固定床過濾器
㈠ 固定床離子交換器的再生
應發一個復圖片看一下你使制用的固定床離子交換器外形圖,根據你所說情況,是否是設備問題影響了離子交換樹脂工作交換容量?當然設備再生工藝是順流再生還是逆流再生工藝?以上情況都可造成設備運行日期縮短,也就是周期制水量的減少。如果設備是順流再生,可改成逆流再生程序,應該會增加設備的周期制水量...。一傑水質
㈡ 反沖洗過濾器 安裝 套什麼定額
過濾器的重量多少?如果在100kg以上可以參考一般碳鋼、不銹鋼壓力容器的安裝子目,比較輕的可以根據接管直徑參考閥門流量計子目
㈢ 使用大規格列管式冷卻器,只接入很小流量高溫油,冷水按額定流量接入,冷卻效果會怎樣
1000噸的的丙酮酸工廠設計的可行性報告摘要
公共工程的一部分,年產1000噸的丙酮酸生產線的設計,解決了無菌空氣,冷卻水,蒸汽供應,以滿足工藝生產的需要; 。
結合工廠工藝設計,物料平衡,能量平衡計算出的數據,給出了具體的工藝要求,公用工程配套設計計算。流程圖,並在此基礎上開展通用設備選型,非標設備的設計和布局設計的公共工程。各種設備的比較,論證,選擇最合適的公共工程設備的過程中,優化資源配置的同時能夠做至少對環境的污染,能源浪費至少。
關鍵詞:丙酮酸發酵車間設計
1.1項目2
1.1 0.1建設項目名稱:2
1.1.3,1.1.2建設規模,生產方法和系統的工作地點的選擇和自然條件2
1.1.4電力公司提供條件3
2.1丙酮酸公共工程設計
第2章空調系統設計3
1.1新風系統處理發酵法生產3
1.1.1空中預處理3
1.1.2空氣消毒處理4 </ 2.1空氣系統進程
2.1.1發酵車間無菌空氣需求高峰
2.1.2發酵車間的無菌空氣消耗
3.1空氣系統設備選擇6
3.11包粗效過濾器6
3.1.2空氣壓縮機6
3.1.3除塵器7
3.1.4空氣罐8
3.1.5網狀過濾器
3.1.6總過濾11 BR /> 4.1設備安裝注意事項12
第三章蒸汽系統設計的蒸汽系統處理13
1.1 13
1.1.1鍋爐水預處理13
1.1.2蒸汽系統流程圖15
2.1蒸汽系統的15
3.1蒸汽系統設備選擇16
3.1.1單流16
3.1.3除氧器機械過濾器16
3.1.2逆流鈉離子交換設備17
3.1.4卧式消防水管鍋爐18
4.1設備安裝注意事項19
章冷卻水系統設計19
1.1冷卻水系統處理19
2.1冷卻水系統20
3.1冷卻水系統設備選型21
21
3.1.2冷凝器21
3.1.3蒸發器22
4.1安裝注意事項22
本章小結3.1.1壓縮機23
概述
1.1項目概況1.1結論23
>
1.1 0.1建設項目名稱:1000噸的丙酮酸生產線的工藝設計
1.1.2的規模建設,生產方法和系統的工作
(1)建設規模:1000噸丙酮酸
(葡萄糖2)原料預熱器,預熱,然後再進行一個連續滅菌過程中,要准備一個無菌培養基。到發酵罐中的酵母和無菌培養基中,無菌空氣通入發酵,然後,萃取產物從發酵液中丙酮酸結晶。
(3)操作系統:工作日300天,發酵,過濾雙班。
1.1.3選址和自然條件
項目現場選擇在鄭州市自然條件下表:
全年平均溫度為16.3℃,歷年平均最高氣溫38°C
歷史平均最低氣溫-4.2??℃最熱門的平均相對濕度為85%
最冷月平均相對濕度為75%的年平均氣壓1016.5mP
夏季平均氣壓1004.5 MP年平均風速3.6米/ s的
平均每年沉澱是1025.6毫米的日最大降水量219.6毫米
1.1.4公共工程的供應條件要求劑量
公共工程要求無菌空氣
殺菌率> 99%102.6m3/min
加熱蒸汽121°C,0.4MPa的2.5噸/ D
冷卻水18°C和126.73噸/e
2.1公用工程設計
廠設計的發酵法生產丙酮酸的專業設計人員的共同努力,集體創作的過程。在設計過程中,各專業既有分工的分工與合作,包括生產設計,工廠設計的核心,發揮領導工作,公共工程設計(輔助生產工程),以確保該工廠是不可缺少的重要部分的正常生產,根據專業工作的過程中,達到了設計要求。他們補充的工廠組成,形成一個有機的整體。工藝設計,以更好地發揮主導專業技術人員必須熟悉不同的准專業和理解的各種輔助專業任務,明確設計過程中應提供必要的工藝設計信息和不同的要求,作為輔助專業人員的基礎。的設計。雖然使用所取得的成就的輔助專業的設計,工藝設計服務。矛盾得到解決,通過協商,確定一個合理的選擇。這是為了確保設計質量,加快工程的進度,並確保良好的運行效果,工廠在運轉,這是非常重要的。此外,在一些植物中,特別是在建築的一個小工廠,擴張,由於缺乏技術力量,往往還需要技術來統籌考慮公共工程有關的問題。預處理
第二章空氣系統設計
1.1新風系統處理
1.1.1空氣附著在空氣中的塵埃粒子在空氣中的微生物。主要措施,以改善的壓縮前的空氣的潔凈度是改善以前的進氣過濾器的進氣口的位置,和加強。
為了保護空氣壓縮機,並經常在空氣吸入口設置的粗過濾器,過濾空氣中的較大顆粒的灰塵,減少灰塵和微生物的含量,並且在壓縮機的磨損到空氣壓縮機,以減輕主過濾器的負荷,提高過濾的空氣質量。這是預過濾器,過濾效率高,阻力小,否則會增加壓縮機的吸入負載,並減少了壓縮機的位移。通常是一個袋式過濾器中,填料過濾器,過濾器的油浴中,氣霧防塵濾波器。
為了節省成本,本設計採用了袋式除塵器。
1.1.2空氣殺菌處理
2冷卻,加熱消毒系統,在圖1中所示的流程圖:
兩個冷卻滅菌過程是一個比較完善的空氣過濾過程可以適應各種天氣條件下,可以充分地從油和水分離,以使空氣進入到過濾器在低的相對濕度,以提高過濾效率。的方法,其特徵在於由兩個冷卻,兩個分離的,適當地加熱。冷卻兩次,兩次的好處的油和水的分離,可以提高傳熱系數,從而節省冷卻水,油和水分離完全。由第一冷卻器冷卻後,大部分的水,油,以形成較大的液滴,因此適合使用旋風分離器。第二冷卻器的空氣被進一步冷卻到一個小的霧狀粒子的沉澱物的一部分,應使用屏幕分離器分離,所以起到的直徑較小的絲網,其能夠分離噴霧粒子和分離的作用。的第一階段的冷卻至30?35℃,第二階段被冷卻到20?25℃,以除水,空氣中的相對濕度的仍然是100%,在空氣相對濕度與屏幕分離器中的加熱器降低到50%至60%,為了確保過濾器[1]的正常運作。
為了克服過濾介質的輸送過程中的電阻,所吸入的空氣到空氣壓縮機壓縮。空氣被壓縮,溫度會顯著上升時,壓縮比為高,溫度也越高。如果這樣高的溫度的壓縮空氣直接進入空氣過濾器,過濾介質將導致燒焦或燃燒,但同時也增加了在培養裝置中的冷卻負荷,培養溫度控制變得困難,而高的溫度會增加空氣的培養肉湯中的蒸發水,也是不利的微生物的生長,所以你要冷卻壓縮空氣。要安裝一個較冷的空氣罐,如4,6流程圖2。
(1)
時的總空氣壓力P的χ和水分含量為一定值,根據公式(1)的相對濕度φ:
與詩變化,但Ps是溫度,φ,因此隨溫度,即在升高的溫度下的變化的函數,φ減小,反之亦然,φ的崛起。 Φ上升到100%,如果將溫度降低到露點,其超過部分的水蒸汽將被膠結蘆荻和沉澱,相同的壓縮的空氣夾帶的油也濃縮。可以看出,冷卻後空氣相對濕度的增加,水的沉澱受潮失敗的過濾介質,除了水,所以壓縮濕空氣,因為不可避免地夾帶空氣通過壓縮機的潤滑油,因此,在除水,但也脫脂。因此設定為5的旋風分離器被用於從空氣和油以除去水。的
介質過濾器使用的大量的媒體,的顆粒介質,網狀介質,或液滴在空氣中的水和油分離的聚合物材料的Web截距法的慣性的作用。在過濾器中的各種媒體中的具有高分離效率的一個屏幕分離器,它有一個直徑大於5μm的顆粒的分離效果可達99%以上,大於10μm的可高達99.5%,並且可以出去部分2 - 5微米的顆粒越細,再加以簡單的結構,和電阻沒有被廣泛使用的生產中。圖7是一個流程圖,一個金屬絲網過濾器。
在最後一組總共有過濾器,一個過濾器,用於過濾掉大部分殘留的油,水和真菌中的空氣在這個過程中是最重要的,並且為了實現要求的所需無菌空氣。
一個2.1空氣系統的工藝計算
生產過程中的數據的基礎上,年產1000T丙酮酸生產的速度72克/ L,轉化率達到70%,80%的提取率,細菌污染率的1%,年工作日300的發酵周期64小時,輔助時間為8小時,平均通氣比例為1:0.3
2.1.1發酵車間高峰需求為無菌空氣
VMAX = 2 ×238.75 +6×995 = 6247.5(立方米/小時)= 1.74(立方米/秒),
年消費量
V 2.1.2發酵車間無菌空氣= 6×6.5×10-6 +2 ×1.63×106 = 4.23×107(立方米)
無菌空氣消耗量:(75×0.7×6 +5×0.7×2)×0.3 =102.6立方米/小時
3.1空氣系統設備選型 BR /> 3.11袋粗過濾器
結構簡單的包過濾袋的過濾布縫製成骨架形狀相同的骨架,緊綳綳縫,緊縮所有短路的差距引起的。袋式過濾器的過濾效率和阻力損失所選擇的區域?濾布結構和布。布強,細致,過濾效率高,但阻力。現在使用更合成纖維過濾布,非織造織物。濾布需要定期清洗,以減少阻力,提高過濾效率。本設計採用合成纖維過濾布氣流速度的2-2.5m/min,空氣阻力大約是60-120mmHg。
3.1.2空氣壓縮機
發酵工業常用的低壓空氣壓縮機,氣體輸送裝置,用於提供所要求的發酵工業生產0.2?0.3MPa的壓縮空氣(表壓)。一般用的是渦輪空氣壓縮機或空氣壓縮站吸氣往復式空氣壓縮機設備。空氣被壓縮到一定的壓力,以獲得一定的壓力的無菌空氣通過空氣過濾系統使用深層培養。兩個空氣壓縮機,示於表1。
壓縮機類型特點優點缺點
渦輪增壓的空氣供應,穩定出口壓力,壓縮空氣無的油霧輸出功率消耗小,結構緊湊,佔地面積小的技術要求高
泵操作時,氣體壓力發熱,因此需要冷卻缸外廣泛的設備容量,價格比較便宜,操作和維護更方便出口流量不穩定,氣體壓力夾帶的霧沫
表1比較的兩個空氣壓縮機
帶來了很大的方便,由於壓縮的空氣的渦輪式空氣壓縮機的輸出不含有油霧的空氣除菌的背面,所以的該空氣過濾系統進行了簡化,減少一些費用,本設計採用了渦輪增壓的空氣壓縮機。
無菌空氣消耗:(75×0.7×6 +5×0.7×2)×0.3 =102.6立方米/小時= 60.38acfm。
初選渦輪空氣壓縮機型號HP1.0位移40acfm,兩個平行的工作40acfm×2 = 80acfm> 60.38acfm的生產工藝的要求。
3.1.3旋風
氣旋是結構簡單,阻力小,高分離氣 - 固或氣 - 液分離設備。空氣一般15至24個/秒的流速進入旋流器的切線方向,並在周向內側的圓周運動時,由於具有比空氣更大的,所以一個更大的慣性力的嚴重的油滴,所以當空氣內的隔板的圓周運動,油滴仍然作直線運動,從而解決在容器壁。排氣音4-8m / s的,油滴的流速是在旋流器的徑向速度和氣流速度的平方成正比,但的回轉半徑的增加而減少,從而使旋流器入口管該區域基本上是小的,分離器的直徑也較小。但是,更大的入口空氣流率,管的直徑越小,空氣的阻力越大。
圖2旋風旋風一般的尺寸比例大致為:後
D1 = 0.4-0.6,L1 = 1-2D ,2-3D,H = 0.5D,B = 0.2-0.25D,D2 = 0.2-0.35D
為方便起見,以下的式分離器的直徑D的一個粗略的估計如下:
(2)式(2)中:Q - 通過旋流器的空氣流量,m3/min。
旋流器空氣流量Q = 120m3/min
D = 0.1 =1.095米,所以D為1.1米。
D1 =0.5米的L1 = 2D 2.2米L2 = 3D = 3.3mh = 0.5D = 0.55mb = 0.2D =0.22米D2 = 0.2D =0.22米
3.1.4空氣罐/>壓縮空氣被冷卻到一定溫度時,點的油和水,在100%的相對濕度的空氣,除非加熱溫度,水分,然後再沉澱,只要溫度稍微降低,使過濾介質潮濕和過濾能力降低或喪失。必須被冷卻以除去壓縮空氣中的水分加熱到一定的溫度,從而使相對濕度降低,在以輸入過濾器。乾燥的壓縮空氣的加熱溫度,以確保空氣的選擇,以確保滅菌的過濾器的效率是非常重要的。一般來說,較低的溫度和濕度後的溫度之間的溫度差的升濕後約10?15℃的相對濕度低於一定水平時,進入過濾器,以滿足要求的,即能保證。
空氣加熱一般是列管式換熱器出來的空氣來實現的,由壓縮機的脈沖,需要安裝一個空氣罐消除脈沖,以保持過濾器前的油箱壓力的穩定性。的作用的氣體罐,並在除了壓力穩定,沉降也可以是水箱中的微滴的一部分。液化氣罐的結構如下圖所示:
圖3液化氣罐的結構圖
空氣罐容積的計算公式如下:V = 0.15V(3)
(3):V空氣罐容積V-壓縮空氣流量,m3/min。
貯氣罐體積V = 0.15V = 0.15×120 =18立方米
設定空氣罐圓筒部的高度與直徑之比為2.5:1
然後D =2.09米H = 2.5D =5.23米
3.1.5網狀過濾器
介質過濾器的這種設計的過濾器濾材使用0.25毫米×40目不銹鋼網格,在介電層的屏幕高度150毫米,圖是如下:
網狀過濾器的結構圖
的屏幕最大風速:
(4)(4):值ωmax - 最大風速,m / s的ρP - 比例的液滴,kg/m3的ρG - 空氣的比例,kg/m3的K - 系數為0.107
發現25℃的比例的空氣ρG1.2×103 kg/m3的,水滴的比例ρP1.022千克
值ωmax= 0.107 =3.12米/秒
屏幕分離器的設計速度ω的空氣流量的75%,即:
Ω設計= 0.75ωmax= 2.34M / s的
網狀分離的直徑:
(5)
通式(5):D - 屏幕分離器直徑,m; V型的氣體流率,立方米/秒。
屏幕分離器直徑 - === 0.977米
3.1.6過濾器
生產的需要無菌空氣的要求相對較高的過濾效率和負擔得起的考慮,本設計採用光纖介質的深度過濾器,其結構如圖5所示:
圖5光纖介質深層過濾器
這種纖維介質深層過濾器通常是垂直的圓柱型,內部填充的過濾介質,從底部向上的空氣通過過濾器介質中,在為了達到滅菌的目的。
主要包括空氣過濾器的尺寸的直徑D和過濾器層L由式(6)的有效高度可以被確定,其中D:
(6)(6)
公式(6):qν - 氣流通過過濾器的體積流量立方米/秒;
νs - 空部分的空氣速度,米/秒。
空部分的氣體速度νs一般可取0.1?0.3米/秒,運行過程中被設置為0.2米/秒
qν= 102.6m3/min = 1.17米/秒
D ==2.73米
過濾器有效過濾介質高度L的計算公式如下:
選擇棉纖維過濾器的選擇棉纖維直徑D =16μm的,填充因子α= 8%
通風量120m3/min電話號碼= 4kg/m3進入的過濾器的空氣的細菌含量在發酵周期72小時
假設5000 /立方米,和空氣流率0.2米/ S
理查德·K'=0.135厘米-1,入侵率為0.1%
N1 = 5000×120×60×72 = 2.592×109,N2 = 10-3
過濾層厚度=63.6厘米
4.1設備安裝注意事項
(1)空氣箱上應安裝安全閥應安裝在底部的排污口,在油箱底部的空氣流動時,罐放置絲網除霧器。
(2)有效過濾的過濾介質高度L決定,通常的實驗數據的基礎上,根據對數滲透法計算。然而,由於過濾層的厚度,棉花的過度消耗,更難以安裝,電阻損耗,因此工廠通常使用活性炭作為中間一直以改善這些因素。這是不符合計算要求。一般棉中的上部和下部層的厚度的總高度的每個的1/4-1/3的總的濾光層,中間層為1/3-1/2活性炭會計。棉鋪前的第一下孔板30-40目絲網和織物,以幫助空氣均勻地進入該過濾棉層的層覆蓋。
章蒸汽系統設計
1.1.1鍋爐水預處理1.1蒸汽系統處理
加熱系統,以確保可靠,耐用和安全運行,必須處理的水提供的鍋爐房。在鍋爐房使用各種水源,天然水,自來水含有一些雜質不能直接用於鍋爐給水,鍋爐給水質量標准難以供給鍋爐前必須經過處理,以滿足,否則它會影響鍋爐的安全經濟運行。因此,將被設置到的水處理設備的鍋爐房。溶解並混合的
天然水(不管它是地表水或地下水),在迴路中的雜質與大量的運動過程中的性質。根據它們的顆粒大小的這些雜質可分為三大類:粒子稱為懸浮固體,其次是膠體,最小的離子和分子,即溶解的物質。該懸浮液是該物質,其粒徑懸浮狀態下通過過濾器的水流量,可以在上述的10-4mm的分離。粘土,砂,植物殘體,工業廢物。的
膠體物質是一個聚合分子和離子的數目,具有顆粒大小10.4?10.6毫米之間。在水中的鐵,鋁,硅,等,以及植物和動物有機體 - 有機物的分解產物的化合物的膠體物質。的
天然水溶解的物質,如鈣,鎂,鉀,鈉的鹽和氣體(如氧和二氧化碳)。這些鹽在水中的存在主要是在離子狀態,顆粒直徑是小於10.6毫米。在水中的溶解氣體的基礎上的分子狀態存在。
固體懸浮物,導致沉積物污染樹脂,堵塞管道,懸浮物過多會使發泡一盆水。膠體物質污染的樹脂,進入鍋爐影響水的質量,會產生大量的泡沫引起的吸。通常是清除懸浮物和膠體物質的天然水在水廠的混凝和過濾處理。的溶解的鹽(主要是鈣,鎂的鹽)的水的一部分,如果這似乎還沒有處理澄清,仍含有雜質的水直接供給到鍋爐,將沉澱或濃縮,沉澱出來。沉積物的部分內容是相對寬松的,所謂的水渣,而另一部分則是連接到該加熱表面的內壁上,形成硬的,緻密的大規模。存在的大型鍋爐安全,經濟運行造成巨大的傷害。
(1)鍋爐水過濾器
工業鍋爐房水通常是由自來水廠提供的。如果原水的懸浮物含量是高的,以減輕軟化設備的負擔,需要的原水的過濾處理。順溜再生固定床離子交換懸浮固體大於或等於5mg / L的原水進行過濾;原水進入逆流再生固定床離子交換交換機或浮床,懸浮固體含量大於或等於2毫克/ L時,應首先通過一個過濾器,懸浮的固體含量是大於20 mg / L的原水或水,應處理的濾波處理後的石灰混凝,澄清。
(2)陽離子交換軟化
懸浮物和膠體物質,通常大部分的搬遷後的自來水廠沉澱,過濾等處理過程。然而,水的硬度,鹼度,和其他的雜質仍然存在,為了滿足鍋爐的進料水的質量,鍋爐給水治療的要求。工業鍋爐房的水處理的主要內容是軟化和氧,去除水中的鈣,鎂離子,減少了氧含量的供水。不產生的硬度陽離子(如Na +,H +)的水中Ca2 +和Mg2 +位移,從而達到的水軟化的目的,這種方法被稱為陽離子軟化。也被稱為離子交換軟化。離子交換軟化來實現,通過離子交換劑。的
工業鍋爐水處理,鈉離子交換軟化。交換劑中的Na +和水,鈣離子交換器載入陽離子交換器,鈉離子交換劑原料的水流過,+,Mg2 +離子置換反應,水的軟化。鈉離子交換器可暫時很難從水中除去,而且還除去永久硬,但不能比鹼;另外,根據構成的主要部分的天然水鹼度臨時硬度按照規則轉換為鈉鹽的其他對象的質量鹼性碳酸氫鈉和其他物質交換的規則1摩爾Ca2 +和Na +交換反應,2摩爾的軟水機中的鹽含量增加。
交換軟化過程中進行,交換劑中的Na +和水鈣+,Mg2 +的取代的交換劑的NAR類型的逐漸成為CAR2或MGR2的類型。軟化水硬度超過一定值時,水的質量不符合要求的鍋爐給水質量標准,交換劑已經失敗,您應立即停止軟化,交換劑的再生。
離子交換設備種類比較多,固定的床,浮床,流化床。浮床,流化床離子交換設備,適用於原水水質的穩定,有助於脫鈣連續不間斷運行,變化不大固定床你不需要上述要求,常用於工業鍋爐房軟化水設備。的
固定床離子交換設備可分為兩類下游再生離子交換和逆流再生離子交換。
(3)耐腐蝕的鍋爐給水除氧
鍋爐金屬的電化學腐蝕。鍋爐給水和鍋內的水電解質,因為作為陰極,電子和獲得鍋離??子(H +)的結合常數去除鍋爐的金屬壁的部分中的雜質。
如果腐蝕產物(如Fe3 +)積累在積累在陰極的陽極,或電子e不會被刪除的兩極之間的電位差減小,從而腐蝕停滯或停止,這現象被稱為「極化」。相反,消除偏振的(被稱為「去極化」的現象),會導致加速腐蝕。
的pH <7,水具有更多的H + H +是在陰極解偏光器會加速腐蝕。同時,酸性水會導致溶解的金屬氧化物保護層,並且還可以加速腐蝕。可見,為了避免和減輕鍋爐金屬的電化學腐蝕,保持鍋內的水的鹼度,到一定程度,但也供水氧。
1.1.2蒸汽系統流程圖
簡單的過程,蒸汽系統圖示於圖2:
圖6蒸汽系統流程示意圖
設計蒸汽系統時還從經濟上考慮,的前提下,滿足用戶的需求,盡可能低的蒸汽供應壓力,但仍需要考慮的蒸汽冷凝水回收系統所需的壓力降。為了使用的燕蒸汽的能量,往往是先使高壓蒸汽通過渦輪機,渦輪排氣供應廠家生產渦輪機停止工作壓力調節器和減溫器,以保證低蒸汽壓力蒸汽系統。
2.1蒸汽系統需要使用121°C,G =3887.15公斤
蒸汽0.4MPa的加熱
每個發酵罐的蛇管蒸汽加熱階段所需要的量的計算
做工每個發酵罐中直接蒸汽加熱階段的蒸汽進行蒸汽G'=2139.53千克
代價損失5%的蒸汽的量,並且有兩個發酵罐發酵同時,總的蒸汽量:
G總=(3887.15 2139.53)×2/0.95 = 12.696噸/ d為
3.1蒸汽系統設備選型
3.1.1單流式機械過濾器
本設計中採用的過濾裝置是一種單流式機械過濾器,因為它有一個過濾器管道系統簡單,穩定和廉價的。單流式機械過濾器是最簡單的過濾器。它的簡單圖3:
圖7單流式機械過濾器
單流式機械過濾器本體密封鋼圓柱形容器的進水口,排水管道,過濾器過濾材料填充,常用的有石英砂,大理石,無煙煤。石英砂過濾後的鹼性水不應被使用,因為石英砂來生產硅酸溶解在水鍋爐有害;無煙煤,大理石適用於鹼性水。該過濾器具有一個直徑為0.5?1.5mm的。 4至5米/小時,在操作周期的過濾速率一般為8H。
3.1.2逆流鈉離子交換
逆流再生離子交換設備,提供高品質的水,鹽的攝入量是低的,這樣的設計採用逆流再生鈉離子交換。它的簡單圖4:
圖8逆流再生離子交換設備
所謂的「逆流再生,可再生能源可再生液體的流動和水軟化運行流向相反。通常情況下,鹽溶液從下部到上部放電開關,因此,新鮮的再生液體總是首先與底部開關尚未完成故障交換劑接觸,所以得到高的再生電平,繼續向上流動與再生
㈣ 固定床床層壓降計算公式
吸附器內部結構的設計 吸附器內部結構的設計包括床層的確定和各種輔助結構,如上下過濾器、導流器、壓緊機構、氣體均布器等的設計。吸附器通常可分單層床和
㈤ 三大水處理控制閥專業製造商有哪些
我們就是生產水處理用控制閥(浮動床,固定床,機械過濾器用多路控制閥),有手動型或自控型兩種,尤其手動型浮動床多路控制閥的銷售量大,如果你有需要可留下聯絡方式…。一傑水質
㈥ 管道過濾器沖洗 建經怎麼計算費用,怎麼套定額
遼京科技為您解答:混合離子交換器採用固定床交換工藝,由上部進水裝置、中間排水裝置、下部多孔板、擋水板、濾布層、閥門系統和進壓縮空氣等裝置組成。混合離子交換器把陰、陽離子交換樹脂按照一定比例混合裝填於同一交換容器內,使陰、陽離子交換反應同時進行,因而出水除鹽率很高。混合離子交換器一般設置於陰、陽離子交換器後,也可設置於電滲析、反滲透裝置後,組成水處理系統。
㈦ 請問攪拌式發酵罐的排氣口為什麼要裝一個高效率過濾器呢
產1000噸丙酮酸工廠設計行性報告
摘要
產1000噸丙酮酸產線公用工程部進行設計解決菌空氣、冷凍水、蒸汽供給問題滿足工藝產各項需要
結合工廠工藝設計物料衡算、能量衡算等計算數據按給定具體工藝要求進行公用工程配套設計計算基礎繪制流程圖並展通用設備選型、非標設備設計同進行公用工程平面布置設計經各設備比較、論證選擇適合工藝流程公用工程設備達優化資源配置同能夠做環境污染能源浪費少
關鍵字:丙酮酸 發酵 工廠設計
1.1 項目簡介 2
1.1 .1 建設項目名稱: 2
1.1.2 建設規模、產工作制度 2
1.1.3 廠址選擇及其自條件 2
1.1.4 公用工程供應條件 3
2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計 3
第二章 空氣系統設計 3
1.1 空氣系統流程 3
1.1.1 空氣預處理 3
1.1.2 空氣除菌流程 4
2.1 空氣系統工藝計算 5
2.1.1發酵車間菌空氣高峰需求量 6
2.1.2 發酵車間菌空氣耗量 6
3.1 空氣系統設備選型 6
3.11 布袋粗濾器 6
3.1.2 空氣壓縮機 6
3.1.3 旋風離器 7
3.1.4 空氣儲罐 8
3.1.5 絲網濾器 9
3.1.6 總濾器 11
4.1 設備安裝注意事項 12
第三章 蒸汽系統設計 13
1.1 蒸汽系統流程 13
1.1.1 鍋爐用水預處理 13
1.1.2 蒸汽系統流程圖 15
2.1 蒸汽系統計算 15
3.1 蒸汽系統設備選型 16
3.1.1 單流式機械濾器 16
3.1.2 逆流式Na離交換器 16
3.1.3 除氧設備 17
3.1.4 卧式水火管鍋爐 18
4.1 設備安裝注意事項 19
第四章 冷凍水系統設計 19
1.1 冷凍水系統流程 19
2.1 冷卻水系統計算 20
3.1 冷凍水系統設備選型 21
3.1.1 壓縮機 21
3.1.2 冷凝器 21
3.1.3 蒸發器 22
4.1 設備安裝注意事項 22
第五章 結 23
1.1 結束語 23
第章 項目概述
1.1 項目簡介
1.1 .1 建設項目名稱:
產1000噸丙酮酸產線工藝設計
1.1.2 建設規模、產工作制度
(1)建設規模:產1000噸丙酮酸
(2)原料葡萄糖先經預熱器預熱進行連續滅菌程制滅菌培養基酵母與菌培養基起放入發酵罐通入菌空氣發酵再發酵液提取產物丙酮酸結晶
(3)工作制度:工作按300計發酵、濾實行兩班制
1.1.3 廠址選擇及其自條件
項目建設點選擇鄭州市其自條件表:
平均氣溫 16.3℃ 歷平均高氣溫 38℃
歷平均低氣溫 -4.2℃ 熱平均相濕度 85%
冷平均相濕度 75% 平均氣壓 1016.5mP
夏季平均氣壓 1004.5mP 均風速 3.6m/s
均降水量 1025.6mm 降水量 219.6mm
1.1.4 公用工程供應條件
公用工程 要求條件 要求用量
菌空氣
除菌率>99% 102.6m3/min
加熱蒸汽 121℃0.4mPa 2.5t/d
冷卻水 18℃ 126.73 t/d
2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計
工廠設計各專業設計員通力合作集體創造程設計程各專業既工合作其產工藝設計工廠設計核起主導工作公用工程設計(輔助產工程設計)保證工廠產缺少重要組部根據工藝專業設計要求進行工作相輔相承組工廠各部形機整體更發揮工藝專業主導工作工藝設計員必須熟悉解各輔助專業工作任務明確設計程應向同輔助專業提供必要工藝設計資料提同要求作輔助專業設計依據同要利用輔助專業設計工藝設計服務矛盾協商解決確定合理案保證設計質量加快工程進度並保證工廠投產良運行效十重要另外些工廠特別廠建設、擴建由於技術力量足往往需要工藝技術員統籌考慮公用工程關問題
第二章 空氣系統設計
1.1 空氣系統流程
1.1.1 空氣預處理
空氣微物數依附於空氣塵埃顆粒提高壓縮前空氣潔凈度主要措施提高空氣吸氣口位置加強吸入空氣前濾
保護空氣壓縮機空氣吸入口處設置粗濾器濾空氣顆粒較塵埃減少進入空氣壓縮機灰塵微物含量及壓縮機磨損並減輕主濾器負荷提高除菌空氣質量於種前置濾器要求濾效率高阻力否則增加壓縮機吸入負荷降低壓縮機排氣量通採用布袋濾器、填料濾器、油浴濾器水霧除塵濾器
節約本本設計採用布袋濾器
1.1.2 空氣除菌流程
採用兩級冷卻、加熱除菌系統其流程圖圖1:
兩級冷卻除菌流程比較完善空氣除菌流程適應各種氣候條件能夠充離油水使空氣達低相濕度進入濾器提高濾效率該流程特點兩冷卻、兩離、適加熱兩冷卻、兩離油水處能提高傳熱系數節約冷卻用水油水離比較完全經第冷卻器冷卻部水、油都已經結較霧滴故適宜用旋風離器離第二冷卻器使空氣進步冷卻析部較霧粒宜採用絲網離器離發揮絲網能夠離較直徑霧粒離效高作用第級冷卻30~35℃第二級冷卻20~25℃除水空氣相濕度仍100%須用絲網離器加熱器加熱空氣相濕度降低至50%~60%保證濾運行[1]
克服輸送程濾介質等阻力吸入空氣須經空壓機壓縮空氣經壓縮溫度顯著升壓縮比愈高溫度愈高若高溫壓縮空氣直接通入空氣濾器引起濾介質炭化或燃燒且增培養裝置降溫負荷給培養溫度控制帶困難同高溫空氣增加培養液水蒸發微物利要壓縮空氣降溫所空氣儲罐要裝冷卻器流程圖46兩處
根據式(1):
(1)
空氣總壓力P及濕含量χ定值相濕度φ隨 Ps改變Ps溫度函數φ隨溫度變即溫度升高φ降低反φ則升高若溫度降至露點φ升100%剩部水蒸氣凝露滴析同壓縮空氣夾帶油冷凝由看經冷卻降溫空氣相濕度增析水使濾介質受潮失效所壓縮濕空氣要除水同由於空氣經壓縮機避免夾帶潤滑油故除水同要進行除油5處設置旋風離器用除空氣水油
介質濾器利用塊狀介質顆粒狀介質、網狀介質或高材料絲網慣性攔截作用離空氣水油滴各種介質濾器絲網離器具較高離效率直徑於5μm顆粒離效達99%於10μm更高達99.5%且能部2-5μm較細顆粒加結構簡單阻力等廣泛用於產流程圖7處絲網濾器
設置總濾器流程重要濾器用濾掉空氣絕部殘余油、水及真菌達所需菌空氣要求
2.1 空氣系統工藝計算
產工藝基礎數據:產1000t丙酮酸產酸率72g/l轉化率70%提取率80%染菌率1%工作300發酵周期64h輔助間8平均通氣比1:0.3
2.1.1發酵車間菌空氣高峰需求量
Vmax=2×238.75+6×995=6247.5(m3/h)=1.74(m3/s)
2.1.2 發酵車間菌空氣耗量
V=6×6.5×10-6+2×1.63×106=4.23×107(m3)
菌空氣消耗量:(75×0.7×6+5×0.7×2)×0.3=102.6m3/h
3.1 空氣系統設備選型
3.11 布袋粗濾器
布袋濾器結構簡要濾布縫制與骨架相同形狀布袋綳緊縫於骨架並縫緊所造短路空隙布袋濾濾效率阻力損失要視所選用濾布結構濾布面積定布質結實細致則濾效率高阻力現採用合纖維濾布、紡布濾布要求定期換洗減少阻力提高濾效率本設計採用合纖維濾布氣流速度2-2.5m/min空氣阻力約60-120mmHg
3.1.2 空氣壓縮機
發酵工業用氣體輸送設備低壓空氣壓縮機用提供發酵工業產要求提供0.2~0.3MPa(表壓)壓縮空氣般採用渦輪式空氣壓縮機或經改裝往復式空氣壓縮機做空氣壓縮站主要送氣設備空氣壓縮定壓力通空氣除菌系統定壓力菌空氣供深層培養用兩種空氣壓縮機比較表1
壓縮機種類 特點 優點 缺點
渦輪式 供氣量口壓強穩定輸壓縮空氣含油霧 功率消耗較結構緊湊占面積 技術要求較高
往復式
操作氣體受壓發熱故缸外要冷卻裝置 容量范圍廣價格較便宜操作維修比較便 口流量穩定壓氣體夾帶油霧
表1 兩種空氣壓縮機比較
由於渦輪式空氣壓縮機輸壓縮空氣含油霧給面空氣除菌帶便使空氣濾系統簡化降低些本故本設計採用渦輪式空氣壓縮機
菌空氣消耗量:(75×0.7×6+5×0.7×2)×0.3=102.6m3/h=60.38acfm
初選渦輪式空氣壓縮機機型HP1.0排氣量40acfm,兩台並聯工作40acfm×2 =80acfm>60.38acfm,所符合工藝產要求
3.1.3 旋風離器
旋風離器種結構簡單、阻力、離效較高氣-固或氣-液離設備空氣般15-24m/s流速切線向進入旋風離器並圓周內做圓周運油水滴則具比空氣重度較慣性力故空氣離器內做圓周運油水滴仍作直線運器壁沉降排氣口氣流速度4-8m/s油水滴則旋風離器徑向速度與氣流速度平比隨轉半徑增加減旋風離器進口管截面積般較離器管徑較進口空氣流速越筒徑越空氣阻力越
圖2 旋風離器
般旋風離器比例尺寸致:
D1=0.4-0.6L1=1-2D2-3D h=0.5Db=0.2-0.25DD2=0.2-0.35D
便起見用式致估計離器直徑D:
(2)
式(2):Q——通旋風離器空氣流量m3/min
通旋風離器空氣流量Q=120m3/min
D=0.1 =1.095m所D取1.1m
D1=0.5m L1=2D=2.2m L2=3D=3.3m h=0.5D=0.55m b=0.2d=0.22m D2=0.2D=0.22m
3.1.4 空氣儲罐
壓縮空氣冷卻定溫度油水空氣相濕度仍100%若加熱升溫要溫度稍微降低便再度析水使濾介質受潮降低或喪失濾能力所必須冷卻除水壓縮空氣加熱定溫度使相濕度降低才能輸入濾器壓縮空氣加熱溫度選擇保證空氣乾燥保證濾器除菌效率關鍵般講降濕溫度與升濕溫度溫差10-15℃左右即能保證相濕度降至定水平滿足進入濾器要求
空氣加熱般用列管式換熱器實現由壓縮機空氣脈沖式濾器前需要安裝空氣儲罐消除脈沖維持罐壓穩定儲氣罐作用除使壓力穩定外使部液滴罐內沉降儲氣罐結構圖:
圖3 儲氣罐結構圖
貯氣罐體積計算: V=0.15v (3)
式(3):V—貯氣罐體積;v—壓縮空氣流量m3/min
貯氣罐體積V=0.15v=0.15×120=18m3
設貯氣罐圓筒部高徑比2.5:1
則
則D=2.09mH=2.5D=5.23m
3.1.5 絲網濾器
本設計介質濾器濾介質採用0.25mm×40目銹鋼絲網絲網介質層高度150mm其示意圖:
圖4 絲網濾器結構圖
通絲網空氣流速:
(4)
式(4):ωmax——空氣流速m/s;ρp——液滴比重kg/m3;ρg——空氣比重kg/m3;K——系數取0.107
查25℃空氣比重ρg1.2×103 kg/m3水滴比重ρp1.022 kg/m3
則ωmax=0.107 = 3.12m/s
絲網離器設計速度ω述空氣流速75%即:
ω設計=0.75ωmax=2.34m/s
絲網離器直徑:
(5)
式(5):D—絲網離器直徑m;V—氣體流量m3/s
則絲網離器直徑D= =0.977 m
3.1.6 總濾器
產需要菌空氣要求比較高濾效率經濟適用面考慮本設計採用纖維介質深層濾器其結構圖圖5:
圖5 纖維介質深層濾器
種纖維介質深層濾器通立式圓筒型內部充填濾介質空氣由向通濾介質達除菌目
空氣濾器尺寸主要包括直徑D效濾層高度L其D由式(6)求:
(6) (6)
式(6):qν——空氣流經濾器體積流量m3/s;
νs——空截面空氣速度m/s
空截面氣速νs般取0.1-0.3m/s按操作工藝設0.2m/s
qν= 102.6m3/min=1.17 m3/s
則D= =2.73m
濾器效濾介質高度L計算公式:
則
選用棉花纖維濾器選棉花纖維直徑d=16μm,填充系數α=8%
通風量120m3/min,p=4kg/m3,發酵周期72h
假設進入濾器空氣含菌量5000/m3空氣流速0.2m/s
查K』=0.135cm-1倒灌率0.1%
則N1=5000×120×60×72=2.592×109N2=10-3
濾層厚度 =63.6cm
4.1 設備安裝注意事項
(1) 貯氣罐應安裝安全閥底部應安排污口空氣貯罐流向由罐內放置絲網除霧器
(2) 濾器效濾介質高度L決定通實驗數據基礎按數穿透定律進行計算由於需要濾層厚度耗用棉花安裝較困難阻力損失故工廠用性炭作間曾改善些素本符合計算要求通總高度棉花層厚度各總濾層1/4-1/3間性炭層佔1/3-1/2鋪棉花前先孔板鋪層30-40目金屬絲網織物助於空氣均勻進入棉花濾層
第三章 蒸汽系統設計
1.1 蒸汽系統流程
1.1.1 鍋爐用水預處理
保證供熱系統靠、持久安全運行必須供給鍋爐房水進行處理鍋爐房使用各種水源論水自水都含些雜質能直接用於鍋爐給水必須經處理符合鍋爐給水水質標難才能供給鍋爐使用否則影響鍋爐安全經濟運行鍋爐房要設置給水處理設備
水(論面水水)自界循環運程溶解混雜量雜質些雜質按其顆粒三類:顆粒稱懸浮物其膠體離即溶解物質懸浮物指水流呈懸浮狀態物質其顆粒直徑10-4mm通濾紙離主要黏土、砂粒、植物殘渣、工業廢物等
膠體物質許離集合體其粒徑10.4~10.6mm間水膠體物質鐵、鋁、硅等化合物及植物機體解產物——機物
水溶解物質主要鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類及氧二氧化碳等氣體些鹽類水都離狀態存其顆粒直徑於10.6mm水溶解氣體則狀態存
懸浮物造沉積物污染樹脂堵塞管道懸浮物使鍋水起沫膠體物質污染樹脂影響水質量進入鍋爐產量泡沫引起汽水共騰水懸浮物膠體物質通水廠通混凝濾處理部清除看起澄清仍含雜質水經處理直接供給鍋爐水部溶解鹽類(主要鈣、鎂鹽類)析或濃縮沉澱沉澱物部比較鬆散稱水渣;另部附著受熱面內壁形堅硬質密水垢水垢存鍋爐安全經濟運行危害
(1)鍋爐用水濾
工業鍋爐房用水般由水廠供給原水懸浮物含量較高減輕軟化設備負擔必須進行原水濾處理於順溜再固定床離交換器懸浮物於等於5mg/L原水應經濾;進入逆流再固定床離交換器或浮床交換器原水懸浮物含量於等於2mg/L應先經濾;懸浮物含量於20mg/L原水或經石灰處理水均應混凝、澄清經濾處理
(2)陽離交換軟化
水懸浮物膠體物質通經水廠沉澱、濾等處理部除水硬度、鹼度等雜質仍存滿足鍋爐給水水質要求需要鍋爐給水進行處理工業鍋爐房水處理主要內容軟化除氧即除水鈣、鎂離降低給水含氧量利用產硬度陽離(Na+、H+)水Ca2+、Mg2+置換達使水軟化目種稱陽離軟化稱離交換軟化離交換軟化通離交換劑實現
目前工業鍋爐水處理鈉離交換軟化用離交換器裝入陽離交換劑原水流鈉離交換劑交換劑Na+與水Ca2+、Mg2+離進行置換反應使水軟化鈉離交換既除水暫硬除永硬能除鹼構水鹼度主要部暫硬度按照等物質量規則轉變鈉鹽鹼度NaHCO3;另外按等物質量交換規則1mol Ca2+與2 molNa+進行交換反應使軟水含鹽量所增加
隨著交換軟化程進行交換劑Na+ 逐漸水Ca2+ 、Mg2+所代替交換劑由NaR型逐漸變CaR2或MgR2型軟化水硬度超某數值水質已經符合鍋爐給水水質標准要求則認交換劑已經失效應立即停止軟化交換劑進行再
離交換設備種類較固定床、浮床、流床等浮床、流床離交換設備適用於原水水質穩定軟化水力變化、連續間斷運行情況固定床則需述要求工業鍋爐房用軟化設備
固定床離交換設備順流再離交換器逆流再離交換器兩類
(3)鍋爐給水除氧
鍋爐金屬腐蝕主要電化腐蝕鍋爐給水鍋水都電解質鍋爐金屬壁雜質部陰極其電與鍋水離(H+)結合斷除
腐蝕產物(Fe3+)積聚陽極或電e積聚陰極未除則兩極間電位差減使腐蝕滯緩或停止種現象稱極化反消除極化(稱極化現象)使腐蝕加速
pH<7水較H+H+陰極極化劑加速腐蝕同酸性水使金屬氧化保護層溶解加速腐蝕見避免減輕鍋爐金屬電化腐蝕除保持鍋水定鹼度要給水進行除氧
1.1.2 蒸汽系統流程圖
蒸汽系統簡單流程示意圖見圖2:
圖6 蒸汽系統流程示意圖
設計蒸汽系統應經濟考慮滿足用戶需要前提供汽壓力越低越仍需考慮蒸汽冷凝水收系統所需壓降效利用燕汽能量往往先使高壓蒸汽通汽輪機用汽輪機排汽供應工廠產;汽輪機停止工作應減壓閥減溫器保證低級壓力蒸汽系統供汽
2.1 蒸汽系統計算
工藝需求採用121℃0.4mPa蒸汽進行加熱
每發酵罐蛇管蒸汽加熱階段需要蒸汽量G=3887.15 kg
每發酵罐直接蒸汽加熱階段需要蒸汽量G』=2139.53 kg
考慮5%蒸汽損失並且兩發酵罐同進行發酵則總蒸汽用量:
G總=(3887.15+2139.53)×2/0.95=12.696 t/d
3.1 蒸汽系統設備選型
3.1.1 單流式機械濾器
本設計採用濾設備單流式機械濾器具濾管路系統簡單運行穩定價格低廉等優勢單流式機械濾器簡單種濾器其簡單示意圖圖3:
圖7 單流式機械濾器
單流式機械濾器本體密閉鋼制圓柱形容器設進水、排水管路濾器內裝填濾材料用石英砂、理石、煙煤等石英砂宜用於濾鹼性水石英砂水溶解產硅酸鍋爐害;煙煤、理石適用於帶鹼性水濾料直徑0.5~1.5mm濾速度4~5m/h運行周期般8h
3.1.2 逆流式Na離交換器
逆流再離交換設備具水質量高鹽耗低等優點所本設計採用逆流再Na離交換器其簡單示意圖圖4:
圖8 逆流再離交換設備
所謂逆流再再再液流向水軟化運行流向相反通鹽液交換器部進入部排新鮮再液總先與交換器底部尚未完全失效交換劑接觸使其高再程度隨著再液繼續向流交換劑再程度逐漸降低較順流再工藝慢(部交換劑飽程度比部.再液置換Ca2+、Mg2+少)再液與部完全失效交換劑接觸再液仍具定新鮮性仍能起原作用再液能充利用[8]
3.1.3 除氧設備
氣體溶解定律知.氣體水溶解度與該氣體氣水界面壓力比與水溫反比敞設備水加熱隨著水溫升高氣水界面水蒸氣壓力增其氣體壓力降低水達沸點水界面水蒸氣壓力與外界壓力相等其氣體壓力都趨於零水溶解氣體含量趨於零熱力除氧工作原理
用加熱除氧設備稱熱力除氧器工業鍋爐房蒸汽鍋爐採用氣式熱力除氧器即除氧器內壓力略高於氣壓(般0.02MPa工作溫度104℃)便於逸氣體能夠排
用噴霧填料式熱力除氧器圖9所示
圖9 噴霧填料式除氧器
除氧器由除氧除氧水箱兩部組給水由除氧部進水管進進水管與互相平行幾排帶噴嘴噴水管連接水通噴嘴噴霧狀要求噴嘴進水壓力0.15-0.2MPa左右除氧部兩層孔板孔板間裝銹鋼填料(稱Ω元件)霧狀水滴經填料層落水箱
蒸汽由除氧部進汽管進入向流析氣體及部蒸汽經頂部圓錐形擋板折流由排氣管排
給水除氧器內先噴霧狀加熱具表面積利於氧氣水逸填料層呈水膜狀態加熱與蒸汽較充接觸且填料蓄熱作用所除氧效較負荷波適應強
3.1.4 卧式水火管鍋爐
由於發酵車間所需蒸汽量所採用卧式水火管鍋爐比較適宜
卧式水火管鍋爐水管與火管組合起卧式外燃鍋爐種鍋爐20世紀創代卧式外燃水管鍋爐基礎發展起種整裝鍋爐目前型燃煤鍋爐使用占較比例
種鍋爐鍋筒及各受熱面都支承鋼板焊底座爐排文架及通風裝置全部支座結構形鍋爐牆壁採用蛭石磚絕熱外加薄鐵皮形整體鍋爐稱種鍋爐卧式快裝鍋爐快裝鍋爐結構緊湊運輸便安裝簡單相其煙火管鍋爐由於爐膛內根據情況布置備種拱牆爐內燃燒較同由於爐內煙氣流速較高使火管傳熱系數提高積灰減少尤其層部增設省煤器使排煙溫度降低鍋爐效率達75%
4.1 設備安裝注意事項
(1)原水通濾層壓力降達0.05~0.06MPa應停止濾進行反沖洗濾料層截留污泥沖洗掉恢復其工作能力反洗強度15L/(s?m2)沖洗間10min洗至水合格重新進行濾
(2)排氣閥度要合適造蒸汽浪費影響除氧效需要通反復調整維持其佳度
(3)保證重要用戶用汽設計要考慮設置蒸汽自切斷系統發事故按預定程序切斷非重要用戶負荷確認系統靠性產要進行試驗
(4)設計蒸汽系統系統干管直徑要按蒸汽發設備連續供汽量考慮利於工廠擴建或適應產變化