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液化醪的比热容为： C1＝B1C0＋(1.0―B1)CW
＝15.82%×1.63＋(1.0―15.82%)×4.18 ＝3.78kJ/(kg·k)
CW——水的比热容，kJ/(kg·k)
为简化计算，假定液化醪的比热容在液化过程中维持不变。 （4）经第一个喷射液化器加热后玉米浆的量：
7876.39＋[7876.39×3.78×（105―60）÷（2748.9―105×4.18）]＝8456.38kg 2748.9——喷射液化器加热蒸汽（0.5MPa）的焓，kJ/kg （5）第一个真空冷却器出来的玉米浆的量：
8456.38―[8456.38×3.78×（105―97）÷2264.0]＝8343.43kg 2264.0——真空冷却温度 97℃下的饱和蒸汽的汽化潜热，kJ/kg （6）层流罐出来的玉米浆的量：
8343.43―[8343.43×3.78×（97―95）÷2269.1]＝8315.63kg 2269.1——层流罐维持温度 95℃下的饱和蒸汽的汽化潜热，kJ/kg （7）第二个喷射加热器出来的玉米浆的量：
8315.63＋[8315.63×3.78×（130―95）÷（2748.9―130×4.18）]＝8814.45kg 2748.9——喷射液化器加热蒸汽（0.5MPa）的焓，kJ/kg 130℃——灭酶温度
（8）高温维持罐出来的玉米浆的量：
高温维持时间是 8min，蒸发量每小时为 8%，故蒸发水分量： 8814.45×8%×8/60＝94.02kg
故流出量：8814.45―94.02＝8720.43kg （9）第二个真空冷却器出来的玉米浆的量：
8720.43―[8720.43×3.78×（130―97）÷2264.0]＝8239.96kg 2264.0——真空冷却温度 97℃下的饱和蒸汽的汽化潜热，kJ/kg （10）液化罐出来的液化醪的量：
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8239.96―[8239.96×3.78×（97―95）÷2269.1]＝8212.51kg 2269.1——层流罐维持温度 95℃下的饱和蒸汽的汽化潜热，kJ/kg （11）液化清液的量：
液化醪经过滤除去玉米渣 450kg，得液化清液 7762.51kg。 3.发酵液量的计算
成品柠檬酸中柠檬酸的量：1000×99.8%＝998kg 发酵液中柠檬酸的量：998÷88%＝1134.09kg 发酵液总体积：1134.09÷14%＝8100.65m3 尿素耗量：8100.65×0.9%＝72.91kg KH3PO4耗量：8100.65×0.1%＝8.10kg MgSO4耗量：8100.65×0.25%＝20.25kg 4.离子交换树脂的计算
（1）8310#弱碱性阴离子交换树脂
8310#弱碱性阴离子交换树脂的技术参数如下： 型式：羟型
粒度：20～60 且＜90 水分：60%～70% 强度：＞90%
湿视密度：0.65～0.75g/ml 交换容量：0.8～1.0g/g 干树脂 再生交换容量：＞9mmol/ml 树脂
每吨柠檬酸所需发酵液的量是 8100.65kg，所需湿树脂的量： 1÷（0.9×0.35）＝3.17t 湿树脂的体积： 3.17÷1.25＝2.54m3
一般控制树脂的吸附量仅为树脂总交换量的 70%，则所需树脂的体积： 2.54÷70%＝3.63m3
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用 15%NH4OH 解脱，液氨（按 100%计）用量是 40kg/m3，则所液氨的量：
3.63×40＝145.2kg 所需 15%稀氨液的的量：
（145.2÷17）×31÷15%＝1765.2kg （2）阳离子交换树脂[13]
解脱液常压煮沸后加活性炭脱色，过滤后要经过阳离子交换树脂转型，选用三星树脂科技有限公司生产的 001×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。其技术参数如下： 型式：H 型 水分：51%～56%
湿视密度：0.73～0.83g/ml 湿真密度：1.17～1.22g/ml 磨后圆球率：90%
质量交换容量：1.75mmol/g 树脂 全交换容量：＞5.0mmol/ml 树脂
再生剂用量：H2SO4(按 100%计)75～150 kg/m3湿树脂 每吨柠檬酸所需的树脂量：
1000÷（192×1.7）×1000＝3060.73kg 树脂的密度取 1.25 g/ml，则树脂的体积： 3036.73÷1.25×103＝2.451×106ml
一般控制树脂的吸附量仅为树脂总交换量的 70%，则所需树脂的体积： 2.451÷70%＝3.5m3
用H2SO4再生，所需的H2SO4 （按100%计）量是75～150 kg/m3，取130 kg/m3，则 H2SO4需要量： 3.5×130＝455kg
再生的浓度为 2%，所需量为：
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455÷2%＝22750kg
再生后生成的(NH4)2SO4量： （455÷98）×132＝613kg
经浓缩烘干后得固体(NH4)2SO4，设收得率为 94%，则每吨柠檬酸可产副产
品(NH4)2SO4的量： 613×94%＝576.2kg
5.年产 10000 吨柠檬酸工厂总物料衡算表
三：热量衡算
1.计算步骤 A.液化工段耗热量
液化醪冷却水作为调浆水，玉米浆初温为 60℃。 （1）玉米浆由 60℃喷射加热到 105℃所耗热量 Q1＝7876.39×3.78×（105―60）＝1339773.9kJ
（2）层流罐流出的玉米浆由 95℃喷射加热到 130℃所耗热量 Q2＝8315.63×3.78×（130―95）＝1100157.9kJ （3）高温维持时间所耗热量
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高温维持时间为 8min，蒸发量为每小时 8%，则蒸发水分量为： V＝8814.45×8%×8/60＝94.02kg
所耗热量 Q3＝VI＝94.02×2173.8＝204383.10kJ 式中 I 为维持温度下水的汽化潜热，kJ/kg （4）热损失
其它过程总的热损失为上述所耗热量的 15%。 （5）总热量
总热量 Q＝1.15×(Q1＋Q2＋Q3) ＝3040962.14Kj B. 提取工段所耗热量
（1）发酵液过滤后经过阴离子交换树脂，洗脱后所得解脱液常压下加热煮沸
10min，解脱液中柠檬酸的浓度约为 16%，则解脱液的量： 1134.09÷16%＝7088.06kg
（2）加热煮沸 10min，设温度从 25℃升到 100℃，所耗热量: Q1＝7088.06×3.98×（100―25） ＝2115785.91kJ
（3）煮沸时间 10min，蒸发量为每小时 5%，则蒸发水分量为: 7088.06×5%×1/6＝59.07kg 故蒸发带走热量: Q2＝59.07×2257.2 ＝133326.4kJ
2269.1——煮沸温度 100℃下的饱和蒸汽的汽化潜热，kJ/kg （4）热损失
其它过程总的热损失为上述所耗热量的 15%。 （5）由上述计算得总热量 Q＝1.15×(Q1＋Q2)
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