- •Практическая работа «Расчет материального баланса гидролизно-этанольного производства»
- •Баланс процесса гидролиза («варки»):
- •Часовой баланс процесса гидролиза
- •Испарение гидролизата и инверсия
- •Испарение гидролизата и инверсия
- •Бродильное отделение
- •Колличество сбраживаемых рв, поступающих с суслом на ферментацию:
- •Бражная колонна
- •Эпюрационная и эфирная колонны
- •Метанольная колонна
Испарение гидролизата и инверсия
1. Концентрация СРВ (г):
СРВ (г)= (Dрв/Dг(н))*100=(4,76/115,94)*100=4,10%
2. Поступает на нейтрализацию H2SO4 в гидролизате Rk:
Rk =(R'k-Rk(y))*n=(0,47-0,03)*1,24=0,55 т/ч
Ck=(Rk/Dr(н)*100=(0,55/115,94)*100=0,47%- ее концентрация в гидролизате
3. Расход известкового молока на нейтрализациию H2SO4 гидролизата Rcao(k)
Rcao(k)=RkЕСаО/Еk=0,55*28/49=0,31 т/ч
4.Поступает на нейтролизацию органических кислот в гидролизате (в пересчете на уксусную), Rok:
Rok=Dr(н)*Сок/100=115,94*0,3/100=0,348 т/ч
5. Раход извескового молока( в пересчете на CaO) для нейтрализации органических кислот гидролизата, RСаO(ok):
RСаO(ok)= *ЕСаО/Еok= *28/60=0,124 т/ч
6. Расход H2SO4, вводимой в известковое молоко для направленой кристализации гипса, Rk(kp):
Rk(kp)= P*0,3/100=11,33*0,003=0,034 т/ч
RCaO(kp)=Rk(kp)*ECaO/Ek=0,034*28/49=0,019 т/ч
7. Суммарный расход СаО на нейтрализацию и направленную нейтрализацию RСаО
RСаО=RСаО(k)+RСаО(ok)+RСаО(kp)=0,311+0,124+0,019=0,455 т/ч
8.Расход технической извести (85% CaO), RCaO(т)
RCaO(т)=RCaO/0,85=0,455/0,85=0,54 т/ч
Недопал ZCaO=RCaO(т)-RCaO=0,54-0,0455=0,080 т/ч
9. Расход извескового молока (содержание CaO в суспензии СCaO=150мг/л, плотность 1,11 т/м3), Rим:
Rим=RСаО*р*ССаО)/1000=(0,455*1,11/150)*1000=3,37 т/ч
10. Расход питательных солей
1.Простого суперфосфата при норие 3,5кг на 1т а.с.д.
Rcn=Р*3,5/1000=11,33*3,5/1000=0,0396 т/ч
RCB=Rcn/10*100=0,0396/10*100=0,396 т/ч
10.2 Cульфата аммония при норме 1,7кг на 1т а.с.д.
Rca= P*1,7/1000=11,33*1,7/1000=0,0193 т/ч
Или 20% раствора Rcap=(Rca/20)*100=0,0193/20*100=0,096 т/ч
11. Поток нейтрализата Dн:
Dн=Dr(н)+Rим+Rсв+Rcap=115,94+3,37+,40+0,096=119,8 т/ч
12. Образуется гипса в форме бигидрата сульфата кальция CaSO4*2H2O
Zгп=(RCaO(k)+RCaO(kp)*Mrn/MCaO=(0,31+0,019)*172/56=1,02 т/ч
13. Количество гипса, растворенного в нейтрализате
Zгп(н)= D(н)*Сгп/100=119,8*0,2/100=0,24 т/ч
14. Количество гипса, выпадающего в осадок (с учетом недопала):
Zгп(ш)=Zгп-Zгп(н)+ZCaO=1,02-0,24+0,08=0,856 т/ч
15. Выход шлама из отстойников (65% влажню с учето 20% орган.кислот): |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Zш(гп)=Zгп(ш)*(1+0,2)/(1-0,65)= 0.856*(1+0,2)/(1-0,65)= 2,50 т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16.Образуется шлама при приготовлении суперфосфатной вытяжки (60% от массы суперфосфата)
Zш(сп)=R*0,6=0,040*0,6=0,024 т/ч |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17. Образуется всего шлама: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zш=Zш(гп)+Zш(сп)=2,5+0,024=2,52 т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18. Количество жидкости, испаряющееся в нейтрализаторах и отстойниках (2% от массы исходного нейтрализатора) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Iн=Dн*0,02=119,8*0,02=2,4т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19. На вакуум-охладительную установку ВОУ поступает осветленного нейтрализата: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Dон= Dн-Zш(гп)-Iн=119,8-2,52-2,40=114,9 т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20. Выбираем температурные параметры охлаждения нейтрализата на ВОУ: температура поступающего осветленного нейтрализата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
85˚С; охлажденного 35˚С; температура нейтрализата по ступеням ВОУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1ступень- |
72.5 |
˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2ступень |
60 |
˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3ступень |
47.5 |
˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4ступень |
35 |
˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Перепад температур по ступеням 12,5 ˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21. Испаряется воды из нейтрализата по ступеням по ВОУ , I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1)I1= Dон(iон-i1)/r1=114,886*(356-304)/2327=2,57т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dон1=Dон-I1=114,9-2,57=112,319т/ч 2)I2= Dон1(i1-i2)/r2=112,319*(304-251)/2357=2.56т/ч
Dон2=Dон-I1=112,319-2,56=109,76 т/ч 3)I3= Dон2(i12-i3)/r3=109,761*(251-199)/2383=2,40т/ч Dон3=Dон2-I3=109,76-2,40=107,37т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4)I4= Dон3(i13-i4)/r4=107,37*(199-147)/2414=2,31т/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dон4=Dон3-I4=107,37-2.31=105,05т/ч
22. Общий выход фурфурол содержащего конденсата ФСК при охлаждении нейтрализата на ВОУ:
Zфск(н)= I1+I2+I3+I4=2,57+2,56+2,40+2,31=9,83т/ч
23.Передается охлажденного сусла на ферментацию в бродильное отделение:
Dc=Dон-Zфск=114,9-9,83=105,05т/ч |
С конц.РВ |
Срв=(Dрв/Dс)*100=(4,76/105,05)*100=4,53% |
приход, обозначене |
Количество Т/ч |
Расход, обозначение |
Количество Т/ч |
1. Гидролизат, Dгн |
115.94 |
1. Сусло на ферментацию, Dc |
105.05 |
2. Известковое молоко, Rим |
3.37 |
2. Испарилось жидкости в нейтрализаторах и отстойниках, Iн |
2.40 |
3.Раствор сульфата аммония, Rсар |
0.10 |
3. Выход ФСК на ВОУ, Zфск(н) |
9.83 |
4. Супер фосфатная вытяжка, Rсв |
0.40 |
4. Шлам из отстойников, Zш |
2.520 |
Итого |
119.80 |
Итого |
119.80 |