,則隨著比表面積的減小，而無法滿足生產(chǎn)要求，此，該種子罐仍采用豎直蛇管換熱器。種子發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：同前發(fā)酵罐=4.18x6000X114.5x5%=1.44x105(kJ/h)⑷換熱面積：對黃原膠發(fā)酵，每1m3發(fā)酵液，每1h傳給冷卻器的最大熱量為4.18x6000kJ/(m3-h)，采用豎式列管換熱器取經(jīng)驗值K=4.18x500kJ/(m3-h?℃)。28℃ 28℃20℃ 25℃8 3平均溫差：_At1_At

mIn(At/At)12_8-3―ln(8/3)=5.1℃需冷卻面積：F=-QJ

KAtm1.44x1054.18x500x5.1:13.51(m2)⑸求最高熱負(fù)荷下的耗水量WQW=—^總—c(t-t)p2 1q――每im3發(fā)酵液在發(fā)酵最旺盛時,lh的發(fā)熱量與發(fā)酵液總體積的乘積，總Q=4.18x6000x114.5x5%=1.44x105(kJ/h)；總C 冷卻水的比熱容,4.18kJ/(kg-K)；pt 冷卻水終溫,t=25℃；22t 冷卻水初溫,t=20℃。11代入得:1.44x1054.18x(25-20)=6.9x103(kg/h)=1.92(kg/s)冷卻水體積流量為1.921000=1.92x10-3(m3/s)取冷卻水在豎直蛇管中的流速為1m/s,根據(jù)流體力學(xué)方程式得:冷卻管總截面積S總為:式中W 冷卻水體積流量，W=3.42x10-2m3/s；V——冷卻水流速，v=1m/s。代入上式：1.92x1.92x10-2=1.93x10-2(m2)進(jìn)水總管直徑d二;2Z二、：d二;2Z二、：總0.785\;1.92x10-20.785=0.157(m)=157(mm)(6)冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)冷卻管總表面積S設(shè)冷卻管總表面積S總管徑d0，組數(shù)為n，則:S=n?0.785d2豎直蛇管的組數(shù)n，根據(jù)罐的大小一般取3,4,6,8,12……組。通常每組管圈數(shù)不超過6圈，增加組數(shù)可排下更多冷卻管；管與攪拌器的最小距離不應(yīng)小于250mm,每組管子的中心距為外—外，管兩端U型或V型彎管，可彎制或焊接。安裝時每組豎直蛇管用專用夾板夾緊，懸掛在托架上。夾板和托架則固定在罐壁上。管子與罐壁的最小距離大于100mm，主要考慮便于安裝、清洗和良好傳熱?，F(xiàn)根據(jù)本罐情況，取n=12,求管徑。由上式得:7 ：s 1.92x10-2=0.045(m)=45(mm)d=0.045(m)=45(mm)12x0.7850\，n?0.785V12x0.785查金屬材料表選取。57x3.5無縫鋼管，d=50mm，g=4.62kg/m，d〉d認(rèn)為可內(nèi) 內(nèi)0滿足要求，d=54mm。平均現(xiàn)取豎直蛇管圈端部U型彎管曲徑為250mm，則兩直管距離為500mm，兩端彎管總長l=2=3.14x500=157((mm)0⑺冷卻管總長度L計算由前知冷卻管總面積F=12.1m2;現(xiàn)取無縫鋼熟57x3.5,每米長冷卻面積為F=3.14x0.054x1=0.17(m2)0則冷卻管總長度為：13.51 =79.5(m)0.17冷卻管占有體積V=0.785x0.0572x79.5=0.203(m3)另連接管8m:L=L+8=79.5+8=87.5(m)實可排豎直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下可深入封頭100mm。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)部附件占有體積為，則：總占有體積為V=V+V+V=127.22x5%+0.203+0.2=6.764(m3)總液管附件則筒體部分液深為：V總-V封=6.764-1.76=1.21(m)S 0.785x2.32截面豎直蛇管高度H=1.21+0.2=1.41(m)管又兩端彎管總長l=1570mm，兩端彎管總高為500mm0則直管部分高度為：h=H-600=1410-400=910(mm)管一圈管長：l=2h+l=2x910+1570=3390(mm)0每組管子圈數(shù)n：0n=L0=663=2圈)0l3.39現(xiàn)取管間距為2.5D=2.5x0.057=0.1425m，豎直蛇管和罐壁的最小距離為).15m，則外可計算出攪拌器的距離在允許的范圍內(nèi)(不小于200mm)。作圖表明，各組冷卻管相互無影響。如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計無法安排下真么多冷卻管，則應(yīng)考慮增大管徑或增加冷卻管組數(shù)，以便得到合適的安排。校核布置后冷卻管的十幾傳熱面積為：F=Kd ?L=3.14x0.054x87.5=14.84(m2)實平均實而前有F=13.51m2,F〉F,可滿足要求。實實(8)設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝的計算擋板根據(jù)全擋板條件， B.Z=0.5D式中B——擋板寬度，B=(0.1~0.2)D=0.1義2300=230mm；D 罐徑，D=2300mm；Z——擋板數(shù)：D 2300Z=0.5—=0.5義 二5(塊)，取Z=6(塊)。B 230攪拌器：種子罐仍采用六彎葉渦輪攪拌器。該攪拌器雖然沒有標(biāo)準(zhǔn)化，但有大家公認(rèn)的比例尺寸：直徑D=0.3~0.35D，現(xiàn)取D=0.3D=0.3x2300=690mmii葉片寬度h=0.2D=138mmi弧長r=0.375D=258.75mmi盤徑①=0.75D=517.5mmi葉弦長l=0.25D=172.5mmi攪拌器間距Y=D=690mm底距b=—=767mm3攪拌器轉(zhuǎn)速N，根據(jù)50L罐，470r/min，使用P/V為基準(zhǔn)放大，50L罐20N=470r/min,攪拌器直徑D=112mm。1i(D丫3 (112丫3N=N— =470——3=140(r/min)2 11D) \690)2取兩檔攪拌，攪拌功率術(shù)法同發(fā)酵罐。(9)攪拌軸功率的計算：淀粉水解糖液為低濃度細(xì)菌醪，可視為牛頓流體，計算步驟如下：①計算Re：m

式中D——攪拌器直徑，D=0.69m；N——攪拌器轉(zhuǎn)速，N=140=2.33r/s；60P——醪液密度，p=1050kg/m3；日——日——醪液粘度，日=1.3x10-3N?s/m2。將數(shù)值代入上式：將數(shù)值代入上式：RemDRemD2Np0.692x2.33x10501.3X10-3=1.3x106>104發(fā)酵液可視為湍流牛頓型流體，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)N=4.7。P②計算不通氣時的攪拌軸功率P:0P'=NN3D5p0P式中N——在湍流攪拌狀態(tài)時其值為常數(shù)；PN——攪拌轉(zhuǎn)速，N=2.33r/s；D——攪拌器直徑，D=0.69m；P——醪液密度，p=1050kg/m3；P'=4.7x(140/60)3x0.695x1050=9.8(kW)0取兩檔攪拌，則P=2P'=2x9.8=19.6(kW)00③計算通風(fēng)時的軸功率？：gPND3P=2.25x10-3(^——)0.39g Q0.08式中P——不通風(fēng)式攪拌軸功率(kW),P2=19.62=384.16；00N——軸轉(zhuǎn)速，N=140r/min=2.33r/s；D——攪拌器直徑(cm)，D3=6.93x106=3.3x108；Q——通風(fēng)量(ml/min)，Q0.08=(122.27x5%x0.1x106)0.08=2.913。代入上式計算得：P=2.25x10-3xg=13.6(kW)(384.16x140P=2.25x10-3xg=13.6(kW)、 2.913 ,

④求電機(jī)功率P:電電機(jī)功率PP=—一x1.01電"耳耳123采用三角帶傳沏=0.92，滾動軸承叩=0.99,滑動軸承n=0.98,端面密封增加的功率為1%，代入得：13.60.92x13.60.92x0.99x0.98x1.01=15.4(kW)（10）進(jìn)風(fēng)管（進(jìn)出料管）：該管為物料和通風(fēng)公用，管底距罐底25?60mm之間，現(xiàn)取30mm向下單管。①按通風(fēng)管計算管徑：設(shè)罐壓0.2MPa，發(fā)酵溫度1=28℃，風(fēng)速v=20m/s，通風(fēng)量為Q=0.1vvm,常壓下t=20℃,送風(fēng)量V為：V=127.22x5%x0.1=0.64(m3/min)。0將通風(fēng)換算成工作狀態(tài)，求通風(fēng)管直徑：將通風(fēng)換算成工作狀態(tài)，求通風(fēng)管直徑：10.1273+1?Vx一x 7 ,P0.1273+1?Vx一x 7 ,P273+1 1d=l 0-=1 0.785xvx60.5.3x10-30.785=0.0822(m)=82.2(mm)取d、d兩者最大值，作為進(jìn)料12（氣）管，由于d>d，現(xiàn)取管徑D=82.2mm，查金21屬材料表，取*108x4無縫鋼管。③冷卻水管：由前知需冷卻熱費(fèi)=1.44x105kJ/h，冷卻水溫變化20℃.25℃，水比熱max0.1273+28,0.64x x , 0.2273+20=0.0187(m)=18.7(mm)■ 0.785x20x60②按輸送物料算：20min送完6.4m3的物料，則物料流量為:636=5.3x10-3(m3/s)20x60管道截面積為F，取物料流速為v=1m/s，則F=。=5.3x10-3=5.3x10-3(m2)v1設(shè)管徑為d：2容c=4.18kJ/(kg?℃)。w耗水量W為:bQ 1.44x105一C(t-1)—4.18x(25—20)w2 1—6.9x103(kg/h)—1.92x10-3(m3/s)192x10-3取水流速為v=1m/s;冷卻管直徑為d=、: =0.05m,查金屬材料表，取焊接0.785管D=57mm即可滿足生產(chǎn)要求；取冷卻管接管長度i=200mm?？諝夥诌^濾器為了提高除菌效果，減少倒灌損失，一般對無菌要求較高的好氣發(fā)酵系統(tǒng)，在總過濾器后面都加裝用超細(xì)玻璃纖維濾紙的分過濾器。分過濾器的空罐氣速一般取0.2—1.5m/s；通過濾層的氣速為1.0—1.5m/s。分過濾器花板鉆嶺孔，開孔率40%左右。有的分過濾器還附裝金屬絲網(wǎng)除霧裝置。種子罐分過濾器(1)分過濾器過濾層直徑的計算：DD濾式中V——通過分過濾器的空氣(在下)流量(m3/s)；0.1301 1V=6.36x0.1x——x x———5.4x10-3(m3/s)0.2129360通過分過濾器的氣速，取二=$，代入上式得:sD=,：4x5.4x103=0.185(m)取D=190mm濾層t3.14x0.2 濾(2)分過濾器直徑的計算：一般D =1.1—1.3D ，現(xiàn)取D =1.3D 。過濾器 濾層 過濾器 濾層貝UD =1.3x190=247mm；圓整后取D =250mm。過濾器 過濾器(3)分過濾器的強(qiáng)度計算：

取P=0.2x1.25=0.25MPa,[o]=137MPa,C=0.2mm,o=0.7，則分過濾器厚設(shè)計度：0.25x0.25x252x137x0.9—0.25+0.2=0.23(cm)取S=4mm。⑷進(jìn)出氣管：與種子罐進(jìn)出氣管相配合，取*108x4。(5)數(shù)量：分過濾器一般是與種子罐相配合，現(xiàn)有3個種子罐，配3臺分過濾器。(6)濾層深度：一般使用經(jīng)樹脂處理過的濾紙5—6層，夾持在兩花板中?；ò蹇?8，孔間距14mm,周圍不鉆孔，開孔率40%左右。為了加強(qiáng)濾紙耐用性，可在紙層兩側(cè)加金屬絲網(wǎng)。(7)分過濾器的高度：一般取筒體部分高度為直徑尺寸的1.1—1.5倍，現(xiàn)取倍，則：h=D x1.5=250x1.5=375(mm)筒過濾器取錐體部分高度為直徑尺寸的1.5—2.0倍，現(xiàn)取倍，則：h=1.5xD =1.5x250=375(mm)錐 過濾器發(fā)酵罐分過濾器(1)分過濾器過濾層直徑的計算：D濾層式中V——通過分過濾器的空氣(在0.2MPa下)流量；0.1301 1V=127.22x0.2x-x x——=0.218(m3/s)0.229360通過分過濾器的氣速，取V=0.2m/s，則

sn 4x0.218D=' =1.18(m)濾層\3.14x0.2(2)分過濾器直徑的計算：一般D =一般D =1.1—1.3D過濾器 濾層現(xiàn)取D=1.3D過濾器 濾層貝UD =1.3x1.18=1.534m；圓整后取D =1600mm。過濾器 過濾器(3)分過濾器的強(qiáng)度計算：

取P=0.21x1.25=0.26MPa,□1=137MPa,C=0.2mm,①=0.7，則分過濾器厚設(shè)計度：0.25x0.25x1602x137x0.9—0.25+0.2=0.36(cm)取S=6mm。⑷進(jìn)出氣管：與種子罐進(jìn)出氣相配合，取0108x4。(5)數(shù)量：分過濾器與種子罐相配合，現(xiàn)4個發(fā)酵罐，配4臺分過濾器。(6)取S=6mm。⑷進(jìn)出氣管：與種子罐進(jìn)出氣相配合，取0108x4。(5)數(shù)量：分過濾器與種子罐相配合，現(xiàn)4個發(fā)酵罐，配4臺分過濾器。(6)濾層深度：同種子罐，分過濾器5—6層超細(xì)玻璃纖維濾紙，經(jīng)樹脂處理過使用。(7)分過濾器的高度：比例參數(shù)同種子罐分過濾器。則：h=D x1.5=1600x1.5=2400(mm)筒過濾器h=D x1.5=1600x1.5=2400(mm)錐過濾器板框過濾設(shè)備計算選用IPF自動壓濾機(jī)對發(fā)酵液進(jìn)行恒壓差過濾。操作壓差A(yù)P=2x105Pa，過濾條件r=0.151x1012xAP0.67濾餅比阻r=6.3x1011(1/m2)。0在常溫20℃條件下過濾，濾液粘度四=1.3x10-3Pa?s，每天處理發(fā)酵料液體積為：。每天得到的黃原膠量為：114.5x20%=22.9(m3)因要用4倍體積的酒精沉淀分離，故每天獲得濾液量：4x114.5+114.5-22.9=549.6(m3)操作時間24小時，濾渣含量：22.9/(1145.-22.9)=0.25過濾條件：r=0.151x1012x(2x105)0.67=5.38x10140過濾面積：A=[四國+V(四2r2+2APrxM)/2]/24Pt00=994.7(m2)濾餅厚度：22.9 =0.25(m)=250(mm)(114.5-22.9)250取板框填框系數(shù)為，則濾餅實際厚度為：250=312.5(mm)0.8選取1250X1500型IPF壓濾機(jī)，濾框厚度30mm,每側(cè)有效面積m2,則：57塊過濾總面積為：57x2x1.74=198.4(m2)濾框總體積：57x0.03x1.74=2.98(m3)濕濾渣體積：114.5x0.25=28.621m3)濾渣體積分?jǐn)?shù)：E=28.625/114.5=0.25壓濾機(jī)臺數(shù)：n=114.5x0.25/(0.8x2.98)=12.01(臺)(取13臺)板框過濾設(shè)備工藝計算參數(shù)匯總見表3-2：表3-2板框過濾設(shè)備尺寸參數(shù)參數(shù)過濾機(jī)臺數(shù)13濾框厚度30mm過濾壓差2X105濾框體積(m3)濾餅比阻X10ii(1/m2)濾餅厚度mm過濾機(jī)型號1250X1500操作時間24小時流化床干燥器的計算臨界流化速度臨界流化速度是指床層開始膨脹，達(dá)到初始流化態(tài)時的氣體速度?？捎上率接嬎悖篟e旦V='m

mdps式中 日——?dú)怏w粘度，從=0.0000229P”-s；d——顆粒直徑，d=0.00075m；ssp——?dú)怏w密度，p=0.898kg/m3；Re——臨界流化速度下的雷諾數(shù)，是阿基米得準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)；mfRe二 一_mf1400+5.22%ArAr——阿基米得準(zhǔn)數(shù)；

d3PPgAr=s s—日2顆粒密度，P顆粒密度，P=1050kg/m3；s重力加速度，g重力加速度，g=9.8m/s2。d3Pd3PPgAr--s s——從20.00075*1050義0.898義9.8 二8278,10.00002292RemfAr7883.91400RemfAr7883.91400+5.22i—1400+5.22x?.82781=4.2vmfRe四—i~m—

dpvmfRe四—i~m—

dps式中Ret帶出速度下的臨界雷諾數(shù)Re-tAr8278.118+0.6%AT—18+0.6%82781-114.044.2義0.0000229……‘ 二0.144m/s0.00075*0.898操作流化速度操作流化速度v應(yīng)大于臨界流化速度V而小于帶出速度V，可由下式求得:mfv=(0.2?0.8)VtV可由下式求取:Re目V-dt

tdPs故：ReN 114.04*0.0000229 0。。,,、V—jt——— -3.88(m/s)tdp0.00075*0.898s現(xiàn)取V-0.8Vt則：v=0.8義3.88=3.104m/s)流化床幾何尺寸流化床層高度h與操作時的床層空隙率e有關(guān)，與原始床層高度h及空隙率有f關(guān)，用下式計算：1-8H=-p-

f 1—8式中Hf——流化床層高度，mH——原始床層高度，m。H=0.05~0.30mf現(xiàn)取H=0.2ms8s——原始床層空隙率8f——流化床層空隙率已知流化速度v，8f由下式計算:(18Re+0.36Re2WArdvpRe=—^―NRe=0.00075*3」04*0.898二91.30.0000229’18*91.3+0.36*91.3210.21= =0.886fI82781 )原始床層空隙率8s=1-pm式中p——顆粒物料的堆密度p=470kg/m3；bb顆粒物料的真密度 p=1000kg/m3。mp4708=1—b=1- =0.53s丁1000m

1-1-0.531—0.886義0.2=0.82(m)考慮到空氣可能夾帶一些顆粒，因此，實際干燥室高度H應(yīng)大于流化床層高度片”設(shè)計時取:H=2H=2x0.82=1.64(m)f為了進(jìn)一步減少粉塵的帶出，還可在干燥室頂部加一段擴(kuò)大段，擴(kuò)大段的高度可約等于擴(kuò)大段的直徑。擴(kuò)大段的直徑直徑根據(jù)最小粉塵不被帶出的速度來計算。干燥室直徑D由下式計算：4VD=\，3600iv式中V——空氣流量，v=5000cm4VD=\，3600iv式中V——空氣流量，v=5000cm3/s故c: 4x50000—' 3600x3.14x3.104—2.39(m)圓整后取D—2.4(m)物料在干燥器內(nèi)停留時間物料在干燥器內(nèi)停留時間用下式計算：3600HI-8kd2Ps ss4T G 0900HI-￡ID2Ps 0s'式中T——物料在干燥器內(nèi)的停留時間，hG——加料量，kg/h0訕 900x0.2xG-0.53)x3.14x2.42x1050則：t— —0.45(h)1000查閱相關(guān)資料，選擇ZLG系列振動流化床干燥器，機(jī)型ZLG7.5x1.2，流化床面積，進(jìn)風(fēng)溫度70~140℃，出風(fēng)溫度40?70℃，蒸發(fā)水分能力200?280kg/h，振動電機(jī)型號為YZS50-6，功率3.7x2kW。流化床設(shè)備工藝計算主要參數(shù)匯總見表3-3：表3-3流化床干燥設(shè)備尺寸和主要參數(shù)參數(shù)參數(shù)流化床機(jī)型ZLG7.5x1.2振動電機(jī)型號YZS50-6流化床面積功率3.7x2kW進(jìn)風(fēng)溫度70~140℃臨界流化速度s出風(fēng)溫度40~70℃加料量1000kg/h流化床高度物料停留時間干燥室直徑操作流化速度s第四章廠址選擇及車間布置設(shè)計廠址選擇廠址選擇的一般性原則（1）要符合所在地區(qū)工業(yè)布局以及產(chǎn)品供需安排的要求，符合城市規(guī)劃或工業(yè)區(qū)域規(guī)劃，按照國家有關(guān)法律、法規(guī)及建設(shè)前期工作的規(guī)定進(jìn)行。（2）盡可能節(jié)約占地面積，少占或不占良田、耕地，充分利用所在地區(qū)的有利條件，避開或克服不利條件，充分利用當(dāng)?shù)厝肆Α⒇斄妥匀毁Y源，保護(hù)環(huán)境。（3）交通運(yùn)輸條件比較方便、經(jīng)濟(jì)，使企業(yè)接近原料、能源產(chǎn)地和產(chǎn)品消費(fèi)區(qū)，消除不合理運(yùn)輸，總體經(jīng)濟(jì)效益好，有利于加快國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的提高。從投資和經(jīng)濟(jì)效益方面考慮廠址選擇（1）廠址應(yīng)有較方便的運(yùn)輸條件，若需建公路或?qū)Ｓ描F路時，距離最短為好，以節(jié)省投資。（2）有一定供電條件，滿足生產(chǎn)需要。（3）所選廠址附近不僅有充足的水源，而且水質(zhì)應(yīng)較好。（4）廠址最好選在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍，商店，學(xué)校等職工的生活福利設(shè)施。廠址的選擇依據(jù)（1）首先廠址應(yīng)設(shè)在規(guī)劃區(qū)或者開發(fā)區(qū)內(nèi)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)近期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，盡量不占用或少占良田，做到節(jié)約用地。（2）必須考慮廠址的地理位置、原料和水的來源等條件。宜設(shè)在原料產(chǎn)地附近的大中城市的郊區(qū)，可便于原料、成品、輔料和包裝材料的運(yùn)輸。（3）廠區(qū)的標(biāo)高應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位，特別是主車間及倉庫的標(biāo)高更應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位，廠區(qū)自然排水坡度最好在?之間。（4）所選廠址，要有可靠的地質(zhì)條件，應(yīng)避免將工廠設(shè)在流沙、淤泥、土崩斷裂層上。(5)所選廠址附近應(yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境，沒有有害氣體，放射性源，粉塵和其他擴(kuò)散性的污染源。廠址不應(yīng)選在受污染河流的下游。(6)所選廠址面積的大小，應(yīng)在滿足生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，留有適當(dāng)?shù)目沼鄨龅?，以考慮工廠進(jìn)一步發(fā)展之用。(7)所選廠址應(yīng)有可滿足生產(chǎn)需求的供電條件，附近有充足的水源，而且水質(zhì)應(yīng)較好。(8)廠址最好選擇在居民區(qū)附近，這樣不僅有充足的勞動力來源，還可以減少職工生活福利設(shè)施建設(shè)。根據(jù)設(shè)計的要求，本設(shè)計工廠廠址選在武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)。武漢是我國經(jīng)濟(jì)承東啟西、接南轉(zhuǎn)北的戰(zhàn)略要地。從鐵路來說，它是我國四大樞紐之一，國家投資興建的北京至廣州、上海至成都兩條快速鐵路線在武漢交匯，與現(xiàn)有的京廣線、京九線、武大線、漢丹線聯(lián)成一體，使武漢鐵路樞紐地位和功能不可替代。2010年，武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)加快武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，項目建設(shè)快速推進(jìn)，配套設(shè)施更加完善。自來水一期管網(wǎng)建成并正式通水，光谷三路2號臨時污水處理泵站和豹澥臨時污水處理站建成，具備接納園區(qū)污水排放能力。電力設(shè)施建設(shè)方面。佛祖嶺變電站和馬家山變電站基本完工，生物產(chǎn)業(yè)基地高壓線纜遷移工程基本完成，為簽約企業(yè)按期開工建設(shè)提供了電力保證。武漢高等院校眾多，在校大學(xué)生居全國首位，人力資源有較大優(yōu)勢，人力資源成本較低。開發(fā)區(qū)生產(chǎn)資料、勞動力、資金等生產(chǎn)要素市場及商貿(mào)市場正逐步完善，教育、醫(yī)療、衛(wèi)生、金融、保險等社會化服務(wù)體系健全。開發(fā)區(qū)享受內(nèi)陸開放城市和國家級開發(fā)區(qū)各項優(yōu)惠政策，對投資者實行優(yōu)惠政策鼓勵?？偲矫娌贾迷O(shè)計工廠總平面布置設(shè)計原則總平面設(shè)計是工廠設(shè)計的重要組成部分,它是將全廠不同使用功能的建筑物,構(gòu)筑物按整個生產(chǎn)工藝流程,結(jié)合用地形條件進(jìn)行合理的布置,使建筑群組成一個有機(jī)整體,這樣既便于組織生產(chǎn),又便于企業(yè)管理，本工廠平面布置設(shè)計原則有：(1)總平面設(shè)計應(yīng)設(shè)計計劃任務(wù)書和城市規(guī)劃要求，對建筑布局、方位、道路、綠化、環(huán)保等進(jìn)行綜合設(shè)計。布置必須緊湊合理，做到節(jié)約用地，分期建設(shè)的工程，應(yīng)一次布置，分期建設(shè)，還應(yīng)考慮工廠擴(kuò)建的可能，合理預(yù)留發(fā)展空地。(2)對建筑物、構(gòu)筑物的布置必須符合生產(chǎn)工藝要求。保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性，互相聯(lián)系比較緊密的車間，倉庫可進(jìn)行合理組合，建成聯(lián)合廠房，要求物流線路短捷，運(yùn)輸總量最少，盡量避免往返交叉，合理組織人流和貨流，相互間影響的車間不要放在同一建筑物里。(3)動力設(shè)施應(yīng)接近負(fù)荷中心。(4)廠區(qū)建筑物間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)劃設(shè)計。從防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪音、日照、通風(fēng)等方面考慮，在符合有關(guān)規(guī)范的前提下，使建筑物間的距離最小。(5)衛(wèi)生方面的要求①生產(chǎn)車間要注意朝向，保證通風(fēng)良好。②生產(chǎn)車間與城市公路有一定的防護(hù)區(qū)，一般30?50米。③廁所應(yīng)與主車間、倉庫保持一定的距離，并采用水沖式廁所，以保持廁所的清潔衛(wèi)生。④對衛(wèi)生有不良影響的車間應(yīng)遠(yuǎn)離其它車間。⑤生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)盡量分開。車間布置車間布置是工藝設(shè)計中的重要組成部分，它關(guān)系著整個車間的命運(yùn)。即使有了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝流程及正確的設(shè)備選型和設(shè)計，而沒有合理的車間布置相配合，生產(chǎn)也難以正常、順利地進(jìn)行，從而影響整個生產(chǎn)管理。車間布置的基本原則和要求總平面布置必須貫徹國家的各項方針，政策，在符合放火，衛(wèi)生規(guī)范的前提下，盡可能節(jié)約用地，不占，少占農(nóng)田；減少勞動強(qiáng)度，節(jié)約建筑材料，使所建工廠形成布局合理，協(xié)調(diào)一致，生產(chǎn)井然有序，并與四周建筑群相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體。具體的原則和要求包括以下幾點：(1)車間布置必須符合國家及行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定，滿足衛(wèi)生、安全、GMP要求。如《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》、《工業(yè)與民用通用設(shè)備電力裝備設(shè)計規(guī)范》等，以及廠址所在地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃。(2)車間布置必須按設(shè)計任務(wù)書和選擇廠址報告進(jìn)行設(shè)計，按不同的規(guī)模和類別結(jié)合周圍環(huán)境，布置上力求緊湊，節(jié)約用地。（3）車間布置必須符合生產(chǎn)流程的要求，原料、半成品、成品的生產(chǎn)作業(yè)線應(yīng)順直、短捷，避免作業(yè)線的交叉和返回。因此，建、構(gòu)筑物廠房布置要做到功能分區(qū)明確，合理用地，結(jié)合廠址的地形合理選擇標(biāo)高，順應(yīng)等高線布置。如果地形坡度較大時，應(yīng)采用階梯式布置，以減少平整場地土石方量和縮短車間之間距離。（4）車間布置應(yīng)當(dāng)將占地面積較大的生產(chǎn)主廠房布置在廠區(qū)中心地帶，以使其他部門為其提供配合服務(wù)。在地形地質(zhì)受限制的條件下，應(yīng)采取施工措施加以解決，既不能勉強(qiáng)追求方正，又不能遷就施工簡便，以免留有后患，長期影響生產(chǎn)經(jīng)營。（5）車間布置應(yīng)充分考慮地區(qū)主風(fēng)向的影響，以此合理布置各建、構(gòu)筑廠房及廠區(qū)位置，主風(fēng)向由各地風(fēng)玫瑰圖決定。生物工程工廠菌種各異，應(yīng)防止環(huán)境染菌。廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)總有廢氣、廢水排出。為確保生活區(qū)、行政區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，衛(wèi)生區(qū)應(yīng)處在生活區(qū)的下風(fēng)向，而生產(chǎn)要求高的車間應(yīng)處于上風(fēng)向。（6）車間布置應(yīng)遵從城市規(guī)劃的要求。面向城市交通干道方向做工廠的正面布置。正面的工廠建筑物應(yīng)直線性布置，與城市建筑保持協(xié)調(diào)，以利于市容美觀整齊。年產(chǎn)1000噸黃原膠工廠的車間布置車間布置設(shè)計的目的是對廠房的配置和設(shè)備的排列作出合理的安排，并決定車間，工段的長度，高度和建筑結(jié)構(gòu)形式，以及各車間之間與工段之間的相互關(guān)系。車間布置必須在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，掌握必要的資料作為設(shè)計的依據(jù)或參考。這些資料包括：生產(chǎn)工藝流程圖，物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)，設(shè)備資料，公用系統(tǒng)耗用量，土建資料和勞動安全，防火，防爆資料，車間組織及定員資料，有關(guān)廠區(qū)總平面布置的規(guī)范資料。第五章發(fā)酵工廠配套工程黃原膠發(fā)酵有機(jī)廢水的處理在技術(shù)上已經(jīng)不存在問題，在裝置上已經(jīng)大部國產(chǎn)化。新型的厭氧反應(yīng)器以其大容量、高負(fù)荷、耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定而被廣泛采用。而且，環(huán)保產(chǎn)業(yè)已從單純提供技術(shù)或承接工程，逐漸轉(zhuǎn)向全方位的服務(wù)。從水樣分析、做可行性研究報告開始，到工程設(shè)計和總承包、調(diào)試、編寫文件、人員培訓(xùn)和運(yùn)行期間的服務(wù)，給用戶帶來很大的便利。黃原膠發(fā)酵廢水處理技術(shù)按其作用原理和去除對象可分為物理法、化學(xué)法和生物法。物理法就是利用物理作用，分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變水的化學(xué)性質(zhì)，如重力分離、氣浮、反滲透、離心分離、蒸發(fā)等。化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)作用來分離、轉(zhuǎn)化、破壞或回收廢水中的污染物，并使其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，如混凝、中和、氧化還原、吸附、點滲透、汽提、萃取等處理工藝。生物法是利用水中微生物的新陳代謝功能，使廢水中呈溶解和膠狀的有機(jī)物被降解，并轉(zhuǎn)化成為無害的物質(zhì)，廢水得以凈化。屬于生物法處理工藝的有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。活性污泥法：好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這類方法沒有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問題，因此處理成本較高。活性污泥法是較有代表性的好氧生物處理方法?；钚晕勰喾ㄊ侵?、低濃度有機(jī)廢水處理中使用最多、運(yùn)行最可靠的方法，具有投資少、處理效果好等優(yōu)點。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。黃原膠發(fā)酵廢氣的處理黃原膠發(fā)酵工廠產(chǎn)生的廢氣主要是二氧化碳，雖然二氧化碳不具有毒性，但是由于它的存在影響了人或動物體對氧的攝取，使機(jī)體內(nèi)氧合血紅蛋白減少，造成窒息，嚴(yán)重時可引起死亡。因此需要合理利用、排放二氧化碳，防止人身事故發(fā)生。而且二氧化碳是溫室氣體，對全球氣候具有只能關(guān)于影響，因此需要嚴(yán)格控制二氧化碳的排放。發(fā)酵過程可以產(chǎn)生大量二氧化碳，而且二氧化碳的純度也很高，由于二氧化碳的利用價值很高，因此可找專門的二氧化碳處理站來處理，同時也可以自己回收利用生產(chǎn)新產(chǎn)品，這樣即解決了廢氣的處理問題，又帶來了額外收入。黃原膠發(fā)酵廢渣的處理黃原膠發(fā)酵廢渣是黃原膠發(fā)酵工業(yè)中主要的有機(jī)固體廢棄物，如果不對其進(jìn)行有效的處理，任意棄置，則發(fā)酵廢渣在自然界降解過程中就會對周圍水體和大氣造成嚴(yán)重的污染。發(fā)酵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體濾渣，根據(jù)濾渣的成分運(yùn)用不同工藝的處理，將有用部分回收再利用。廢渣完全是可以利用的，通過各種加工處理可以把廢渣轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)或能量，所以人們把廢渣看成一種資源。面對廢渣資源與日劇增同自然資源日漸枯竭的嚴(yán)峻現(xiàn)實，人類已開始自覺和不自覺地投入垃圾處理技術(shù)的研究。許多國家根據(jù)本國的垃圾有機(jī)成分含量高的特點，用垃圾生產(chǎn)高能燃料、復(fù)合肥料，制造沼氣和發(fā)電，并將沼氣最終用于城市管道燃?xì)?、汽車燃料、工業(yè)燃料。黃原膠發(fā)酵工廠供電系統(tǒng)根據(jù)供電系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)要求，對于本工廠主要考慮以下幾個方面來進(jìn)行設(shè)計。(1)根據(jù)廠址所在地區(qū)的供電性情況和條件，采用兩個電源供電，以避免停電造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)由于本設(shè)計工廠生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，負(fù)荷變化大，所以采用兩臺變壓器供電，以保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。(3)本設(shè)計工廠主生產(chǎn)車間的用電負(fù)荷達(dá)全廠的1/3，所以設(shè)計變電、配電設(shè)施應(yīng)盡量靠近主生產(chǎn)車間。(4)做好建筑防雷和電器安全措施。防雷包括變電中心、建筑、廠區(qū)架空線路。電器設(shè)備應(yīng)做好保護(hù)接地。黃原膠發(fā)酵工廠給排水工程給排水工程在工業(yè)生產(chǎn)和生活的各個方面是十分重要和不可缺少的。發(fā)酵工廠除了日常生產(chǎn)需要大量用水外，還對水質(zhì)的溫度、質(zhì)量、數(shù)量有嚴(yán)格的要求。發(fā)酵工廠的主要水源來自地下水。配水工程一般包括清水泵、調(diào)節(jié)水箱、水塔及室外給水管網(wǎng)。室外給水管網(wǎng)主要為輸水干管、支管及配水管網(wǎng)，根據(jù)工廠的設(shè)計要求合理安排給水設(shè)施及控制裝置。第六章設(shè)計結(jié)果及總結(jié)該畢業(yè)設(shè)計的題目是年產(chǎn)1000t黃原膠發(fā)酵工廠設(shè)計，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和了解國內(nèi)外黃原膠發(fā)酵業(yè)生產(chǎn)發(fā)展概況之后，通過分析、比較，初步確定了設(shè)計方案。我國黃原膠發(fā)酵原料來源豐富，故選擇以淀粉、玉米漿等為原料，采用甘藍(lán)黑腐黃單胞菌，通過有氧發(fā)酵生產(chǎn)黃原膠。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我們所學(xué)的專業(yè)知識得到了全面的鞏固，使理論和實踐達(dá)到了更好的結(jié)合，進(jìn)一步鍛煉了獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，基本上掌握了黃原膠發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備選型等技能，并對黃原膠發(fā)酵生產(chǎn)過程的設(shè)計有一個整體的把握，具備了基本的設(shè)計技能。年產(chǎn)1000t黃原膠發(fā)酵工廠設(shè)計主要設(shè)備和輔助設(shè)備一覽如表6所示：

表6-1主要設(shè)備和輔助設(shè)備一覽表名稱參數(shù)數(shù)量備注發(fā)酵罐公稱容積150m34個其中一個備用種子罐公稱容積10m33個發(fā)酵罐攪拌軸電機(jī)六彎葉渦輪攪拌器功率,種子罐攪拌軸7臺用于發(fā)酵液溶氧、調(diào)漿電機(jī)功率單管式空氣分布器想65義4.5無縫鋼管1臺單管進(jìn)風(fēng)機(jī)械密封方式支座裙式支座4個豎直蛇管冷卻裝置精餾塔塔板數(shù)40塊1座發(fā)酵罐豎直蛇管12組，每組管圈數(shù)6換熱器圈；種子罐則為12組，每組管圈數(shù)2圈。進(jìn)風(fēng)（進(jìn)出料管）想08義4無縫鋼管花板鉆嶺孔，開孔空氣分過濾器率40%發(fā)酵罐分過濾器直徑1600mm4個種子罐分過濾器直徑250mm3個尸尸自動壓濾機(jī)13臺恒壓差過濾ZLG系列振動流化床ZLG7.5x1,21臺干燥器參考文獻(xiàn)[1]黃成棟，白雪芳,杜昱立.黃原膠(XanthanGum)的特性、生產(chǎn)及應(yīng)用J].微生物學(xué)通報，2005,32(2)：91-98.[