年产5000吨发酵食醋发酵车间设计

1、目目 录录绪论绪论-错误！未定义书签。1、食醋的起源与功能-错误！未定义书签。错误！未定义书签。2、食醋的种类-错误！未定义书签。错误！未定义书签。3、食醋的原料-错误！未定义书签。错误！未定义书签。4、食醋的生产工艺-错误！未定义书签。错误！未定义书签。5、液态法食醋质量标准-错误！未定义书签。错误！未定义书签。一、设计任务一、设计任务-3二、生产方案和流程的确定二、生产方案和流程的确定-3（一）生产方案的确定-3（二）生产流程的确定-31. 菌种选择-32. 原料预处理-33. 糖化-44. 酒精发酵-45. 醋酸发酵-46. 压滤-57. 配兑和灭菌-58. 陈酿-6（三）生产工艺流程示

2、意图-6三、工艺设计及计算三、工艺设计及计算-7（一）工艺技术指标及基础数据-7（二）物料计算-71. 主要原料的物料衡算-72. 蒸煮醪量的计算-93. 糖化醪量的计算-114. 酒精发酵醪的计算-115. 醋酸发酵醪的计算-11（三）热量衡算 -111. 液化过程中的热量衡算-112. 糖化过程热量衡算-113. 酒精发酵过程热量衡算-114. 醋酸发酵过程热量衡算-11（四）无菌压缩空气消耗量计算 -11四、四、 设备设计与选型设备设计与选型-11（一）液化车间 -111. 生产能力的计算-112. 液化罐数量N1的确定-113. 主要尺寸计算：-11（二）糖化车间 -111. 生产能力

3、的计算-112. 糖化罐数量N2的确定-113. 主要尺寸计算-11（三）酒精发酵车间 -111. 生产能力的计算-112. 酒精发酵罐数量N3的确定-113. 主要尺寸计算：-114. 种子罐-11（四）醋酸发酵车间 -111. 生产能力的计算-112. 醋酸发酵罐数量N4的确定-113. 主要尺寸的计算-114. 冷却面积的计算-115. 转子与定子的确定-116. 设备结构工艺设计-117. 壁厚计算-118. 接管设计-119. 支座设计-1110. 种子罐-11（5）. 车间设备一览表-11五、五、 总结与谢辞总结与谢辞-11附件附件-错误！未定义书签。1. 全厂物料流程图-错误！未

4、定义书签。错误！未定义书签。2. 醋酸发酵车间流程图-错误！未定义书签。错误！未定义书签。3. 醋酸发酵车间布置设计-错误！未定义书签。错误！未定义书签。4. 主要设备图-错误！未定义书签。错误！未定义书签。参考文献参考文献-错误！未定义书签。年产年产 5000 吨发酵食醋发酵车间设计吨发酵食醋发酵车间设计一、设计任务一、设计任务年产 5000 吨发酵食醋发酵车间设计二、生产方案和流程的确定二、生产方案和流程的确定（一）生产方案的确定（一）生产方案的确定空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋。空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋是将淀粉质原料经液化糖化、酒精发酵后，在空气自吸式发酵罐中完成液体深层醋酸发

5、酵的新工艺。具有原料利用率高，机械化程度高，生产周期短（8d） ，产品质量稳定等优点。深层发酵法是向酒醪中接入醋酸菌后，采用向醪液中通入空气的方法来增加醪液中的溶解氧，使醋酸菌的醋酸发酵正常进行。发酵设备多采用自吸式发酵罐，发酵品温 3235，发酵时间在 3d 左右。原料选择大米，长江以南习惯以大米为原料，且大米制出来的醋口感较好。（二）生产流程的确定（二）生产流程的确定1. 菌种选择菌种选择糖化选择黑曲霉。酵母菌（AS 2.399）酵母菌培养的最适温度为 2530 度。醋酸菌（许氏醋酸杆菌 A. schutzenbachii）生长繁殖适宜温度 2527.5 度，不耐热，最高生长温度 37 度

6、，最适 PH3.56.5，耐食盐为 1%1.5%。该菌产酸高达 11.5%，对醋酸没有进一步的氧化作用。2. 原料预处理原料预处理（1）原料的筛选和除杂1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。2.对带有皮壳的原料去除皮壳。3.处理方法采用分选机筛选和水洗涤。（2）粉碎与水磨扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎常用设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨。技术要点：细度 大三角瓶纯种扩大培养 - 醋酸菌种子液态培养试管培养基：葡萄糖、酵母膏、碳酸钙、6%酒液 100mL、琼脂 2.0。三角瓶培养基：酵母膏 1%、葡萄糖 0.3%、水 1

7、00mL、浓度为 95%的酒精4%。种子液态培养：4%8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度 2.5%3.0%，接种量5%10%；通风量/(m.min)；培养温度 3235；培养时间 24h。醋酸菌种子培养与其它微生物种子培养一样，除了使微生物繁殖以外，还有一个驯化作用，即使微生物适应于生产的要求，所以，在种子培养的前阶段，培养基的组成、培养条件多采用较优的工艺参数；而在培养的后阶段，多采用接近于生产要求的工艺参数。技术要点：酒液酒度 5%6%；醋酸发酵液酸度 4.5%5.5%。工艺参数：接种温度 2830；发酵温度 3234，最高不超过 36；前期通风量 /(m.min)、中期 0.10.12 m/(

8、m.min)、后期/(m.min)；培养时间 6567h。醋酸菌含有乙酰辅酶 A 合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶 A进入三羧酸循环，进一步氧化为 CO2和 H2O。其反应式如下：332CH COOHCoASHCH COSCoAH O所以，醋酸发酵成熟时就要加入 2%5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。在液态深层发酵中，可采用分割法去醪进行“半连续式发酵” ，即取出1/21/3 量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。6. 压滤压滤技术

9、要点：滤渣水分70%；酸度0.2%。工艺参数：发酵醪预处理，55 摄氏度维持 24h；压头醋、二醋用泵输送，泵压 2*89KPa，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。7. 配兑和灭菌配兑和灭菌技术要点：灭菌后成品醋酸3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数5000 个/ml。工艺参数：灭菌温度 80，维持适当时间；苯甲酸钠添加量为0.06%0.1%。8. 陈酿陈酿一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺

10、激性减弱。（三）生产工艺流程示意图（三）生产工艺流程示意图图 2、醋酸生产工艺流程示意图三、工艺设计及计算三、工艺设计及计算（一）工艺技术指标及基础数据（一）工艺技术指标及基础数据1. 生产规模：年产食醋 5000t（醋酸含量 4% 质量分数）2. 生产工艺：液态深层发酵、间歇发酵3. 工作制度：全年工作 300 日，三班作业。4. 食醋日产量：17t5. 食醋年产量：5100t6. 副产品年产量：次级食醋占食醋总量的 2%。7. 产品质量：符合 GB181872000 国家标准酿造食醋8. 大米原料含淀粉 70%, 水分 13%。9. -淀粉酶用量为 8u/g 原料，糖化酶用量为 150u/

11、g 原料，酒母糖化醪用糖化酶量 300u/g 原料。10. 醋酸发酵罐发酵周期 8d、周期数 300/8 = 38。技术参数技术参数：淀粉糖化率：80%糖 酒精得率：85%酒精 醋酸得率：80%大米原料 成品醋：160kg /t（二）物料计算（二）物料计算1. 主要原料的物料衡算主要原料的物料衡算（1）淀粉糖化物料衡算淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式6105261261nC H OnH OnC H O1621801g理论上 1g 淀粉完全水解后能生成葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中

12、糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的 75%-85%计算，即实际上 1g 淀粉能生成 0.833葡萄糖。这里取80%，即 1g 淀粉能生成。（2）酒精发酵物料衡算向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础：612625222C H OC H OHCO180 246881g 理论上 1g 葡萄糖能生产酒精，但由于酵母菌的生长繁殖、中间代谢产物的生成、酒精的挥发等，实际的酒精得率一般以理论酒精得率的 85%计算，即实际上 1g葡萄糖能生成左右的酒精。（3）醋酸发酵物料衡算向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算可

13、以用下列生化反应的总方程式为基础25232C H OHOCH COOHH O4660 181g根据总方程式计算得到：理论上 1g 酒精能生产醋酸。但由于醋酸菌的生长繁殖，发酵过程中酒精和醋酸的挥发，以及醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率一般以理论得率的 80%计算，实际上 1g 酒精能生产 1g 左右的醋酸。由上述计算得知，用淀粉质原料酿醋时，1g 纯淀粉能生成 88g 葡萄糖，经酒精发酵得到 85g 酒精，再经醋酸发酵可以得到 85g 醋酸。即 1t 食醋含 40kg 醋酸，需 40/0.385 = 淀粉，需大米 7 = 1 kg。（4）大米年消耗量5100t 食醋中醋酸含量：51004%

14、= 204t生产 204t 醋酸需要淀粉：204/0.385 = 530t年消耗大米量：530/0.7 = t（5）- 淀粉酶消耗量 应用酶活力为 2000u/g 的 淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量。-淀粉酶用量按 8u/g 原料计算。全年用酶量为： 8 = 3.03t 2000单耗量： 3.03103/5100 = 0.594kg/t（6）麸曲耗用量 所用麸曲糖化酶的活力为 800u/g，使用量为 150u/g 原料，则糖化酶消全年耗量为：150 = 142.96t 800单耗量： 103/5100 = 28kg/t（7）氯化钙（规格：无水）单耗：0.15 kg/t：全年投料量

15、：5100 = 765kg（8）纯碱（规格：工业用）单耗：0.225 kg/t：全年投料量：5100 = 1147.5kg表 1、 原料消耗表（5000t/a）名称规格单耗全年投料量大米淀粉含量 70%kg/t103kg- 淀粉酶2000u/g0.594kg/t3.03103kg麸曲800u/g28kg/t103kg氯化钙无水/tkg纯碱工业纯碱/t103kg2. 蒸煮醪量的计算蒸煮醪量的计算根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为 1:3，粉浆量为： （1+3）= kg式中 148.4 生产 1t 食醋（醋酸含量 4%）需要的大米量蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、

16、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分复杂。为简化计算，可按下述方法近似计算。假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度 50，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至 88，然后进入连续液化器液化，再经 115高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至 63后入糖化罐。其工艺流程图如下图所示。图 3、粉浆连续蒸煮液化工艺流程干物质含量 B0=87%的大米比热容为； c00 kJ/(kg. K)粉浆干物质浓度为： B1 = 87/（4*100）= 21.8%蒸煮醪比热容为： c1 = B1c0 - B1） cw= 21.8%1.63+（1.0-21.8%

17、） kJ/ (kg. K)式中 c w水的比热容kJ/(kg. K) 为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。经喷射液化加热后蒸煮醪量为：593.6*3.62(8850)593.6630()2748.988*4.18kg喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa）的焓（kJ/K）经二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：630 630(88-84) = 626 (kg)第二液化维持罐的温度为 84 度下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为；626 + 626(115-84) = 657 (kg) 式中 115灭酶温度（摄氏度）0.5Mpa 饱和蒸汽的焓（kJ/K）经汽液分离器

18、后的蒸煮醪量： 657 - 657() = 646 (kg) 2245式中 2245下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)经真空冷却后最终蒸煮醪量为： 646 - 646() = 605 (kg) 2351式中 2351真空冷却温度为 63 摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)。粉浆中干物质的质量分数： = 21.28%148.4*(1 0.13)6053. 糖化醪量的计算糖化醪量的计算麸曲（糖化力 800u/g 干曲） ，单耗：28kg/t：生产 1t 食醋的糖化醪量：605 + 28 = 633kg 糖化醪干物质质量分数： = 2%148.4*(1 0.13)0.5940.150.225*100

19、%6334. 酒精发酵醪的计算酒精发酵醪的计算（1）实际产酒精量 = 原料量淀粉含量实际产酒率 = 148.40.7 = kg（2）发酵中 CO2产量： = 38.2kg8892（3）发酵中溢出水分（按 2%计）： = kg（4）酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：633 38.2 = 594 Kg（5）成熟醪体积（成熟醪密度为/L）：594 / = 600 L（6）成熟醪中酒精体积分数 （酒精 d420）：酒精体积分数= = 8.43%39.9*100%0.7893*6005. 醋酸发酵醪的计算醋酸发酵醪的计算（1）醋酸发酵醪质量 (含醋母醪量) 发酵时添加蛋白质水解液（d420）50Kg/

20、t：594 + 50 = 644kg（2）醋酸发酵醪体积：600 + 50 = 6L（3）原料产醋量（转化率取 84%）：1.3084% = 43.57kg（4）醋酸发酵时消耗氧气：43.57 = 23.2kg3260（5）醋酸成熟醪的质量：644 + 23.2 = Kg（6）成熟醪体积（成熟醪密度/L）：667.2 = 6 L（7）成熟醪醋酸的质量分数：/ = 6.53%（8）配兑消毒后成品中醋酸量 按经验数据：压滤损失 4%，消毒运输损失为1.2%，共损失 5.2%，则醋酸量： = 41.3kg43.57*(1 4% 1.2%)（9）配兑成 4%醋酸含量的成品醋的质量：41.34 = 10

21、32.5kg 1t ， 所以符合生产要求（10）4%成品醋的体积（成品醋密度 1Kg/L）：/1= L（11）原料出醋率：/148.4=6.96（Kg/Kg）（三）热量衡算（三）热量衡算1. 液化过程中的热量衡算液化过程中的热量衡算粉浆质量 m = +0.594 + + = kg；粉浆比热容 c=3.72KJ/Kg.K；液化过程总耗热量为 Q1粉浆由初温 T0加热至 88总耗热量为 Q2。（1）设粉浆初温取 T0=20，流加法液化浆温为 88，耗热量为 Q2。则 Q2 = mc(88-To) = (88-20) = 150402 KJ（2）加热过程中蒸汽带出的热量为 Q2加热时间为 40min

22、，蒸发量为每小时 5%。则蒸发水量为：V水 = m5%40/60 =5%40/60 = KgQ2 = V水 I = = 44693KJ式中 I 为水的汽化潜热（KJ/Kg）（3）热损失 Q2热损失为耗热量的 15%：Q2= 15% （Q2+ Q2）（4）则总耗热量为：Q2 = （Q2+ Q2） = （150402+ 44693） = 224360KJ再次升温煮沸到 100后所需热量为 Q3此时液化醪的质量为 m1=605KgQ3 = m1c(100-88)= 60512= 2KJ液化过程中总耗热量为 Q1Q1 = Q2+ Q3 = 224360+= 2KJ2. 糖化过程热量衡糖化过程热量衡算算

23、液化醪质量为 m1 = 605 Kg液化醪比容热为 c1c1=0100100100cc水式中：c0淀粉质比热容为 1.55kJ/(kg.K)液化醪中干物质含量（%）c水水的比热容为 4.18kJ/(kg.K)所以， c1= 3.62 kJ/(kg.K)21.2810021.281.55*4.18*100100（1）糖化过程加曲前，要将液化醪降温到加曲温度 64，所放出的热量为 Q4Q4 = m1c1（100-64） = 605（100-64） = KJ（2）加曲后，开始糖化的温度为 60，该过程发出的热量为 Q5加曲后糖化醪的质量为 m2= KgQ5 = m1c1（64-60）= 605(64

24、-60)= KJ（3）糖化过程放出热量 Q6Q6 = Q4+ Q5= += 87604KJ （4）冷却水初始温度为 17，最终温度为 35，则糖化阶段冷却水耗用量为W： W=612()wwQctt水 =876041164.3kg4.18 （35-17）3. 酒精发酵过程热量衡酒精发酵过程热量衡算算（1）酒母接种温度为 28，糖化醪降温到酒精发酵温度放出热量为 Q7 糖化醪（含酒母醪）质量 m2= 633KgQ7 = m2c1（60-28）= 633 3.62（60-28）= 7 KJ（2）酒精发酵温度为 33，升温到酒精发酵温度所需热量为 Q8Q8 = m2c1（33-28）= 6333.62

25、（33-28）= KJ（3）产 1t 食醋过程中产生酒精 kg，以葡萄糖为碳源酵母发酵每生产 1Kg 酒精放出的热量约为 1170KJ，则发酵和酵母培养每小时放出的热量为：Q9 =1170*= 46683 KJ（4）冷却水初始温度为 17，最终温度为 35，酒精发酵阶段冷却水用量为W1W1 =712wwQc水（t-t）=73326.729754.18 (35 17)kg（5）酒精发酵阶段蒸汽耗用量为 D11. 因为投入的是液体曲，糖化醪干物质质量分数 ：=2%148.4*(1 0.13)0.5940.150.225*100%6332. 糖化醪的比热容 c2 ：c2 =10020.5410020

26、.541.254.18100100100100cc水 =3.56 kJ/(kg.K)3. 蒸汽耗用量 D1为D1 =8QI=11457.34.942738419kg4. 醋酸发酵过程热量衡算醋酸发酵过程热量衡算（1）醋母接种温度为 28，酒精发酵醪降温到醋酸发酵温度放出热量为 Q10 酒精发酵成熟醪质量 m3= 600 KgQ10 = m3c1（33-28）= 600 3.625= 10860 KJ（2）醋酸发酵温度为 33，升温到醋酸发酵温度所需热量为 Q11Q11 = m3c1（33-28）= 6003.62（33-28）= 10860 KJ（3）生产 1t 食醋过程中产生醋酸 43.57

27、kg，以酒精发酵每生产 1Kg 醋酸放出的热量约为 7458.5KJ，则发酵罐每小时放出的热量为（醋酸发酵时间 66h）：Q12 =*43.57/66= 49KJ/（t.h）（4）冷却水初始温度为 17，最终温度为 35，酒精发酵阶段冷却水用量为W2W2 =1012wwQc水（t-t）=10860144.344.18 (35 17)kg（5）醋酸发酵阶段蒸汽耗用量为 D2D2 =11QI=108604.682738419kg（四）无菌压缩空气消耗量计算（四）无菌压缩空气消耗量计算深层发酵法的通风量计算如下：理论需氧量： 25232C H OHOCH COOHH O22.4(L)60(g)a b

28、b/60式中 a理论需氧量，L/ min b理论产酸速度，g/minb=0g/min339.9*10 *1.366*60理论通风量(a)：aO2的含量实际通风量(a”)：a”=经验数据a”= 58.16L/min四、四、 设备设计与选型设备设计与选型（一）液化车间（一）液化车间1. 生产能力的计算生产能力的计算每生产 1t 食醋需粉浆量：Kg液化后醪液量：605kg每生产 1t 食醋需粉浆体积（粉浆密度/L）：/=556L=6m3每天生产食醋 17t，液化罐填充量 80%，则每天需要液化罐的总容积：6/0.8 =12m32. 液化罐数量液化罐数量 N1的确定，发酵周期的确定，发酵周期 8 天：

29、天：现取公称容积 20m3的液化罐，实际容积为 22m3.N1 = = （个）11.82*822现取公称容积 22m3液化罐 5 个；3. 主要尺寸计算：主要尺寸计算：3=V +2V =22mV全全全H=2D；则有23V =0.785D *2*2=2224DD全解方程得：33=22D = = 取 m3221.83H = 2D = m查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积3abHhh全（二）糖化车间（二）糖化车间1. 生产能力的计算生产能力的计算每生产 1t 食醋需糖化醪量：633kg每生产 1t 食醋需糖化醪体积（糖化醪密度/L）：633=603L=03m3每天生产食醋 17t

30、，糖化罐填充量 80%，则每天需要糖化罐的总容积：1703/0.8 =1m32. 糖化罐数量糖化罐数量 N2的确定，发酵周期的确定，发酵周期 8 天：天：现取公称容积 50m3的糖化罐，底封头为椭圆形封头，实际容积为 58m3.N2 = = 1.76 （个）12.8*858现取公称容积 50m3糖化罐 2 个3. 主要尺寸计算（设上封头的容积与下封头相等）：主要尺寸计算（设上封头的容积与下封头相等）：3=V +2V =58mV全全全糖化罐罐体不能太高或太矮取 H:D=1.5; H=1.5D；则有23V =0.785D *1.5*2=5824DD全解方程得： 1.18D33=59D = = 3.

31、43m 取 3.4m3581.44H = D = 5.1m 取 5m查表得封头高：=850+50=900mm ; 封头容积 m3abHhh全（三）酒精发酵车间（三）酒精发酵车间1. 生产能力的计算生产能力的计算每生产 1t 食醋需糖化成熟醪体积：600 L=3每天生产食醋 17t，酒精发酵罐填充量 85%，则每天需要酒精发酵罐的总容积：1712m32. 酒精发酵罐数量酒精发酵罐数量 N3的确定：的确定：现取公称容积 20m3的发酵罐，实际容积为 22m3.N2 = = 4.36 （个）12*822现取公称容积 20m3发酵罐 5 个3. 主要尺寸计算：主要尺寸计算：3=V +2V =22mV全

32、全全H=2D；则有23V =0.785D *2*2=2224DD全33=59D = = 取3221.83H = 2D = 查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积 m3abHhh全4. 种子罐种子罐（1）种子罐容积和数量的确定 V种=V总10%=2210%=2.2 m3式中V总为发酵罐的总容积 m310%接种量（2）种子罐数量的确定种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上 1 罐则需种子罐 1 个，种子培养时间 1220 小时，取 12 小时，辅助操作时间 810 小时，生产周期约 2030 小时。（3）主要尺寸的确定设 H/D=2/1，则种子罐总容积 V总为：V总=V筒+2V封

33、； V总22 D+D32/24= 算得 D=m 取 D= m 则 H=2D= m查相应表得封头高 H封=250+25=275mm罐体总高 H罐= H筒+2H封=2200+2275=2750mm单个封头容量 V封= m3圆筒容积 V筒22 D=3= m3不计上封头容积 V有效= V筒+V封 = 2.09 + =2.24 m3校核种子罐总容积： V总=2 V封+ V筒 = 2.39 m3 比需要的种子罐容积大，满足设计要求。（四）醋酸发酵车间（四）醋酸发酵车间1. 生产能力的计算生产能力的计算每生产 1t 食醋需酒精发酵成熟醪体积：6L = 42m3每天生产食醋 17t，醋酸发酵罐填充量 70%，

34、则每天需要醋酸发酵罐的总容积：1742/0.70 = 1m32. 醋酸发酵罐数量醋酸发酵罐数量 N4的确定：的确定：现取公称容积 20m3的自吸式醋酸发酵罐，实际容积为 22m3.N4 = = 5.66 （个）15.59*822现取公称容积 20m3发酵罐 6 个年产醋酸醪液质量：53 = 3124t53成熟醋酸醪液醋酸含量年产醋酸醪液体积：V醪 = 3124/1.01 = 3093m3醋酸醪液密度实际产量验算：=3465m3 3093m322*0.7*6*3008富裕量为： = 12%，能满足产量要求。34653093*100%30933. 主要尺寸的计算主要尺寸的计算现按公称容积 20m3

35、的发酵罐计算。V全=V筒+2V封=22m3；封头折边忽略不计，以方便计算。H=2D ； 则有V全= 33=221.83 D3=22 D=m 取 D=m3221.83 H=2D=m查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积3abHhh全V全=V筒+2V封 = 3 +2 = 25.56 m34. 冷却面积的计算冷却面积的计算mQFK t平均温差=1212lnmttttt332833ln28500KJ/（m3.h.）生产 1t 食醋每小时放出热量 Q12 = KJ/（t.h）对公称容积 20m3的发酵罐=m24923.74*22*70%4.18*500*30.43F 5. 转子与定子的确

36、定转子与定子的确定实践表明，三棱叶转子的特点是转子直径较大，在较低转速时可获得较大的吸气量，当罐压在一定范围内变化时，其吸气量也比较稳定，吸程也较大，但所需的搅拌功率也较高。罐2.4 = m 取叶轮外径：d=D=浆液长度：e=m916D交点圆径：=38D叶轮高度：h=14D挡水口径：2= m710D导轮内径：3=32D簧叶角：=45间隙：=2mm叶片厚：b=5mm叶轮外缘高：h1=h+2b=导轮外缘高：h2=h1+2b=6. 设备结构工艺设计设备结构工艺设计发酵设备的材质选择，优选考虑的是满足工艺要求，其次是经济性。本设备采用 A3钢制作，以降低设备费用。7. 壁厚计算壁厚计算（1）计算法确定

37、发酵罐的壁厚 S：S=2 PDCP 式中D设备公称直径 240cmPA3钢许允应力 =127 MPa1 之间,取=0.7C壁厚附加量，C= C1+ C2+ C3=0. 8+2+0=带入数据得：S= 取 10mm240*0.40.282*127*0.70.4查表知直径厚 10mm 筒高，每米高重 596kgC筒 = 5964.8 = 2861kg（2）封头壁厚计算，标准椭圆封头的厚度计算公式如下：S=2 PDCp D=400cm=127MPaC=0.08+0.2+0.1=0.7S=取 10mm240*0.40.382*127*0.70.48. 接管设计接管设计（1）接管长度 h 设计：不保温接管

38、长 h=150 mm（2）接管直径的确定：该罐实装醪量 220.7=m3，30min 之内排空则物料体积流量 Q=3/s15.430*60发酵醪流速取 v=1m/s.则排料管截面积为： F物= Q/V =086/1=086m2管径 d = （F物/0.785）1/2 =086）1/2 = 05 m取无缝钢管 1334，125mm105mm,认为适用。进料管同排料管取无缝钢管 1334排料时间复合：物料流量 Q=3/s，流速 v=1m/s；2=2，在相同流速下，流过物料因管径较原来 结果大，则相应流速比为 P=0.7（倍） ，排料时间 t=300.7=21min0.00860.0123*1QFv

39、9. 支座设计支座设计本设计选用支撑式支座。10. 种子罐种子罐（1）种子罐容积和数量的确定 V种=V总10%=2210%=2.2 m3式中V总为发酵罐的总容积 m310%接种量（2）种子罐数量的确定种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上 1 罐则需种子罐 1 个，种子培养时间 24h，辅助操作时间 4 小时，生产周期 28 小时。（3）主要尺寸的确定设 H/D=2/1，则种子罐总容积 V总为：V总=V筒+2V封； V总22 D+D32/24= 算得 D=m 取 D= m 则 H=2D= m查相应表得封头高 H封=250+25=275mm罐体总高 H罐= H筒+2H封=2200+2275=2750mm单个封头容量 V封= m3圆筒容积 V筒22 D=3= m3不计上封头容积 V有效= V筒+V封 = 2.09 + =2.24 m3校核种子罐总容积： V总=2 V封+ V筒 =