透明質(zhì)酸（玻尿酸）生產(chǎn)設(shè)備的計(jì)算與選型案例目錄TOC\o"1-3"\h\u2982透明質(zhì)酸（玻尿酸）生產(chǎn)設(shè)備的計(jì)算與選型案例 1281851.1設(shè)備選型原則 1234661.2發(fā)酵階段 256791.2.1發(fā)酵罐 2223081.2.2種子罐 551581.2.3發(fā)酵罐配料罐 9105451.2.4種子罐配料罐 11252891.2.5冷卻設(shè)備 14299601.2.6空氣過(guò)濾器 15178331.3提取階段 16123821.3.1沉淀罐 16169961.3.2酒精儲(chǔ)罐 1777011.3.3溶解工段 17320401.3.4過(guò)濾工段 19212901.3.5二次沉淀罐 19231361.3.6脫水工段 20164431.4設(shè)備一覽表 201.1設(shè)備選型原則正確恰當(dāng)選擇設(shè)備的型號(hào)，對(duì)投資建廠和建廠后的運(yùn)行維修、工人的勞動(dòng)與產(chǎn)品的質(zhì)量均有很大影響，是建廠過(guò)程中極其重要的環(huán)節(jié)。設(shè)備的設(shè)計(jì)選型情況可以反映出生產(chǎn)是否可靠、所設(shè)計(jì)工廠的經(jīng)濟(jì)效益是否最高等問(wèn)題。在設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型時(shí)應(yīng)考慮如下六項(xiàng)原則：①保證工藝過(guò)程實(shí)施的安全可靠（包括設(shè)備材質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的安全可靠,設(shè)備材質(zhì)強(qiáng)度的耐溫、耐壓、耐腐蝕的安全可靠,生產(chǎn)過(guò)程清洗、消毒的可靠性等）；②經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上先進(jìn)；③投資省，耗材料少，加工方便，采購(gòu)容易；④運(yùn)行費(fèi)用低，水電汽消耗少；⑤操作清洗方便，耐用易維修，備品配件供應(yīng)可靠，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)施機(jī)械化和自動(dòng)化方便；⑥結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)證明確實(shí)性能優(yōu)良的設(shè)備。本設(shè)計(jì)中的設(shè)備分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備，其中前者是根據(jù)產(chǎn)量、適用范圍、主要用途及設(shè)備技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇的，而后者是根據(jù)前者來(lái)進(jìn)行配套選擇。1.2發(fā)酵階段1.2.1發(fā)酵罐（1）幾何尺寸設(shè)，，則求得發(fā)酵罐罐體總高度：部分封頭的容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：（2）攪拌器功率①不通氣時(shí)攪拌器的直徑：擋板的寬度：攪拌葉的間距：攪拌葉與罐底之間距離：檢驗(yàn)：選取三層攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)速200r/min設(shè)流體為非牛頓流體，則符合全擋板條件，，求得采用六箭葉渦輪攪拌器查《發(fā)酵設(shè)備》，有軸功率：實(shí)際軸功率：三層攪拌功率：②通氣時(shí)設(shè)表壓為，溫度為37℃通氣準(zhǔn)數(shù)：通氣軸功率：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用Y355S2-6型電動(dòng)機(jī)功率：160kW轉(zhuǎn)數(shù)：980r/min效率：93.8%檢驗(yàn)：故發(fā)酵罐攪拌器選用Y355S2-6型電動(dòng)機(jī)合適（3）通氣管道選取1根通氣管道管道內(nèi)的空氣流速為：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管（4）發(fā)酵罐進(jìn)料管管徑設(shè)打料時(shí)間為10分鐘，即t=10min進(jìn)料管管內(nèi)培養(yǎng)基的流速為由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管則管內(nèi)流量：（5）發(fā)酵罐出料管管徑設(shè)放料時(shí)間為60min，即t=60min出料管管內(nèi)發(fā)酵液的流速為放料體積流量：由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管（6）發(fā)酵罐厚度的選擇選用的厚度（7）發(fā)酵罐支座的選擇選用裙式支座1.2.2種子罐（1）幾何尺寸設(shè),，則求得種子罐罐體總高度：部分封頭容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：（2）攪拌器功率①不通氣時(shí)攪拌器的直徑：擋板的寬度：攪拌葉的間距：攪拌葉與罐底之間距離：檢驗(yàn)：選取二層攪拌器，轉(zhuǎn)速為200r/min設(shè)流體為非牛頓流體，則符合全擋板條件，，求得采用六箭葉渦輪攪拌器查《發(fā)酵設(shè)備》，有軸功率：實(shí)際軸功率：三層攪拌功率：②通氣時(shí)設(shè)表壓為，溫度為37℃通氣準(zhǔn)數(shù)：通氣軸功率：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用Y200L1-6型電動(dòng)機(jī)功率：18.5kW轉(zhuǎn)數(shù)：970r/min效率：89.8%檢驗(yàn)：故種子罐攪拌器選用Y200L1-6型電動(dòng)機(jī)合適（3）通氣管道選取1根通氣管道管道內(nèi)的空氣流速為：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管（4）種子罐進(jìn)料管管徑設(shè)打料時(shí)間為10分鐘，即t=10min進(jìn)料管管內(nèi)流速為由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管則管內(nèi)流量：（5）種子罐出料管管徑設(shè)放料時(shí)間為60min，即t=60min出料管管內(nèi)流速為放料體積流量：由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管（6）種子罐厚度的選擇選用的厚度（7）發(fā)酵罐支座的選擇選用裙式支座1.2.3發(fā)酵罐配料罐（1）幾何尺寸，選取1個(gè)配料罐取設(shè),，則求得發(fā)酵罐配料罐罐體總高度：部分封頭容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：（2）攪拌器功率條件為不通氣攪拌器的直徑：擋板的寬度：攪拌葉的間距：攪拌葉與罐底之間距離：檢驗(yàn)：選取三層攪拌器設(shè)流體為非牛頓流體，則符合全擋板條件，，求得采用六箭葉渦輪攪拌器查《發(fā)酵設(shè)備》，有軸功率：實(shí)際軸功率：三層攪拌功率：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用Y200L2-6型電動(dòng)機(jī)功率：22kW轉(zhuǎn)數(shù)：970r/min效率：90.2%檢驗(yàn)：故發(fā)酵罐配料罐攪拌器選用Y200L2-6型電動(dòng)機(jī)合適（3）管道設(shè)打料時(shí)間為15min，即管內(nèi)流速為由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管則管內(nèi)流量：（4）離心泵查《化工原理》，選用IS65-50-125型離心泵額定流量：25m3/h額定揚(yáng)程：20m轉(zhuǎn)速：2900r/min功率：3kW1.2.4種子罐配料罐（1）幾何尺寸設(shè)種子罐配料罐的裝料系數(shù)為，選取1個(gè)配料罐取設(shè),，則求得種子罐罐體總高度：部分封頭容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：（2）攪拌器功率條件為不通氣攪拌器的直徑：擋板的寬度：攪拌葉的間距：攪拌葉與罐底之間距離：檢驗(yàn)：選取二層攪拌器設(shè)流體為非牛頓流體，則符合全擋板條件，，求得采用六箭葉渦輪攪拌器查《發(fā)酵設(shè)備》，有軸功率：實(shí)際軸功率：三層攪拌功率：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用Y250M-6型電動(dòng)機(jī)功率：37kW轉(zhuǎn)數(shù)：980r/min效率：90.8%檢驗(yàn)：故種子罐配料罐攪拌器選用Y250M-6型電動(dòng)機(jī)合適（3）管道設(shè)打料時(shí)間為2min，即管內(nèi)流速為由求得查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取鋼管則管內(nèi)流量：（4）離心泵查《化工原理》，選用IS65-50-125型離心泵額定流量：25m3/h額定揚(yáng)程：20m轉(zhuǎn)速：2900r/min功率：3kW1.2.5冷卻設(shè)備發(fā)酵溫度：37℃→37℃冷卻水溫度：23℃→18℃則t1=14℃，t2=19℃，t3=18℃，t4=23℃，t5=37℃查《發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論》有夾套傳熱系數(shù)：發(fā)酵熱：①發(fā)酵罐發(fā)酵罐中總熱量：冷卻面積：②種子罐種子罐中總熱量：冷卻面積：1.2.6空氣過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)程溫度恒定為37℃（1）總過(guò)濾器設(shè)表壓為纖維厚度填空率臨界流速：空氣通過(guò)無(wú)介質(zhì)過(guò)濾器時(shí)的流速：（2）分過(guò)濾器①發(fā)酵罐設(shè)表壓為②種子罐設(shè)表壓為1.3提取階段1.3.1沉淀罐（1）幾何尺寸設(shè)沉淀罐的裝料系數(shù)為，選取1個(gè)沉淀罐圓整后取設(shè),，則求得沉淀罐罐體總高度：部分封頭容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：（2）離心泵查《化工原理》，選用IS65-50-125型離心泵額定流量：25m3/h額定揚(yáng)程：20m轉(zhuǎn)速：2900r/min功率：3kW1.3.2酒精儲(chǔ)罐選取公稱容積為V=30m3的酒精儲(chǔ)罐（平底罐）設(shè)由求得取1個(gè)酒精儲(chǔ)罐1.3.3溶解工段（1）離心機(jī)選用三足離心機(jī)進(jìn)行離心操作（2）溶解罐選取1個(gè)溶解罐①幾何尺寸取設(shè),，則求得發(fā)酵罐罐體總高度：部分封頭的容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：②攪拌器功率攪拌器的直徑：擋板的寬度：攪拌葉的間距：攪拌葉與罐底之間距離：檢驗(yàn)：選取三層攪拌器設(shè)流體為非牛頓流體，則符合全擋板條件，，求得采用六箭葉渦輪攪拌器查《發(fā)酵設(shè)備》，有軸功率：實(shí)際軸功率：三層攪拌功率：1.3.4過(guò)濾工段選用板框壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾操作1.3.5二次沉淀罐幾何尺寸選取1個(gè)二次沉淀罐，二次沉淀罐的裝料系數(shù)為0.7圓整后取設(shè),，則求得二次沉淀罐罐體總高度：部分封頭容積：筒體部分裝料系數(shù)核算：符合所假設(shè)條件液柱高度：1.3.6脫水工段脫水操作采用丙酮進(jìn)行脫水丙酮儲(chǔ)罐為平底罐，選取公稱容積為設(shè)由求得取1個(gè)丙酮儲(chǔ)罐1.4設(shè)備一覽表表5設(shè)備一覽表Table5Equipmentlist序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格或型號(hào)數(shù)量備注1發(fā)酵罐V=5m342電動(dòng)機(jī)1Y355S2-61發(fā)酵罐攪拌器3種子罐V=1m321臺(tái)留作備用4電動(dòng)機(jī)2Y200L1-