Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
Q2 = Рл ' (r) ' (^ст ^в) =
= 4,93-10,4 (43 - 32)-360- = 2030 кДж/ч.
1000
При длительности охлаждения 1,5 ч
Q'2 = 2030 • 1,5 = 3045 кДж.
Потери тепла за счет испарения
0,58-1000.5.2421.8_
100
Количество тепла, которое необходимо отнять водой
Q = Qx - Q' - Qg = 173516 - 3045 -
- 70232 = 100239 кДж.
Расход воды на охлаждение массы от температуры 100 до 32 °С при времени
охлаждения 1 ч
W = ----------199^3?---------= 5,98 м3.
4,19.(27 - 23). 1000
Расход воды на охлаждение массы в период размно-
127
жения дрожжей. Количество тепла, выделяемое в процессе размножения
дрожжей
_ 0,58-1000 • 1,05(3,5 0,5) 14455 =
100
Потери тепла в окружающую среду стенками аппарата
Q2 = 4,93-10,4(32 - 20) .6 = 13289 кДж.
1000
Потери тепла при испарении воды в процессе дрожже-ращения при аэрации
0,58-1000*4-2421,8 "
О. = - ------------------- - 56186 кДж.
3 100 Количество тепла, которое необходимо отнять водой Q = Qi-Q2-Q3 =
264104 -
- 13289 - 56186 = 194629 кДж.
Расход воды на охлаждение массы в период размножения дрожжей
П7 194629 к, 3
W = ------------------------- 15,5 м3
4,19(26 -23)-1000
или 15,5 : 5=3,1 м3/ч.
Расход воды на охлаждение массы в дрожжерастиль-ном аппарате. Расчет
ведется на максимальный расход воды в летний период. При выращивании
кормовых дрожжей используются в основном моносахариды и органические
кислоты. Перерасчет углеродсодержащих веществ сделан па уксусную кислоту.
Количество тепла, выделяемого в процессе размножения дрожжей,
= 7388.(2,5- 0,15).14455, =
100
где 7388 - количество питательной среды, поступающей в дрожжерастильный
аппарат, кг/ч; 2,5 и 0,15 - количество усвоенных углеродсодержащих
веществ в пересчете на уксусную кислоту, %; 14455 - количество теп-
128
ла, выделенного при аэробном сбраживании уксусной кислоты, кДж/кг.
Количество тепла, теряемого в окружающую среду через стенки
дрожжерастильного аппарата (Q2) рассчитываем следующим образом.
Боковая поверхность дрожжерастильного аппарата объемом 40 м3
F = 3,14-2-1,5-5,6 = 52,8 м2.
Общая поверхность ~67 м2. Для 3 работающих аппаратов F=67,0-3=201,0 м2.
Коэффициент суммарной теплоотдачи
а,
= 1,7 -\f tCT - tB +
t \4 / t \4
^ст \ \ 1 в '
100 / V 100
^ст
1,7 /35 - 25 +
+
4,71 Г / 273+ 35 у 273 + 25 у
А ЮО J ( О о
35 - 25
= 8,2 ккал/(м2-ч-°С) = 9,5 Вт/(м2-°С),
где С - коэффициент лучеиспускания для стальной стенки.
Количество тепла, теряемого за счет испарения.
В процессе дрожжегенерации с воздухом, имеющим температуру около 50°С,
испаряется вода в количестве 4% объема питательной среды, т. е. 296 кг/ч.
Потери тепла на испарение
Qs = G-r,
где G - количество испаряемой влаги, 298 кг/ч = 0,082 кг/с; г - теплота
испарения воды при 35 °С, равная 578 ккал/кг=2421,8 кДж/кг.
Q3 - 0,082-2421,8-103 = 198589 кДж/c = 714924 кДж/ч. Количество тепла,
которое необходимо отнять,
Q = Qi + Q2 - Qz = 2509648 + 68742 -
- 714924= 1725982 кДж/ч.
Э. Зак. 832 129
Расход воды составит 1725982
4,19-(32 - 23). 1000
= 45,7 м3/ч,
Расход оборотной воды на охлаждение подшипников воздуходувки и вакуумного
насоса - 7,2 м3/ч.
Расход воды на мойку технологического оборудования и мойку полов
(принимается согласно "Технологическим и укрупненным нормам
водопотребления и водоотведения по видам производства спиртовых заводов,
перерабатывающих крахмалсодержащее сырье" (М., 1981)) в количестве 11,9
м3/сут.
Расход воды на приготовление солей. На 100 л раствора солей расходуется
69,4 л воды, а на 72 л/ч - 50 л/ч, или 1200 л/сут= 1,2 м3/сут.
3.7. РАСХОД ПАРА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ
Расход пара на термолиз дрожжей. Количество тепла, необходимое для
подогрева дрожжей от температуры 32 до 75 °С с учетом 10% потерь в
окружающую среду
Q = 6890 -4,19 (75 - 32)-1,1 = 1365508 кДж/ч.
Расход пара на термолиз дрожжей
1365508 " ,
и =------------------= 630,8 кг/ч,
2723,5-558,9
где 2723,5 - энтальпия пара при давлении 0,3 МПа, кДж/кг; 558,9 -
энтальпия жидкости при тех же параметрах, кДж/кг.
Расход пара на стерилизацию аппарата и питательной среды в большом АЧК
при температуре 100 °С. Рассчитаем расход пара на подогрев воды в АЧК до
температуры 100 °С. Количество тепла, необходимое для подогрева воды, с
учетом 10% потерь в окружающую среду
Q = 5800-4,19(100- 15)-1,1 = 2272237 кДж,
где 15 - температура воды, поступающей в производство в зимнее время, °С.
130
Расход пара составит
п 227223/
Д -------------------- ~ 104!J Ki.
2723.5 - 558,4
При времени нагрева 30 мин расход пара
п 1049-60 ол_. .
д ----------------- 2098 кг/ч.
30
Расход пара на поддержание температуры воды 100 °С в течение 1 ч
п 1049-10 1л. п .
д ----------------= Ю4,9 кг/ч.
100
Расход пара на подогрев воды и стерилизацию аппарата
Д = 2098 + 104,9 = 2203 кг/ч.
Расход пара на нагрев среды в большом АЧК от 75 до 107 °С с учетом потерь
тепла в окружающую среду 10%
Q = 5800-4,19(107 -75)-1,1 = 855430 кДж.
Расход пара составит
855430 Qn,
Д ------------------------ 395 кг.
2723.5 - 558,9
Время нагрева 20 мин, тогда расход пара
