畢業(yè)設(shè)計-年產(chǎn)300噸果膠酶工廠設(shè)計書

1、年產(chǎn)300噸果膠酶工廠設(shè)計目 錄第一章 可行性報告5 一總論4 二提出背景及建設(shè)意義 4 三產(chǎn)品需求預測 5 四產(chǎn)品方案及規(guī)模 6 五工藝技術(shù)簡介6 六主要原料、燃料、動力的供應 7 七建廠條件和廠址初步方案 7 八公用工程和輔助工程的初步方案 7 九三廢處理與環(huán)境保護 7 十工廠組織與勞動定員 7 十一.項目實施初步規(guī)劃8 十二.投資項目估算與資金籌集方案8 十三.經(jīng)濟效益和社會效益的初估8第二章 廠址選擇8 一、廠址報告書9 二、主要技術(shù)指標9 三、廠址條件9第三章 總平面設(shè)計11 一、廠區(qū)規(guī)劃11 二、總面積設(shè)計11第四章 生產(chǎn)工藝設(shè)計13一工藝流程的選擇原則13二生產(chǎn)工藝特點13三、工

2、藝流程的確定13第五章 物料及能量衡算15一、物料衡算15二、熱量衡算16三、水平衡16四、耗電量計算17第六章 設(shè)備選型18一、發(fā)酵設(shè)備的確定18二、生產(chǎn)設(shè)備的確定18三、空氣凈化系統(tǒng)21 四、cip清洗系統(tǒng)21 五、污水處理系統(tǒng) 21第七章 環(huán)境保護23 一、采用的主要標準23 二、污染物處理方案 23第八章 經(jīng)濟核算24一、利潤估算 26參考文獻27附圖28年產(chǎn)300噸果膠酶工廠設(shè)計摘要：我國的酶制劑雖有二十多個品系，但都是一些大路貨品種，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極不合理，糖化酶產(chǎn)量占酶制劑總量的70%以上，許多短缺的酶制劑仍依賴于進口；國產(chǎn)酶制劑生產(chǎn)的發(fā)酵水平一般僅達國外的一半，酶品種少已成為我國酶

3、工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。通過增加酶品種，拓展酶制劑的新用途，是提高我國酶制劑工業(yè)的重要發(fā)展方向。果膠酶產(chǎn)品有著廣闊的市場前景，主要用于果汁、果酒的提取、澄清、過濾和濃縮；水果和蔬菜軟化與浸提；果實脫皮；活性物質(zhì)提取、亞麻脫膠和飼料添加劑。關(guān)鍵詞：工廠設(shè)計 果膠酶 酶制劑 pectinase with an annual output of 300 tons of plant designsunzhongguan(ludong university college of life sciences, 2005 bio-engineering a class 052510019)abstract: c

4、hinas enzyme although more than 20 strains, but are dalu huo varieties, and the product structure is unreasonable, glucoamylase production of the enzyme more than 70 percent of the total, many of the shortage of enzyme still rely on imports; china enzyme production of fermentation, only the general

5、level of the foreign half of our species has become less of the bottleneck of industrial development. by increasing the enzyme varieties develop new uses for the enzyme is to improve chinas industrial enzyme important direction of development. pectinase products have broad market prospects, mainly u

6、sed for juice, the wine extract, clarification, filtration and concentration; fruits and vegetables soften and extraction; peeling fruit; active material extraction, flax unglued and feed additives.key words: plant design pectinase enzyme1.可行性研究報告1.1總論1.1.1項目名稱年產(chǎn)300噸果膠酶工廠1.1.2承辦單位1.1.3項目地址山東滕州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)1

7、.1.4承辦人2提出背景及建設(shè)意義1.2.1提出背景目前我國正處在經(jīng)濟高速發(fā)展的歷史時期，伴隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)增長和中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不斷增強的經(jīng)濟基礎(chǔ)必然會對酶制劑的市場需求產(chǎn)生有力的拉動作用，并對酶制劑工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造有利條件。我國的酶制劑雖有二十多個品系，但都是一些大路貨品種，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極不合理，糖化酶產(chǎn)量占酶制劑總量的70%以上，許多短缺的酶制劑仍依賴于進口；國產(chǎn)酶制劑生產(chǎn)的發(fā)酵水平一般僅達國外的一半，酶品種少已成為我國酶工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。通過增加酶品種，拓展酶制劑的新用途，是提高我國酶制劑工業(yè)的重要發(fā)展方向6。本年度（2008）國家重點支持項目8：（1）有機合成用酶制劑；（

8、2）洗滌劑酶制劑；（3）紡織和造紙專用酶制劑；（4）食品加工專用酶；（5）飼料用酶；（6）環(huán)保處理用酶制劑；（7）生物新材料用酶；（8）生物新能源用酶。1.2.2 建設(shè)意義、果膠酶產(chǎn)品的發(fā)展前景。目前，我國的酒類產(chǎn)品，果汁類產(chǎn)品，肉類產(chǎn)品，發(fā)酵類產(chǎn)品等在世界上都位居前列，這些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造都涉及酶的應用。同時酶制劑的消費量與人口數(shù)量和生活質(zhì)量成正比。我國作為世界人口第一大國，目前酶制劑的市場份額僅占世界市場的5，可以預計，其發(fā)展前景是十分廣闊的5。、果膠酶產(chǎn)品有著廣闊的市場前景。果膠酶用于果汁、果酒的提取、澄清、過濾和濃縮；水果和蔬菜軟化與浸提；果實脫皮；活性物質(zhì)提取、亞麻脫膠和飼料添加劑

9、3。果膠酶工業(yè)有成熟的生產(chǎn)技術(shù)和完備的生產(chǎn)設(shè)備，能達到國家規(guī)定的質(zhì)量標準與食品工業(yè)及飼料工業(yè)的使用要求。地方政府對發(fā)展酶項目有較高的積極性，有一系列的優(yōu)惠政策和組織保證，對發(fā)展地方經(jīng)濟有一定的貢獻。1.3產(chǎn)品需求預測1.3.1項目產(chǎn)品的市場應用本項目產(chǎn)品為果膠酶，它們在生產(chǎn)生活中的應用廣泛，主要體現(xiàn)在一下幾個方面：果膠酶在水果加工業(yè)中的應用主要有3：1 、水果中的膠狀及可溶性果膠經(jīng)果膠酶水解后 , 可降低果汁的粘度 , 有助于壓榨并提高出汁率；2 、膠酶能破壞果汁中懸浮物的穩(wěn)定性 , 使其凝聚沉淀 , 得到澄清果汁；3 、果膠酶處理超濾膜能提高果汁超濾的通量 , 縮短超濾時間 :4 、經(jīng)果膠酶

10、處理的果汁比較穩(wěn)定 , 濃縮后不再發(fā)生混濁 ；5、 在葡萄酒釀造中加入果膠酶能起到提高葡萄酒得率、澄清效果和過濾速度的作用 , 還可促使葡萄汁中的酒石酸發(fā)生沉淀 ；果膠酶在飼料工業(yè)中的應用主要有：1 、果膠酶與纖維素酶、半纖維素酶等配合使用 , 可降解植物細胞壁中果膠和纖維素等抗營養(yǎng)因子 , 促使淀粉、脂類、維生素和蛋白質(zhì)等釋放出來 , 從而提高了飼料的營養(yǎng)價值 ；2 、果膠酶可降低飼料的粘度 , 促進飼料在動物消化道內(nèi)的消化吸收。1.3.2項目產(chǎn)品的市場容量隨著人們的生活水平不斷提高，人們對營養(yǎng)品性質(zhì)的酒類需求越來越大，養(yǎng)殖業(yè)急速發(fā)展，飼料添加劑的需求必然會急劇上升；果膠酶在麻紡業(yè)的用途不斷

11、拓寬，勢必需求量越來越大。根據(jù)市場分析我國每年需用果膠酶大上千噸。71.3.3項目產(chǎn)品的競爭力與市場風險分析本廠生產(chǎn)的果膠酶所需原料成分簡單，成本低廉，且酶活性能達到食品工業(yè)的生產(chǎn)要求，有明顯的價格優(yōu)勢，足以在同類產(chǎn)品的競爭中贏得市場，取得消費者青睞。單純生產(chǎn)型的企業(yè)，規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)品的市場覆蓋率低，導致企業(yè)對市場的調(diào)控能力普遍較弱，使企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、新產(chǎn)品開發(fā)，生產(chǎn)設(shè)備更新、市場開拓等方面力量不足，嚴重制約了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，企業(yè)只有建立自己的果膠酶應用研究中心，并不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模，改進生產(chǎn)工藝，才能盡最大可能的降低市場風險。1.4產(chǎn)品方案及規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模：擬建設(shè)年產(chǎn)300噸的果膠酶生

12、產(chǎn)線，并建立自己的果膠酶應用研究中心。根據(jù)市場及投資融資情況再上一條300噸的生產(chǎn)線，最終形成600噸的企業(yè)規(guī)模，力爭打入國際市場。注冊資金:10 000萬元經(jīng)濟效益分析: 以年產(chǎn)5噸果膠酶規(guī)模計，生產(chǎn)成本15萬元/噸，售價35萬元/噸，年利稅可達100萬元。這還不包括政府對本企業(yè)的優(yōu)惠政策形成的效益。1.5工藝技術(shù)簡介1）果膠酶生產(chǎn)的工藝流程3： 斜面菌種一一搖瓶種子培養(yǎng)一一種子罐擴大培養(yǎng)一一發(fā)酵罐發(fā)酵一一發(fā)酵液一一壓濾一一超濾濃縮一一沉淀一一干燥一一粉碎一一成品 2）菌體處理1：菌體殘渣烘干磨粉粗酶制劑1.6主要原料、燃料、動力的供應生產(chǎn)占用的原料資源主要是農(nóng)產(chǎn)品，包括馬鈴薯、麩皮。至于蘋

13、果渣，可以購買果汁生產(chǎn)企業(yè)的。葡萄糖和瓊脂都比較容易購買且價格低廉。目前國家正大力發(fā)展新農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)村和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必將使原料來源更為充足。隨著鐵路、高速公路、國道等交通設(shè)施的不斷建設(shè)，原料燃料的運輸更為方便快捷。水：該廠的水源主要是自采地下水、市自來水和循環(huán)水。水的復用率為71左右，可以自行采水，以保證水源供應能滿足需要。電：電是生產(chǎn)的主要動力。電力主要由十里泉發(fā)電廠、嶧城發(fā)電廠供應。同時，工廠配備小型發(fā)電機組，以備不時之需。蒸汽：工廠內(nèi)自建鍋爐房進行蒸汽供應。燃料：棗莊煤礦資源豐富為其提供便利能源1.7建廠條件和廠址初步方案滕州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該區(qū)建成了“五縱五橫”的路網(wǎng)格局，基本實現(xiàn)了區(qū)內(nèi)道

14、路、給水、排水、電力、電信、供熱、煤氣的“七通一平”，完全滿足項目落地、建設(shè)、投產(chǎn)的條件要求。規(guī)劃占地面積200畝，項目基建包括生產(chǎn)用廠房(果膠酶生產(chǎn)線所屬的菌種室、中試車間，發(fā)酵、及分離提取工藝裝置用房、配電用房、成品庫房)，研發(fā)部門，辦公用房，污水處理設(shè)施用房，深井水等等。廠區(qū)內(nèi)道路及下水管路、綠化規(guī)劃建設(shè)。1.8公用工程和輔助工程的初步方案本工廠建設(shè)有職工宿舍樓一座，辦公樓一座，衛(wèi)生室一間，職工體育場6000，職工浴室。初步打算共占地8000。1.9三廢處理與環(huán)境保護本廠的主要副產(chǎn)品為黑曲霉菌體殘渣，菌體殘渣經(jīng)烘干磨粉后可制成粗酶制劑。粗酶制劑可與纖維素酶、半纖維素酶等配合用于飼料加工業(yè)

15、。生產(chǎn)車間的玻璃全部使用隔音玻璃，以消除噪音污染；生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水采用活性污泥法處理，使排放廢水的水質(zhì)達到國家有關(guān)發(fā)酵企業(yè)排放廢水水質(zhì)的要求。為了貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，嚴格執(zhí)行國家關(guān)于工廠環(huán)境的建廠標準，為達到國家建廠標準，本公司環(huán)境設(shè)計將執(zhí)行如下標準：環(huán)境空氣質(zhì)量標準 gb5059-1996 大氣污染物綜合排放標準 gb16297-1996地面水環(huán)境質(zhì)量標準 gb3838-1996污水綜合排放標準 gb8978-1996工業(yè)企業(yè)長界噪聲標準 gb12348-19901.10工廠組織與勞動定員總?cè)藛T195人：生產(chǎn)人員120人 (共三個班每班40人 ，實行三八制) 非生產(chǎn)人員 75人（總裁1人 經(jīng)理

16、3人 技術(shù)人員40人 服務人員31人）1.11 項目實施初步規(guī)劃項目工期25個月，進度安排如下： 2008年 5月 項目設(shè)計 2008年 6-7月 進行廠址選擇和工程勘測 2008年 7-8月 完成工藝設(shè)計并籌集資金 2008年 8-12月 利用籌集資金進行土地工程并考察定購設(shè)備 2009年 3-11月 資金到位，土建完工，設(shè)備到位安裝并購進原料2009年12月-2010年5月 設(shè)備安裝并調(diào)試 2010年6月 項目完成并投產(chǎn)1.12投資項目估算與資金籌集方案投資項目估算：土地投資、基建生產(chǎn)廠房、倉庫及辦公用房投資2500萬元，環(huán)保工程投資1000萬元，鋪底流動資金4000萬元。生產(chǎn)成本投入25

17、00萬元，總投資10000萬元。資金籌集方案：申請銀行貸款：2000萬元 合資：8000萬元1.13經(jīng)濟效益和社會效益的初估本產(chǎn)品屬于生物工程制品，其原料主要來自農(nóng)產(chǎn)品，發(fā)酵工藝簡單，市場前景廣闊具有巨大的潛在經(jīng)濟效益。本廠的建成有助于改善國內(nèi)酶生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀，增加周邊地區(qū)的就業(yè)機會，提高人們的經(jīng)濟收入，改善人們的生活水平，推動地方經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。1.14結(jié)論與建議本項目建成，將是山東、河南、江蘇、安徽等地區(qū)酶制劑行業(yè)的又一重大突破，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。項目具有投資回收期短，前景廣闊等特點，是當前投資實業(yè)的理想選擇。根據(jù)目前宏觀發(fā)展形勢，生物能源作為重要的能源補充，將對

18、國民經(jīng)濟產(chǎn)生重大影響，飼料用酶生產(chǎn)也是國家重點扶持的生物技術(shù)項目。因此建議對本項目采用雙向?qū)嵤┑姆桨?，一方面實施精致酶的生產(chǎn)和銷售工作，同時下大力氣抓飼料用酶的機遇，進入國家指定生產(chǎn)企業(yè)行列，使企業(yè)得到飛躍和發(fā)展！2.廠址選擇2.1廠址報告書2.1.1選址目的進行年產(chǎn)300噸果膠酶生產(chǎn)2.1.2選址依據(jù)1.有果膠酶生產(chǎn)許可證（產(chǎn)品標準：qb 1502-1992），能按照國家規(guī)定組織生產(chǎn)。2.有基本的生產(chǎn)及技術(shù)力量保證3.嚴格執(zhí)行國家規(guī)定的環(huán)保相關(guān)法規(guī)，符合環(huán)保要求，“三廢”治理與項目建設(shè)“三同時”。4.嚴格執(zhí)行國家有關(guān)“勞動安全衛(wèi)生”規(guī)定，確保安全生產(chǎn)。2.2主要技術(shù)指標2.2.1全廠占地面積

19、8000平方米2.2.2全廠建筑規(guī)劃廠房(果膠酶生產(chǎn)線所屬的菌種室、中試車間，發(fā)酵、及分離提取工藝裝置用房、配電用房、成品庫房)，倉庫用房，辦公用房，污水處理設(shè)施用房，深井水等等。廠區(qū)內(nèi)道路及下水管路、綠化規(guī)劃建設(shè)。2.2.3全廠職工計劃總?cè)藬?shù)195人2.2.4用水量（一噸產(chǎn)品用量）401.5噸2.2.5蒸汽：（一噸產(chǎn)品用量）4.9噸2.2.6電力：（一噸產(chǎn)品用量）57335kwh2.3廠址條件2.3.1地理位置及廠址環(huán)境 滕州市位于山東省南部，京滬鐵路的中段，地理坐標為：北緯3450-3517,東經(jīng)11648-11723。滕州市古稱“善國”，所以是“和氣之都”。作為優(yōu)秀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，生產(chǎn)多種

20、多樣的農(nóng)作物，有“中國商品糧生產(chǎn)基地”和“無公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)示范基地”、“中國馬鈴薯之鄉(xiāng)”的稱號。在滕州周邊地區(qū)有數(shù)家中國知名飲料企業(yè)（山東臨沂百益飲料公司、臨沂市康發(fā)食品飲料有限公司、菏澤巨鑫源食品有限公司），這些企業(yè)為果膠酶的生產(chǎn)提供了豐富的蘋果渣資源，而且生產(chǎn)的果膠酶可直接銷往上述企業(yè)，降低的運輸成本。開發(fā)區(qū)現(xiàn)已累計投入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金6.9億元，建成了“五縱五橫”的路網(wǎng)格局，基本實現(xiàn)了區(qū)內(nèi)道路、給水、排水、電力、電信、供熱、煤氣的“七通一平”，完全滿足項目落地、建設(shè)、投產(chǎn)的條件要求。開發(fā)區(qū)內(nèi)還建有較高規(guī)格的醫(yī)院、學校、賓館等配套服務設(shè)施。2.3.2廠址地區(qū)氣象 滕州地處暖溫帶半濕潤地區(qū)南部

21、，季風型大陸性氣候明顯，大陸度為66.4%。四季分明，雨量充沛，光照充足。年均日照2383小時，歷年平均氣溫13.6，最熱月為7月，平均氣溫26.9；最冷月為1月，平均氣溫-1.8。全年平均年降水量773.1毫米，年降水量最高為1245.8毫米（1964年），最低為388.9毫米（1981年）。年平均降水日為81.天,平均降雪日數(shù)7天。氣壓平均為1007.1百帕。年平均風速2.8米/秒，主導風向為東南風，頻率為12%。2.3.3交通運輸情況 滕州市自古就有“九省通衢”之稱，作為南北交通要地和樞紐，非常出名，地處江蘇省、山東省、河南省、安徽省四省交界處的淮海經(jīng)濟區(qū)中心位置。另外，104國道,京福

22、高速公路,京滬鐵路,京滬高速鐵路和京杭大運河貫穿南北，形成了高速公路、鐵路、水路等立體交通網(wǎng)絡，這是引以為自豪的，特別是已開工建設(shè)的北京至上海的高速鐵路竣工后到北京和上海各僅需個小時。開發(fā)區(qū)位于滕州市城區(qū)南部和西部，分布于京滬鐵路、104國道兩側(cè)。2.3.4燃料情況 滕州是全國有名的能源基地，境內(nèi)探明礦產(chǎn)資源30余種，其中煤炭地質(zhì)儲量49億噸，年生產(chǎn)能力3000萬噸，是全國重點煤炭開發(fā)基地。2.3.5供電情況 滕州市內(nèi)有兩大發(fā)電廠，分別為山國電南定熱電廠（煙氣脫硫265mw機組），滕州新源熱電公司（煙氣脫硫 133mw、1135mw機組）。另外，在棗莊市市中區(qū)還有山國電十里泉發(fā)電廠（煙氣脫硫

23、5125mw、2300mw機組）。2.3.6供水情況滕州水資源豐富，地下水綜合補給量3.21億立方米，總儲量6.5億立方米，地下水可利用量2.55億立方米，是我國北方的富水區(qū)。滕州境內(nèi)河流屬淮河流域、京杭大運河水系，大都發(fā)源于市東、北部的山丘地帶，由東北流向西南，注入微山湖。2.3.7供汽情況廠內(nèi)可由厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)穩(wěn)壓氣罩，通過導氣管經(jīng)過汽水分離罐、阻火器、水封罐進入鍋爐，由鍋爐產(chǎn)生蒸汽。3.總平面布局3.1 廠區(qū)規(guī)劃3.1.1工廠總面積80003.1.2建筑總面積6000 3.1.3生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)車間建筑面積27403.1.4行政及生活設(shè)施建筑面積22763.1.5綠化面積10003.

24、2總平面設(shè)計3.2.1平面設(shè)計原則設(shè)計遵循的原則是：工藝流程暢通、管道配置合理并且操作方便。我公司在車間布置平面設(shè)計時考慮以下問題：發(fā)酵罐東西向軸距考慮發(fā)酵罐基礎(chǔ)與廠房柱基礎(chǔ)，不得互相影響。發(fā)酵罐靠中間柱布置，人員背光操作；接種管道應盡量短并易于消毒?；炇?、霉菌室、菌種室靠近小罐側(cè)，以減少震動對分析儀器的影響；菌種室、霉菌室內(nèi)設(shè)有搖瓶室、恒溫室、無菌室，相應配套人員及物料凈化設(shè)施應參照生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范要求進行設(shè)計。我公司生產(chǎn)車間設(shè)計平面布置為：發(fā)酵罐安裝于一層地面，穿過二層、三層樓板，以三層為操作面；二層主要布置化驗室，更衣室，配電室及發(fā)酵罐。一層主要布置配料室、原輔料貯存、變壓器室、空調(diào)機

25、房、補料消毒罐及其他功能房間。3.2.2總平面布置圖 見圖紙附圖（1）3.2.3車間平面布置圖2見圖紙附圖（2）車間布置設(shè)計是設(shè)計中的重要組成部分，它關(guān)系著整個車間的命運。及時有了先進的生產(chǎn)工藝流程及正確的設(shè)備選型。一個優(yōu)良的車間設(shè)計的應該是，技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、節(jié)省投資、操作維修方便、設(shè)備排列簡潔、緊湊、整齊、美觀。1.生產(chǎn)車間工藝設(shè)計生產(chǎn)車間工藝布置應根據(jù)以下原則：（1）設(shè)備布置要盡量按工藝流程的順序安排，但有些特殊設(shè)備可按相同類型設(shè)備適當集中。（2）在進行生產(chǎn)車間設(shè)備布置時，要考慮導進行多品種生產(chǎn)的可能，以便靈活調(diào)動設(shè)備，并留有相當?shù)挠嗟兀员愀鼡Q設(shè)備。同時，還應注意設(shè)備相互間的間距和設(shè)

26、備與建筑物的安全維修距離，既要保證操作方便，又要保證維修裝拆和清潔衛(wèi)生的方便。（3）生產(chǎn)車間與其它車間的各工序要相互配合，保證各物料運輸通暢，避免重復往返。要盡可能利用生產(chǎn)車間的空間運輸；合理安排生產(chǎn)車間各種廢料的排出，人員進出要和物料進出分開。人流通道、物流通道、包裝材料通道要流暢，盡量避免交叉、往復、污染。（4）必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護。（5）應注意車間的采光、通風、采暖、降溫等設(shè)施。（6）可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能設(shè)在室外，上面可加蓋簡易棚。（7）要對生產(chǎn)輔助用房或空間留有充分的面積。根據(jù)以上原則，設(shè)計本度淀粉酶生產(chǎn)車間總占地面積約1320m3,車間高度6.5m，其中包括原料暫存間、成

27、品暫存間、配電室等輔助車間。車間平面布置圖見附圖三。2.生產(chǎn)車間非工藝設(shè)計（1）門生產(chǎn)車間的門，應設(shè)置防蠅、防蟲的裝置，如水幕、風幕、暗道或飛蟲控制器。（2）排汽對產(chǎn)生水蒸氣的設(shè)備需進行機械通風，可在設(shè)備附近或設(shè)備上部的屋頂開孔，用軸流風機在屋頂上直接進行排汽。（3）采光車間高度6.5m，側(cè)窗的采光面積足以達到一定的采光系數(shù)，所以不需在屋頂上開天窗。（4）地坪生產(chǎn)車間設(shè)有明溝排水，將生產(chǎn)車間的廢水和腐蝕性介質(zhì)排除。車間地坪采用石板地坪，其優(yōu)點是能耐腐蝕，不起灰。4.生產(chǎn)工藝設(shè)計4.1工藝流程的選擇原則所選擇的工藝流程必須保證能達到所規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過程較為簡潔，管理方便，根據(jù)職工的技術(shù)水平

28、，能順利完成連續(xù)生產(chǎn)過程和要求，容易配備服務于流程的自動控制設(shè)備，使生產(chǎn)原料盡可能的簡單。一般的工藝流程應該滿足一下原則：（1） 保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標準，外銷產(chǎn)品還要滿足銷售地區(qū)的質(zhì)量要求。（2） 要采用成熟的、先進的技術(shù)和設(shè)備。努力提高原料利用率與勞動生產(chǎn)率，降低水、電、汽等能量消耗，降低生產(chǎn)成本，是工廠建成后迅速投產(chǎn)，在短時間內(nèi)達到設(shè)計生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量要求，并做到生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠。（3） 盡量減少三廢排放，有晚上的三廢處理措施，以減少或消除對環(huán)境的污染，并做好三廢的回收和綜合利用。（4） 確保安全生產(chǎn)，保證人身安全和設(shè)備的正常運行。（5） 生產(chǎn)過程盡量實現(xiàn)機械化和自動化，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、

29、高產(chǎn)。4.2生產(chǎn)工藝特點(1)原料可直接由發(fā)酵罐頂部通過管道運送到發(fā)酵罐內(nèi)，通過攪拌使原料混勻，降低了原料輸送的難度，減化了工藝，節(jié)省了設(shè)備，同時也降低了成本，減少了建筑用地與用電量。(2)采用循環(huán)水冷卻實消后的發(fā)酵液，降低了水的消耗，又降低了工人的勞動強度。 (3)采用新型菌株發(fā)酵，即簡化了發(fā)酵原料又縮短了發(fā)酵周期。 (4)自控儀表采用dcs(分散控制集中管理系統(tǒng))自控系統(tǒng)進行控制。控制系統(tǒng)主要針對生產(chǎn)過程的溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)進行顯示、記錄、報警和調(diào)節(jié)。(5)生產(chǎn)后的菌株經(jīng)氣流干燥后可用于粗酶制劑的生產(chǎn)，用于飼料加工業(yè)，減少了污染與資源的浪費。 (6)產(chǎn)品采用噴霧干燥既保證了產(chǎn)品的

30、質(zhì)量，又滿足了生產(chǎn)的要求。(7)多數(shù)果膠酶的作用最適溫度為45551；表明可在常溫下保藏果膠酶無需制冷設(shè)備，降低了保藏的難度與費用。4.3工藝流程的確定34.3.1工藝流程 斜面菌種 發(fā)酵原料 搖瓶培養(yǎng) 調(diào)ph5.5 一級種子罐 實消滅菌 二級種子罐 冷卻接種 發(fā)酵 壓濾 料渣 酶液 烘干 超濾 粉碎 沉淀 粗酶制劑 干燥 飼料工業(yè) 食品工業(yè)用酶4.3.2生產(chǎn)線擬建設(shè)年產(chǎn)300噸的果膠酶生產(chǎn)線，根據(jù)市場及投資融資情況再上一條300噸的生產(chǎn)線，最終形成600噸的企業(yè)規(guī)模。4.3.3生產(chǎn)線的自動化程度高效、連續(xù)的自動化生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝實現(xiàn)在線監(jiān)控。4.3.4生產(chǎn)操作要點1.斜面培養(yǎng)。黑曲霉cp-8

31、5211系由母株cp-831用ntd誘變所得的突變株，保存于pda斜面培養(yǎng)基。2.種子制備。以500l發(fā)酵罐為例，與2830，通風（1012h為0.3vvm，12h后為1.0vvm），攪拌培養(yǎng)菌體鏡檢粗壯呈網(wǎng)絡狀，即可轉(zhuǎn)入發(fā)酵。3.發(fā)酵。以3000夾套型不銹鋼發(fā)酵罐（高2.8m，直徑1.05m，燕尾式葉輪一檔，攪拌器電機5.5kw，罐壁有擋板4塊）為例。進行培養(yǎng)基殺菌，冷卻到2830，接入500l罐種子，在罐壓0.080.12mpa，通風（024為0.8vvm，24到結(jié)束為1.2vvm），攪拌（270r/min）培養(yǎng)55h,果膠酶活力達600u/ml。4.后處理。將發(fā)酵液用壓濾機壓濾除渣，由1

32、.63m3發(fā)酵液得濾液1.48m3。經(jīng)超濾濃縮到144l（10.3倍），酶活力由581u/ml（7.23倍），加入酒精沉淀酶，干燥，粉碎，得到活力92629u/g的酶粉4.95kg。各步回收率如表4-4所示：表4-4 果膠酶提純的工序酶的回收率操作工序回收率壓濾89%超濾85.3%干燥71%總收率55%5.物料及能量衡算5.1物料衡算5.1.1全廠總物料衡算主要內(nèi)容31）原料消耗的計算，主要原料為麩皮、（nh4）2so4和蘋果渣，其他原料有馬鈴薯、葡萄糖、瓊脂等。2）成品，副產(chǎn)品及廢水計算。5.1.2工藝技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （1） 生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)300噸果膠酶 （2）生產(chǎn)方法：液體深層發(fā)酵法

33、（3）生產(chǎn)天數(shù)：300天/年（4）果膠酶日產(chǎn)量：1.04噸（5）果膠酶年產(chǎn)量：312噸（6）副產(chǎn)品年產(chǎn)量：1440噸（7）產(chǎn)品質(zhì)量：果膠酶活力 92629u/g5.1.3原料消耗計算（1）年理論消耗麩皮量 8607023002016（噸）（2）年理論消耗（nh4）2so4量 8607023002016（噸） 年理論消耗蘋果渣量 8607013001008（噸） 8 - 每天放罐數(shù) 60 - 發(fā)酵罐體積/m3 70 - 裝料系數(shù) 2 - 麩皮/（nh4）2so4的質(zhì)量體積分數(shù) 1 - 蘋果渣的質(zhì)量體積分數(shù)/ /l 300 - 一年生產(chǎn)天數(shù)5.1.4副產(chǎn)品產(chǎn)量計算粗酶制劑年產(chǎn)量：320.15300

34、1440 （噸）32 - 濾渣體積m3/d0.15 - 每立方米濾渣經(jīng)烘干所得產(chǎn)品質(zhì)量 300 - 一年生產(chǎn)天數(shù)5.1.5廢液產(chǎn)生量 由于發(fā)酵液經(jīng)超濾后需加入酒精進行沉淀，因此把廢液的計算分為兩部分：（1）發(fā)酵結(jié)束到超濾結(jié)束產(chǎn)生的廢液量 607090（185）830013608 （m3） 這部分廢液需經(jīng)活性污泥法處理達到標準后才能進行排放。（2）加入乙醇沉淀到產(chǎn)品生成所產(chǎn)生的廢液量607090855（1-1）83003.8105 m3 這部分廢液中乙醇含量高達80，可經(jīng)蒸餾后再次利用。 60 - 發(fā)酵罐體積/m3 70 - 裝料系數(shù) 90 - 壓濾收率 85 - 超濾收率 5 - 乙醇加入后體

35、積增大倍數(shù) 1 - 沉淀生成百分比8 - 每天放罐數(shù) 300 - 一年生產(chǎn)天數(shù)5.2熱量衡算5.2.1發(fā)酵罐滅菌用蒸汽每個75 m3的發(fā)酵罐滅一次菌大約需2噸,種子罐滅一次菌大約需1.6噸,每天有8個發(fā)酵罐和2個種子罐用于生產(chǎn),則一年中用于發(fā)酵罐滅菌需用蒸汽量為:(28+1.62)300=5760t5.2.2干燥用蒸汽干燥器（噴霧干燥器、氣流干燥器）每小時耗氣量大約為：1620kg/h,每天工作2小時；則一年耗氣量為:162032300/1000=1458t取暖及其它用蒸汽為:3800t蒸汽的價格為:100元/t,則一年蒸汽花費為(1458+3800+5760)100 =1.1106元5.3水

36、平衡5.3.1發(fā)酵耗水 8609570319.2 t/d 8 - 每天放罐數(shù) 60 - 發(fā)酵罐體積/m3 70 - 裝料系數(shù) 95 - 水的質(zhì)量體積分數(shù)5.3.2 洗罐用水 每個發(fā)酵罐（包括種子罐）洗滌用水按5噸算： 51050 t/d5.3.3 冷卻用水每罐每發(fā)酵一次用水3噸，時間為55小時 3/55241013 t/d5.3.4 過濾機用水量 每臺每次4噸每天工作4小時共2臺 424=32 t/d5.3.5其他用水量 4 t/d5.3.6總用水量319.2+50+13+32+4=434.2 t/d平均每噸果膠酶用水量434.2/1.04 =417.5 t/d滕州市工業(yè)用水價格為2.85元/

37、t,所以一年用水花費為417.52.85300=356962.5元5.4耗電量計算5.4.1發(fā)酵罐 發(fā)酵罐攪拌過程中總功率為110kw,每天有十六個罐工作： 1101624=42240 kwh5.4.2種子罐種子罐攪拌過程中總功率為90kw，每天有十六個罐工作：90424=8640 kwh5.4.3提取耗電量（1）板框過濾機 功率4kw 每天工作時間6h 共3臺 耗電量463=72 kwh（2）超濾裝置 功率3kw每天工作時間15h 共1臺 耗電量1531=45 kwh（3）噴霧干燥塔 功率5kw每天工作時間時間2.5h 共1臺 耗電量52.51=12.5 kwh（4）氣流干燥裝置 功率7kw

38、每天工作時間時間3h共1臺耗電量731=21kwh（5）蒸餾裝置 功率3kw每天工作時間時間24h 共1臺 耗電量3241=72kwh（6）粉碎機 功率7.5kw每天工作時間時間6h 共1臺 耗電量7.561=45kwh（7）蠕動泵 功率7.5kw每天工作時間時間10h 共1臺 耗電量7.5101=75kwh（8）離心泵 功率10.05kw每天工作時間時間2h 共10臺 耗電量10.05210=201kwh除以上幾個設(shè)備外，生產(chǎn)中其他設(shè)備用電較少些，每天用電約6000 kwh,非生產(chǎn)生活及其他用電為5000 kwh,滕州市工業(yè)用電每度約0.7元,則全年總用電量為1.87107kwh，則本公司一

39、年所需電費約為1.871070.7元=1.3107元6.設(shè)備選型基本參數(shù)： 果膠酶生產(chǎn)周期為3d，提取總收率為55%，全年生產(chǎn)天數(shù)為300d，產(chǎn)品規(guī)格為92629u/g，年產(chǎn)量為300t。 6.1發(fā)酵設(shè)備的確定6.1.1.發(fā)酵罐數(shù)的確定發(fā)酵罐體積為60m3，裝料系數(shù)為70% ，每立方米發(fā)酵液產(chǎn)酶量約為3 kg。則每個發(fā)酵罐產(chǎn)酶量（以產(chǎn)品計）6070%3=126kg每天產(chǎn)酶量為1000，則每天需要發(fā)酵罐個數(shù)為1000/1268（個）產(chǎn)品生產(chǎn)周期約為三天，則所需的發(fā)酵罐個數(shù)為 83=24（個） ,再加2個備用罐,總共需要26個發(fā)酵罐6.1.2.種子罐數(shù)的確定二級種子罐體積為：30m3,一級種子罐體

40、積為10m3,接種量均:16%,裝料系數(shù)為70%,則每天需(86070%16%)/(3070%)3個二級種子罐，發(fā)酵周期為2天,則需二級種子罐數(shù)為23=6個,再加一個備用罐,共需要7個二級種子罐，一級種子罐與二級種子罐采用一對一的接種方式，即需要7個一級種子罐。6.1.3.發(fā)酵設(shè)備的選型綜上所述共需26個60m3發(fā)酵罐，7個10m3一級種子罐，7個30m3的二級種子罐。采用萊州市精細化工機械設(shè)備廠的發(fā)酵罐和種子罐。其性能參數(shù)如下：表6-1 發(fā)酵設(shè)備性能參數(shù)公稱體積m3筒體直徑dg(mm)筒體高度h(mm)換熱面積m2攪拌軸轉(zhuǎn)速r.p.m攪拌軸功率kw1018003200121507.53024

41、00660034180456030003200800065160656.2生產(chǎn)設(shè)備的確定6.2.1板框過濾機經(jīng)發(fā)酵后的果膠酶分布較集中，但含水量較大，故需用板框過濾機過濾，以除去大部分水分。由以上計算可知，每天處理量約為336m3，則需生產(chǎn)能力為336m3/6h=56t/h,則需選6個bas-16-40的板框過濾機，其生產(chǎn)能力為812t/h。其特點為：該濾器具有濾液損耗少，流通量大，操作簡單，拆裝方便，易清洗等優(yōu)點。濾板采用平面螺紋形狀，光滑平整，使濾材(濾布、濾紙、濾膜)不易破損，延長了濾材使用壽命。采用溫州市東頂機械制造有限公司的板框過濾機，其基本參數(shù)如下：表6-2 板框過濾機性能參數(shù)型號

42、過濾面積m2過濾能力t/h濾板數(shù)塊板外尺寸mm電機功率(kw)bas-16-4002.0812164004002.26.2.2超濾裝置3采用淺道系統(tǒng)超濾裝置，該裝置適合于酶等大分子混合物的分離，以及細菌、病毒、熱原的濾除，也用于酶液的濃縮、脫鹽。此裝置需要和蠕動泵搭配使用。6.2.3沉淀裝置2采用對流式沉淀裝置，該裝置易于實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，有機溶劑重復利用率高，產(chǎn)品沉淀速度快，收率高，且產(chǎn)品易于分離。6.2.4噴霧干燥機每天需處理沉淀量1442 m3，則需生產(chǎn)能力為1442m3/2.5h=577 m3/h,則需選1臺dlp500電動高速離心噴霧干燥機，其生產(chǎn)能力為500kg/h（水份最大蒸發(fā)量）

43、。其特點為：1、轉(zhuǎn)速高，振動小，霧滴均勻，干燥速度快，質(zhì)量好，產(chǎn)品成本低。2、噴頭無級調(diào)速，干燥物粒度的大小可根據(jù)物料特性選擇最佳轉(zhuǎn)速。3、無級調(diào)速，可調(diào)節(jié)噴霧距離，克服物料粘壁、粘頂?shù)默F(xiàn)象。4、無級調(diào)速，可適應不同特性物料的干燥，干燥范圍廣，設(shè)備投資少。采用江蘇靖江市天天(離心噴霧)干燥設(shè)備廠生產(chǎn)的噴霧干燥機，其基本性能參數(shù)如下：表6-3 噴霧干燥機的性能參數(shù)型號水份最大蒸發(fā)量kg/h電動噴頭轉(zhuǎn)速r/min噴霧盤直徑mm長寬高m熱源dlp50050010800-130002408.66.59.1電、蒸汽6.2.5氣流干燥裝置 每天需處理濾渣量32m3，每天工作3小時，則需生產(chǎn)能力為32m3/

44、3h=10.6 m3/h,則需選1臺mqg-2氣流干燥機，其生產(chǎn)能力為2t/h（以產(chǎn)量干淀粉計）。其特點為：1、由于工作時全套裝置處于負壓狀態(tài)，生產(chǎn)場地無粉塵污染。2、裝機容量為同類產(chǎn)品的60%，蒸汽耗用量低于國外同類產(chǎn)品，該機為節(jié)能型產(chǎn)品。3、本機配有水分控制儀。并通過調(diào)速電機控制進料量，嚴格控制干品的水分，產(chǎn)品質(zhì)量高。4、結(jié)構(gòu)簡單，操作、維修簡便。 5、引進吸收原西德技術(shù)。 應用范圍： 本設(shè)備廣泛應用于食品、化工、醫(yī)藥、建材等行業(yè)的粉狀、小顆粒狀物料的干燥，特別適用于熱敏性物料的干燥。采用宜興市和橋汽流干燥機廠的氣流干燥機，其基本性能參數(shù)如下：表6-4 氣流干燥機的性能參數(shù)規(guī)格型號進機濕物

45、料（含水率%）成品物料（含水率%）產(chǎn)量 噸/小時（以干淀粉計）蒸汽耗用量 kg蒸汽/kg水mqg-240121421.82.06.2.6酒精回收塔酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷卻器、緩；中罐、高位貯罐六個部件組成，可用于制藥、食品、化工等行業(yè)的稀酒精回收。本設(shè)備與物料接觸部分均采用1cr18ni9ti不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性能，經(jīng)久耐用，符合藥品衛(wèi)生要求。此回收塔與對流沉淀裝置配套使用，則需選1臺jh800酒精回收塔，其回收能力為720780kg/h，即能滿足生產(chǎn)要求。采用無錫興盛藥化工程設(shè)備廠的酒精回收塔，其技術(shù)參數(shù)如下：表6-5酒精回收塔性能參數(shù)型號塔釜容積 l塔身高度 mm回收能力

46、 kg/h回收濃度%填料形式jh80030007500750-78090不銹鋼波紋網(wǎng)孔填料6.2.7蠕動泵蠕動泵廣泛應用于食品、化工、釀酒、制藥、生物、醫(yī)學以及造紙、陶瓷、建筑、采礦、廢水及廢物處理等行業(yè)。品質(zhì)特點：1、免除污染：流體完全管內(nèi)輸送，泵和流體都不受污染，不破壞流體組織，是泵送生物化學，醫(yī)藥制品及粘性、腐蝕性、流體的理想設(shè)備。2、 計量精準：低脈沖泵滿足流體高精度設(shè)計的要求。3、控制優(yōu)秀：可進行手動、模擬、晶體邏輯電路或數(shù)字化控制。泵頭設(shè)計防止倒流、虹吸，并具有自吸、雙向及干運動能力。4、易于維修：改變輸送流體只需幾分鐘清洗或更換軟管即可實現(xiàn)。沒有閥及密封元件，切實節(jié)省因堵塞、腐蝕

47、、密封泄露等引起的費用。流體與空氣隔絕，有效的避免了流體的氧化性。蠕動泵用于超濾后料液的輸送，選用一臺rdb30的蠕動泵即能滿足生產(chǎn)要求。采用泰山集團泰安市普瑞特機械制造有限公司的蠕動泵，其性能參數(shù)如下：表6-6 蠕動泵的性能參數(shù)型號容積m3/h功率kw連接管口dn重量kgrdb300.6-307.51006206.2.8粉碎機每天需粉碎粗酶制劑4.8t，每天工作6小時，則需一臺sc-40b型萬能粉碎機，其生產(chǎn)能力為200-800kg/h。其特點：結(jié)構(gòu)簡單、堅固、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、粉碎效果好，被粉碎物可直接由主機磨腔中排出、粒度大小通過更換不同孔徑的篩網(wǎng)獲得，另外該機為不銹鋼制作。采用江陰市雙誠藥化機

48、械有限公司的粉碎機，其性能參數(shù)：表6-7 粉碎機性能參數(shù)型號生產(chǎn)能力(kg/h)進料粒度(mm)粉碎細度(目)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)電機功率(kw)外形尺寸(mm)長寬高40b型200-800512-12034007.555060014506.2.9包裝機該罐裝自動充填包裝機能完成喂罐、計量、充填、稱重選別等工作。可與其它設(shè)備配套組成整套罐裝流水線，適用于包裝那些易流動或流動性極差的粉粒狀物料。特點為使用罐或瓶狀容器包裝，配置自動喂罐系統(tǒng)，可實現(xiàn)無瓶、罐瓶不罐裝整機外表除電機、機頭外其余均為不銹鋼制成。懸掛式料箱，裝卸無需工具，可方便清洗采用高速反應離合制動器控制螺旋，具有精度高、速度快、扭矩大、壽命長等優(yōu)點。具有重量超差報警、通過剔除裝置自動把不合格產(chǎn)品剔除，以保證流水線上每個產(chǎn)品都合格，省支后道工序中的分選機。更換螺旋附件，能夠適應超細粉到小顆粒等多種物料。托罐和吸塵裝置可使在充填時充填口與容器口保持密封，防止粉塵污染環(huán)境。其基本參數(shù)如下：表6-8