生物工廠設(shè)計(jì)概論-復(fù)習(xí)題(共13頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物工廠設(shè)計(jì)概論緒論1. 課程的目的：培養(yǎng)學(xué)生具備工廠工藝設(shè)計(jì)的能力，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成工程師的綜合性基本訓(xùn)練。2. 總(整)體設(shè)計(jì)：凡是設(shè)計(jì)范圍涉及到整個(gè)工業(yè)企業(yè)的，稱總體設(shè)計(jì)。發(fā)酵工廠的總體設(shè)計(jì)有總平面、工藝、供排水、供電、供汽、土木建筑等設(shè)計(jì)以及有關(guān)廠址選擇、生產(chǎn)檢測(cè)與控制儀表、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)組織與勞動(dòng)定員、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與概算等內(nèi)容。3. 局部設(shè)計(jì)：凡是設(shè)計(jì)的范圍不涉及整個(gè)工業(yè)企業(yè)的全部?jī)?nèi)容，而只是其中的某些部分，甚至于某一個(gè)部分或某一個(gè)設(shè)備，稱局部設(shè)計(jì)。新建廠的設(shè)計(jì)一般屬于總體設(shè)計(jì)，擴(kuò)建廠的設(shè)計(jì)一般屬于局部設(shè)計(jì)者居多。 4. 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的主要依據(jù)(1)

2、可行性研究報(bào)告以及設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書。(2)項(xiàng)目工程師或項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人下達(dá)的設(shè)計(jì)工作提綱和總工程師作出的技術(shù)決定。 (3)如采用新原料品種、新技術(shù)和新設(shè)備時(shí)，必須在技術(shù)上有切實(shí)把握并且依據(jù)了正式的試驗(yàn)研究報(bào)告和技術(shù)鑒定書，經(jīng)設(shè)計(jì)單位領(lǐng)導(dǎo)核準(zhǔn)后方可作為設(shè)計(jì)依據(jù)。5. 內(nèi)容和深度：按初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段有不同的內(nèi)容和深度 第一章 基本建設(shè)程序1. 基本建設(shè)程序的內(nèi)容(1)建設(shè)前期階段 工作內(nèi)容包括：項(xiàng)目申報(bào)階段、初步設(shè)計(jì)階段工作程序?yàn)椋?了解) 一個(gè)工程項(xiàng)目從社會(huì)發(fā)展、工業(yè)布局、市場(chǎng)需求和地區(qū)、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告上報(bào)審批、備案初步設(shè)計(jì)、總概算工作初步設(shè)計(jì)圖紙、文件、總概算上報(bào)審批 (批準(zhǔn)后

3、，才能進(jìn)入第二階段建設(shè)期工作。)(2)建設(shè)期階段(3)交付使用期的工作程序2. 項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告的任務(wù) 項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告是設(shè)計(jì)工作的前奏，其任務(wù)是向國(guó)家、省、市有關(guān)主管部門直接申請(qǐng)工程項(xiàng)目，以期批準(zhǔn)立項(xiàng)，進(jìn)行廠址選擇調(diào)研工作及可行性研究工作。 對(duì)于大、中型工程項(xiàng)目國(guó)家有嚴(yán)格的管理規(guī)定，需要按程序報(bào)國(guó)家有關(guān)部門批準(zhǔn)。 對(duì)于小型工程項(xiàng)目，項(xiàng)目建議書由主管部門批準(zhǔn)，可按明確的設(shè)計(jì)方案，直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)程序得以簡(jiǎn)化。 3. 可行性研究的任務(wù)和意義 可行性研究，是按照批準(zhǔn)的項(xiàng)目建議書，由上級(jí)主管部門組織，也可委托咨詢或設(shè)計(jì)單位進(jìn)行。 任務(wù)是根據(jù)三級(jí)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃(包括國(guó)家、地區(qū)與行業(yè)的)要求，或根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)

4、的要求，對(duì)擬建(擴(kuò)、改建)工程項(xiàng)目的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和工程實(shí)施性，進(jìn)行全面調(diào)查、預(yù)測(cè)、分析和論證，作出是否合理可行的科學(xué)評(píng)價(jià)，最后，寫出可行性研究報(bào)告，為對(duì)項(xiàng)目作出決策提供可靠依據(jù)。 如若批準(zhǔn)立項(xiàng)，可行性研究報(bào)告中確定的設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)原則及其附屬的基礎(chǔ)資料，應(yīng)當(dāng)作為編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的主要依據(jù)。 4. 設(shè)計(jì)任務(wù)書是一個(gè)指令性文件，是確定基本建設(shè)項(xiàng)目，編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。 設(shè)計(jì)任務(wù)書是在可行性研究的基礎(chǔ)上編寫的。 5. 設(shè)計(jì)階段的劃分，一般按工程規(guī)模的大小、工程的重要性、技術(shù)的復(fù)雜性、設(shè)計(jì)條件的成熟程度以及設(shè)計(jì)水平的高低，總的可以分為三階段設(shè)計(jì)、兩階段設(shè)計(jì)和一階段設(shè)計(jì)三種情況。 三階段設(shè)計(jì)：初步設(shè)

5、計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)。對(duì)于新而復(fù)雜、規(guī)模特大或缺乏該種設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的大、中型工程，經(jīng)主管部門指定的才按三階段進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩階段設(shè)計(jì)：擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)(也簡(jiǎn)稱初步設(shè)計(jì))施工圖設(shè)計(jì)。我國(guó)目前大多數(shù)改建、擴(kuò)建和新建工程，都采用兩階段設(shè)計(jì)。一階段設(shè)計(jì)：施工圖設(shè)計(jì)。一般為小廠的新建或小規(guī)模的改、擴(kuò)建工程。 6. 初步設(shè)計(jì)是基本建設(shè)前期工作的組成部分，是實(shí)施工程建設(shè)的基本依據(jù)。7. 初步設(shè)計(jì)的依據(jù)是批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書及其附件可行性研究報(bào)告，以及可靠的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。8. 初步設(shè)計(jì)的目的是保證工程項(xiàng)目投產(chǎn)后，收到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。 9. 初步設(shè)計(jì)的成果是設(shè)計(jì)說(shuō)明書與設(shè)計(jì)圖紙。第六節(jié) 施工圖設(shè)計(jì)階段 (以下老師上課沒(méi)說(shuō)考)一

6、、施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容 QBJS34-2005輕工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定 1設(shè)計(jì)文件施工說(shuō)明書內(nèi)容： (1)如果對(duì)初步設(shè)計(jì)的某些內(nèi)容必須進(jìn)行修改時(shí)，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明修改的理由和原因。但有些主要內(nèi)容如生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、工藝流程、主要設(shè)備、建筑面積和標(biāo)準(zhǔn)、定員等等，須報(bào)請(qǐng)?jiān)瓉?lái)審批初步設(shè)計(jì)的機(jī)關(guān)批準(zhǔn)后才能據(jù)以修改。 (2)設(shè)備安裝和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及其注意事項(xiàng)。 (3)管道安裝和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及其注意事項(xiàng)。 2設(shè)計(jì)圖紙施工圖階段的圖紙包括： (1)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)詳圖； (2)生產(chǎn)設(shè)備布置安裝圖、管路布置安裝圖，比例都采用1:50，1:25；有些細(xì)部詳圖可采用1:10、1:5、1:2等比例，以便于施工安裝和制造

7、； (3)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造和安裝圖，按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制； (4)設(shè)備和電動(dòng)機(jī)明細(xì)表，施工、安裝、現(xiàn)場(chǎng)制作件材料匯總表； (5)其他為了設(shè)備訂貨和安裝的補(bǔ)充說(shuō)明和圖紙。 第二章 廠址選擇與工廠平面設(shè)計(jì) 1. 廠址選擇的重要性 (了解) 廠址選擇正確與否，不僅關(guān)系到建廠過(guò)程中能否以最省的投資費(fèi)用，按質(zhì)按量按期完成工廠設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)指標(biāo)，而且對(duì)投產(chǎn)后的長(zhǎng)期生產(chǎn)、技術(shù)管理和發(fā)展遠(yuǎn)景，都有著很大的影響，并同國(guó)家地區(qū)的工業(yè)布局和城市規(guī)劃有著密切的關(guān)系。 2. 廠址選擇的原則 廠址選擇包括建廠地區(qū)和工廠場(chǎng)地位置的選擇 建廠地區(qū)：就是對(duì)所建廠在某地區(qū)內(nèi)的方位(即地理坐標(biāo))及其所處的自然環(huán)境狀況，進(jìn)行勘測(cè)調(diào)查

8、、對(duì)比分析。 場(chǎng)地選擇：就是對(duì)所建廠在某地點(diǎn)處的面積大小、場(chǎng)地外形及其潛藏的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行周密的調(diào)查、預(yù)測(cè)、對(duì)比分析，作為確定廠址的依據(jù)。 3. 廠址選擇的總原則：(1)廠址選擇，首先應(yīng)符合國(guó)家的方針政策，符合所在地區(qū)、城市規(guī)劃，符合工業(yè)布局。(2)充分利用各地有利條件，避免和克服不利條件；三廢少，污染??；節(jié)約用地。(3)企業(yè)接近原料、能源產(chǎn)地和產(chǎn)品消費(fèi)區(qū)，消除不合理運(yùn)輸；總體經(jīng)濟(jì)效益好。 4. 一般原則：自然條件；技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及所在行業(yè)的特點(diǎn)。5. 廠址方案比較兩種方法（記住名）：統(tǒng)計(jì)學(xué)法、方案比較法統(tǒng)計(jì)學(xué)法：就是把廠址的諸項(xiàng)條件(自然條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件)當(dāng)作影響因素，把要比較的廠址編號(hào)，

9、然后對(duì)每一廠號(hào)廠址的每一個(gè)影響因素，逐一比較其優(yōu)缺點(diǎn)，并打上等級(jí)分值，最后把諸因素比較的等級(jí)分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出最佳廠號(hào)的選擇結(jié)論。這種比較方法，把諸影響因素看成獨(dú)立變量，逐一比較，工作十分細(xì)致，但很繁瑣。只有借助計(jì)算機(jī)技術(shù)處理數(shù)據(jù)，方可推廣使用。 方案比較法（概念記?。壕褪且詮S址自然條件為基礎(chǔ)，以技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件為主體，列出其中若干條件作為主要影響因素，形成廠址方案。然后對(duì)每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，最后結(jié)合以往的選擇廠址經(jīng)驗(yàn)，得出最佳廠號(hào)的選擇結(jié)論。這種方案比較法的理論依據(jù)是：主要影響因素起主導(dǎo)作用和設(shè)計(jì)方法同實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的原則，因而得出的結(jié)論較為可靠，做法上避免了繁瑣而廣為采用。 6. 工廠

10、總體布置的平面設(shè)計(jì)的任務(wù)：將工廠的所有建筑物，構(gòu)筑物和其它工程設(shè)施，合理的布置在所選擇廠址的界區(qū)內(nèi)。深度：廠址選擇前，初步規(guī)劃；廠址確定后，詳細(xì) 設(shè)計(jì)；施工設(shè)計(jì)階段，確定準(zhǔn)確位置及標(biāo)高。7. 總平面設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括：平面布置設(shè)計(jì)、豎向設(shè)計(jì)、運(yùn)輸設(shè)計(jì)、管線綜合布置、綠化布置五項(xiàng)內(nèi)容。 8. 總平面設(shè)計(jì)的主要依據(jù)：審批的設(shè)計(jì)任務(wù)書、廠址選擇報(bào)告、廠址總平面布置方案草圖及生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖?；疽螅海ㄅ袛囝}） (1) 必須符合生產(chǎn)流程的要求。原料、半成品、成品的生產(chǎn)作業(yè)線應(yīng)順直、短捷，避免作業(yè)線的交叉和返回。因此，建、構(gòu)筑物廠房布置既要分區(qū)劃片，還要結(jié)合廠址地形合理選擇標(biāo)高，順應(yīng)等高線布置。如果地

11、形坡度較大時(shí)，應(yīng)采用階梯式布置，以減少平整場(chǎng)地土石方量和縮短車間之間距離。 (2)應(yīng)當(dāng)將占地面積較大的生產(chǎn)主廠房布置在廠區(qū)的中心地帶，以便其他部門為其配合服務(wù)。在地形地質(zhì)受限制的條件下，應(yīng)采取施工措施加以解決，既不能勉強(qiáng)追求方正，又不能遷就施工簡(jiǎn)便，以免留有后患，長(zhǎng)期影響生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。工廠大門及生活區(qū)應(yīng)與生產(chǎn)主廠房相適應(yīng)，便于工人上下班。 (3)應(yīng)充分考慮地區(qū)主風(fēng)向的影響，合理布置各建、構(gòu)筑廠房及廠區(qū)位置。發(fā)酵工廠菌種各異，應(yīng)防止環(huán)境染菌。廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)總有廢氣、廢水排出，為了確保生活區(qū)、行管區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，生產(chǎn)區(qū)應(yīng)處在生活區(qū)的下風(fēng)向，而衛(wèi)生要求高的車間應(yīng)處在上風(fēng)向。 (4)應(yīng)將人流、貨流通道分開(kāi)，避免

12、交叉。工廠大門至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)以上，包括正門(職工出入)、側(cè)門(產(chǎn)品、材料出入)、后門(指原料、燃料、廢料進(jìn)出)等。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)廠內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)(包括倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)等)，保證良好的運(yùn)輸條件和效益。 (5)應(yīng)遵從城市規(guī)劃的要求。面向城市交通干道方向作工廠的正面布置。正面的工廠建筑物應(yīng)直線性布置，與城市建筑群保持協(xié)調(diào)，以利市容美觀整齊。 (6)必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定。如工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范、工業(yè)企業(yè)采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范、工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范、工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、工業(yè)與民用通用設(shè)備電力裝備設(shè)計(jì)規(guī)范等，以及廠址所在地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃。保證工業(yè)企業(yè)協(xié)作條件。 9

13、. 工廠組成：生產(chǎn)車間、輔助車間、動(dòng)力車間、行管部門、職工宿舍。10. 廠區(qū)劃分為廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、廠后區(qū)及左右兩側(cè)區(qū)11主生產(chǎn)車間建筑物的布置位置 (1)是全廠布置的關(guān)鍵,布置在中心地帶。 (2)地勢(shì)平坦，地耐力超過(guò)(1.52)×105N/m2； (3)應(yīng)正面朝陽(yáng)或偏南向布置?；蚰芘c地區(qū)主風(fēng)向成60°90°的方位角布置； (4)平面外形多是長(zhǎng)條形，外表面平直整齊。 (5)生產(chǎn)車間位置應(yīng)直通生活區(qū)和廠大門。 (6)當(dāng)城市建設(shè)規(guī)劃有要求時(shí)，將主要生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)成高層建筑或沿街道直線布置。總平面布置和運(yùn)輸設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù) 1、總平面布置的有關(guān)參數(shù) (老師上課復(fù)習(xí)的時(shí)候沒(méi)說(shuō)考

14、)(1)建筑物間距X 當(dāng)a<3m 時(shí)，則要求：當(dāng)a>3m時(shí)，則要求：式中 H，H1，a甲建筑物的肩高，頂高，肩寬 h乙建筑物的肩高 2廠房建筑物正面與全年(或夏季)主風(fēng)向的夾角，以6090°為宜，即“迎風(fēng)位置”布置。目的改善通風(fēng)條件 3建筑系數(shù)Kl與場(chǎng)地系數(shù)K2 4坐標(biāo)網(wǎng) (1)地理測(cè)量坐標(biāo)網(wǎng)X、Y坐標(biāo)系 此坐標(biāo)規(guī)定南北向增減以橫坐標(biāo)X表示，東西向以Y表示。在X、Y坐標(biāo)軸上作間距為50m或100m的方格網(wǎng)上，標(biāo)定廠址和廠房建筑物的地理位置。 這是國(guó)家地理測(cè)量局規(guī)定的坐標(biāo)系，全國(guó)各地都必須執(zhí)行。 (2)建筑施工坐標(biāo)網(wǎng)A、B坐標(biāo)系 由于廠區(qū)和廠房的方位不一定都是正南正北向，即

15、與地理測(cè)量坐標(biāo)網(wǎng)不是平行的(即有一個(gè)方位角)。為了施工現(xiàn)場(chǎng)放線的方便和減少每一點(diǎn)地形位置標(biāo)記坐標(biāo)時(shí)的繁瑣計(jì)算，總平面設(shè)計(jì)時(shí)，常常采用廠區(qū)、廠房之間方位一致的建筑施工坐標(biāo)網(wǎng)。規(guī)定橫坐標(biāo)以A表示，縱坐標(biāo)以B表示。也作間距50m或100m的方格網(wǎng)，用來(lái)標(biāo)定廠區(qū)、廠房的建筑施工位置。 12. 幾項(xiàng)豎向布置參數(shù)（判斷） (1)建、構(gòu)筑物的標(biāo)高應(yīng)于計(jì)算洪水水位0.5m以上。鍋爐房應(yīng)位于全廠最低處，以利于回收凝結(jié)水，但也應(yīng)至少高出最高洪水位0.5m以上。 (2)綜合管線埋設(shè)深度一般要在凍土層以下，以免遇到極冷時(shí)刻被凍裂。 (3)散水坡的坡度應(yīng)大于3，保證雨水順利排除，但是也不能大于6，以免產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象。 (

16、4)廠區(qū)自然地形坡度大于4，車間之間高差達(dá)1.54.Om，多采用階梯豎向布置。第三章 工藝流程設(shè)計(jì)1. 工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：其一是確定由原料到成品的各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及順序，說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程中物料和能量變化及流向，采用的生物反應(yīng)或化工過(guò)程及設(shè)備。其二是繪制工藝流程圖。 2. 選擇生產(chǎn)方法的主要依據(jù)：(1)原料來(lái)源、種類和性質(zhì)(2)產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格(3)生產(chǎn)規(guī)模 (4)技術(shù)水平(5)建廠地區(qū)的自然環(huán)境(6)經(jīng)濟(jì)合理性 3. 工藝流程的設(shè)計(jì)原則 (了解)(1)保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或外銷質(zhì)量要求。 (2)采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，努力實(shí)現(xiàn)高效低耗。 (3)環(huán)境友好、資源利用充分、可持續(xù)發(fā)展。 (4)

17、確保人身和設(shè)備的安全。 (5) 盡量采用機(jī)械化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。 4. 工藝流程設(shè)計(jì)經(jīng)歷三個(gè)階段：(1)生產(chǎn)工藝流程示意圖；(2)生產(chǎn)工藝流程草圖；(3)生產(chǎn)工藝流程圖。 一、生產(chǎn)工藝流程示意圖(老師上課復(fù)習(xí)的時(shí)候沒(méi)說(shuō)考) 生產(chǎn)工藝流程示意圖在物料衡算前進(jìn)行，作用是：定性地表明原料變成產(chǎn)品的路線和順序，以及采用的單元操作、操作方式及設(shè)備。(一)工藝流程草圖的制圖要求工藝流程草圖是由物料流程、圖例、設(shè)備一覽表以及必要的文字說(shuō)明所組成，一般是初步設(shè)計(jì)階段的草圖。(1)應(yīng)表示出廠房各層樓面的標(biāo)高。(2)畫出設(shè)備示意圖，設(shè)備的尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱且大致形似，并標(biāo)明其流程號(hào)。(3)畫出設(shè)備的物料及

18、水、汽、真空、壓縮空氣、冷凍劑等管線和流動(dòng)方向，以及管線上的主要閥門及管路附件如過(guò)濾器、疏水器等。(4)畫出必要的計(jì)量器具和控制儀表。(5)必要的文字注釋，如半成品、副產(chǎn)品的去向等。(6)附注圖例，并按國(guó)家規(guī)定畫出圖簽、圖框。制圖比例大致按1:100進(jìn)行繪制，如設(shè)備過(guò)小或過(guò)大時(shí)則可采用1:50或1:200。 第四章 工藝計(jì)算 1. 物料衡算的原理：質(zhì)量守恒定律 物料衡算：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，引入系統(tǒng)或設(shè)備的物料質(zhì)量Gm，等于輸出系統(tǒng)或設(shè)備的物料（常為產(chǎn)物）的質(zhì)量Gp和物料損失量Gw之和，即： GmGpGw 此法則，既適于單元操作過(guò)程，也適于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程；既可進(jìn)行總物料衡算，也可對(duì)混合物中某一組分

19、作部分物料衡算。 (二)物料衡算的方法和步驟(老師上課復(fù)習(xí)的時(shí)候沒(méi)說(shuō)考)1弄清題意和計(jì)算的目的要求 充分了解物料衡算的目的要求，決定計(jì)算方法。 2繪出物料衡算流程示意圖 使用框圖和線條圖表示系統(tǒng)。把主要物料和輔助物料都在圖上標(biāo)清楚，并盡可能標(biāo)出各物料的流量、組成、溫度和壓力等參數(shù)。 3寫出生物反應(yīng)方程式根據(jù)工藝過(guò)程發(fā)生的生物反應(yīng)，寫出主反應(yīng)和副反應(yīng)的方程式。對(duì)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，可寫出反應(yīng)過(guò)程通式和反應(yīng)物組成。副反應(yīng)很多，可把所占比重很小的副反應(yīng)略去。對(duì)那些產(chǎn)生有毒物質(zhì)或明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量的副反應(yīng)，其量雖小，但不能忽略。 4收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有關(guān)物化常數(shù) 需收集的數(shù)據(jù)資料包括：生產(chǎn)規(guī)模，年生產(chǎn)天數(shù)，

20、原料、輔料和產(chǎn)品的規(guī)格、組成及質(zhì)量等。 常用的物化常數(shù)可在相應(yīng)的化工、生化設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。5確定工藝指標(biāo)及消耗定額等 設(shè)計(jì)所用的工藝指標(biāo)、原材料消耗定額及其他經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可根據(jù)所用的生產(chǎn)方法、工藝流程和設(shè)備，對(duì)照同類型生產(chǎn)工廠的實(shí)績(jī)水平來(lái)確定，這必須是先進(jìn)而又可行的，它是衡量企業(yè)設(shè)計(jì)水平高低的標(biāo)志。 2. 選定計(jì)算基準(zhǔn) (1)以單位時(shí)間產(chǎn)品量或單位時(shí)間原料量作為計(jì)算基準(zhǔn)。這類基準(zhǔn)適用于連續(xù)操作過(guò)程及設(shè)備的計(jì)算。 (2)以單位重量、單位體積或單位摩爾數(shù)的產(chǎn)品或原料為計(jì)算基準(zhǔn)。 (3)以加入設(shè)備的一批物料量為計(jì)算基準(zhǔn)。3. 熱量衡算的意義(1) 計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程能耗定額指標(biāo)。 (2)熱量衡算的數(shù)據(jù)是設(shè)備

21、選型、確定臺(tái)數(shù)的依據(jù)。(3)熱量衡算是組織和管理、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)核算和最優(yōu)化的基礎(chǔ)。4. 熱量恒算式輸入的熱量總和(kJ) 輸出的熱量總和(kJ) 損失的熱量總和（kJ) 第五章 設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型1. 設(shè)備選型的依據(jù)(1)由工藝計(jì)算確定的成品量、物料量、耗汽量、耗水量、耗風(fēng)量、耗冷量等。(2)工藝操作的最適外部條件(溫度、壓力、真空度等)。(3)設(shè)備的構(gòu)造類型和性能。 2. 間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力數(shù)量和容積的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力的確定 生產(chǎn)能力的表示方法，一般為t(罐·批)或m3(罐·批)。例如3000ta味精廠選容積為100t的發(fā)酵罐，其生產(chǎn)能力為： 100

22、15;70×15×48×80×112 (1-1) 4.47t(罐·批)式中 100發(fā)酵罐容積(t) 15發(fā)酵初糖濃度 70填充系數(shù) 48發(fā)酵轉(zhuǎn)化率 80提取率 112精制收率 1染菌率 (2)間歇操作所需設(shè)備數(shù)量的確定（重點(diǎn)） 或式中N設(shè)備的操作臺(tái)數(shù)(不含備用) Z工段的生產(chǎn)能力，以每晝夜加工原料和半成品的噸數(shù)表示 設(shè)備的每一個(gè)操作周期(h) G設(shè)備操作有效量(t) r一晝夜內(nèi)設(shè)備操作的小時(shí)數(shù) V0晝夜內(nèi)被加工的原料、半成品的容量(m3) Va一臺(tái)設(shè)備的容量(m3) j 設(shè)備的填充系數(shù)，此值為經(jīng)驗(yàn)值，主要考慮物料的泡沫性質(zhì)和將來(lái)可能增加的容量余

23、地。 (3)設(shè)備容積的計(jì)算 式中 V設(shè)備的總?cè)莘e(m3) Va24h內(nèi)加工的成品或半成品的容積() r操作周期，包括預(yù)備時(shí)間、操作和清洗等輔助操作時(shí)間(h) j 設(shè)備的填充系數(shù)，裝有攪拌和冷卻裝置的或產(chǎn)生泡沫多的物料應(yīng)取0.60.8，酒精發(fā)酵罐等取0.80.85，汽液分離器取0.7等 (4)設(shè)備主要尺寸的計(jì)算 發(fā)酵工廠的設(shè)備多為容器型設(shè)備。不同的設(shè)備，高徑比有很大差別。錐形底制作容易，排料干凈，間歇操作采用較多。 通常根據(jù)已知容量V以及高徑比、封頭高度，列出數(shù)學(xué)方程求出各部尺寸。 直徑計(jì)算出來(lái)后，應(yīng)將其值圓整到接近的公稱直徑系數(shù)。然后校核總?cè)萘渴欠窨蓾M足工藝計(jì)算的容量要求。如偏差太大，還要作相

24、應(yīng)調(diào)整，直到符合要求。 直徑確定后，可根據(jù)關(guān)系求出其他尺寸。 3. 管道的畫法： i線型規(guī)定：工藝物料管道用粗實(shí)線繪制，輔助管道用中實(shí)線繪制，儀表管則用細(xì)虛線或細(xì)實(shí)線繪制。 交叉與轉(zhuǎn)彎：繪制管道時(shí)，應(yīng)盡量注意避免穿過(guò)設(shè)備或使管道交叉，不能避免時(shí)，應(yīng)將橫向的管道斷開(kāi)一段。管道要盡量畫成水平或垂直，不用斜線。若斜線不可避免時(shí)，應(yīng)使只畫出一小段，以保持圖面整齊。圖上管道轉(zhuǎn)彎處，一般應(yīng)畫成直角而不是圓孤形. 放氣口、排液管及液封管：管道上的取樣口、放氣口、排液管、液封管等應(yīng)全部畫出。放氣口應(yīng)畫在管道的上邊，排液管則繪于管道下側(cè)，U型液封管盡可能按實(shí)際比例長(zhǎng)度表示。 iv來(lái)向和去向：本流程圖與其他流程圖

25、連接的物料管道應(yīng)引至近圖框處。與其他主項(xiàng)連接者，在管道端部畫一個(gè)由細(xì)線構(gòu)成的空心箭心。箭頭框中寫明來(lái)向或去向的設(shè)備圖號(hào)，上方則注明物料來(lái)向或去向的設(shè)備位號(hào)。習(xí)慣來(lái)向集中在圖紙左側(cè)，去向集中在圖紙右側(cè)。 生物工程設(shè)備第四章 液-固分離設(shè)備1. 過(guò)濾介質(zhì)分類 ：織物介質(zhì)：堆積介質(zhì)多孔固體介質(zhì)多孔膜過(guò)濾介質(zhì)起著支撐濾餅的作用，并能讓濾液通過(guò)，對(duì)其基本要求是具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和盡可能小的流動(dòng)阻力，同時(shí)，還應(yīng)具有相應(yīng)的耐腐蝕性和耐熱性。2.分離因子離心設(shè)備的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)是其所能達(dá)到的離心力與重力的比值，稱為分離因數(shù)。分離因數(shù)是衡量離心程度的參數(shù)，用Z表示 Z越大，越利于分離式中，r為離心半徑，即從旋

26、轉(zhuǎn)軸心到沉降顆粒的距離，N為離心機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)(s-1) 。w為旋轉(zhuǎn)角速度（rad/s）3. 板框過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)組成:（簡(jiǎn)答）(1)機(jī)架：機(jī)架是壓濾機(jī)的基礎(chǔ)部件，兩端是止推板和壓緊板，兩側(cè)的大梁將二者連接起來(lái)，大梁用以支撐濾板，濾框和壓緊板。 (2)壓緊機(jī)構(gòu)：板框的壓緊方式有手動(dòng)壓緊、機(jī)械壓緊、液壓壓緊三種。(3)過(guò)濾機(jī)構(gòu)：由濾板、濾框、濾布組成4. 明流過(guò)濾：每個(gè)濾板的下方出液孔上裝有水咀，濾液直觀地從水咀里流出。 5. 暗流過(guò)濾：每個(gè)濾板的下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾板出液孔連成一個(gè)出液通道，由止推板下方出液孔相連接的管道排出。 6. 間歇操作過(guò)濾、洗滌、卸渣、整理、裝合7板框過(guò)濾機(jī)主要優(yōu)缺點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)

27、單，過(guò)濾面積大而占地省，過(guò)濾壓力高（可達(dá)1.5MPa左右），便于用耐腐蝕性材料制造，便于洗滌。它的缺點(diǎn)是裝卸、清洗勞動(dòng)強(qiáng)度較大。8. 型號(hào)：（主要記數(shù)字表示的意思，出判斷）例如：XAMZG160/1250-30u型壓濾機(jī)。X 是廂式壓濾機(jī)（B是板框式壓濾機(jī)）；A 是指的濾液流出方式是暗流的（M既是明流）；Z 是自動(dòng)（S是手動(dòng)，Y是液壓），G是隔膜濾板； 160 既是過(guò)濾面積160平方米； 1250 是指的濾板的外型尺寸是1250×1250； 30 濾板的厚度， U 塑料 X 橡膠 鑄鐵省略9. 選用：懸浮液的特性（黏度、含固量、處理量、流速等）、處理要求、材質(zhì)、明流或暗流、壓緊方式等

28、無(wú)菌過(guò)濾：不銹鋼、暗流（還有易揮發(fā)）濃度：高的選厚框盡量選自動(dòng)壓緊濾布：料液pH值，固體粒徑等因素選用合適的濾布材質(zhì)和孔徑以保證低的過(guò)濾成本和高的過(guò)濾效率，使用時(shí)，要保證濾布平整不打折 10. 真空鼓式過(guò)濾機(jī)由轉(zhuǎn)鼓、液槽、抽真空裝置和噴氣噴水裝置組成。核心部件是轉(zhuǎn)鼓和分布裝置。 11. 真空鼓式過(guò)濾機(jī)的四個(gè)工作區(qū)：(1)濾餅形成區(qū)，(2)洗滌吸干區(qū)，(3)吹松脫落區(qū)，(4)再生區(qū)12. 真空轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī)的主要優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)操作，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，對(duì)處理量大而容易過(guò)濾的料漿特別適宜。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)筒體積龐大而過(guò)濾面積相形之下嫌?。挥谜婵瘴?，過(guò)濾推動(dòng)力不大，懸浮液中黏度不能高，顆粒尺寸不能太??；輔助設(shè)備

29、多，能耗大。 13. 生產(chǎn)能力：（判斷）首先取決于轉(zhuǎn)筒的面積（國(guó)產(chǎn)GP型固式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾面積由1、2、5、20m2四種）；對(duì)于特定的過(guò)濾機(jī)，提高轉(zhuǎn)速和浸入角度均可提高其生產(chǎn)能力。但浸入角度過(guò)大會(huì)引起其它操作的面積減小，甚至難以操作；若轉(zhuǎn)速過(guò)大，則每一周期中的過(guò)濾時(shí)間很短，使濾餅太薄，難于卸渣，且功率消耗也很大。合適的轉(zhuǎn)速需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 14. 離心分離設(shè)備的分類F 按作用原理分類 過(guò)濾式:（分離機(jī)）：轉(zhuǎn)鼓壁上有孔并裝濾布（三足式） 液-固分離 沉降式:（澄清機(jī)）：轉(zhuǎn)鼓壁上無(wú)孔無(wú)濾布，碟片式、管式 液-液分離 F 按離心分離因素分類 常速離心機(jī)，分離因素f小于3000 中速離心機(jī)，分離因素f

30、 3000-50000 高速離心機(jī)，分離因素f大于50000 超高速離心機(jī)，分離因素f大于20萬(wàn)； 15.管式離心機(jī)和碟片式離心機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)：(1)管式離心機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速可達(dá)2×104r/min,離心力較大，設(shè)備簡(jiǎn)單，分離效率高，操作穩(wěn)定； 缺點(diǎn)：沉降面積小，處理能力低(可達(dá)10m3/h)(2)碟片式離心機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：沉降面積大（碟片），提高處理能力(最大300m3/h)；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速較管式離心機(jī)低，約1×104r/min,結(jié)構(gòu)復(fù)雜 16. 管式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的直徑小而長(zhǎng)度較長(zhǎng)。其特點(diǎn)：l 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠；（D 40150mm，H/D 48）l 轉(zhuǎn)速高；一般在10000轉(zhuǎn)/分以

31、上l 分理效果好；離心分離因數(shù)可達(dá)1500065000缺點(diǎn)：處理能力低17. 管式離心機(jī)型號(hào)標(biāo)記(數(shù)字表示的重點(diǎn)記住)GQ105NA轉(zhuǎn)鼓內(nèi)經(jīng)（mm）材料：N不銹鋼；碳鋼不標(biāo)記改型設(shè)計(jì)：A第一次設(shè)計(jì)澄清用（Q）；分離用（F）管式離心機(jī)（G）18. 碟片式離心機(jī)l 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴；l 轉(zhuǎn)速較管式離心機(jī)低；400012000r/minl 分理效果較好；離心分離因數(shù)300013000l 沉降面積大；可達(dá)10000m2，生產(chǎn)能力可達(dá)100m3/h。19. 離心分離設(shè)備的放大(1)以等效時(shí)間放大 等效時(shí)間：依據(jù)離心力和離心時(shí)間的乘積來(lái)估計(jì)離心分離的難易程度。 f：分離因數(shù) f愈大，t愈短(2)以幾何特

32、征參數(shù)放大對(duì)于管式離心機(jī)，其幾何特征參數(shù)對(duì)于碟片式離心機(jī)，其幾何特征參數(shù)20板式、框式、卷式、中空纖維膜過(guò)濾器相比各自的特點(diǎn)（1）板式膜過(guò)濾器 類似于板筐過(guò)濾機(jī) 為減少濃差極化，濾板的表面為凹凸型，以形成湍流（2）管式膜過(guò)濾器 類似于列管式換熱氣，管子為膜的支撐體 特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，清洗，安裝方便，單根管子可以更換，耐高壓，無(wú)死角，適于處理高黏度和固體含量高的料液。 缺點(diǎn)：壓降大，單位體積所含過(guò)濾面積小。（3）中空纖維式膜分離器 內(nèi)經(jīng) 0.51.4mm 外經(jīng) 1.12.3mm 內(nèi)壓式和外壓式操作 特點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積膜面積大，操作壓力低（<0.3MPa）單根損壞，需更換整個(gè)膜件

33、，易堵塞，需預(yù)處理(4)螺旋卷式膜分離器主要元件：螺旋卷膜特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：膜面積大，湍流狀況好，換膜容易，適于反滲透；缺點(diǎn)：流體阻力大，清洗困難第五章 萃取設(shè)備1. 單級(jí)萃取缺點(diǎn)：效率低解決辦法:v 加大萃取劑量，使產(chǎn)品濃度降低，萃取劑回收，處理工作量加大。v 采用多級(jí)萃取。2、多級(jí)錯(cuò)流萃取多級(jí)逆流接觸萃取3. 萃取設(shè)備的選擇（判斷、選擇）選擇原則：（1）穩(wěn)定性及停留時(shí)間 穩(wěn)定性差 停留時(shí)間盡可能短離心萃取器； 伴有較慢的化學(xué)反應(yīng)時(shí)停留時(shí)間長(zhǎng)混合-澄清槽。（2）所需理論級(jí)數(shù) 需理論級(jí)數(shù)少（23級(jí)） 各種萃取設(shè)備； 需理論級(jí)數(shù)45級(jí) 轉(zhuǎn)盤塔和振動(dòng)篩板塔； 需理論級(jí)更多 離心萃取器或多級(jí)混合-澄清槽。

34、（3）物系的分散與凝聚特性 物系易乳化，不易分相 離心萃取器； 物系界面張力較小，或兩相密度差較大 重力流動(dòng)式。（4）生產(chǎn)能力 生產(chǎn)處理量小 填料塔； 生產(chǎn)處理量大 篩板塔，轉(zhuǎn)盤塔，混合-澄清槽等。（5）防腐蝕要求 具有腐蝕性 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的填料塔；（6）建筑物場(chǎng)地要求 空間高度有限 混合-澄清槽； 占地面積有限 塔式萃取設(shè)備。4. 混合-澄清槽的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn) 處理量大，級(jí)效率高； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易放大和操作； 兩相流量比范圍大，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，易于開(kāi)、停工； 對(duì)物系的適應(yīng)性好，對(duì)含有少量懸浮固體的物料也能處理； 易實(shí)現(xiàn)多級(jí)連續(xù)操作，便于調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)。不需高大的廠房和 復(fù)雜的輔助設(shè)備。缺點(diǎn) 占地大，溶劑儲(chǔ)

35、量大。 需要?jiǎng)恿嚢韬图?jí)間物流輸送設(shè)備，設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)較高。5. 塔式萃取設(shè)備（1）噴灑塔（噴淋塔）特點(diǎn)：無(wú)塔內(nèi)件，阻力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少易維護(hù)。但兩相很難均勻分布，軸向反混嚴(yán)重，理論級(jí)數(shù)不超過(guò)12級(jí)，傳質(zhì)系數(shù)小。（2）填料萃取塔特點(diǎn)：填料萃取塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，操作方便，級(jí)效率較低，在工藝要求的理論級(jí)小于3，處理量較小時(shí)可考慮采用。（3）轉(zhuǎn)盤萃取塔特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，維修方便，操作彈性和通量較大，應(yīng)用較廣。6. 離心萃取器優(yōu)點(diǎn)：處理量大，效率較高，提供較多理論級(jí)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：能耗大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備及維修費(fèi)用高。應(yīng)用：適用于要求接觸時(shí)間短，物流滯留量低，易乳化，難分相的物系。7. 混合塔式和混合澄清槽各有什么特點(diǎn)？（綜合上面的優(yōu)缺點(diǎn)回答即可）8.第六章 層析設(shè)備和離