500吨年产香菇多糖提取综合车间设计.docVIP

500吨/年产香菇多糖提取综合车间设计 一、设计任务和内容 1.1 设计题目 年产5吨香菇多糖的工艺设计 1.2 设计原始数据 （1）厂址及气象资料 ①厂区位置： 河南郑州高新区 ②地势： 厂区地势平整 ③气温： 最高温度40℃ 最低温度 -10℃ 平均温度 15℃ （2）原料： 香菇 （3）产品： 香菇多糖 （4）产量： 500吨/年 年工作日300天 70％（v） ② 精馏塔操作压强： 0.02MPa ③ 精馏塔进料温度： 30℃ ④ 精馏塔塔顶温度： 78.5℃ ⑤ 精馏塔塔釜温度： 99.6℃ ⑥ 精馏塔进料浓度： 32％（V） ⑦ 精馏塔塔釜产品浓度： 0.01% 由于精馏过程的主要设备是精馏塔，精馏塔属于露天式。车间为两层楼结构，长为，宽为6，高为14.1，一层高为7，二层高为71 m。精馏过程设有，及储罐等其它设备。 设工作300天，则可知每日产量约为/天，按提取率为7%计算，每次投料约为10。提取过程的料液比为1:20所以可知加水量为 m水=20×100=200000kg 因为提取中主要含有水，则溶液密度可按水密度来计算；则 V= m水/1000=2m3 取V实际=1.5 V，则V实际=300 m3 热量衡算： 由于为间歇式操作，里面保持90℃恒温提起，其中需要的热量为可用下式计算： Q=CmΔT 在提取时，里面主要是大量的水，所以比热容近似可按水的计算，C=4.2 kJ/mol·K； 故，Q=CmΔT=4.2×(2000+100)×(90-25)kJ 总传热系数由经验可知：K=2000W/m·℃ 所以可的加热面积为： 所以提取罐的体积为3m3 ，设计选用20个提取罐尺寸如下表： 提取罐主要参数表 公称体积 实际体积 加热面积 加料口直径 外形尺寸 2m3 3m3 4m2 400mm 1300×3850 搅拌速率 排出口直径 质量 配套电机 60r/min 800mm 2050kg 4kw ①水分蒸发量 在蒸发器中，从溶液中蒸发出的水分可由一般物料衡算方程解出，即 Fx0=（F-W）x F—溶液加料量，kg/h W—水分蒸发量，kg/h x0，x—料液与完成液的质量分数，% 其中x0=0.35%，x=1%，F=20t/h则： W=13t/h ②蒸汽消耗量 在蒸发器中所消耗的热量主要是供给发生二次蒸发所需的潜热，除此之外，还要供给溶液加热至沸点及损失于外界热量，所以蒸发量由以上三者之和决定，可以通过热量衡算求得； DI+FCt0=Wi+(FC-WC)t1+DC?+q′ D(I-C?)=W(i- Ct1)+ FC(t1- t0)+q′ 由上式可以计算计算热蒸汽的消耗量： D=[ W(i- Ct1)+ FC(t1- t0)+q’]/ (I-C?) 假设加热蒸汽和二次蒸汽都在冷凝温度时排出，则(I-C?)与(i- Ct1)分别为加热蒸汽和二次蒸汽的蒸发潜热。所以上式可简化为： D=[Wr+FC(t1- t0)+q′]/R 式中：C—溶液的比热容，kJ/mol·k D—加热蒸汽的消耗量，kJ/h I—加热蒸汽的热含量，kJ/mol i—二次蒸汽的热含量，kJ/mol R—加热蒸汽的蒸发潜热，kJ/mol r—二次蒸发的蒸发潜热，kJ/mol ?—冷凝水的温度，K t0，t—溶液最初温度与最终温度（沸点），K q′—损失于外界的热 由于多糖含量为0.35%20%，则溶液比热容C近似为：C=C2(1-B) 则，C=4.2×(1-0.35%)=418kJ/kg·K。 料液温度为30℃，出口为100℃，蒸发器蒸发的压力：101.3KPa，极热蒸汽是143.3 KPa下的饱和温度，在此温