Материальный баланс гидролизного отделения

Приход		Расход
Наименование	Кол-во, т	Наименование	Кол-во, т
Влажная древесина Вода на загрузку Вода на перколяцию Пар для подъема давления Пар на перколяцию	106.875 182.3 620.68 40.48 106.07	Гидролизат Конденсат паров самоиспарения I ступень II ступень III ступень Количество жидкости, ипарившееся в инверторе Пар сдувки Пар в атмосферу при выгрузке лигнина Лигнин влажностью 72.3%	849.9 0.4765 0.666 0.752 106.3 2.81 9 96.4
Всего	1056.405	Всего	1056.3

2.4.2.Отделение подготовки гидролизата.

Количество кислот, поступающих с гидролизатом и подлежащих нейтрализации, т/сут:

1. Органических:

2463.5(0.45 - 0.05)/100 = 9.8 (2.47)

где - 2463.5 - количество гидролизата, поступающего на нейтрализацию, т/сут

45. - количество органических кислот в гидролизате, %

0.05- остаточное количество кислот в гидролизате, %

2)Серной кислоты:

а) Принимая гидромодуль гидролизата равным 17, количество сырья определяется, т/сут:

2463.5/17 = 144.91 (2.48)

б) Выход лигнина абсолютно сухого составляет 35%, то есть т/сут

144.91*0.35 = 50.7 (2.49)

в)Количество серной кислоты, поступающей с гидролизатом, т/сут

25. - 50.7*0.5:100 = 13 (2.50)

где - 0.5 - содержание кислоты в лигнине, %

г) Общее количество кислот, подлежащих нейтрализации, т/сут

8. + 13 = 22.8 (2.51)

Количесиво СаО, необходимое для нейтрализации, т/сут:

22.8*56/98 = 13 (2.52)

где - 56 - молекулярная масса СаО;

98 - молекулярная масса серной кислоы.

Расход технической извести с содержанием СаО 85%, т/сут

13*100/85 = 11.07 (2.53)

Расход известкового молока;

1)по объему, м3/сут

13000:150:1000 = 86.7 (2.54)

где - 150 - содержание СаО в известковом молоке, г/л

2. по массе, т/сут

86.7*1.1 = 95.33 (2.55)

где - 1.1 - плотность известкового молока, т \м3

Определяем расход питательных солей.

1. Расход суперфосфата в виде сухой соли:

а)количество товарных дрожжей, т/сут

0.235*144.91 = 34 (2.56)

где - 0.235 - выход товарных дрожжей из 1 т а.с. древесины, т

б) Расход суперфосфата, т/сут

34.05*0.28 = 9.54 (2.57)

где - 0.28 - норма расхода суперфосфата на 1 т товарных дрожжей, т

в)расход водной вытяжки суперфосфата, т/сут

9.54:0.1 = 95.4 (2.58)

где - коэффициент, учитывающий кратность разбавления водой.

2)Расход сульфата аммония и аммиачной воды. Общий расход азота составляет от 76 до 92 кг/т. Из этого количества в виде аммиачной воды (20% аммиака) дается 18 кг азота или 110 кг аммиака, а остальное в виде сульфата аммония (20.5% азота). Всего необходимо:

аммиачной воды, т/сут

0.11*34.05 = 3.74 (2.59)

сульфата аммония, т/сут

0.36*34.05 = 12.26 (2.60)

водного раствора сульфата аммония, т/сут

12.26/0.2 = 61.3 (2.61)

где - 0.2 - содержание сульфата аммония в растворе.

3)Расход КСI по нормам составляет 50 кг/т товарных дрожжей

0.05*34.05 = 1.7 (2.62)

Общее количество жидкости, поступающей в нейтрализатор, т/сут

5. + 95.33 + 3.74 + 61.3 + 1.7 = 2625.57 (2.63)

Количество гипса, образующегося при нейтрализации, т/сут

13*172:98 = 22.8 (2.64)

где - 172 - молекулярная масса двухводного гипса.

Количество гипса, растворяющегося в нейтрализате , т/сут

1)считая на безводный

2625.57*0.2:100 = 5.25 (2.65)

где - 0.2 - концентрация растворенного гипса,%

2)считая на бигидрат

5.25*172:136 = 6.64 (2.66)

Количество осаждающегося гипса в виде бигидрата, т/сут

8. - 6.64 = 16.16 (2.67)

Количество органических веществ, осаждающихся со шламом, т/сут

16.16*18:100 = 2.9 (2.68)

где 18 - содержание органических веществ в сухом шламе,%

Количество шлама, отделяемого в отстойниках, т/сут

16. + 2.9 = 19 (2.69)

В пересчете на влажный шлам с содержанием сухих веществ 35% это составит:

19*100:35 = 54.5 (2.70)

Количество жидкости, поступающей на вакуум - охлаждение, т/сут

57. + 35.2 - 54.5 = 2606.3 (2.71)

где 35.2 - количество жидкости после шламопромывателя, т/сут.

Определим количество жидкости, испаряющейся по ступеням охлаждения, т/сут

а) на 1 ступени ВОУ

2 606.3*(86 - 72)*4.19*0.98 = 79 (2.72)

2328.8

где - 2328.8 - скрытая теплота испарения при 72°С , кДж/кг;

19. - теплоемкость воды, кДж/кг;

98. - коэффициент, учитывающий теплопотери;

86 - температура поступающего нейтрализата, град;

72 - температура нейтрализата после 1 ступени, град.

б) на 2 - ой ступени ВОУ

(2606,3 - 79)*(72 - 58)*4.19*0.98 = 76.8 (2.73)

2365.3

где 2365.3 скрытая теплота испарения при 58 град., кДж/кг

в) на 3 - ей ступени ВОУ

(2606.3 - 76.8)*(58 - 44)*4.19*0.98 = 75.6 (2.74)

2413.9

где 2413.9 - скрытая теплота испарения при 44 град., кДж/кг

г) на 4 - ей ступени ВОУ

(2606.3 - 75.6)*(44 - 30)*4.19*0.98 = 75.6 (2.75)

2413.9

где 2413.9 - скрытая теплота испарения при 30 град., кДж/кг

Всего испаряется влаги на ВОУ, т/сут

79 + 76.8 + 75.6 + 75.6 = 307 (2.76)

Количество охлажденного сусла, поступающего на биохимическую переработку, т/сут

3. - 307 = 2359.3 (2.77)

Сводный материальный баланс отделения подготовки гидролизата к биохимической переработке представлен в таблице 2.4.3.

Таблица 2.4.3

Материальный баланс отделения подготовки гидролизата к биохимической переработке

Приход		Расход
Наименование	Кол-во, т/сут	Наименование	Кол-во, т/сут
Гидролизат на нейтрализацию Известковое молоко Суперфосфатная вытяжка Раствор сульфата аммония Аммиачная вода Хлористый калий Возврат промывных вод	2463.5 95.33 95.4 61.3 3.74 1.7 35.2	Шлам Испаряется влаги при вакуум-охлаждении Сусло на переработку	54.5 307 2359.3
Всего	2756.2	Всего	2720.8

2.3.Бродильное отделение.

Количество общих РВ в сусле, т/сут

3.174*2359.3:100 = 74.88 (2.78)

Количество сбраживаемых РВ в сусле , т/сут по отношению к общим РВ,%

74.88*78:100 = 58.41 (2.79)

где 78 содержание сбраживаемых РВ в сусле по отношению к общим РВ,%

Количество абсолютного спирта, образующегося при брожении, т/сут

58.41*0.55*0.79 = 25.38 (2.80)

где - 0.55 - удельный выход абсолютного спирта из 1 т сбраживаемых РВ, м3;

79. - плотность абсолютно сухого спирта, т/м3

Количество шлама, удаляемого из сборников сусла и бродильных чанов, т/сут

2359.3*0.005 = 11.8 (2.81)

где - 0.005 - коэффициент, учитывающий количество выводимого влажного шлама.

Количество СО₂, образующихся при брожении:

а)теоретический выход СО₂,%

2*44.011*100:180.2 = 48.85 (2.82)

где - 2 - количество молекул СО₂;

44.011- молекулярная масса СО₂;

2. - молекулярная масса глюкозы.

б)образуется СО₂ при утилизации сахара, т/сут

58.41*0.4885 = 28.53 (2.82)

в) количество СО₂, растворяющегося в бражке, т/сут

2359.3*2*0.665*1.7595:1000 = 5.52 (2.83)

где - 0.665 - количество СО₂, растворяющегося в 1 м3 бражки при 30°С., м3

- плотность СО₂, кг/м3

г) количество СО_2, свободно выделяющегося из бражки, т/сут

53. - 5.52 = 23 (2.84)

Количество дрожжевой суспензии, возвращаемой с сепараторов в дрожжанку, т/сут

3. - 11.8 - 23)*20/(100 - 20) = 581.1 (2.85)

где - 20 - количество дрожжевой суспензии, отбираемой на сепараторах , %

Количество сусла и дрожжевой суспензии, поступающих в бродильные чаны, т/сут

3. + 581.1 = 2940.4 (2.86)

Количество бражки, передаваемое в брагоперегонное отделение, т/сут

4. - 11.8 - 23 - 581.1 = 2324.5 (2.87)

Концентрация спирта в бражке составит,%

25.38*100/2324.5 = 1.092 (2.88)

Сводный материальный баланс бродильного отделения представлен в таблице 2.4.4.

Таблица 2.4.4