b. Nhận xét về nội dung của luận văn tốt nghiệp
4.9.3 Cân bằng cho tháp tinh
4.9.3.1 Cân bằng vật chất
Phƣơng trình cân bằng vật chất: G2 + H3 = D + W (4.11) Lƣợng nƣớc thải ra ở đáy tháp:
W = G2 + H3 - D (4.12)
Để tiện cho việc tính toán, ta xem tổn thất rƣợu theo bã rƣợu và nƣớc thải trong quá trình chƣng cất là không đáng kể, thì phƣơng trình cân bằng rƣợu ở tháp tinh có thể viết : 100 X = D. Xd , kg. → D = 100.X/Xd. (4.13) X = 10,502% V : nồng độ cồn trong giấm chín. Xd = 96,5% V : nồng độ cồn sản phẩm lấy ra. Ta có dgiấm = 1,05 kg/lít. D = 10,365 lít cồn 96,5 %V. Quy ra cồn 100% V ta đƣợc: 10,002 lít. Tƣơng ứng với khối lƣợng cồn là: 10,002 x 0,789 = 7,892 kg.
Tổng tổn thất ở khâu chƣng cất là 5% ( 117,649 lít cồn khan đã tính ở trên). Cứ 21174,218kg giấm chín sau khi chƣng cất mất đi 117,649lít cồn khan Vậy với 100 kg giấm đem chƣng cất thì lƣợng cồn khan mất đi sẽ là vtổn thất lít.
→ vtổn thất = 0,555 lít.
Vậy lƣợng cồn khan thu đƣợc trong 100 kg giấm chín là: D’ = D - vtổn thất = 10,002– 0,555 = 9,447 lít cồn khan.
→ 21174,218 kg giấm chín sau khi chƣng cất sẽ thu đƣợc 2000,328 2000 lít cồn khan.
100X 100 x 10,502
D= = 10,42 lít.
Chương 4. Cân bằng vật chất
SVTH: Trần Trọng Nguyên 41
4.9.3.2 Cân bằng nhiệt lượng
G2.c2.t2 + H3.i + v.D.cd.td = v.D.id + D.cd.td + W.cW.tW + Q3 Biết: v.D.id – v.D.cd.td = v.D.(id – cd.td) = F1.r1.
Thay và chuyển vế ta có:
H3.i + G2.c2.t2 = F1.r1 + D.cd.td + W.cW.tW + Q3. (4.14) Thay W = G2 + H3 - D ở (13) vào (15) và thƣc hiện phép tính ta đƣợc:
1 1 w w d d 2 w w 2 2 3 3 w w F r - D (c t - c t ) + G (c t -c t ) + Q H = i - c t (4.15)
Đối với cồn 96,5%V, ta có:cd = 0,898 kcal/kg, td =78,3 0C, r =231,5 kcal/kg. Lấy: cw = 1, và tw = 1030C.
Và c2 =0,843 kcal/kg; t2 = 840C các giá trị đã biết ở trên. Q – tổn thất nhiệt thƣờng lấy bằng 600 kcal/100 kg giấm. Thay các giá trị trên vào (4.15), ta đƣợc:
1 2 3 231,5F - 32,6866D + 32,188G + 600 H = 540,94 kg. (4.16) Với: D = 8,255 kg và G2 = 24,582 kg.
Chọn tỉ số hồi lƣu v = 6, suy ra F1 = v.D = 49,53 kg. Thay các giá trị trên vào (4.16), ta đƣợc: H3 = 23,270 kg. Lƣợng nƣớc thải ở tháp tinh: W = G2 + H3 – D = 39,597 kg. Nhiệt lƣợng cần lấy đi ở bình ngƣng tụ hồi lƣu của tháp tinh: Q’ = v. D. r1 11466,2 kcal.
SVTH: Trần Trọng Nguyên 42 Bảng 4.8: Tổng hợp cân bằng sản phẩm
STT Nguyên liệu và bán thành phẩm Đơn vị Ngày (2000 lít)
1 Gạo tấm kg 4225,143 2 Nƣớc hòa bột Kg 16900,572 3 Dịch bột kg 21125,715 4 Dịch cháo kg 23162,838 5 Dịch đƣờng hóa kg 22764,505 6 Dịch lên men lít 22772,438 7 Termamyl SC ml 1000 8 Spyrizym Plus ml 2300 9 Nấm men Angel TQ kg 5 10 Na2SiF6 kg 4,633
11 Lƣợng giấm sau khi lên men kg 21174,218
12 Lƣợng hơi bốc lên từ tháp thô (G1) kg 3533,977 13 Lƣợng hơi cấp cho tháp thô (H1) kg 3377,288 14 Hỗn hợp rƣợu nƣớc đáy tháp aldehyt (G2) kg 5205,046 15 Lƣợng hơi cấp cho tháp aldehyt (H2) kg 1671,069 16 Lƣợng hơi cấp cho tháp tinh (H3) kg 4927,241
17 Cồn sản phẩm (cồn 100% V) kg 1578,326
18 Lƣợng nƣớc thải tháp tinh (W) kg 8384,355
Chương 5. Tính toán và chọn thiết bị
SVTH: Trần Trọng Nguyên 43
CHƢƠNG 5. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ