年产5000吨甘油生产工艺流程设计(8)

年产5000吨甘油生产工艺初步设计

精甘油（98%甘油）输入量：660.9kg/h 选型

生产厂家：杭州兴源过滤科技股份有限公司

表5.1 板框压滤机选型参数表

型号 Y40 Y90 过滤面积 滤板付数 滤室容滤饼厚地基尺寸 整机长度 整机重量台(m) 40 90 2(板框) 积(m) 度(mm) 35/36 81/82 0.594 1.353 30 30 3(mm) 3055 5915 (mm) 4860 7620 (kg) 2775 4290 数 1 2 本设备主要特点有：

增强聚丙烯滤板、滤框采用专利技术模压而成，强度高，重量轻，耐腐蚀，耐酸碱，无毒无味； 采用机械压紧，最大压紧压力14MPa，并用电接点压力表自动保压； 最大过滤压力为0.5MPa，确保形成滤饼的最佳条件，进行加压过滤； 操作简单，维修方便，并配有多种安全装置，确保操作人员安全。 （5）配料罐

配料后葡萄糖液（25%）输出量：6494.4kg/h 葡萄糖液（25%）的密度约为1.4×103kg/m3 则，

6494.4÷（1.4×103）=4.64 m3/h=4640L/h

V=4640×24×4=445440L/周期

取配料罐高径比约为1:1 选型

生产厂家：杭州圣亚机械阀业有限公司

容量：250 m3 台数： 2台 内胆尺寸（d×h）6800×6900 mm 进出口径Φ75mm

本配料罐分罐体、罐盖、搅拌桨、进料口、出料阀均有由进口不锈钢耐酸铜1cr18Ni9Ti制成，按GB741-80技术条件进行，罐体内外抛光，罐内有搅拌桨，工作时起搅拌作用；上盖有温度计，显示罐内温度；顶部有摆线针输行星减速器，带动搅拌桨；并可装拆与清洗，并是一扇可开式罐盖供清洗用，另加两个进料口，可与管道连接，便于连接进各种配料，下面带有出料口，并装上旋塞阀大等搅拌均匀后、旋转旋塞阀手柄90°即可放料，放料完毕关闭，达到搅拌均匀目的。

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年产5000吨甘油生产工艺初步设计

（6）板式换热器

采用板式换热器对配料好的培养基进行连续灭菌。 通过板式换热器的葡萄糖液（25%）流量约为4.64 m3/h 由于葡萄糖浆（25%）的比热容为3.348kJ/（kg·℃）则， 在不考虑热量损失的情况下，每小时换热量:

Q1=mＣPΔt=6494.4×（100-35）×3.348×103=1413311.328kJ

所需功率P=1413311.328 /3600=392.6kW

选型

生产厂家：四平市通泰换热设备有限公司 型号：BB100H 功率：400kW

一次侧进出蒸汽温度（进水温度147℃，出水温度120℃） 二次侧进出水的温度（进水温度20℃，出水温度31℃）

本设备主要由不锈钢压制的传热片、密封胶垫、夹紧螺栓和压紧板整机框架等零部件组成。具有换热效率高，物料流阻损失小，结构紧凑，温度控制灵敏，操作弹性大，拆装方便，使用寿命长等特点。 （7）发酵罐

本设计中的主设备。一定条件下，葡萄糖液（25%）在耐高压酵母菌的作用下发酵生产甘油。

发酵罐处理量约为：445440L/周期

本设计所用发酵罐为气升内环流发酵罐,取单罐体积为100 m3，罐数为5个。通用式发酵罐的高径比H/D=1.7—2.5，一般H/D约为2左右。一般来说，H/D的值越大，空气在罐内停留的时间就越长，空气的利用率也就越高。可H/D也不能太大，否则静压强增加，动力消耗也增加，同时造成二氧化碳在发酵液内溶解度提高，引起效果不佳,取H/D=2。 由V=πrH和D=2r 可得

100 m=4πrr≈2.0m

导流筒径与罐径比

DE/D=0.6~0.8 取0.6计算， 则DE=2.4m

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年产5000吨甘油生产工艺初步设计

根据实际生产经验,气升式发酵罐发酵时通气量一般约为0.3vvm。通气时间有氧发酵阶段约为50h。

单罐发酵液体积为VL=4.64×4×24÷5=90m3 则单罐的通气速率为VG=0.3×90 =27m/min

取导流筒内发酵液的平均流速为Vm=1.0m/s

发酵液的环流量：Vc =DEVmπ/4 Vc=60π÷4×2.42×1.0=24.0=271.3 m3/min

由tm=VL/ Vc

平均环流时间tm=90÷271.3×60=20s 液气比R= Vc/VG=271.3÷27=10.05

选型

生产厂家：浙江明辰机械科技有限公司 型号：AIF-L-100

容量：100 m3 材质：316L不锈钢/304不锈钢

内胆尺寸（d×h）4000×8000mm 进出口径Φ50mm 台数 5台 AIF型气升式内环流发酵罐由发酵罐、气体压送机械、送风管、莲嘴喷头以及悬挂在发酵罐内的同心管组成，同心管上顶面与发酵液自然液面高度的距离为200毫米，同心管６下底面与莲嘴喷头４上顶面的距离为60毫米。本发酵罐由导流筒与气体喷射器使发酵气液两相混合流在发酵罐内形成整体环流。导流筒、气体喷射器、罐体几何结构可根据发酵液特性和微生物代谢特征设计，以满足微生物生长和产物生成相关的传质、混合、传热等需求。它是一种典型的节能发酵罐。替代传统的机械搅拌通风发酵罐用于部分产品发酵生产，往往能达到节约电耗、减少维修费用、降低发酵车间噪音等效果。 （8）种子罐

经三角瓶培养的菌种（采用ICM-15酵母菌）进入种子罐进一步扩大培养。发酵罐处理量约为：445440L/周期，ICM-15酵母菌接种量为物料总量的0.5%。 选型

生产厂家：无锡市锡山雪浪化工设备厂

公称容积：3m 功率：7.5kw 换热面积：1300m

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内胆尺寸（d×h）1200×2600mm 转速230r/min 台数 1台 根据实际生产数据，菌种培养段无菌空气通气量一般为0.5vvm 。培养液体积为罐容积的60%左右。

VL=3×0.6=1.8m

则通气速率为VG=0.5×1.8=0.9m3/min

种子罐中菌种一般培养24小时，则菌种培养段消耗无菌空气为

0.9×60×24=1296m3/周期

（9）采风塔

采用高≥10m（取30m） ,直径为Φ=80mm的高空管。建在工厂上风处，远离烟囱, 流速8m/s。 （10）粗过滤器

前置过滤器, 拦截空气中较大的灰尘以保护空气压缩机,同时减轻总过滤器的负担.过滤介质采用无纺布（取布袋）。实际流速为0.1-5 m/s。 （11）空气压缩机

供给发酵用的无菌空气需要克服过滤介质的阻力，管道、弯头的阻力和发酵液的液柱压力，同时，还要维持发酵罐正压，因此在生产中通过压缩机将空气压力提高到3.5—4.0公斤（表压），出口空气温度约为120℃。

一周期空压机的流量为：27×60×50×5=40.5万m3

空压机流量：405000÷96÷60=70.3 m3/min

选型

生产厂家：上海北升实业发展有限公司 型号：北斯特—低压螺杆式

容积流量：20.8 m3/min 压力：0.35MPa 电机功率 75 Kw 台数 3台

本设备是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。 （12）空气贮罐

主要为消除压缩机空气的脉动，维持稳定空压。紧安在空压机之后，一般取V容＝0.1——0.2 Vc （取0.15） Vc—空压机排气量

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年产5000吨甘油生产工艺初步设计

则 V容=0.15×70.3=10.55 m3 取高径比为3:1 选型

生产厂家 上海申江压力容器有限公司产品 容量：10.55 m3 材质： 不锈钢

内胆尺寸（d×h）1120mm ×3360mm 进出口径Φ50mm

本设备储气罐采用高品质材料作原料，利用先进的焊接技术作业，通过了ISO9001认证，能通过任何安全检查。 （13）一级冷却器:

采用列管式换热器，用30℃左右的水，把从压缩机出来的120℃的热空气冷却到40—50℃。热空气中夹带的油、 水蒸汽经冷凝，由器底的油水排出阀排除。

换热量Q（每小时） 换热面积A 28468.125 kJ 0.027m2 功率P=28468.125 /3600=7.9kW

选型

生产厂家 石家庄市石换换热环保有限公司

列管式换热器 功率 10 Kw 换热面积0.035 m （14）二级冷却器：

采用列管式换热器，用9℃的冷冻水把40—50℃的空气冷却到20—25℃。冷却后的空气，其相对湿度提高到100%，由于温度处于露点以下，其中的油、水即凝结为油滴和水滴。 换热量Q（每小时） 换热面积A 17974.636kJ 0.043m 功率P=17974.636 /3600=5.0kW

选型

生产厂家 石家庄市石换换热环保有限公司

列管式换热器 功率 7.5 Kw 换热面积0.05 m2 列管式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，

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