确定了生产工艺就要物料衡算啊,否则靠什么选设备啊,还有在生产控制过程中就没有调控的依据.必须计算生产过程中各阶段各物质的消耗量以及组成,之后还有热量衡算、设备的选型等等
物质具有的热能,是对照某一基准状态来计量的,相当于物质从基准状态加热到所处状态需要的热量。当物质发生相态变化时,须计入相变时的潜热,如汽化热(或冷凝热)、熔融热(或凝固热)等。不同液体混合时,须计入由于浓度变化而产生的混合热(或溶解热)。工程上常用热力学参数焓表示单位质量物质所具有的热量。单位质量物料状态变化所需的热量,等于两种状态下焓值的差。热量衡算的步骤,与物料衡算大致相同。
一.啤酒工厂设计
(重点为糖化,发酵车间)
基础数据: 生产规模: 50,000吨/年(或100,000吨/年)
产品规格: 12度(或10度)淡色啤酒
生产天数: 300天/年
原料配比: 麦芽:大米=70:30
原料利用率: 98%
麦芽水分: 6%; 大米水分: 12%
无水麦芽浸出率78%; 无水大米浸出率:90%
啤酒损失率(对热麦汁): 冷却损失:7%;
发酵损失:1.5%; 过滤损失:1.5%:
装瓶损失:2%; 总损失: 12%
糖化次数: 生产旺季(150天) 8次/天
生产淡季(150天) 4次/天
工艺指标: 由具体指导老师下达。
设计内容: 1.根据以上设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数与数据,进行生产方法的选择,工艺流程与工艺条件的确定与论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算;糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算);水用量的计算;发酵车间耗冷量计算。
3.糖化车间、发酵车间设备的选型计算:包括设备的 容量,数量,主要的外形尺寸。
4.选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。
设计要求: 1.根据以上设计内容,书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸两张(1号图纸):全厂工艺流程图(初步设计阶段),重点单体设备总装图。
二、酒精工厂设计
(重点为蒸煮糖化车间)
基础数据:生产规模: 20,000吨/年(50,000吨/年)
产品规格: 国标食用酒精
生产方法: 以薯干为原料,双酶糖化,连续蒸煮,间歇发酵;三塔蒸馏
副产品: 次级酒精(成品酒精的3%)杂醇油(成品酒精的O.6%)
原料: 薯干(含淀粉68%,水分12%)
酶用量: 高温一淀粉酶(20,000U/m1):10 U/g原料
糖化酶(100,000U/m1):150 U/g原料(糖化醪)
300 U/g原料(酒母醪)
硫酸铵用量: 7kg/吨酒精
硫酸用量: 5kg/吨酒精
蒸煮醪粉料加水比: 1:2.5
发酵成熟醪酒精含量:11%(V)
酒母醪接种量: 糖化醪的10%(V)
酒母醪的组成: 65%为液化蒸煮醪,35%为糖化剂与水
发酵罐酒精捕集器用水:发酵成熟醪5%
发酵罐洗罐用水:发酵成熟醪的2%
生产过程淀粉总损失率: 9%
蒸馏效率: 98%
全年生产天数: 320天
(其他工艺指标由具体指导老师下达。)
设计内容:1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数,进行生产方法的选择与比较,工艺流程与工艺条件的确定和论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算;连续蒸煮及蒸馏蒸汽耗 量的计算;蒸馏车间水用量的衡算。
3.蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)的生产设备选型计算:包括设备的选型,容量,数量及主要的外形尺寸。
4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算
设计要求:1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成二张图纸(1号图纸)蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)工艺流程图;重点单体设备总装图。
发酵工厂设计 2002.10
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三、味精工厂设计
(重点为发酵车间)
基础数据:生产规模: 1万吨/年(或2万吨/年)
生产规格: 纯度为99%的味精
生产方法: 以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发
酵,低温浓缩、等电提取
生产天数: 300天/年 倒罐率: O.5%
发酵周期:40-42小时 生产周期:48-50小时
种子发酵周期:8-10小时
种子生产周期:12-16小时
发酵醪初糖浓度: 15%(W/V)
流加糖浓度:45%(W/V)
发酵谷氨酸产率: 10% 糖酸转化率: 56%
淀粉糖转化率: 98% 谷氨酸提取收率: 92%
味精对谷氨酸的精制收率:112%
原料淀粉含量:86% 发酵罐接种量: 10%
发酵罐填充系数: 75%
发酵培养基(W/V): 水解糖:15%,糖蜜:O.3%,玉米浆:O.2%,MgS04 0.04%,KCl.O.12%,Na2HP04:O.16%,尿素:4%,消泡剂:0.04%
种子培养基(W/V): 水解糖:2.5%,糖蜜:2%,玉米浆:l %,MgS04 0.04%,K2HP04:0.1%,尿素:0.35%,消泡剂:、0.03%
设计内容:1.根据设计任务查阅有关文献,收集必要的技术资料与工艺数据,进行生产方法的选择比较,生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算;发酵车间的热量蘅算(蒸汽耗量的计算);无菌空气耗量的计算。
3.发酵车间(包括糖液连消)生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要外形尺寸)。
4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算。
设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸两张(一号图纸),发酵车间工艺流程图(包括糖液连消),重点单体设备总装图。
四、酶制剂工厂设计
(重点糖化酶车间)
基础数据:生产规模:1000M3/年(或3000 M3/年)
产品规格:食品级液体糖化酶(50,000U/m1)
生产天数:180天(其他时间生产其他酶)
罐发酵单位:25,000U/ml 提取总收率:82%
发酵罐装料系数:85% 生产周期:8天
发酵培养基: 玉米淀粉:22%; 豆饼粉:4%;
玉米浆: 1%;(NH4)2S04:O.4%;NaHP04:O:1%;接种量: 10%
种子培养基: (培养周期4-6天)
麦芽糊精: 4%;玉米浆:1%;(NH4)2S04:0.2% KHP04:O.2%
设计内容: 1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数,进行生产方法的选择比较,工艺流程与工艺条件确定的论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算,发酵车间的热量衡算,无菌空气用量的计算。
3.糖化酶生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。
4.选择一重点设备进行单体设备的详细的化工计算与设计。
设计要求: 1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸二张(1号图纸):全厂工艺流程图(初步设计阶段):重点单体设备总装图。
热量衡算是指根据能量守恒定律而进行的热量平衡的计算,对任何一个生产过程,其中输入的热量应为输出热量与损失热量之和。
通过热量衡算,可知热量的利用、消耗和损失的情况,从而可推算热量的利用效率。例如利用热量衡算,可以确定蒸馏釜中加热蒸汽的消耗量以及分(冷)凝器和冷却器中冷却水的消耗量。热量衡算是在物料衡算的结果基础上而进行的,因此,物料衡算表是进行热量衡算的首要条件。其次还必须收集有关物质的热力学数据,例如比热容,相变热,反应热等。
能量衡算和物料衡算类似,要用到守恒的概念,即要计算进入和离开特定体系的能量值,因此必须分清不同形式的能量形式及表示的方法。由于能量存在有多种形式,因此能量衡算要比物料衡算复杂。
能量衡算的基础是物料衡算。 化工设计中的能量衡算主要是热量衡算。在化工设计工作中,通过热量衡算可以得到下面各种情况下的设计参数。
1、换热设备的热负荷;
2、反应器的换热量;
3、吸收塔冷却装置的热负荷;
4、冷激式多段绝热固定床反应器的冷激剂用量;
5、加热蒸汽、冷却水、冷冻盐水的用量;
6、有机高温热载体(如联苯、导热姆等)和熔盐的循环量;
7、冷冻系统的制冷量和冷冻剂循环量;
8、换热器冷、热支路的物流比例 ;
9、设备进、出口的各股物料中某股物料的温度 。
毕业环节指导书
适用专业:工业分析专业
湖南化工职业技术学院
二00八年九月
前 言
毕业环节由毕业实习、毕业设计(或毕业论文)、毕业答辩三部分组成。是学生在校学习期间最后一个,也是极为重要的一个教学环节,必须认真进行,确保质量。
总结我校历届业余专科班毕业环节的时间,根据专业教学计划的要求,我们拟定了本指导书,分别对毕业实习、毕业设计(论文)毕业答辩提出了具体要求,并附有毕业成绩的考核办法,编印成册,作为学生进行毕业环节的主要学习资料,人手一份,希望同学们认真阅读,严格按要求执行。
需要特别指出的是:分析专业的毕业生,除了要在相关的化验室进行分析化验的操作实习外,还必须进行生产车间的工艺操作实习,因为只有对产品生产过程的基本原理、基本规律有所了解,才能对分析化验的取样点、检测项目与指标等有较深的认识,真正了解分析化验在化工产品生产过程中的作用和地位。
一、毕业实习指导书
毕业实习是毕业设计、毕业论文的前提和必要步骤,也是重要的生产实践过程,是理论联系实际的有效途径。因此,无论工艺专业还是分析专业的学生均应按本指导书的要求进行实习。
(一)实习的目的与要求
毕业实习的主要目的是:熟悉生产现场的生产、管理、掌握一定的生产操作技术,为毕业设计(论文)收集有关资料、数据,完成毕业设计(论文)的前期准备工作。具体要求如下:
1、理论联系实际。通过生产实践,掌握一定的生产操作技能和分析测试技能,并在实践过程中学会运用理论知识去分析和解决生产实际问题的方法,培养观察、分析和解决工程实际问题的能力,牢固树立工程观念。
2、学习、了解所在工厂、车间的生产工艺技术及设备的运行情况与操作性能,了解厂内的生产管理方法及生产技术的发展情况。
3、学习、了解所在岗位及中心化验室的设备配置、技术要求、管理制度、发展动态及生产发展对分析、化验的要求。
4、按照各自的毕业设计(论文)课题,虚心向工程技术人员和一线操作工人请教,并在实习过程中有目的、有计划的收集有关资料和数据(包括摘抄、整理和必要的分析、测定),为毕业设计(论文)提供依据。
5、通过上岗操作,熟悉现有的生产流程和生产状况,积极参加相关的生产劳动,努力增强工作责任感。
6、实习期间,每天要写实习日记,其内容包括当天的具体工作内容、遇到的技术难题、如何解决、主要收获是什么、还存在什么问题等。
7、遵守劳动纪律,搞好安全生产,按质、按量、按时完成实习任务。
(二)实习大纲
1、车间概况的了解
主要是了解所在车间的生产情况、存在的问题及发展规划、具体内容如下。
⑴车间的生产方法、工艺流程、各工序间的联系、辅助工段、车间分析室及车间职能人员的配备与分工。
⑵本车间的产品品种、特性及主要原材料的名称、特性与来源。
⑶主要设备的型号、规格、台数及主要操作参数。
⑷本车间生产过程中主要原材料的理论和实际消耗及其差距分析。
⑸水、电、汽、气、燃料的消耗情况与供应情况,节能降耗的潜力有多大?
⑹产品(半成品)成本为多少?如何计算?降低成本的途径?
⑺产品的贮存、运输及销售情况。
⑻三废(废气、废水、废渣)的产生及处理情况,存在什么问题?如何解决?
⑼本车间分析化验岗位的设置情况。
⑽主要原材料、中间产品和产品和分析化验内容、方法及常及仪器设备的基本原理、结构、使用与管理情况。
2、重点工序的实习任务
⑴本工序产品及中间产品的技术规格、原料来源与要求,与前、后工序的关系。
⑵生产过程的基本原理、主要的化学反应式。
⑶本工序的生产流程、操作方法及生产控制指标。
⑷本工序各生产设备的功能、生产能力及结构特征。重点了解主体设备:结构特征、工艺尺寸、材质、加热(冷却)面积、密封方法、联接方法、防腐措施、保温情况、使用(设计)寿命、开停车方法、进料、卸料方法等。
⑸本工序物料衡算、热量衡算、原料利用率及生产效率的计算方法。
⑹主要设备实际生产能力与设计能力的比较、决定生产能力的因素及提供生产能力的途径。
⑺设备的跑、冒、滴、漏情况,三废处理方法及回收利用的可能性和途径。
⑻现有生产过程存在的问题及改进方向。
⑼岗位取样点的位置及主要分析项目和技术指标,存在的问题及改进意见。
⑽确保设备正常运转时的生产调节和控制方法,生产过程中各物料的分析、检测方法;确保生产安全、优质、高产、低耗的方法。
⑾分析样品的采集方法;如何制备、保存;标准溶液的配制及分析数据的处理方法;分析、检测系统在企业生产中的作用和地位。
⑿开、停车的原则、步骤、方法,事故发生的原因及处理方法。
3、数据和资料的收集内容
⑴工厂的现状与发展。各种产品、半成品及主要原材料的名称、数量、质量及来源。
⑵所在车间的原料、燃料、水、电、汽、气的供应情况及消耗定额。
⑶原料和产品质量情况、贮运条件。
⑷所在车间生产方法的特点、技术经济指标,与国内外同行的比较。
⑸生产过程的强化途径与措施;能源的节约方法;三废利用的可能性与方法。
⑹历年来的重大革新项目及其效果,工程技术人员和工人的合理化建议。
⑺主要设备一览表,包括名称、规格、材质、台数等。
⑻核算主要设备的生产强度、技术经济指标,并进行工序的物料衡算。
⑼评价车间和工段生产流程的优、缺点及物流、热流的合理性。
⑽车间的岗位设置、人员编制、组织领导、生产管理和调度等方面的情况。
⑾产品的成本分析、设备折旧费与经常维护费的关系,降低成本途径。
⑿企业改制改组情况。
⒀毕业设计(论文)所需有关数据,必要时可进行测定。
能量衡算的根据是能量守恒定律。对于稳定过程,有“输入=输出”,这个关系若针对焓来运用,所作的衡算即为热量衡算。