谷氨酸生產(chǎn)工藝計(jì)算

1、工藝計(jì)算第一節(jié)：物料平衡計(jì)算凡引入某一系統(tǒng)或設(shè)備的物料重量Gm ,必需等于用于轉(zhuǎn)化形成產(chǎn)物所消耗的物量Gp和物料損失之和GtGm=Gp+Gt一、 物料衡算目的：（1） 確定生產(chǎn)設(shè)備的容量、個(gè)數(shù)和主要設(shè)備尺寸；（2） 工藝流程草圖設(shè)計(jì)（3） 水、蒸汽、熱量、冷量衡算；（4） 控制生產(chǎn)水平。二、 方法1 給出物料衡算流程示意圖2 選定計(jì)算基準(zhǔn)a. 按每批投料量進(jìn)行計(jì)算；b. 按每噸產(chǎn)品消耗的原料量計(jì)算；c. 按時(shí)間計(jì)算。3 確定工藝指標(biāo)及消耗定額以及相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；4 列出各工藝階段的物料衡算表并繪出物料流程圖。三、 實(shí)例（以年產(chǎn)商品味精10000t為實(shí)例）(一)、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格（1） 99%

2、規(guī)格的味精占80%，即8000t/a;（2） 80%的味精占20%，即2000t/a；折算為100%味精為：8000×99%+2000×80%=9520（t/a）(二)、生產(chǎn)工作制度全年生產(chǎn)日320天；23班作業(yè)，連續(xù)生產(chǎn)。（三）、主要工藝技術(shù)參數(shù)序號生產(chǎn)工序參數(shù)名稱指標(biāo)淀粉質(zhì)原料糖蜜原料1制糖（雙酶法）淀粉糖化轉(zhuǎn)化率%982發(fā)酵產(chǎn)酸率g/dl8.08.03發(fā)酵糖酸轉(zhuǎn)化率%50554谷氨酸提取提取收率%86805精制GLU-MSG收率%92906發(fā)酵操作周期h4848原料及動(dòng)力單耗表序號物料名稱規(guī)格單耗(t/t)淀粉原料大米原料糖蜜原料1玉米淀粉含淀粉86%2.122大米含

3、淀粉70%3.03糖蜜含糖50%3.974硫酸98%0.450.450.455液氨99%0.350.350.356純堿98%0.340.340.347活性炭0.030.020.108水3093093099電2000Kwh/t2000Kwh/t2000Kwh/t10蒸汽11.411.411.4生產(chǎn)過程的總物料衡算(一) 生產(chǎn)能力以年產(chǎn)商品MSG1000t 為實(shí)例。折算為100%MSG9520t/a。日產(chǎn)商品MSG：1000/320=31.25(t/d)（其中99%的MSG25t，80%的MSG62.t）日產(chǎn)100%MSG：9520/320=29.75（t/d）（二）總物料衡算（以淀粉質(zhì)原料為例）

4、（1） 1000kg純淀粉理論上產(chǎn)100%MSG量：1000×1.11×81.7%×1.272=1153.5（kg）（2） 1000kg純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%MSG：1000×1.11×98%×50%×86%×92%×1.272=547.4（kg）（3） 1000kg工業(yè)淀粉（含量86%的玉米淀粉）產(chǎn)100%MSG量：547.4×86%=470.8（kg）（4） 淀粉單耗 1t 100%MSG消耗純淀粉量：1000/547.4=1.827(t) 1t 100%MSG實(shí)際消耗工業(yè)淀粉量：1000/4

5、70.8=2.124(t) 1t 100%MSG理論上消耗純淀粉量：1000/1153.5=0.8669（t） 1t 100%MSG理論上消耗工業(yè)淀粉量：0.8669/86%=1.008（t）（5） 總收率：可以按以下兩種方法計(jì)算。 實(shí)際產(chǎn)量（kg）/理論產(chǎn)量×100%=547.4/1153.5×100%=47.45% （98%×50%×86%×92%）/81.7%×100%=47.45%（6） 淀粉利用率：1.008/2.124×100%=47.45%（7） 生產(chǎn)過程總損失：100%47.45%=52.55%物料在生產(chǎn)過程

6、中損失的原因： 糖轉(zhuǎn)化率稍低。 發(fā)酵過程中部分糖消耗于長菌體以及呼吸代謝；殘?zhí)歉?；滅菌損失；產(chǎn)生其他產(chǎn)物。 提取收率低，母液中Glu含量高。 精制加工過程損耗及產(chǎn)生焦谷氨酸納等。（8） 原料以及中間品的計(jì)算 淀粉用量：29.75 ×2.124=63.19（t/d） 糖化液量：純糖 63.19×86%×1.11×98%=59.15（t/d）折算為24%的糖液：59.15/24%=246.4（t/d） 發(fā)酵液用量：純Glu量：59.15×50%=29.58（t/d）；折算為8g/dl的發(fā)酵液：29.58/8%=369.8（m3）；369.8

7、5;1.05=388.3（t）（1.05為發(fā)酵液的相對密度） 提取Glu量：純Glu量：29.58×86%=25.44（t/d）折算為90%的Glu量：25.44/90%=28.27（t/d） Glu廢母液量（采用等電-新離子回收法，以排出的廢母液含Glu 0.7%g/d計(jì)算）：（29.58-25.44）/0.7% =591（m3/d）（三）總物料衡算結(jié)果 衡算結(jié)果列匯總表，如下表：工業(yè)原料，淀粉含量86%；糖含量50%。 原料 淀粉質(zhì)原料（玉米淀粉） 糖蜜（甜菜糖蜜） 生產(chǎn)1T 100%MSG t/d 生產(chǎn)1t100%MSG t/vd工業(yè)原料 2.124 63.19 3.97 11

8、8糖液24%（t） 8.28 246. 4 谷氨酸（90%）（t） 0.95 28.27 0.97 28.87 MSG（100%）（t） 1.0 29.75 1.0 29.75排出含0.7%谷氨 19.87 591 酸廢母液排出含1%谷 酸廢母液 21.84 650 制糖工序的物料衡算（1） 淀粉漿量及加水量： 淀粉加水比例為：1：2.5 ，1000kg工業(yè)淀粉漿1000×（1+2.5）=3500kg；加水量為2500kg。（2） 粉漿干物質(zhì)濃度10005×86%/3500=24.57%（3） 液化酶量： 使用液體a-淀粉酶35005×0.25%=8.75kg（4

9、）CaCl2:量 3500×0.25%=8.75kg（5）糖化酶量：用液體糖化酶 3500×0.25%=8.75kg （6）糖化液產(chǎn)量 1000 ×86%×1.11×98%/24%=3898kg 24%糖化液的相對密度為1.09 3898/1.09=3576（L）（7）加珍珠巖量：為糖液的15%3898×0.15=5.85kg （8）濾渣產(chǎn)量：含水70%廢珍珠巖5.85/（1-0.7）=19.5kg（9） 生產(chǎn)過程進(jìn)入的蒸汽和洗水量3898+19.5-3500-（8.75×3）-5.85=385.4kg（10） 衡算結(jié)果（年

10、產(chǎn)萬噸味精）：根據(jù)總物料衡算，日投入工業(yè)淀粉63.19t，物料衡算匯入下表：制糖工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系項(xiàng)目物料比例日投料量kg項(xiàng)目物料比例日投料量kg工業(yè)淀粉100063190糖液3898246315配液化酶2500157975濾渣19.51232料水8.75553CaCl28.75553糖化酶8.75553珍珠巖5.85370洗水和蒸汽385.424353累計(jì)3917.5247547累計(jì)3917.5247547三 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算（1） 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量 1000kg 工業(yè)淀粉，得到24%的糖化液3898kg。發(fā)酵初始糖濃度16.4g/dl ，其數(shù)量為： 16.4g/dl

11、的糖相對密度為1.06， 5704×1.06=6046kg 配料 按放罐發(fā)酵液的體積計(jì)算：5704× 16.4%/16%=5847（L）玉米漿：5847×0.2%（w/v）=11.7kg甘蔗糖蜜 ：5847×0.3%（w/v）=17.5kg無機(jī)鹽：5847×0.2%（w/v）=11.7kg配料用水：配料時(shí)培養(yǎng)基的含糖量不低于19%，向24%的糖液中加入水量為：3898×24%/19%-3898=1026(kg) 滅菌過程中加入蒸汽及補(bǔ)水量： 6046-3898-1026-11.7-17.5-11.7=1081kg 發(fā)酵零小時(shí)數(shù)量驗(yàn)算：

12、3898+11.7+17.5+11.7+1026+1081=6046kg其體積為：6046/1.06=5704（L） 與以上結(jié)果計(jì)算一致。（2） 接種量 5847×1%(w/v)=58.5（L）58.5×1.06=62kg（3） 發(fā)酵過程加液氨數(shù)量，為發(fā)酵液體積的2.8%： 5847×2.8%=164kg（4） 加消泡劑量： 為發(fā)酵液的0.05%。 5847×0.05%=2.9kg 消泡劑的相對密度為0.8，2.9/0.8=3.6(L) (5) 發(fā)酵過程從排風(fēng)帶走的水分 進(jìn)風(fēng)25 相對濕度為70% ，水蒸汽分壓18mmHg ,排風(fēng)32，相對濕度為100%

13、，水蒸汽分壓 27mmHg。進(jìn)罐空氣的壓力為1.5 大氣壓，排風(fēng)0.5大氣壓。進(jìn)出空氣的濕含量差為： X出-X進(jìn)= =0.0149-0.0042=0.01(kg水/kg干空氣)通風(fēng)比: 1:0.2, 帶走水量:5847×0.2×60×36×1.157×0.001×0.01=29(kg)式中1.157為320C時(shí)干空氣密度(kg/m3)(7)衡算結(jié)果匯總:年產(chǎn)萬噸商品味精日投工業(yè)淀粉63.19t,連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算匯總列入下表:連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d項(xiàng)目1t工

14、業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d24%糖液3898246.3發(fā)酵液6194391玉米漿11.70.739空氣帶走水量291.8甘蔗糖蜜17.51.106過程分析放罐殘留及其他損失523.3無機(jī)鹽11.70.739配料水102664.83滅菌過程進(jìn)蒸汽及水1.08168接種量623.92液氨16410.36消泡劑2.90.18累計(jì)62753966275396.1四、 谷氨酸提取工序的物料衡算采取冷凍等電及其新離交回收工藝。（按1000kg工業(yè)淀粉之匹配量計(jì)）（1） 發(fā)酵液數(shù)量：5847L；6194kg。（2） 加98%硫酸量：為發(fā)酵液的3.6%（W/V）5843×3.6%=210(kg)

15、98%硫酸的相對密度1.84,故: 210/1.84=114(L)(3)谷氨酸產(chǎn)量a.分離前谷氨酸量:100%谷氨酸量:5843×8%(W/V)=467.4(kg)b. 分離后谷氨酸量:純谷氨酸: 467.4×86%=402(kg)90%谷氨酸: 402/90%=446.6(kg)(4)母液數(shù)量: 母液含谷氨酸0.7g/dl.(467.4-402) ÷0.7=9343(kg)(5)谷氨酸分離洗水量 446.6×20%=89(L)(6)母液回收過程中用水以及酸堿等數(shù)量 9343-5843-114-89=3297(L)=3297kg谷氨酸提取工序物料衡算匯總

16、表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d發(fā)酵液6194391.490%谷氨酸446.628.20硫酸21013.3母液9343590分離用洗水895.6回收加水等3297208累計(jì)9790618.3累計(jì)9798.6618.2五、 精制工序的物料衡算(1) 谷氨酸數(shù)量 100%Glu 402kg；90%Glu 446.6kg （2）Na2CO3量 446.6×36.6%=161（kg） （3）加活性炭 446.6×0.3%=1.34（kg）(4) 中和液數(shù)量 1278×1.16=1482（kg）式中 1.16

17、-含40%（W/V）MSG溶液的相對密度（20ºBe）（5）中和加水量 1482- 446.6- 1.4- 161=873（kg）（6）產(chǎn)MSG量 產(chǎn)100%MSG量：精制收率92%，產(chǎn)100%量為：402×1.272×92%=470.5（kg）（7）產(chǎn)母液量：母液平均含MSG量25%（W/V） 402×1.272×8%/25%=164（L），母液的相對密度1.1則： 164×1.1=180.4（kg）（8）廢濕活性炭數(shù)量：濕碳含水75% 1.34/（1-0.75）=5.4（kg）（9）MSG分離調(diào)水洗水量 470.5×5%

18、=24（kg）（10）中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過程中蒸發(fā)出的水量-5.4=850（kg）（11）物料衡算匯總，列入表10-12中。 表10-12 精制工序物料衡算匯總表 進(jìn) 入 系 統(tǒng) 離 開 系 統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉及匹配物料（kg） t /d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉及匹配物料（kg）t /d90%Glu446.628.22100%MSG470.529.73Na2CO316110.2母液180.411.4活性炭1.40.089廢碳5.40.34中和加水87355.2蒸發(fā)水量85053.7分離洗水241.52累計(jì)150695.2累計(jì)1506.395.2 六、味精生產(chǎn)過程物料衡算圖以投料1000kg工業(yè)淀粉為

19、基準(zhǔn)，所得各部中間物料及其匹配輔料的衡算結(jié)果匯總于圖10-4；按年產(chǎn)萬噸味精衡算結(jié)果（以每日量為基準(zhǔn)）匯總于圖10-5。 第六節(jié) 熱 量 衡 算 熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來的，熱平衡方程表示如下： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6式中 Q1物料帶入的熱量（J） Q2蒸汽熱量（J） Q3各種熱效應(yīng)，如發(fā)酵熱、稀釋熱、溶解熱等（J） Q4物料帶走熱量（J） Q5消耗于設(shè)備上熱量（J） Q6設(shè)備向外界散失熱量（J）一、 液化工序熱量衡算液化工序流程如圖10-6所示。（一）液化加熱蒸汽量 加熱蒸汽消耗量（D），可按下式計(jì)算：D=式中 G淀粉漿量（kg/h） C淀粉漿比熱容（kJ/（kg

20、83;K） t1漿料初溫（20+273=293K） t2液化溫度（90+273=363K） I加熱蒸汽焓，2738kJ/kg（0.3Mpa，表壓） 加熱蒸汽凝結(jié)水的焓，在363K時(shí)為377kJ/kg（1）淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，日投工業(yè)淀粉63.19t；連續(xù)液化，63.19/24=2.63（t/h）。加水為1：2.5，粉漿量為：2630×3.5=9205（kg/h）。 (2) 粉漿干物質(zhì)濃度 ×100%=24.6%（3）粉漿比熱C可按下式計(jì)算： C=C0+C水式中 C0淀粉質(zhì)比熱容，取1.55kJ/（kg·K） X粉漿干物質(zhì)含量，24.6% C水水的比熱容，4.

21、18kJ/（kg·K） C=1.55+4.18=3.53（kJ/（kg·K）（4）蒸汽用量 D=963（kg/h）（二）滅酶用蒸汽量 滅酶時(shí)將液化液由90加熱至100，在100時(shí)的為419kJ/kg。 D滅=140（kg/h） 要求在20min內(nèi)使液化液由90升至100，則蒸汽高峰量為： 140×=420（kg/h） 以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量963+140=1103（kg/h）；每日用量1.1×24=26.4（t/d）。 高峰量： 963+420=1383（kg/h）（三）液化液冷卻用水量 使用板式換熱器，將物料由100降至65，使用二次水，冷卻水進(jìn)口溫度2

22、0，出水溫度58.7，需冷卻水量（W）：W=7873（kg/h） 即189（t/d）二、 化工序熱量衡算日產(chǎn)24%的糖液246t，即246/1.09=225.7（m3）。糖化操作周期30h，其中糖化時(shí)間25h。糖化罐100m3，裝料75m3，需糖化罐 ×=3.76（臺(tái)），取4臺(tái)使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)滅酶后）由85降至60，用二次水冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度20，出口溫度45，平均用水量為： =8705(kg/h )式中10308為糖化液量（液化液+蒸汽冷凝水=9205+1103）要求在2h把75m3糖液冷卻至40，高峰用水量為：×=34518（kg/h）每日糖化罐同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)：

23、 3.76×=3.13（灌）每投（放）料灌次：=3（灌）每日冷卻水用量： 2×34.5×3.13=216（t/d） 三、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算（一）培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量 發(fā)酵罐200m3裝料系數(shù)0.7，每罐產(chǎn)100%MSG量： 200×0.7×8%×86%×92%×1.272=11.27（t） 年產(chǎn)萬噸商品味精，日產(chǎn)100%MSG 29.75t。 發(fā)酵操作時(shí)間48h（其中發(fā)酵時(shí)間38h），需發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)： ×=5.3（臺(tái)），取6臺(tái)。每投（放）料灌次： =2.64日運(yùn)轉(zhuǎn)： 5.3×=4.2（罐

24、）每罐初始體積140m3，糖濃度16.4g/dl，滅菌前培養(yǎng)基含糖19%，其數(shù)量：=120.8（t）滅菌加熱過程中用0.4Mpa蒸汽（表壓）I=2743kJ/kg，使用板式換熱器將物料由20預(yù)熱至75，再加熱至120。冷卻水由20升至45。見圖10-7流程所示。每罐滅菌時(shí)間3h，輸料流量： =40.3（t/h）消毒滅菌用蒸汽量（D）： D=3212（kg/h）=3.2（t/h）式中 3.97為糖液的比熱容（kJ/（kgK）每日用蒸汽量： 3.2×3×3=28.8（t/d）高峰量： 3.2t/h平均量： 28.8÷24=1.2（t/h）（二）培養(yǎng)液冷卻水用量參照圖1

25、0-7，120熱料通過與生料熱交換，降至80，再用水冷卻至35。冷卻水由20升至45，計(jì)算冷卻水量（W）W=68896（kg/h）=69（t/h）全天用水量： 69×3×3=621（t/d）（三）發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量（1）發(fā)酵罐體加熱：200m3，1Cr18Ni9的發(fā)酵罐體重34.3t，冷卻排管重6t，1Cr18Ni9的比熱容0.5kJ/（kg·K），用0.2Mpa（表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在0.15 Mpa（表壓）下，由20升至127。其蒸汽量為： =986（kg）（2）填充發(fā)酵罐空間所需的蒸汽量：因200m3發(fā)酵罐的全容積大于200m3，考慮到罐內(nèi)之排管、攪

26、拌器等所占之空間，罐之自由空間仍按200m3計(jì)算。填充空間需蒸汽量：D空=V=200×1.622=324.4（kg）式中 V發(fā)酵罐自由空間即全容積（m3）加熱蒸汽的密度（kg/m3），0.2Mpa表壓時(shí)為1.622（3）滅菌過程的熱損失：輻射與對流聯(lián)合給熱系數(shù)，罐外壁溫度70。=33.9+0.19(70-20)=43.4(kJ/(m2·h·K)200m3發(fā)酵罐的表面積為201 m3，耗用蒸汽量：D損=199（kg）（4）罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 =41（kg）式中 0.001附壁水平均厚度（1mm）（5）滅菌過程蒸汽滲漏，取總汽消耗量的5%，空罐滅菌蒸汽消耗量

27、為：=1632（kg/h）每空罐滅菌1.5h，用蒸汽量： 1632×1.5=2448（kg/罐）每日用蒸汽量： 2448×3=7344（kg/d），平均量7344/24=306（kg/h）（四）發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量發(fā)酵過程的熱量計(jì)算有下列幾種方法：（1）通過計(jì)算生化反應(yīng)熱來計(jì)算總發(fā)酵熱Q總 Q總=生物合成熱+攪拌熱- 汽化熱生物合成熱可通過下列方程計(jì)算C6H12O6+6O26CO2+6H2O+2813Kj C6H12O6+NH3+1.5O2 C5H9O4N+CO2+1.5H2O+890kJ攪拌熱=860×4.18×P（P攪拌功率，kW）汽化熱=

28、空氣流量（m3/h）×（I進(jìn)-I出）式中 I進(jìn)、I出進(jìn)出之空氣熱焓（kJ/kg干空氣）空氣密度（kg/m3） （2）通過燃燒熱進(jìn)行計(jì)算 Q總=Q作用物燃燒-Q產(chǎn)物燃燒有關(guān)物料的燃燒熱: 葡萄糖: 15633kJ/kg 谷氨酸: 15424 kJ/kg 玉米漿: 12289 kJ/kg 菌 體: 20900 kJ/kg以發(fā)酵612h耗糖速率最快,為放熱高峰.(3)通過冷卻水帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算在最熱季節(jié),發(fā)酵放熱高峰期,測定冷卻水量及進(jìn)、出口溫度，然后即可算出最大發(fā)熱量Q最大（kJ/（m3·K）Q最大（4）通過發(fā)酵液的溫度升高進(jìn)行計(jì)算關(guān)閉冷卻水，觀察罐內(nèi)發(fā)酵液溫度升高，用下式計(jì)

29、算Q最大 Q最大=（kJ/（m3·K）式中 G發(fā)酵液重量（kg）C發(fā)酵液比熱容（kJ/（m3·h）t1h內(nèi)發(fā)酵液溫度升高數(shù)（K）G1設(shè)備筒體的重量（kg）C1設(shè)備筒體的比熱容（kJ/（kg·K）V發(fā)酵液體積（m3）以上四種方法，以（3），（4）比較簡單實(shí)用。根據(jù)部分味精廠的實(shí)測和經(jīng)驗(yàn)數(shù)，谷氨酸的發(fā)酵熱高峰值約3.0×104（kJ/（m3·h）。200m3發(fā)酵罐，裝料量140m3，使用新鮮水，冷卻水進(jìn)口溫度10，出口溫度20，冷卻水用量（W）： W=100500kg/h=100（t/h）日運(yùn)轉(zhuǎn)4.2臺(tái)，高峰用水量： 100×4.2=42

30、0（t/h）日用水量： 420×0.8×24=8064（t/d）平均水量： =336（t/d）式中 0.8各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù) 四、谷氨酸提取工序冷量衡算等電罐200m3，裝液量146m3，相對密度1.06，由30降至5，降溫速度2/h。其冷量為：146×103×1.06×2×3.97=1.2×106（kJ/h）式中 3.97發(fā)酵液比熱容（kJ/（kgK）中和時(shí)，H2SO4對水的溶解熱為92kJ/mol，6h加98% H2SO45100kg，其溶解熱為：×92=782（kJ/h）1.2×106/3600=

31、333（kW）每天運(yùn)轉(zhuǎn)4.2臺(tái)罐，總制冷量： 333×4.2=1399（kW）五、谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算年產(chǎn)萬噸商品味精，日產(chǎn)100%MSG 29.75t，選用25m3強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶操作周期24h，其中輔助時(shí)間4h。每罐產(chǎn)100%MSG 10t，需結(jié)晶罐臺(tái)數(shù)： =3.54，取4臺(tái)式中 1.6每罐投入的晶種量（t）（一）熱平衡與計(jì)算加熱蒸汽量 每罐投入40g/dl的中和脫色液（俗稱原液）23m3，流加30g/dl母液32m3，過程中加水6m3，在70下真空蒸發(fā)結(jié)晶，濃縮3h，育晶17h。放料數(shù)量20m3（1）熱量衡算來料帶入熱量：進(jìn)料溫度35，比熱為3.5kJ/

32、（kgK） Q來料=（23×1.16+32×1.13）×3.5×35×103=7.7×106（kJ） 加水帶入熱量： Q來水=6×4.18×35×103=8.8×105（kJ） 晶種帶入熱量：MSG比熱容1.67（kJ/（kgK） Q來晶=1600×1.67×20=5.3×104（kJ）結(jié)晶放熱：MSG結(jié)晶熱為12.7kJ/mol Q晶熱=5.7×105（kJ）母液帶走熱量：分離母液12m3，折算為相對密度1.26時(shí)15t，比熱容為2.83（kJ/（kgK

33、）Q=15×103×2.83×70=3.0×106（KJ）隨二次蒸汽帶走熱量：Q二蒸=（23+32+6-20）×2626×106=1.077×108（kJ）式中 20結(jié)晶罐放罐時(shí)的結(jié)晶液量（m3）隨結(jié)晶MSG帶走熱量：Q出晶=10×103×1.67×70=1.17×106（kJ）需外界供給熱量： Q=（Q母+Q二蒸+Q出晶）-（Q來料+Q來水+Q來晶+Q晶熱） =（3.0×106+1.077×108+1.17×106）-（7.7×106+8.8&

34、#215;105+5.3×104+5.7×105） =9.5×107（kJ）（2）計(jì)算蒸汽用量每罐次用汽量：熱損按5%折算。D=45830（kg/罐）每罐濃縮結(jié)晶時(shí)間20h，每小時(shí)耗蒸汽高峰量：45830/20=2292（kg/h）4臺(tái)罐（實(shí)際是3.5臺(tái)）同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量： 3.5×2292=8022（kg/h）每日用蒸汽量：3.5×45830=160405（kg/d）=160（t/d）每小時(shí)平均用蒸汽量：160/24=6.7（t/h）（二）冷卻二次蒸汽所消耗冷卻水量（1）二次蒸汽數(shù)量，即水蒸發(fā)速度 =2.05（m3水/h）（2）冷卻水量

35、：使用循環(huán)水，進(jìn)口溫度30，出口溫度45，70水蒸汽焓2626.8（kJ/kg），需冷卻水量（W）W=8000（kg/h）=80（t/h）4臺(tái)罐，高峰用水量： 80×4=320（t/h）全日用水量：80×20×3.5=5600（t/d）平均用水量：5600/24=233（t/h）為保證循環(huán)水溫度不高于30，需加進(jìn)二次水4000t/d。 六、干燥過程的熱量衡算分離后之濕MSG含水2%，干燥后達(dá)到0.2%，進(jìn)加熱之空氣為18，相對濕度=70%，通過加熱器使空氣升至80，從干燥器出來的空氣為60。年產(chǎn)萬噸商品味精，日產(chǎn)濕味精30.4t，二班生產(chǎn)，即30.4/16=1.9

36、（t/h）。干燥水分量：=34（kg/h）18空氣濕含量=70%，X0=0.009（kg/kg干空氣），I0=41.8kJ/kg干空氣；加熱80，I1=104.5kJ/kg干空氣用公式=（I2-I1）/（X2-X1）=Q物料+Q損失-Q初溫式中 空氣經(jīng)過干燥后的熱量變化（kJ/kg）I1出空氣加熱器之空氣熱焓（kJ/kg）I2出干燥器之空氣熱焓（kJ/kg）I0冷空氣之熱焓（kJ/kg）X0空氣濕含量（kJ/kg干空氣）X1進(jìn)干燥器之空氣濕含量（kJ/kg干空氣）X2出干空氣之空氣濕含量（kJ/kg干空氣）Q初溫物料初始溫度時(shí)的物料中每1kg水之熱含量（kJ/kg）Q物料加熱物料所耗熱量Q損失

37、損失熱量，通常為有效熱量的10%Q物料=1.9×103×（60-18）×0.4×4.18/34 =3924（kJ/kg水）Q損失=0.1×（595×4.18+0.47×60×4.18+3924-18×4.18） =645（kJ/kg水）=18×4.18-3924-645= -4494（kJ/kg水）設(shè)X2=0.0108 I2=I1+（X2-X1）=104.5+（-4494）（0.0108-0.009） =96.4（kJ/kg空氣）空氣耗量為： 34/0.0108-0.009=18888（kg/h

38、）80時(shí)空氣的比容0.83m3/kg實(shí)際消耗空氣量為： 18888×0.83=15677（m3/h）耗用蒸汽量（D）：使用0.1Mpa（表壓）蒸汽加熱，熱損失按15%計(jì)：D=618（kg/h）每日用蒸汽量：618×16=9888（kg/d）平均每小時(shí)用蒸汽量：9888/24=412（kg/h） 七、生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總及平衡圖衡算結(jié)果：每日用蒸汽量為338t/d，每小時(shí)平均量為14.1t/h，高峰量為19.2t/h。100%MSG單耗蒸汽量：338/29.75=11.4（t/t）。以上計(jì)算不包括采暖及生活用蒸汽。蒸汽衡算匯總列入表10-13；蒸汽平衡如圖10-8所示。第七節(jié) 水 平 衡一、糖化工序用水量（1）配料用水量：日投工業(yè)淀粉63.19t，加水比1：2.5，用水量為：63.19×2.5=158（t/d）。因連續(xù)生產(chǎn)，平均水量=高峰水量=158/24=6.6（t/h）（用新鮮水）（2）液化液冷卻用水量：平均量=高峰量=7.9（t/h），189t/d