糖蜜味精廢水綜合利用設(shè)計

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)摘要我國土地資源緊缺，糧食消費增長過快，國內(nèi)每年都要進口一千萬噸糧食進行市場調(diào)劑。在這種狀況下，利用資源發(fā)展糖蜜原料生產(chǎn)味精，可提高糖蜜利用價值和節(jié)約大量糧食，促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，具有著重大的意義。但在糖蜜味精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高濃度有機廢水，給治理工作帶來較大的困難，對生態(tài)環(huán)境造成巨大影響。由于污染治理等環(huán)保問題未能完善解決，使糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝未能加以推廣和達到普遍工業(yè)化。1、本文利用廢棄物綜合利用新技術(shù)，解決糖蜜味精生產(chǎn)中的環(huán)境保護問題。本文設(shè)計以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以技術(shù)管理為手段，引人清潔生產(chǎn)，消除糖蜜味精生產(chǎn)對人類和生態(tài)環(huán)境的影響。從而達到防治污染、提高經(jīng)濟效益雙重目標(biāo)。使糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝得以推廣應(yīng)用，推動我國味精工業(yè)走向新的臺階。2、本文從技術(shù)可行、投資合理、運行費用較低、管理簡便等因素考慮，比較國內(nèi)外高濃度有機廢水的污染防治經(jīng)驗和實例，提出自已的見解。3、味精生產(chǎn)主要的工業(yè)污染是高濃度有機廢水，在治理工作中有較大的困難。我國現(xiàn)有的污染治理工藝主要采用生物方法和物理化學(xué)方法，但因投人大、運行費用高、較難徹底治理達標(biāo)以及會產(chǎn)生二次污染等，技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。對此，本文利用廢棄物綜合利用技術(shù)，對多個方案進行優(yōu)化，提出廢液一噴漿造粒生產(chǎn)復(fù)合肥的技術(shù)方案。4、本設(shè)計工藝具有產(chǎn)量高、效率高、能耗低、操作彈性強、占地面積少，簡化工藝流程等優(yōu)良特點，使污染物零排放和資源的回收，實現(xiàn)良好環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益。5、本文對優(yōu)選的方案進行工藝設(shè)計，包括:工藝流程設(shè)計、物料衡算、工藝設(shè)備的計算和選型、能量計算等。關(guān)鍵詞：糖蜜味精有機廢水污染防治工藝設(shè)計AbstractThelandresourceofourcountryisinshortsupply，thegrainisconsumedandincreasestoofast.Domesticimport10milliontonsofgrainadjustthemarketeveryyear.Underthiskindofstate，utilizeresourcestodevelopthemonosodiumglutamateofproductionofmaterialofmolasses.Canimprovethemolassesprofitandvalue,witheconomizingalargeramountofgrain，promotetheimplementationofthesustainabledevelopmentstrategyofourcountry，havegreatmeanings.Butproducealargeramountofhighdensityorganicwastewaterwhilethemolassesmonosodiumglutamateproduces，bringgreaterdifficultytoworkoftreatmentofthewastewater,causethetremendousinfluencetotheecologicalenvironment.Becauseenvironmentalprotectionproblems，suchaspollutioncontrol，etc.failtobeperfectedandsolved.Makemolassesrawmaterialsfermentandproducecraftofglutaminicacidfailtobepopularizedandreachgeneralindustrialization.1.Thisthesesutilizethenewtechnologytosolvetheenvironmentalprotectionprobleminthemonosodiumglutamateproductionofmolasses.Thisdesignwitheconomizingtheenergy，reducestheconsumptionofrawmaterials，reducespollutionasthegoal，regardtechniealmanagementasthemeans.Introducecleanerproductiondispelandreducetheimpactonhumanhealthandecologicalenvironmentofthemonosodiumglutamateproduction.Thusreachthedoublegoalofcontrollingindustrialpollution，increasingeconomicefficiency.Makemolassesrawmaterialsfermentandproducecraftofglutaminicacidcanbepopularizeandapply.Promotethemonosodiumglutamateindustryofourcountrytogoonnewprogress.2.Thisthesesfromtechnicalfeasibility，investmentrationality，operateandlowexpenseshave，managegettingsimpleandconvenientfactorconsider.Pollutioncontrolexperienceandinstanceoftherelativelydomesticandinternationalhighdensityorganicwastewater,putforwordtheindividualopinion.3.Itisthehighdensityorganicwastewaterthatthemonosodiumglutamateproducesmainindustrialpollution，bringgreaterdifficultytothepollutioncontrolwork.Ourcountryexistingpollutioncontroladoptbiologicalmethodandphysicalchemistrymethodmainly，becausetheexistingpollutioncontroltechnologicalfundhashighinput，theequipmentrunscostly，diffculttobeuptostandardandproducesecondarypollution，ete.Thepopularizationandapplicationofthispollutioncontrolteehnologyarelimited.Astothis，thisthesesutilizesthenewtechnology，throughoptimizingandcomparealotofschemes.Putforwardconcentrate-sprayplasmandmakingparticlestoproducethefertilizertechnologicalscheme.4.Thiscrafthaveoutputtobehigh，highefficieney，energyconsumptionlowoperateelasticityfine，littlefloorspacehave，simplifythetechnologicalprocesscharacteristie.Makepollutantnoemissionandresourcerecovery,realizegoodenvironmentalbenefit,economicbenefits,socialbenefit.5.Schemetooptimumseekingofthisthesesgoontechnologicaldesign，including:technologicalprocessdesign，thebalanceofthesuppliesiscalculated，technicscalculationandpersonwhoselectofequipment，energycalculatedete.Keyword:molassesmonosodiumglutamateorganicwastewater.preventionandcontrolofpollutiontechnologicaldesign目錄TOC\o"1-3"\h\u附錄一………………55第一章緒論1.1引言我國的味精生產(chǎn)，近十年來得到很大的發(fā)展。1992年我國全國產(chǎn)味精34萬噸，2001年味精產(chǎn)量達71.4萬噸，味精產(chǎn)量以每年10%速度遞增。目前，我國的味精總產(chǎn)量居世界第一位，但人均消費水平仍然較低，如日本、韓國、法國的年人均消費味精達800克以上，而我國年人均消費只有400克左右。隨著我國人民生活水平的提高，味精消費量將會持續(xù)增長。按年人均消費600克計算，估計每年需求72萬噸，再加上食品、醫(yī)藥及其它工業(yè)的需要，味精市場需求潛力巨大。味精的生產(chǎn)已有百年的歷史，最初是利用大豆、面筋水解生產(chǎn)味精，隨著發(fā)酵生產(chǎn)味精的成功，使味精生產(chǎn)成本下降。到了六、七十年代，開始試用糖蜜為原料生產(chǎn)味精，逐步掌握其發(fā)酵、提取方法。隨著糖蜜味精生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，生產(chǎn)成本進一步下降。至本世紀(jì)八十年代，糖蜜味精已成為世界味精生產(chǎn)發(fā)展的主趨勢，并占領(lǐng)和壟斷了世界味精市場。我國南方地區(qū)有豐富的糖蜜資源。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計，98一99年度，我國食糖產(chǎn)量為882.6萬噸，產(chǎn)生糖蜜約350萬噸。但我國糖蜜味精發(fā)展較晚，以糖蜜為原料生產(chǎn)味精無論從國家的政策或從產(chǎn)品的成本來講，都比糧食、淀粉原料生產(chǎn)味精更有優(yōu)勢。生產(chǎn)每噸味精的原料成本比國內(nèi)其他淀粉味精廠家的原料成本低1500一2500元，產(chǎn)品具有較強的市場競爭力。糖蜜是一種很好的發(fā)酵原料，利用糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，可實現(xiàn)資源再生利用，大幅度降低成本，節(jié)約能源和原料，有利于產(chǎn)酸率和轉(zhuǎn)化率的提高。我國在九十年代以來，已對以糖蜜生產(chǎn)味精作出研究，國內(nèi)的研究試驗成果表明，糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，產(chǎn)酸率水平最高達10%以上，轉(zhuǎn)化率水平最高達60%。但在糖蜜味精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高濃度有機廢水，給治理工作帶來較大的困難，對生態(tài)環(huán)境造成巨大影響。由于污染治理等環(huán)保問題不能完善解決，使糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝未能加以推廣和達到普遍工業(yè)化。因此，如何解決糖蜜生產(chǎn)的污染防治問題是我國環(huán)保和味精行業(yè)的重點課題。1.2課題研究的目的和意義現(xiàn)代發(fā)展的實踐充分證明，現(xiàn)代經(jīng)濟社會不能持續(xù)發(fā)展的深刻根源，就在于現(xiàn)存的以主要依靠消耗資源和犧牲環(huán)境為代價的傳統(tǒng)的發(fā)展模式。這是一種非持續(xù)性的經(jīng)濟發(fā)展模式。目前各國已經(jīng)把建立可持續(xù)模式，擺到國際環(huán)境與發(fā)展議程的頭等重要地位上來。聯(lián)合國《21世紀(jì)議程》明確指出:“地球所面臨的最嚴(yán)重的問題之一，就是不適當(dāng)?shù)南M和生產(chǎn)模式，導(dǎo)致環(huán)境惡化，貧困加劇和各國的發(fā)展失衡”。因此，與傳統(tǒng)的發(fā)展模式?jīng)Q裂，建立可持續(xù)發(fā)展的新經(jīng)濟模式，是現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展模式的偉大革命，是人類走可持續(xù)發(fā)展道路的戰(zhàn)略重點和發(fā)展思路，是21世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)的基本方向。實施可持續(xù)發(fā)展發(fā)展，要以節(jié)約資源為目的、清潔生產(chǎn)為手段，加強在生產(chǎn)技術(shù)和工藝方面的不斷革新，降低物質(zhì)消耗。革新和推廣應(yīng)用節(jié)能和余熱利用技術(shù)、降低材料損耗技術(shù)、廢棄物綜合利用技術(shù)、減少污染的資源替代技術(shù)等。據(jù)統(tǒng)計，一我國每年凈增人口1500萬以上，凈減耕地四、五百萬畝，多時達一千多萬畝。人均占有耕地由50年代的2.71畝下降到現(xiàn)在不足1.2畝。人增地減，資源緊缺消費增長過快，處于緊張平衡之中。除口糧外，隨著工業(yè)的發(fā)展，飲料用糧等工業(yè)用糧數(shù)量每年都在猛烈增長，國內(nèi)每年都要進口一千萬噸糧食進行市場調(diào)劑。在這種狀況下，利用資源發(fā)展糖蜜原料生產(chǎn)味精具有巨大的積極意義。我國南方甘蔗糖蜜資源充足，如用來生產(chǎn)高值味精，在提高其利得價值的同時，可節(jié)約大量的糧食，促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，具有著重大的意義。本文利用廢棄物綜合利用新技術(shù)，解決糖蜜味精生產(chǎn)中的環(huán)境保護問題。引人清潔生產(chǎn)，將廢物減量化、資源化。以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以技術(shù)管理為手段，通過對生產(chǎn)全過程的排污審計、篩選。并實施污染防治措施，消除和減少糖蜜味精生產(chǎn)對人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響，降低企業(yè)邊際內(nèi)部費用和企業(yè)邊際外部費用。從而達到防治工業(yè)污染、提高經(jīng)濟效益雙重目標(biāo)。使糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝加以推廣，推動我國味精工業(yè)走向新的臺階。1.3國內(nèi)外對高濃度有機廢水治理研究動態(tài)在味精、糖蜜酒精、氨基酸等生產(chǎn)中，排放的工業(yè)廢水污染負(fù)荷大，含COD、BOD濃度高達十多萬mg/L，同時廢水中含氯離子、硫酸根離子等無機鹽成份多，治理難度大。從技術(shù)可行、投資合理、運行費用較低、管理簡便等因素考慮,在國內(nèi)至今未有成熟的經(jīng)驗和實例。現(xiàn)治理高度濃有機廢水方法主要采用為生物方法、物理化學(xué)方法和綜合利用。1.3.1生物處理方法生物處理法是治理有機污染較經(jīng)濟、有效的途徑和方法。而高濃度有機廢水的BOD/COD值高，可生化性好，易于生物降解，適合生物處理，主要方法有：1、厭氧生物處理法:對于高濃度有機廢水的生物處理，厭氧處理可以在低能耗下，可去除85%以上的COD、BOD，還能以沼氣形式生產(chǎn)出生物能源，但單工藝處理，廢水達不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，一般需與其它工藝結(jié)合使用。在治理高濃度有機廢水的厭氧工藝主要有UASB和UBF工藝。2、好氧生物處理法:好氧生物處理法主要有活性污泥法、生物膜法、生物轉(zhuǎn)盤、氧化塘、曝氣生物濾池、純氧曝氣法和深井曝氣法等。好氧處理是指在有氧的情況下，借助好氧微生物的作用來進行，一般適用于處理中、低濃度的有機廢水。而處理較高濃度的有機廢水，好氧生物處理法一般不直接用于處理，只是作為整個處理流程的后續(xù)處理手段，使廢水最終達到排放標(biāo)準(zhǔn)。3、水解一好氧法:利用厭氧水解(酸化)作預(yù)處理，然后進行好氧生物處理。水解處理是利用厭氧微生物控制在水解酸化的環(huán)境條件下，將難生物降解高分子復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化為易生物降解的低分子。具有改善廢水可生化性能及運轉(zhuǎn)費用低、剩余污泥量少特點，為后續(xù)治理創(chuàng)造良好的進水水質(zhì)條件。使之與不同的好氧處理工藝結(jié)合應(yīng)用，以達到對難降解有機廢水有效處理的目的。4、厭氧一好氧法:厭氧一好氧法是目前最廣泛采用的方法之一。由于處理高濃度有機廢水，僅采用單級厭氧或好氧工藝不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，故一般采用厭氧一好氧兩級處理方法。該法簡單易行，操作方便，低能耗，高負(fù)荷比，同時生產(chǎn)清潔，產(chǎn)生易用燃料一沼氣。5、厭氧一藻類處理法:廢水厭氧處理后，可以用藻類繼續(xù)處理。在細菌作用下，有機物氧化分解成簡單的無機物并釋放能量，藻類攝取廢水中的有機營養(yǎng)物，并利用其進行光合作用，使廢水中有機雜質(zhì)減少，溶解氧增加，水體得到進一步凈化。如將超濾技術(shù)用于截留處理系統(tǒng)中的藻和菌體，可避免了二次污染。6、厭氧一光合細菌處理法:光合細菌主要利用光能、低級有機物在厭氧光照或好氧黑暗條件下進行合成與代謝，而對有機廢水凈化。厭氧出水采用光合細菌處理，生成的菌體對人體無害，且蛋白質(zhì)含量高，可作飼料濾加劑，又可作菌肥使用，具有一定的經(jīng)濟效益，且不會造成二次污染。1.3.2物化處理方法物化處理方法一般局限于高濃度有機廢水前處理或后處理，主要方法有:1、絮凝氣浮:絮凝是一種廣泛使用的水處理技術(shù)，不僅可提取富有營養(yǎng)價值的飼料蛋白，同時也起到去除有機污染物的作用。原理采用射流溶氣方式，設(shè)有噴射混合器使廢水、空氣、PAN、蒸汽進行劇烈混合，使污水產(chǎn)生絮體的凝聚、絮凝和氣浮。而影響絮凝效果的因素有絮凝劑(種類和用量)、操作條件(PH值，溫度等)以及反應(yīng)器設(shè)計等。在高濃度有機廢水中，絮凝沉淀一般作為整個處理流程的前處理單元，用來除去一部分COD，為后續(xù)處理(如膜分離、生物處理)減輕負(fù)荷。2、高速離心:采用高速離心機，先高速分離廢液中的菌絲體，然后用粉狀活性炭、生石灰、鍋爐煙道灰(末燒透)、鋸木屑等吸附劑與離心后的清液接觸，使之降低COD。目前高速離心機尚依賴進口，投資較大，運行能耗高。3、膜分離方法:膜分離(有超濾、反滲透和電滲析等方法)是一種新型的水處理技術(shù)。而超濾是近年發(fā)展起來的膜應(yīng)用技術(shù)之一，該技術(shù)用于味精廢液處理，提高谷氨酸提取率，減少污染物排放。也可作為污水處理的最后保障設(shè)施，確保廢水達標(biāo)排放。超濾法優(yōu)點是能耗低、操作工藝簡單、占地少，符合廢水資源再生的要求。但一次投資大，超濾膜的材料、性能、堵塞、清洗、處理量等問題尚不能很好解決，推廣應(yīng)用有一定困難。1.3.3綜合利用綜合利用是把高濃度有機廢水提取有機養(yǎng)份生產(chǎn)飼料或濃縮后作肥料?？蓪崿F(xiàn)污染物零排放和資源的回收，促進生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，主要方法有:1、生產(chǎn)蛋白飼料:將高濃度味精廢液加人絮凝劑加速菌體沉淀，分離得到的菌體經(jīng)濃縮后再加人玉米渣及載體烘干，得到副產(chǎn)品蛋白飼料。離子交換母液(高濃度廢水)含有菌體蛋白等大量懸浮物和膠體物質(zhì)，通過絮凝氣浮不僅可提取富有營養(yǎng)價值的飼料蛋白，同時也起到去除有機污染物的作用。COD去除率可達40%-70%。2、生產(chǎn)硫酸按肥料:將味精廢液除菌后的清液濃縮結(jié)晶，經(jīng)分離得到副產(chǎn)品硫酸按，作為化肥出售。對硫酸錢結(jié)晶母液采用循環(huán)法回收谷氨酸，簡化回收工藝，減少操作費用，實現(xiàn)菌體和硫酸錢綜合回收。但存在的主要問題是廢液濃縮費用大，回收硫酸按質(zhì)量難符合標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟效益不高，其次由于循環(huán)液大量有機物未參加轉(zhuǎn)化，循環(huán)過程必然迅速積累:，難以實現(xiàn)真正的閉路循環(huán)。3、飼料酵母法:利用味精廢水生產(chǎn)飼料酵母工藝較成熟，設(shè)備定型，由初期的間歇發(fā)酵變成連續(xù)發(fā)酵，大大提高了生產(chǎn)效率且節(jié)約了能源。發(fā)酵廢水加人絮凝劑沉淀后，二次回收酵母，將廢水COD濃度降低，生產(chǎn)酵母后的二次廢水COD較原母液降低40%左右，可再用生化處理使之達到排放標(biāo)準(zhǔn)。4、生產(chǎn)有機復(fù)合肥:高濃度有機廢水中含有多種可供作物利用的營養(yǎng)素。通過多效蒸發(fā)濃縮到一定的濃度，直接用濃縮液與氮、磷、鉀肥及蔗渣干粉混和、造粒、烘干制成標(biāo)準(zhǔn)顆粒復(fù)合肥。或把濃縮液直接進行噴漿造粒，添加適量化肥，生產(chǎn)有機無機復(fù)合肥。生產(chǎn)的肥料可改善土壤的物理性能，實現(xiàn)生態(tài)良性循環(huán)，改善農(nóng)作物的生長條件，使生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。1.4本研究的目標(biāo)、內(nèi)容和方法味精生產(chǎn)主要的工業(yè)污染是高濃度有機廢水。高濃度廢水中的COD、BOD、無機鹽的濃度非常高，給治理工作帶來較大的困難，現(xiàn)有的污染治理工藝因投人大、運行費用高、較難徹底達標(biāo)以及會產(chǎn)生二次污染等原因，企業(yè)難以承受，技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。對此，本文利用廢棄物綜合利用技術(shù)，對多個方案進行優(yōu)化，提出廢液濃縮一噴漿造粒生產(chǎn)復(fù)合肥的技術(shù)方案。并對該技術(shù)方案進行工藝設(shè)計，包括:工藝流程設(shè)計、物料衡算、工藝設(shè)備的計算和選型、能量計算等。第二章工藝路線的選擇2.1高濃度有機廢水的治理技術(shù)和工藝路線比較目前，國內(nèi)外治理高度濃有機廢水主要采用為生物方法、物理化學(xué)方法和綜合利用等技術(shù)工藝。物化處理法有絮凝氣浮、高速離心、膜分離等方法，一般只能除去廢水中的一部分COD，工藝使用局限于高濃度有機廢水前處理或后處理。生物處理是治理有機污染較好途徑和方法，生物處理高濃度有機廢水的主要方法有厭氧生物、好氧生物、水解一好氧、厭氧一好氧、厭氧一藻類、厭氧一光合細菌等方法;因高濃度有機廢水的COD較高，僅采用單級厭氧或好氧不能達標(biāo)排放，故須采用水解一好氧、厭氧一好氧、厭氧一藻類、厭氧一光合細菌等兩級處理方法;而厭氧處理COD去除率約為85%，但后續(xù)須處理的COD濃度較高，廢水仍難以達治理達標(biāo)排放;所以高濃度有機廢水在進人生化處理設(shè)施前，需進行稀釋預(yù)處理。將原廢水COD濃度稀釋至1萬mg/L以下;由于廢水濃度高，稀釋后廢水量大，故設(shè)施投資大，占地多，運行費用高，企業(yè)經(jīng)濟上難以負(fù)擔(dān)。在綜合利用中，將高濃度有機廢提取生產(chǎn)酵母飼料后，廢水COD可降低40%左右，但再用生化處理仍難達標(biāo)排放;而把高濃度有機廢水濃縮后生產(chǎn)肥料，可實現(xiàn)污染物零排放和資源的回收。高濃度有機廢水的干固物60%以上為有機質(zhì)，含有大量的蛋白質(zhì)、維生素、氮、磷、鉀等，是制造有機復(fù)合肥的良好原料。采用先進的蒸發(fā)濃縮、干燥工藝技術(shù)生產(chǎn)機復(fù)合肥，已成為國內(nèi)外治理高濃度有機廢水的趨勢。如日本協(xié)和發(fā)酵株式會社對以糖蜜為原料味精廢液作過多種治理方法研究、比較，最后確認(rèn)廢液濃縮后生產(chǎn)有機復(fù)合肥最為合理。該法不但徹底根治污染，實現(xiàn)水污染物零排放，而且可以回收有機質(zhì)，產(chǎn)成有機復(fù)合肥，返回農(nóng)田。加強土壤各種微生物的活動，增強土壤的保肥供肥能力，改善了因施用無機化肥產(chǎn)生N，P，K比例失調(diào)而造成的板結(jié)、咸化等土壤的物理結(jié)構(gòu)，調(diào)整土壤緩沖與活性，改善農(nóng)作物的生長條件，實現(xiàn)良好環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益。2.2高濃度有機廢水生產(chǎn)復(fù)合肥的工藝選擇1、生產(chǎn)工藝(一):將高濃有機廢水用石灰乳中和至pH7一8，經(jīng)自然沉淀澄清。將清液加熱到沸點，再經(jīng)多效蒸發(fā)濃縮至75一85·Bx的濃縮液，同時冷凝水達標(biāo)排放或回到發(fā)酵生產(chǎn)中循環(huán)利用。將濃縮液混合輔料干燥，配以粉碎好的N，P，K肥，按一定比例混合，造粒生產(chǎn)有機復(fù)混肥，具體工藝流程如圖。由于該工藝生產(chǎn)腐蝕嚴(yán)重、能耗較大、干燥去水困難、產(chǎn)品具有吸潮性等不良因素。故本次設(shè)計不選用該工藝。圖2.1生產(chǎn)工藝流程一生產(chǎn)工藝（二):華南環(huán)科所采用廢液濃縮到一定的濃度后，用干蔗渣吸附處理工藝，生產(chǎn)復(fù)合肥料。首先干燥蔗渣，把蔗渣的水分降到15%以下，使它具有較強的吸水能力;然后將干蔗渣和高濃度有機廢水的濃縮液充分混和，讓干蔗渣吸收高濃度有機廢水濃縮液的水分，再干燥處理。最后加人氮、磷、鉀及填料混和，造粒、烘干制成有機復(fù)合肥。工藝流程如圖。采用該工藝生產(chǎn)因濃縮液不需噴霧干燥，能耗低、經(jīng)濟，每噸廢水生產(chǎn)有機復(fù)混肥能產(chǎn)生利潤151元。缺點是耗蔗渣量大，難以配合有機廢水的大量處理。由于高濃度味精廢水量大，蔗渣量使用難以保障，故本次設(shè)計不選用該工藝。圖2.2生產(chǎn)工藝流程二生產(chǎn)工藝(三):高濃度有機廢水的濃縮液是難于干燥的物料，須將漿液分散成細粒如噴霧，才能將漿液中水分蒸發(fā)除去。該工藝將高濃度有機廢水先濃縮，利用離心噴霧干燥法，生產(chǎn)干固粉，再添加適量化肥后造粒干燥生產(chǎn)復(fù)合肥，工藝流程如圖。噴霧干燥工藝投資大，能耗高，干燥之物料的潮性大、易結(jié)塊、難于貯藏和使用。由于生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品易吸潮、結(jié)塊，質(zhì)量差，價格低，不符合成本核算。故本次設(shè)計不選用該工藝。圖2.3生產(chǎn)工藝流程三生產(chǎn)工藝(四):高濃度有機廢水中的有機物未經(jīng)降解生產(chǎn)復(fù)合肥，產(chǎn)品具吸潮性、易變質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量差和檔次低。如果有機物含量大的話，有機物在土壤中會被微生物發(fā)酵而放出熱量，該熱量與有機物量成正比。發(fā)熱量大時，會灼傷作物。日本協(xié)和發(fā)酵株式會社將酒精廢液經(jīng)腐殖化后制成的復(fù)混肥，形成年產(chǎn)15萬噸的規(guī)模。該產(chǎn)品提高了氮磷鉀利用率，與普通復(fù)合肥比，氮吸收率高1.6一3.4倍，磷吸收率高2.3-4.5倍。本工藝?yán)昧蛩崴獍褲饪s液的有機物腐殖化和降低其粘性，經(jīng)中和調(diào)節(jié)后，直接進行噴漿造粒，通過添加適量化肥，生產(chǎn)復(fù)合肥，工藝流程如圖所示。主要生產(chǎn)設(shè)備采用噴漿造粒干燥機，它把傳統(tǒng)的噴漿、造粒、干燥等工序設(shè)在同一設(shè)備中完成。這種噴漿造粒干燥機產(chǎn)量大、效率高、能耗低、操作彈性強、占地面積少，簡化工藝流程。故本次設(shè)計選用該工藝。圖2.4生產(chǎn)工藝流程四2.3結(jié)論1、現(xiàn)國內(nèi)治理高度濃有機廢水的方法主要采用為生物方法、物理化學(xué)方法，該工藝設(shè)施投資大，占地多，運行費用高，企業(yè)經(jīng)濟上難以承受。而利用廢棄物綜合利用技術(shù)，可實現(xiàn)良好環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益。2、高濃度有機廢水的干固物60%以上為有機質(zhì)，含有大量的蛋白質(zhì)、維生素、氮、磷、鉀等，是制造有機復(fù)合肥的良好原料。所以采用先進的蒸發(fā)濃縮、干燥工藝技術(shù)處理高濃度有機廢水，將其濃縮液干燥生產(chǎn)肥料，可實現(xiàn)污染物零排放和資源的回收。3、通過比較四種利用高濃度有機廢水濃縮后制造復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝。提出利用硫酸水解把濃縮液的有機物腐殖化和降低其粘性，經(jīng)中和調(diào)節(jié)后，直接進行噴漿造粒，通過添加適量化肥，生產(chǎn)復(fù)合肥。該工藝具有產(chǎn)量高、效率高、能耗低、操作彈性強、占地面積少，簡化工藝流程等特點。第三章生產(chǎn)工藝流程設(shè)計3.1蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)工藝設(shè)計蒸發(fā)是重要的化工單元操作之一，在化工、食品、醫(yī)藥和原子能等工業(yè)中廣為應(yīng)用。蒸發(fā)是將溶液加熱沸騰，使其中的部分溶劑汽化并被移除，以提高溶液中溶質(zhì)濃度的操作。蒸發(fā)過程是一個熱量傳遞過程，其傳熱速率是蒸發(fā)過程的控制因素。蒸發(fā)設(shè)備屬于熱交換設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)蒸發(fā)操作的不同的目的，不同的工藝過程，出現(xiàn)了種類繁多，結(jié)構(gòu)各異的蒸發(fā)設(shè)備。3.1.1蒸發(fā)器的選型蒸發(fā)系統(tǒng)規(guī)?；a(chǎn)工藝選擇關(guān)鍵在于蒸發(fā)設(shè)備的選型及如何減少料液的腐蝕性、磨擦性。而蒸發(fā)設(shè)備的選型是蒸發(fā)裝置設(shè)計的首要問題。選型時應(yīng)先考慮傳熱系數(shù)高的型式，但料液的物理、化學(xué)性質(zhì)常常使一些傳熱系數(shù)高的型式，在使用上受到限制。因此在選型應(yīng)考慮的如下因素:（1）料液的性質(zhì):包括成份組成，粘度變化范圍，熱穩(wěn)定性，發(fā)泡性，腐蝕性，是否易結(jié)垢、結(jié)晶，是否含有固體懸浮物等。（2）工程技術(shù)要求:包括處理量，蒸發(fā)量，料液進出口的濃度和溫度，安裝現(xiàn)場的面積和高度，設(shè)備投資限額，要求連續(xù)或間歇生產(chǎn)等。（3）公用系統(tǒng)的情況:包括可以利用的熱源，蒸汽供應(yīng)量及壓力，能利用的冷卻水之水量、水質(zhì)和溫度等。因此物料的粘度、結(jié)垢性是選型的關(guān)鍵因素。而料液在傳熱面上的結(jié)垢，是由于料液被濃縮后粘度增大，懸浮的微粒積沉。無機鹽的晶析，局部過熱而焦化等原因造成。無論什么樣的溶液，長期使用后蒸發(fā)器的降熱面總有程度不同的結(jié)垢。垢層的導(dǎo)熱性很差，因此明顯影響了蒸發(fā)器的蒸發(fā)效果，嚴(yán)重的甚至堵管以致蒸發(fā)器無法運轉(zhuǎn)。因此對于十分容易結(jié)垢的物料。應(yīng)首先考慮選取便于清洗和清除結(jié)垢的蒸發(fā)設(shè)備，例如浸沒燃燒式、標(biāo)準(zhǔn)式、懸筐式、閃急蒸發(fā)式、刮板式等，另外也可選用循環(huán)速度大，在加管外沸騰的蒸發(fā)器像強制循環(huán)式、外加熱式等。而在管內(nèi)沸騰的蒸發(fā)器一般是不適用的。由于味精廢液中含有許多容易積垢、容易發(fā)泡的物質(zhì)。如鈣離子、膠體等。因此在生產(chǎn)過程中，蒸發(fā)設(shè)備容易積垢，積垢不但造成能耗增大，而且還影響正常生產(chǎn)。另外，味精廢液的pH值為3左右，具有較強的腐蝕性、磨擦性。經(jīng)過綜合考慮，本設(shè)計根據(jù)“蒸發(fā)設(shè)備選型的基準(zhǔn)表”選用標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器。標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器是一種中管立式自然循環(huán)蒸發(fā)器。內(nèi)具有凸形頂蓋和底蓋的直立圓簡體構(gòu)成，主要分為加熱空和蒸發(fā)室兩部分，在管板中央安裝一個大直徑的降液管，加熱管連接在上下兩塊管板內(nèi)。物料從罐底入罐，通過分散器進人加熱管，受熱后沸騰上升，而從管板面上流入中央降液管的漏斗中，最后通過出料管排出罐外。蒸發(fā)罐內(nèi)溶液的循環(huán)，是由于加熱管內(nèi)汽液混合物的比重與降液管內(nèi)溶液比重之差所引起的。它具有下述一些優(yōu)點:(1)有一條直徑較大的中心降液管，使物料“在罐內(nèi)產(chǎn)生有規(guī)律的循環(huán)，因此它的傳熱效能較好。此外，在中心降液管內(nèi)裝有一個出液漏斗，漏斗與降液管內(nèi)壁之間留有一定空隙，這樣，大部分濃縮液從漏斗排出罐外，還有小部分物料從空隙處流出，并與人料相混合再進行蒸發(fā)，這樣物料濃度不夠時，關(guān)小出液閥便可調(diào)節(jié)濃度。(2)由于采用上下兩邊人汽(對直徑較大蒸發(fā)器有兩條人汽管)，并在汽鼓內(nèi)裝有蒸汽擋板或布置蒸汽通道，所以加熱蒸汽在汽鼓內(nèi)分布均勻，不凝性氣體和汽凝水排除良好。3.1.2蒸發(fā)器效數(shù)確定本次設(shè)計的處理量，蒸發(fā)量大，出料液濃度高，所以選擇多效蒸發(fā)器。多效蒸發(fā)的目的是:通過蒸發(fā)過程中的二次蒸汽再利用。以節(jié)約蒸汽的消耗，從而提高了蒸發(fā)裝置的經(jīng)濟性。隨效數(shù)的增多，蒸汽節(jié)約越多，但效數(shù)的多少要受以下幾方面的限制:（1）設(shè)備費用的限制:從單效改為雙效節(jié)約蒸汽的幅度最高，達93%(理論量應(yīng)為一倍)，但由四效改為五效僅節(jié)約蒸汽10%。然而隨效數(shù)的增加，其設(shè)備費用也不斷增加，在設(shè)備的折舊年限內(nèi)，增加一效后其節(jié)約蒸汽的費用不足以抵銷其設(shè)備投資費時，則不能增加其效數(shù)。另外，在設(shè)備投資有限制時，其效數(shù)也隨此限而定。（2）溫度差的限制:一般工業(yè)生產(chǎn)中加熱蒸汽的壓力和蒸發(fā)室的真空度都有一定限制，因此裝置的總溫度差(視溫度差)也一定。但由于多效蒸發(fā)時各效皆有溫差損失。因此單效的有效溫度差要比多效的各效有效溫差之總和要大，亦就是說，由于有效溫差的減少，雖然n效蒸發(fā)器的傳熱面積n倍于單效蒸發(fā)器的面積，但在同樣條件下其生產(chǎn)能力卻要低于單效蒸發(fā)器。在多效蒸發(fā)中為了保證傳熱的正常進行，根據(jù)經(jīng)驗，每一效的溫度差不能小于5-7℃。為了保證各效有較大的溫度差，故須限制其效數(shù)。當(dāng)溫度高于138℃時，高濃度有機廢水受高溫作用后失水焦化造成積垢。因此，本次設(shè)計選用三效標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器和低溫真空蒸發(fā)工藝，工作蒸汽壓力為0.19Mpa(絕壓)。3.1.3傳熱系數(shù)K值的確定蒸發(fā)器的傳熱包括熱傳導(dǎo)、對流等兩方面的傳熱過程，傳熱系數(shù)就是表示這兩種傳熱方式的一個物理量，它是蒸發(fā)器性能的一個重要指標(biāo)。對K值的影響因素很多，例如蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，料液的濃度、粘度、積垢性，操作的壓力，進料速率，傳熱材質(zhì)等。但在實際計算中由于沸騰料液的給熱系數(shù)缺乏精確的經(jīng)驗公式。給計算帶來因難，因而通常選用實測的K值。根據(jù)《化學(xué)工程手冊》給予的標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器總傳熱系數(shù)K為500一2500kcal/m2.h.℃。而雨果(法)根據(jù)糖廠的情況，對三效標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)罐的傳熱系數(shù)提出如下的經(jīng)驗數(shù)據(jù):Kl=2000一2500kcal/m2.h.℃、K2=1500kcal/m2.h.℃、K3=615-700kcal/m2.h.℃。由于本次設(shè)計沒有實測的K值，根據(jù)該類廢水含糖量高，性質(zhì)與糖液相近，所以本次設(shè)計參考了我國甘蔗糖廠的定型設(shè)計采用的蒸發(fā)器傳熱系數(shù)和雨果(法)提出的傳熱系數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，提出以:Kl=2220kcal/m2.h.℃、K2=1500kcal/m2.h.℃、K3=650kcal/m2.h.℃作為本次設(shè)計的傳熱系數(shù)。3.2水解、中和工藝設(shè)計味精廢液的固形物60%以上為有機物，主要含糖、粗蛋白質(zhì)、膠體等成分，不能直接為作物吸收，且尚有產(chǎn)品安全性與影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題，故先要使有機物腐殖化。腐殖化方法有用微生物或化學(xué)方法降解。傳統(tǒng)農(nóng)家方法均用微生物即自然漚熟辦法，但工業(yè)化生產(chǎn)則存在耗時長和占地面積大的問題，故多采用化學(xué)方法。日本協(xié)和發(fā)酵株式會社是利用酒精廢液濃縮液生產(chǎn)復(fù)合肥，達年產(chǎn)巧萬噸規(guī)模的大型企業(yè)，濃縮液的腐殖化就是采用硫酸降解、縮合、脫水的作用把有機物腐殖化;印度尼西亞大型的糖蜜發(fā)酵味精企業(yè)，則用生石灰把味精廢水脫水腐殖固化后才制造肥料。有機質(zhì)腐殖化除有利于安全性與防潮作用外，對土壤和作物也有如下作用:(1)增加陽離子交換量;(2)增加磷的有效利用;(3)腐殖酸與氮在土壤結(jié)合后，使氮素緩慢地.釋放、長效地為作物吸收，而提高氮的利用率;(4)腐殖質(zhì)具有緩沖效應(yīng)，如遇到肥料或土壤中某些成分有害作用或過酸過堿等情況可起到緩沖自行調(diào)整作用;(5)腐殖質(zhì)可以促進土壤疏松、透氣性和水土保持。從而改善使用無機肥帶來土壤物理性能缺陷的作用;(6)腐殖質(zhì)可以促進土壤中微生物的活性。本次工藝設(shè)計采用硫酸水解把有機物腐殖化，硫酸投料量為料液的5%。為增加生產(chǎn)的復(fù)合肥含N量，同時采用濃氨水中和工藝。3.3干燥、造粒工藝設(shè)計復(fù)合肥生產(chǎn)的核心是造粒，一旦造粒工藝及設(shè)備確定以后，對前面的原料制備及配比，與干燥、冷卻、篩分的工藝要求就隨之確定。我國復(fù)合肥的生產(chǎn)經(jīng)過10多年的不斷探索，在常規(guī)生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)量、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的特殊要求以及原材料供給情況等按造粒工藝分類主要有:團粒法、擠壓法、全料漿法、粉料噴漿法四大類。其工藝特點如下:（1）團粒法:它是目前應(yīng)用最廣的生產(chǎn)方法，其造粒設(shè)備主要有圓盤成球機、轉(zhuǎn)鼓造粒機。圓盤造粒的主要優(yōu)點是具有良好的分級作用、生成的大顆粒較少、操作直觀、操作過程可根據(jù)造粒情況及時進行調(diào)節(jié)和粒度控制范圍較寬、投資較少、能耗低。其主要缺點是生產(chǎn)能力小、造粒粉塵大、生產(chǎn)高濃度復(fù)合肥難度較大。（2）擠壓法:它是早期推廣的工藝之一，其造粒設(shè)備主要是擠壓造粒機、對輥造粒機。該工藝持點是返料量少、不烘干或少烘干，因而能適應(yīng)特殊物料的需求，尤其是用碳錢生產(chǎn)復(fù)合肥可防止養(yǎng)分分解。但產(chǎn)量小，且因原料的腐蝕性和結(jié)塊等，設(shè)備清理、維修工作量大。（3）全料漿法:該工藝與常規(guī)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝有很大區(qū)別，但原理相同。其工藝特點是將原料的制備或熔融料漿進行混合攪拌、噴漿造粒。其造粒設(shè)備一般是集干燥于一體的專用噴漿造粒機。該工藝設(shè)備投資大，對原料要求較高且專一，一般適用于磷按復(fù)合肥料的生產(chǎn)。復(fù)合肥生產(chǎn)在確定工藝和設(shè)備選型方面應(yīng)考慮:原料來源、產(chǎn)品發(fā)展方向、產(chǎn)量及投資成本分析等因素。簡言之，如果有固定的原料供給渠道，應(yīng)首選適應(yīng)于該原料的工藝及設(shè)備，如全料漿法、擠壓法，以求降低成本。所以本次工藝設(shè)計采用內(nèi)返料內(nèi)分級噴漿造粒干燥工藝生產(chǎn)復(fù)合肥。噴漿造粒干燥技術(shù)是60年代初期由美國的CIC，CRIDER公司開發(fā)成功的，并由法國的PEC首先應(yīng)用于硝酸磷肥生產(chǎn)。該項技術(shù)與設(shè)備由于具有操作簡單可靠、傳熱效率高和單系列生產(chǎn)能力大的特點，所以在法國和東歐各國已成為生產(chǎn)復(fù)合肥料的主要方法之一。60年代中期，原蘇聯(lián)化工機械研究院研制成功一種名為“內(nèi)返料式”噴漿造粒干燥機。其主要持點是:在簡體的尾部設(shè)置了一個截頭錐體。使物料在此分級;在筒體的內(nèi)壁上設(shè)置了一條逆向螺旋通道，借助于設(shè)備自身的轉(zhuǎn)動，將通過分級分離出來的大部分細粒由螺旋送到機頭，再由筒內(nèi)設(shè)置的升舉式揚料板形成料幕。料漿均勻地噴灑在料幕上完成一次造粒。而內(nèi)返料內(nèi)分級噴漿造粒干燥機集噴漿造粒、干燥、返料、分級和破碎5個單元操作于一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊、流程簡短、單位能耗低、單機產(chǎn)量大和粉料封閉循環(huán)等一系列優(yōu)點;它是在融人法國PEC公司的噴漿造粒技術(shù)和俄羅斯化工機械研究院的內(nèi)返科技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國獨創(chuàng)的高效磷肥關(guān)鍵設(shè)備。3.4味精廢水生產(chǎn)復(fù)合肥的工藝流程設(shè)計糖蜜味精生產(chǎn)產(chǎn)生的污染主要來源于提取工段排出的濃廢液。以年產(chǎn)1.5萬噸糖蜜味精廠為例，高濃度有機廢水生產(chǎn)量為150m3。經(jīng)對高濃廢水水樣進行反復(fù)研究分析，得到的主要水質(zhì)如下:所以本次設(shè)計的衡算基準(zhǔn)為一天的味精廢水，每天生產(chǎn)時間為22.5h，設(shè)計采用連續(xù)生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)流程如下:先打開真空系統(tǒng)，使第三效真空達到0.02MPa(絕壓)時進料。開啟蒸汽，控制壓力為0.19Mpa(絕壓)左右，當(dāng)料液濃縮到700Bx時放料。每次把10m3的濃縮料液泵人水解罐中;開啟蒸汽，控制壓力為0.5MPa(絕壓)左右;當(dāng)料液沸騰，控制罐內(nèi)壓力0.35MPa(絕壓)，保持罐內(nèi)溫度、壓力2小時后放料。接著把水解料液泵到中和攪拌器中，加入濃氨水調(diào)節(jié)料液的pH值為6左右。再由熱風(fēng)爐燃燒產(chǎn)生高溫爐氣，配人二次空氣加熱產(chǎn)生約450℃的熱風(fēng)經(jīng)箱前端的孔導(dǎo)人造粒機筒體內(nèi)，均勻分布在整個截面上;中和后的料液經(jīng)泵輸送經(jīng)氣流式噴嘴霧化。使噴灑液滴在飛散過程中獲得部分干燥，一部分料液形成濕顆粒，它們彼此碰撞粘成大顆粒，另一部分料液粘結(jié)在物料顆粒上，使顆粒長大。待顆長大、干燥機筒體內(nèi)有足夠的填充率后，顆粒物料由滾筒尾部的分級錐流出，再經(jīng)篩分，2-4.5mm成品包裝出廠，大于4.5mm的顆粒經(jīng)內(nèi)置粉碎機粉碎后和<2mm細粉一起返回造粒前部再進行噴漿干燥造粒。排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵、洗滌塔洗滌后排空。工藝流程如下：圖3.1工藝流程圖3.5結(jié)論1、本次設(shè)計的廢水處理量大，水份蒸發(fā)量大，出料液濃度要求高。而味精廢液中含有許多容易積垢、容易發(fā)泡的物質(zhì)，在蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)設(shè)備容易積垢;廢液的pH值為3左右，具有較強的腐蝕性、.磨擦性;當(dāng)料液溫度高于138℃2、有機質(zhì)腐殖化可提高產(chǎn)品的質(zhì)量，使產(chǎn)品具有安全性與防潮作用。故本次工藝設(shè)計利用硫酸水解把有機物腐殖化，加強工業(yè)連續(xù)性和規(guī)?；a(chǎn)。為了增加復(fù)合肥含N量，同時采用濃氨水中和工藝。3、通過對不同造粒工藝比較，采用具有結(jié)構(gòu)緊湊、流程簡短、單位能耗低、單機產(chǎn)量大和粉料封閉循環(huán)等一系列優(yōu)點的內(nèi)返料內(nèi)分級噴漿造粒干燥工藝生產(chǎn)復(fù)合肥，以降低生產(chǎn)成本和處理大量的高濃度有機廢水。4、生產(chǎn)流程如下:先打開真空系統(tǒng)，使第三效真空達到0.02MPa(絕壓)時進料。開啟蒸汽，控制壓力為0.19MPa(絕壓)左右，當(dāng)料液濃縮到700Bx時放料。每次把10m3”的濃縮料液泵人水解罐中;開啟蒸汽，控制壓力為0.5MPa(絕壓)左右;當(dāng)料液沸騰，控制罐內(nèi)壓力0.35MPa(絕壓)，保持罐內(nèi)溫度、壓力2小時后放料。接著把水解料液泵到中和攪拌器中，加人濃氨水調(diào)節(jié)料液的pH值為6左右。再由熱風(fēng)爐產(chǎn)生的約第四章物料計算4.1三效蒸發(fā)器的物料衡算4.1.1已知條件1、每天蒸發(fā)操作時間22.5小時，輔助時間1.5小時，總共24小時;2、進料量:，3、料液的比重:ρ0=1.18g/cm3;4、初始濃度:B0=30%;5、終濃度:B3=60%;4.1.2計算每小時的進料量 4.2水解罐物料衡算4.2.1已知條件l、進料量:G2=88.54t/d2、濃H2SO4加人量為進料量的5%。4.2.2計算l、濃H2S04加人量G硫酸2、水解罐的出料量G33、4.3中和攪拌器物料衡算4.3.1已知條件l、進料量:2、料液的比重:ρ3=3、料液中的濃含量:4、濃硫酸的含量為98%;5、濃氨水的含量為28%;6、水解前的料液的pH=3。4.3.2計算1、氨水與濃硫酸的中和反應(yīng)量計算濃硫酸與氨水的中和化學(xué)平衡式:2、調(diào)節(jié)料液到PH=6時，氨水的用量計算因氨水與濃硫酸中和后，料液的PH=3;現(xiàn)需中和料液調(diào)至PH=6由于pH=3時pH=6時則氨水中和量:3、全中和工藝的氨水投料量為4、中和攪拌器的出料量為5、計算結(jié)果每天中和工藝的氨水投料量，中和攪拌器的出料量4.4噴漿造粒干燥機物料衡算4.4.1已知條件1、進料量:2、干燥后產(chǎn)品的最終含水量:3、料液的比重:4、濃硫酸的含水量為2%;5、濃氨水的含水量為72%;4.4.2計算1、進料液中水的含量計算2、進料液含水量計算3、復(fù)合肥生產(chǎn)量計算按每天干燥產(chǎn)品操作時間22.5小時計算，每小時料液噴霧量為4.5結(jié)果與討論1、三效蒸發(fā)器蒸發(fā)量為濃縮后的料液為。2、濃加人量為，水解出料量為3、氨水投料量為，中和攪拌器的出料量為。4、復(fù)合肥產(chǎn)量為50.98t/d，噴漿造粒干燥機蒸發(fā)水分量為47.38t/d。能量計算5.1三效蒸發(fā)器的能量衡算5.1.1已知條件：5.1.2計算校正各效溫度表5.1溫度校表效數(shù)ⅠⅡⅢ加熱蒸汽溫（℃）118.5105.9-1=104.992.1-1=91.1料液溫度（℃）118.5-9.5=109104.9-8.0=96.991.1-19.5=71.6二次蒸汽溫度（℃）109-1.5-1.6=105.996.9-2.2-2.6=92.171.6-4.2-7.4=60.0加熱蒸汽熱焓（kcal/kg）646.5641.3635.8總有效溫度差：8、校正加熱蒸汽消耗量兩次計算的各效溫度差相符，計算可行。計算結(jié)果5.2水解罐能量衡算5.2.1已知條件5.2.2計算5.3噴漿造粒干燥機能量衡算5.3.1已知條件5.3.2計算5.4熱風(fēng)爐能量衡算5.4.1已知條件5.4.2計算5.5結(jié)果設(shè)備工藝設(shè)計6.1三效蒸發(fā)器設(shè)計6.1.1已知條件6.1.2計算6.2水解罐設(shè)計6.2.1已知條件6.2.2計算6.3中和攪拌設(shè)備設(shè)計6.3.1已知條件6.3.2計算6.4噴漿造粒干燥機設(shè)計6.4.1已知條件2106kg/h6.4.2計算6.5熱風(fēng)爐設(shè)計6.5.1已知條件6.5.2計算6.6治理噴漿造粒干燥尾氣的組式旋風(fēng)分離器設(shè)計6.6.1已知條件6.6.2計算6.7治理熱風(fēng)爐尾氣的組式旋風(fēng)分離器設(shè)計6.7.1已知條件6.7.2計算6.8離心洗滌器6.8.1已知條件6.8.2計算6.9排氣筒設(shè)計6.9.1已知條件6.9.2計算6.10結(jié)果表6.1主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格材料1標(biāo)準(zhǔn)式三效蒸發(fā)器1蒸發(fā)量3935kg/h,各效傳面積為63.8m22水解罐2Φ2.4×3.6m3攪拌器2Φ2×2.5m4噴漿造粒干燥器1Φ4.25×12m5熱風(fēng)爐1爐排Fs=11.0m2,爐膛高度Hs=3.4m6組式旋風(fēng)旋風(fēng)分離器26-Φ650mm7組式旋風(fēng)分離器16-Φ600mm8離心洗滌器1Φ2.5×13.7m9排氣筒1Φ1.8×45m結(jié)論我國土地資源緊缺，糧食消費增長過快，國內(nèi)每年都要進口一千萬噸糧食進行市場調(diào)劑。在這種狀況下，利用資源發(fā)展糖蜜原料生產(chǎn)味精，可提高糖蜜利用價值和節(jié)約大量糧食，促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，具有著重大的意義。現(xiàn)我國治理高度濃有機廢水的方法主要采用為生物方法、物理化學(xué)方法，該治理工藝設(shè)施投資大，占地多，運行費用高，企業(yè)經(jīng)濟上難以承受。因此，如何解決糖蜜生產(chǎn)的污染防治問題是我國環(huán)保和味精行業(yè)的重點課題。而利用廢棄物綜合利用技術(shù)治理高濃度有機廢水，可實現(xiàn)良好環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益。本文利用廢棄物綜合利用新技術(shù)解決糖蜜味精生產(chǎn)中的環(huán)境保護問題。本文設(shè)計以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以技術(shù)管理為手段，引人清潔生產(chǎn)，消除糖蜜味精生產(chǎn)對人類和生態(tài)環(huán)境的影響。從而達到防治污染、提高經(jīng)濟效益雙重目標(biāo)。使糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝得以推廣應(yīng)用，推動我國味精工業(yè)走上新臺階。本研究成果如下:1、高濃度有機廢水的干固物60%以上為有機質(zhì)，含有大量的蛋白質(zhì)、維生素、氮、磷、鉀等，是制造有機復(fù)合肥的良好原料。把高濃度有機廢水濃縮后作肥料，可實現(xiàn)污染物零排放和資源的回收，同時為企業(yè)創(chuàng)造可觀的利潤，處理每噸的高濃度有機廢水贏利50-100元;而采用為生物方法、物理化學(xué)方法，治理每噸的高濃度有機廢水一般需耗30-120元。所以采用先進的蒸發(fā)濃縮技術(shù)治理高濃度有機廢水，把其濃縮后生產(chǎn)肥料，將成為國內(nèi)外治理同類廢水的趨勢。2、通過比較四種利用高濃度有機廢水濃縮后生產(chǎn)肥料的工藝。提出先濃縮廢液，利用硫酸降解、縮合、脫水把濃縮液的有機物腐殖化和降低其粘性，經(jīng)中和調(diào)節(jié)后，用噴漿造粒生產(chǎn)復(fù)合肥的工藝治理高濃度有機廢水。并對其工藝流程進行設(shè)計、物料衡算、工藝設(shè)備的計算和選型、能量計算等。3、本文通過生產(chǎn)工藝流程設(shè)計，選用三效標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器和低溫真空蒸發(fā)工藝，工作蒸汽壓力為0.19MPa(絕壓)，以減少廢水對設(shè)備的積垢和腐蝕，減少蒸汽用量和能耗，降低生產(chǎn)成本;本設(shè)計采用硫酸水解將有機物腐殖化，加強工業(yè)連續(xù)性和規(guī)?；a(chǎn)。為增加生產(chǎn)的復(fù)合肥含N量，采用濃氨水中和工藝。同時，采用具有結(jié)構(gòu)緊湊、流程簡短、單位能耗低、單機產(chǎn)量大和粉料封閉循環(huán)等一系列優(yōu)點的內(nèi)返料內(nèi)分級噴漿造粒干燥工藝生產(chǎn)復(fù)合肥，以降低生產(chǎn)成本和處理大量的高濃度有機廢水。4、生產(chǎn)流程如下:先打開真空系統(tǒng)，使第三效真空達到0.02MPa(絕壓)時進料。開啟蒸汽，控制壓力為0.19MPa(絕壓)左右，當(dāng)料液濃縮到700Bx時放料。每次把10m3的濃縮料液泵入水解罐中;開啟蒸汽，控制壓力為0.5MPa(絕壓)左右;當(dāng)料液沸騰，控制罐內(nèi)壓力0.35MPa(絕壓)，保持罐內(nèi)溫度、壓力2小時后放料。接著把水解料液泵到中和攪拌器中，加人濃氨水調(diào)節(jié)料液的PH值為6左右。再由熱風(fēng)爐產(chǎn)生的約4505、本文通過物料衡算，設(shè)計工藝中的三效蒸發(fā)器蒸發(fā)量為88.54t/d、濃H2SO4加人量為4.427t/d、氨水投料量為5.40t/d、復(fù)合肥產(chǎn)量為50.98t/d。6、本文通過能量衡算，設(shè)計工藝中的三效蒸發(fā)器的蒸汽消耗量D1’=2220.2kg/h，各效傳