果胶酶工厂设计方案毕业设计方案

目录一执行总结31.1公司31.2市场31.3组织与人力资源41.4投资与财务4二工程背景5三市场分析63.1市场定位63.2竞争分析7四公司战略74.1公司概述74.2公司商标74.3公司使命84.4发展战略8五市场营销渠道95.1战略联盟95.2常规渠道95.3关系销售95.4口碑销售10六生产管理106.1生产要求106.2厂址选择106.3生产工艺116.3.1生产工艺特点116.3.2工艺流程选择的原则116.3.3工艺流程126.3.4生产操作技术要点176.3.5物料的衡算181/596.3.6热量的衡算206.3.7耗电量的计算236.3.8水用量246.4设备选型256.4.1确定发酵设备256.4.2生产设备的确定266.5空气净化系统316.5.1流程316.5.2设备计算316.6CIP清洗系统446.7污水处理系统44七经济核算44八管理体系488.1公司性质488.2部门职责488.3创新机制49九机遇与风险509.1机遇509.2风险509.3防范51十风险资本的退出5110.1撤出方式5110.2撤出时间53附录54附图一厂区总平面布置图54附图二发酵罐设计图55附图三设备流程图56附录四资产负债表572/59一执行总结1.1公司山东技美生物工程有限公司是以生物酶制剂产品的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。公司立足于高投入、高起点的现代企业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，开发引进先进的酶制剂菌种、品种及技术，建立高效的经营管理模式，以保持企业发展和竞争优势。公司将从基础的果胶酶做起，并逐步将公司产品种类已扩展至纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果胶酶、过氧化氢酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及复合酶，广泛应用于纺织、皮革、烘焙、酿造、果蔬加工、饲料、造纸等工业，形成了工业级、食品级、医药级、试剂级各种等级产品结构。1.2市场该工程成本较低，且有光阔的前景，值得投资。目前国家宏观调控，使用生物能源来做重要的能源的补充，且会对国民经济的发展有积极的作用，国家目前重点扶持饲料用酶生产的生物技术工程本工程的产品为果胶酶，在生产及生活中的应用非常广泛，体现在果胶酶在水果的加工业中应用和果胶酶在饲料工业中的应用随着人们的生活水平不断改善，人们对营养品性质酒类需求增加，养殖业急速发展，饲料添加剂的需求势会急剧攀升；果胶酶在麻纺业的用途不断拓宽，需求量也大幅增加。根据市场的分析每年我国需用的果胶酶大约有上千吨。3/591.3组织与人力资源公司性质为有限责任公司，初期组织结构采取直线制。所有权和经营权分离，实行总经理负责制。总经理下设营销副总经理，技术副总经理，财务副总经理，研发副总经理。本厂总职员230人：生产人员150人共三个班每班(50人，实行三八制>，非生产人员80人<总裁1人经理3人技术人员60人服务人员16人）1.4投资与财务投资工程资金估算：基建生产的厂房、土地的投资、仓库及办公用房楼等投资4000万元，环保工程的投资500万元，流动资金5500万元，生产成本投入1500万元。总投资12000万元。筹集资金 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ：申请银行的贷款：8000万元合资：2200万元4/59二工程背景我国的经济正高速发展，并中国的生物技术产业的发展，会对酶制剂的市场的需求产生积极的推动作用，有利于酶制剂工业的技术创新。目前我国的酶制剂产品的种类虽然有二十多个品系，却都是一些大陆货品种，产品的结构不是太合理，糖化酶的产量约占酶制剂总量的70%以上，很多短缺的酶制剂仍然依赖于进口；国内酶制剂生产的发酵水平仅是国外的一半，现在我国酶工业发展的瓶颈之一是酶品种少。透过增加酶的品种，并发掘酶制剂新的用途，是提升国内酶制剂工业的渠道。果胶酶产品的市场前景广阔，大都用于果汁果酒、果汁的提炼、澄清、过滤和浓缩；果实的去皮；活性物质的提取、亚麻的脱胶和饲料的添加剂。我们国家重点支持工程:<1）饲料专用酶；<2）环保处理的用酶制剂；<3）纺织和造纸等专用酶制剂；<4）食品加工用酶；<5）有机合成的用酶制剂；<6）洗涤剂的酶制剂；<7）生物新材料及新能源用酶建设的意义⑴果胶酶产品的发展前景。我国的酒类、果汁类、肉类、发酵类产品等在世界上有很大的分量，以上传统产业技术的改造都和酶的应用有关。作为世界人口的第一大国，我国酶制剂的市场份额仅占整个世界市场的5％，5/59可预计有好的发展前景。⑵果胶酶工业目前有成熟的完备的生产设备和技术，且能达到国家所规定的质量标准与饲料及食品工业所需的使用要求。⑶果胶酶的产品有着非常广阔的市场前景。果胶酶用于果酒、果汁饮料的提取、过滤、浓缩；果实脱皮；提取活性物质、和饲料添加剂。三市场分析3.1市场定位果胶酶在水果的加工业中应用主要有：、果胶酶处理的超滤膜能很大程度提高果汁超滤的通量1,节省时间；2、果汁经果胶酶处理后较稳定,浓缩后不混浊；、水果中的胶状和可溶性果胶经果胶酶水解后3,降低了果汁粘度,提高了出汁率；4、在葡萄酒酿造中加入果胶酶提高了葡萄酒得率、过滤速度和澄清效果的作用,并可促使酒石酸发生沉淀；果胶酶在饲料工业中的应用主要有：1、果胶酶和与纤维素酶、半纤维素酶等配合使用,促使脂类、淀粉、蛋白质及维生素等释放出来,增加了饲料的营养价值；2、果胶酶还可降低饲料的粘度,利于饲料在动物消化道内的消化吸收。6/593.2竞争分析本厂所生产的果胶酶需要原料成分很简单，造价低廉，且酶活性符合食品工业生产的要求，价格上有很好的优势，足以在激烈的市场竞争中赢得市场，取得消费者的青睐。我们知道单纯的生产型企业，规模大都偏小，使企业对市场的调控能力较弱，使企业在生产设备更新、新产品开发、技术创新、市场开拓等方面力量不足，成为企业的可持续发展的绊脚石。所以，企业应建立属于自己的果胶酶应用及研究中心，改善生产工艺，扩大规模，才能尽最大可能限度的降低市场风险。四公司战略4.1公司概述山东技美生物工程有限公司是以生物酶制剂产品的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。公司立足于高投入、高起点的现代企业标准，开发引进先进的酶制剂菌种、品种及技术，建立高效的经营管理模式，以保持企业发展和竞争优势。。公司将从基础的果胶酶做起，并逐步将公司产品种类已扩展至纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果胶酶、过氧化氢酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及复合酶，广泛应用于纺织、皮革、烘焙、酿造、果蔬加工、饲料、造纸等工业，形成了工业级、食品级、医药级、试剂级各种等级产品结构。4.2公司商标7/59寓意：图标表示山东技美生物工程有限公司“常绿”，绿色环保。蓝天代表公司有很广阔的发展前景。技：代表技术先进而且环保。美：代表果胶酶。整体预示着公司绿色向上，前景广阔。4.3公司使命生产制造一流的果胶酶，提高生产利用率和产品质量以提高人民生活水平，共创和谐社会。4.4发展战略厂企工程工期共25个月，以下是进度安排：年20185月工程的设计年20186-7月厂址选择和工程勘测年20187-8月工艺设计并筹集资金年20188-12月筹集资金进行土地工程并考察定购设备8/59年20183-11月资金到位，土建完工，设备到位安装并采购原料2018年12月-2018年5月设备的安装及调试年62018月工程完成及投产五市场营销渠道5.1战略联盟针对目前国内饲料厂的加工工艺，我们 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 与大型饲料加工厂制定一套战略联盟计划，通过利益合作将我们的产品渗透到饲料厂的加工工艺流程中。在此过程中公司会对饲料加工厂提供免费的技术支持。在不改变饲料加工厂原有的工艺流程条件下，根据饲料加工厂的生产线设计出符合使用公司产品的条件，例如使用的温度、pH值、产品加入时间点等，以提高饲料厂的饲料产量及品质。这不仅帮助饲料加工厂提高了产品质量、增加销量，重要的是提高了公司的市场知名度，为公司在以后的市场竞争中奠定了基础。5.2常规渠道这种销售渠道主要针对养殖户，结合公司产品效率高、安全系数高、使用简单的特点，我们通过销售队伍借助各种促销方式将公司的产品打入养殖户产业。5.3关系销售后期过程我们将会采用关系销售，建立和维持客户关系，为客户提供技术支持，服务跟踪，意见反馈等一体化流程体验，让客户对我们的产品9/59产生依赖性，提高重复购买率，真正实现靠技术做市场。5.4口碑销售对于后期我们还将借助公司前期产品在市场上使用后带来的良好反响以及企业影响力，采用口碑销售开发新的客户，占领更大的市场份额，为公司带来更大的利益。六生产管理6.1生产要求生产周期：96hr，6.2厂址选择济宁邹县建成了便利的路网格局，大致上实现了小区内道路排水、电力、给水、供热、电信、煤气等条件，完全可以满足工程落地、建设、投产所需条件。计划中规划占地面积800亩，其中工程基建包括生产需用厂房(果胶酶生产线需要的中试车间及菌种室，分离提纯工艺装置用房、配电室、成品库房>，办公用房，科研部门，污水处理用房，深水井等。厂区内下水管路、道路和绿化规划的建设。依据1.我们拥有果胶酶生产许可证<产品标准：QB1502-1992），且有能力按照国家规定组织生产。2.有雄厚的技术及生产力量保证。3.我们将严格执行国家所规定的环保有关法规，且符合环保的要求，“三废”处理与工程建设同时进行。10/594.我们严格执行国家有关“劳动安全卫生”的规定，以确保安全生产。6.3生产工艺6.3.1生产工艺特点(1>原料由发酵罐顶部通过管道可运送到发酵罐内，然后通过搅拌使原料混匀，简化了工艺，同时节省了设备，减少了用电量与建筑需用地。(2>生产的产品采用喷雾干燥确保产品的质量，又达到生产的要求。(3>大多数果胶酶作用的最适温度为45℃～55℃；故可在常温下保存果胶酶不需用制冷设备。(4>自控仪表采用的是DCS(即分散控制集中管理系统>自控系统控制。该系统主要针对生产过程的压力、温度、流量等参数进行显示、 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 、报警和调节。(5>用循环水冷却发酵液，既减少了水的消耗，又同时降低了劳动强度。6.3.2工艺流程选择的原则要选用的工艺流程务必保证能达到所要求的产品质量，职工可以顺利实现连续生产的要求，要使生产原料尽量的简单应配置用于服务流程的自动控制设备。工艺流程应该按照以下原则：（1）减少“三废”的排放，有“三废”处理措施，来消除或减少对环境的污染，同时做好“三废”的综合利用和回收。11/59（2）要应购进先进的、成熟的设备和技术。提高原料的利用率和劳动生产率，来降低电、汽、水等的能量消耗，最大限度降低生产成本，以便迅速投产，在很短时间内实现设计产品质量要求和生产能力，做到生产安全、稳定、可靠。（3）生产过程尽量使用自动化和机械化，达到高产、稳产。（4）确保生产安全，保证设备正常运行和人身安全。6.3.3工艺流程发酵液废水12/59处理空气絮凝沉淀斜面菌种粗过滤板框压滤空气压缩一级种子罐储液冷却二级种子罐膜超滤浓缩旋风分离发酵罐精滤加热成品标准化总过滤分过滤分过滤分过滤空气处理系统酶制剂工业生产为好氧发酵生产，在发酵生产过程中需要给微生物提供大量的氧源<无菌空气）。普通空气中含有大量微生物，如果不通过处理就把普通空气当作氧源，会对生产的正常生产有很大的影响甚至使生产失败。所以，空气的除菌成为好氧发酵工程的一个重要环节。不同产品的发酵生产对空气的无菌程度有不同的要求，一般以染菌率为10-3来计算，13/59即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许有1次染菌。发酵工业上空气除菌的方法很多，常采用的是过滤除菌，但为料提高除菌效率和延长过滤器的使用寿命，在过滤前需要经过一系列处理。不同地区的空气状况不一样，空气的处理系统也不尽相同。空气经过压缩后温度为133℃，再冷却到30℃，使大部分的油水凝结成雾粒状，用旋风分离器分离。接着加热到35℃，此时空气的相对湿度大概为60%就可以了。空气预处理采风口设地面上20m，以保证采到较洁净的空气，尽量降低空气的原始菌含量。利用压缩机的抽吸作用，使空气经粗过滤器，进入压缩空气机，进行除去较大的杂颗粒。空气压缩为了防止空压机给空气带来油水，本设计采用水冷式无油润滑往复式压缩机空气贮罐作用是消除压缩机排出空气量和空气压力的脉动，维持后面各个设备稳定的空气压力。冷却经过压缩的空气温度很快达到133℃。经过冷却，温度降至30℃，使大部分的水和油结成较大的雾粒析出。油水分离冷却后，大部分的水和油结成较大的雾粒析出，适宜用旋风分离器油水分离。14/59加热加热空气至30℃，计算得知空气的相对湿含量是44.8%。过滤除菌经过一系列的油水分离处理后的空气的相对湿含量和绝对湿含量都变小，可以进入总过滤器进行除菌处理。总过滤器的过滤介质为棉花纤维和活性碳：两端为棉花纤维，中间为活性碳。发酵工段目前微生物酶制剂的生产方法主要可分为固态发酵与液体发酵两大类。固态发酵生产果胶酶特点：设备简单，发酵单位高，原料要求低，但劳动强度大，原料的利用率也低，且提取困难，不适合食品级酶制剂的发酵。液体深层发酵特点：发酵液中的固形物少，工艺条件的控制较为简单且有利于自动化控制，发酵单位高，提取操作也容易。本次发酵采用黑曲霉液体深层发酵。在微生物发酵生产工业上，一般都有葡萄糖反馈抑制效应：过高的底物<葡萄糖）浓度会抑制微生物的生长和发酵生产，所以为了保持发酵醪液处于一定的浓度下，使生产菌种一直处于生产高峰区，采取发酵醪液低初浓度、中间补料的发酵生产方式。菌种：黑曲霉CP-85211系提取工段酶制剂工业生产提取原则是：在达到提取要求的前提下，尽量地减少提取步骤，以免在提取过程种造成酶活的损失。本设计的生产是深层液体发酵，发酵醪液中的固形物较少，提取的步骤液较少，其工艺流程如下：15/59发酵液→絮凝沉淀→板框压滤→膜超滤→精滤→稳定剂处理：一般发酵醪液产物的浓度很低，除此以外还含有大量的菌体、杂质为了方便提取和后面工序的顺利进行及得到高质量的产品，在过滤前通常要进行预处理，方法有：调节pH值沉淀；加热沉淀；添加絮凝剂。本设计中采用添加絮凝剂沉淀法，絮凝剂是一种能溶于水的高分子化合物，含有许多离子化基团，它可以中和发酵液中的各种各样生物大分子和杂质表面的电荷，减少它们之间的静电斥力，从而使它们沉淀下来。本设计中采用絮凝剂为常见的PAM即聚丙烯酰胺。过滤发酵工业生产上常用的过滤设备是板框过滤机，板框过滤的目的是为了除去发酵醪液中的固形杂物和菌种。过滤的动力是过滤板两侧的压力差，过滤速率与压力差和滤饼有关，所以常常加些助滤剂，尤其是酶制剂工业生产的发酵醪液属于非牛顿流型，粘度大，难于过滤。助滤剂的功能助于滤渣形成钢性滤饼，保证过滤后期的顺利进行。膜过滤发酵醪液中的产物浓度很小，而应用中要求的酶液浓度高于此酶液浓度，同时高浓度的酶液产品液有利于保存、运输，所以发酵醪液都需要进行浓缩处理。酶分子是具有生物活性的大分子，受热会使它的天然构象发生变化，从而丧失其原来的生物功能。所以，酶液的浓缩不能像其它的发酵产品那样进行蒸发浓缩，而采用常见的膜过滤器超滤浓缩。16/59膜超滤浓缩是使用特制的薄膜对溶液中的各种溶质分子进行选择性过滤的方法,溶液在一定压力下通过膜时,溶剂和小分子能透过,大分子则受阻保留在原来的溶液中。超滤法浓缩适用于生物大分子的发酵产品，尤其是酶和蛋白质的浓缩，它具有成本低，操作方便，条件温和，能较好地保持生物大分子发酵产品的生物活性，且收率高等优点。超滤膜的型式和超滤器的型式是统一的，其中最常见的有：平面膜，把超滤膜平铺在刚性平板上，类似板框过滤器；管式膜，类似列管式过滤器；空心纤维膜，它的过滤介质是空心的细长纤维管状膜，内径一般为0.8到1.4mm，特点是过滤器的单位容积中的膜表面积较大。本设计采用最后一种膜过滤浓缩器，即空心纤维膜超滤器。精滤在有必要的情况下，如食品级酶的应用要求，菌种保密问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 等。进行精滤除菌操作。6.3.4生产操作技术要点1、斜面培养。黑曲霉CP-85211系是由母株CP-831由NTD诱变所得的突变株，保存在PDA斜面培养基。2、种子制备。我们以500L的发酵罐为例，通风<要求10～12h为0.3VVm，12h后为1.0VVm），温度28～30℃，当搅拌培养菌体镜检粗壮呈网络状时，即可进行发酵。3、发酵。我们以3000夹套型不锈钢发酵罐<直径1.05m，高2.8m，搅拌器电机5.5kW，燕尾式叶轮一档，罐壁有挡板4块）为例。来进行培17/59养基的杀菌，当冷却到28～30℃，接入500L罐种子，通风<要求0～24为0.8VVm，24到结束为1.2VVm），在罐压0.08～0.12MPa，搅拌<速度270r/min）继续培养55h,果胶酶活力可达600U/ml。4、后处理。用压滤机将发酵液压滤除渣，由1.63m3发酵液得滤液1.48m3。经超滤浓缩至144L<相当于10.3倍），酶活力为581U/ml<相当于7.23倍），然后加入酒精沉淀酶，干燥，再粉碎，得到活力92629U/g的酶粉为4.95Kg。各步骤回收率如表4-4所示：表4果胶酶提纯工序及酶的回收率操作工序回收率压滤89%超滤85.3%干燥71%总收率55%6.3.5物料的衡算6.3.5.1本厂总物料衡算主要内容1）消耗的原料计算，其主要原料为间接蒸汽灭菌的蒸汽消耗量计算高温蒸气通过冷却蛇管进行间接加热，发酵液的温度从20℃上升到90℃。发酵醪液的密度|取经验数据1.08吨/立方M所以每个发酵罐醪液的重量m=300×1.08=55.1吨培养基的比热C取值0.95×4.187kj/kg查《化工原理》附表，得到140℃时蒸气的汽化潜热R=2148.7kj/kg由公式W×R=C×m<90-20）/R1得W=C×m<90-20）/R1=0.95×4.187×55.1×1000×70/2148.7=7.14吨/罐(2>直接蒸汽灭菌的蒸汽消耗量计算热源与前面的一样，3.7kg/cm2压力，140℃温度，直接从空气进管通入发酵罐进行与培养基混合高温灭菌。培养基的温度达到120℃。热负荷Q=C×m×<120-90）培养基的比热仍然取值0.95×4.187kj/kg所以Q=0.95×4.187×55.1×1000×30=6.6×106kj此时蒸气的汽化潜热R取140℃的值，R=2148.721/59所以蒸气的消耗量W=Q/R2×106/2148.7=6.6=3.07吨总的蒸气的消耗量为W=W+W12=7.14+3.07=10.21吨/罐(3>其它蒸汽消耗量考虑到培养基的灭菌时的保压时间内的蒸气的消耗量W，按照经验数3据，W为灭菌蒸气的20%。3空罐灭菌时的蒸气消耗量W取经验值20%的培养基灭菌蒸气消耗量4所以单罐生产的蒸气消耗量W=W+W+W+W1234=1.4×10.21=14.3吨/罐6.3.6.2干燥用蒸汽干燥器<气流、喷雾干燥器）每天工作8小时,耗气量大约是：16200Kg/h；则一年耗气量为:16200×8×3×300/1000=58320t取暖及其它用蒸汽为:900t6.3.6.3锅炉的确定发酵罐和培养基的蒸汽灭菌时间为2小时，此时工厂需要的最大蒸汽量W5W=14.3/2＋16.2＋900÷85=34.6T/hr采用蒸汽提供量为10吨/hr的锅炉四台。22/59蒸汽消耗资金计算每天有54个发酵罐工作，发酵周期两天，则每天消耗蒸汽量14.3×54÷2﹦386.1t则一年中用于发酵罐灭菌需用蒸汽量为:(16.2×8×3+386.1>×300=23240t蒸汽的价格为:50元/t,则一年蒸汽花费为(23240+900>×50=1207000元6.3.7耗电量的计算6.3.7.1种子罐种子罐搅拌过程中总功率为90Kw，每天有27个罐工作：90×50×27=121500Kwh6.3.7.2发酵罐发酵罐搅拌过程中总功率为110Kw,每天有54个罐工作：×54×11024=142560Kwh6.3.7.3提取耗电量1、离心泵其功率10.05kw每天工作时4h共200台耗电量10.05×4×200=8040Kwh2、粉碎机其功率7.5kw每天工作时间时间6h共35台耗电量7.5×6×35=1575Kwh3、气流干燥装置其功率7kw每天工作时间6h共20台耗电量7×6×20=840Kwh4、超滤装置其功率3kw每天工作时间15h共40台耗电量23/5915×3×40=1800Kwh5、蠕动泵其功率7.5kw每天工作时间10h共40台耗电量7.5×10×40=3000Kwh6、板框过滤机其功率4kw每天工作时间12h共60台耗电量4×12×60=2880Kwh7、喷雾干燥塔其功率5kw每天工作时间时间10h共10台耗电量5×10×10=500Kwh8、蒸馏装置其功率3kw每天工作时间24h共40台耗电量3×24×40=2880Kwh除以上几个设备外，生产中其他设备用电较少些，每天用电约6000Kwh,非生产生活及其他用电为5000济宁市工业用电每度约合Kwh,0.7元,则全年总用电量为309475Kwh，则本公司一年所需电费约为309475×0.7元=216632.5元6.3.8水用量6.3.8.1发酵耗水×30054×95﹪×70﹪＝10773t/d每天放罐数------54装料系数------﹪70水的质量体积分数------95﹪发酵罐体积/m3------3006.3.8.2冷却用水量一发酵罐罐每发酵一次用水20吨，时间为90小时24/5920/90×24×10＝53t/d6.3.8.3过滤机需水量过滤机每台每5吨，每天工作8小时共40台5×8×40=1600t/d6.3.8.4洗罐用水量每个发酵罐<包括种子罐）洗涤用水按15吨算：15×80＝1200t/d6.3.8.5总用水量12768+360+1280+1200=15608t/d平均每吨果胶酶用水量434.2/1.04=417.5t/d济宁市工业用水价格为2.35元/t,所以一年用水花费为15608×2.35×300=11003640元6.4设备选型要求基本参数：全年生产天数为300d，果胶酶生产周期为3d，产品规格为92629u/g，提取总收率约为55%，年产量为10000t。6.4.1确定发酵设备6.4.1.1确定种子罐数二级种子罐体积为：100m3,一级种子罐体积为10m3,接种量均:10%,装料系数为70%,则每天需(64×60×70%×10%>/(30×70%>≈13个二级种子罐，发酵周期为2天,则需二级种子罐数为2×3=26个,再加一个备用罐,共需要27个二级种子罐，二级种子罐与一级种子罐采用3:1接种方式，25/59即需要9个一级种子罐。6.4.1.2确定发酵罐数发酵罐的体积为300m3，装料系数为70%，每立方M的产酶量约为3kg。则每个罐产酶量<以产品计）300×70%×3=630kg每天产酶量为33.5t，则每天需要发酵罐个数为33.5×1000÷3÷﹙300×70％﹚≈54<个）如生产周期约为三天，则罐个数为54×3=162<个）,再加上备用罐,总共需要164个发酵罐。6.4.1.3发酵设备的型号通过计算，共需164个300m3发酵罐，9个30m3一级种子罐和13个100m3的二级种子罐。可用莱州市精细化工机械设备厂的发酵罐和种子罐。其参数如下：表6-1发酵设备的性能参数筒体直径公称体积筒体高度搅拌轴功搅拌轴转换热面积Dg(mm>M3H(mm>率Kw速r.p.mM218001032007.515012240030660045180343000～608000651606532006.4.2生产设备的确定板框过滤机此设备每天处理量约为336m3，其能力为336m3/6h=56t/h,需要6个BAS-26/5916-40的板框过滤机，其生产能力为8～12t/h。主要有下面特点：不但滤液损耗少、流通量大，而且易于拆卸和安装，易于使用。形状是螺纹的，平整光滑，使滤材不易破损，使用寿命长。可以用温州市东顶机械制造有限公司的设备，其参数如下：表6-2板框过滤机的性能参数电机功率过滤能力板外尺寸规格过滤面积m2滤板数块(kW>t/hmmBAS-16-2.28～122.016400×400400超滤装置浅道系统的超滤装置可以分离酶等大分子混合物和细菌、病毒的滤除，以及酶液的浓缩和脱盐。此设备和蠕动泵组合使用。沉淀装置对流式沉淀装置不但更容易连续的生产，溶剂可以重复使用，设备的工作效率高，收率也高，并且易于沉淀。喷雾干燥机每天要处理的沉淀量1442，其生产能力为m31442m3/2.5h=577需m3/h,要1台DLP500电动的喷雾干燥机，工作力为500kg/h<水份最大蒸发量）。有以下几个特点：1、转动速度快，震动的幅度小，雾滴的存在均匀，干燥快，出品的成本低。2、干燥物的颗粒可据物质性质选择最适合的转速。3、无级的调速，可以变换喷雾距离，避免物料粘壁和粘顶的现象。4、无级的调速，可以干燥不同的物料，工作范围广，资金少。可用靖江市的天天(离心喷雾>干燥设备厂生产的设备，其参数如下：27/59表—63喷雾干燥机性能参数电动喷头水份最大喷雾盘直规格长×宽×高m转速蒸发量热源径mmr/minkg/h10800-DLP5002408.6×6.5×9.1500电、蒸汽13000气流干燥装置因为一天需处理的滤渣量到32m3，而且工作3小时，其能力为32m3/3h=10.6则需选m3/h,MQG-2的气流干燥机，其生产力为2t/h<以产量干淀粉计）。有以下几个特点：1、生产场地没有粉尘污染。2、其容量为其它产品的60%，而耗用蒸汽低于国外产品。3、机器有水分的控制仪。而且调速电机的控制量，监管干品水分，出品质量高。4、具有结构简单，易操作、易维修的特点。本机器可应用于食品、化工和建材的粉状和颗粒状物的干燥。可用宜兴市和桥汽流干燥机厂的设备，其参数如下：表6—4气流干燥机性能参数蒸汽耗用量产量吨/小进机湿物料<成品物料<含型号kg蒸汽/kg时<以干淀粉含水率%）水率%）水计）MQG-21.8～2.02＜4012～14酒精回收塔由塔身、塔釜、高位贮罐、冷却器、中罐、冷凝器等部件组成，广泛用于稀酒精回收。回收塔和物料接触地方用1Cr18Ni9Ti不锈钢，耐腐蚀，还耐用，符合卫生要求。酒精回收塔和对流沉淀装置一块使用，需要1台JH800的回收塔，其能力为720～780kg/h，就可以满足要求。可用无锡的兴盛药化工程设备厂的酒精回收塔，其技术参数如下：表6-5酒精回收塔的性能参数28/59回收能塔身高度规格填料形式回收浓度%塔釜容积L力kg/hmmJH800不锈钢波纹网>90750-78075003000孔填料蠕动泵蠕动泵主要于食品、医学、酿酒、制药、造纸、采矿、及废物处理等行业。有以下特点特点：1、无污染：流体自管内输送，泵和流体无污染，也保护流体组织。2、计算精准：低脉冲合乎流体的高精度器械的要求。3、便于控制：可进行数字化的控制。4、维修方便：只需片刻清洗和替换软管。空气和内部完全隔绝，可以避免流体的氧化。而它被用在超滤以后料液输送上，用RDB30的蠕动泵就可以满足要求。可用泰安普瑞特机械制造有限公司的蠕动泵，其性能参数如下：表6—6蠕动泵性能参数规格连接管口DN功率kw容积m3/h重量KgRDB301007.50.6-30620粉碎机一天粉碎粗酶制剂4.8t，工作时间6小时，需要一台SC-40B型万能粉碎机，工作能力为200-800kg/h。有下面几个特点：简单坚固的结构、运转速度平稳、粉碎作用好，粉碎物通过主机排出、粒度大小通过不同孔的筛网获得，这种器件也是不锈钢材料。用江阴双诚药化机械的粉碎机，其性能参数：表6-7粉碎机性能参数电机功主轴转粉碎进料粒外形尺寸(mm>长生产能力型号率(kw>速细度度(mm>×宽×高(kg/h>29/59(r/min>(目>40B12-7.53400<5550×600×1450200-800型120包装机这种罐装包装机可以进行喂罐、计量和称重选别工作。可以配套组成完整罐装的流水线，可包装易流动和粉粒状物料。特点为罐状容器包装，加上自动的喂罐系统，可在罐瓶不罐装的整机表面除电机和机头外由不锈钢材料。悬挂式料箱，装卸方便，方便清洗使用高速的离合制动器，具有速度加快、扭矩放大、寿命变长等优点。重量差报警、剔除装置的自动把次品剔除，来确保流水线上产品合格性，节省后道工序中的分选机。替换螺旋附件，适应各种微粒等多种物料。托罐和吸尘装置可使在充填时充填口与容器口保持密封，防止粉尘污染环境。其基本参数如下：表6—8包装机的性能参数整机功率2kw整机体积2200×1750×2350毫M装箱容积39升(加大型60升>电源100—500克偏差≤±1%整机重量500千克充填速度20-50罐/分钟包装精度包装重量≤100克偏差≤±2%包装重量10—5000克(变换螺旋附件>容器尺寸圆柱形容器φ30-160H50-280毫M计量方式称量反馈跟踪螺旋旋转充填式泵:30/59LJB型的化工离心泵已用于化工环保等行业.输送温度可达-15℃－150℃,附有颗粒,粘度大,本公司选用以下两泵,优点有泵流量大,轴功率小,节省时间.选型如下表6—9泵的性能参数轴功率转速流量汽蚀余型号扬程m效率%重量KgKwr/minm3/h量mLJB80-6.2829003065504.436765-30LJB100-10.0529003065805.542580-306.5空气净化系统6.5.1流程高空采风→粗过滤→压缩→储罐→冷却→旋风分离→空气加热→空气总过滤6.5.2设备计算厂区建在济宁邹城附近，由资料得知设计空气温度35℃，空气相对湿度φ取73%，压强为1.01×105Pa绝压(>。空气绝对湿含量X=Ps×φ/P(kg/cm2>XP——设计压力(表压，kg/cm2>，P=3D——罐径(mm>，D=2800Ф——焊缝系数，双面对焊，取Ф=0.8C——腐蚀裕度(mm>，C=4[δ]——钢允用应力，碳钢，取[δ]=35/4.所以，计算得S=3×2800/(230×35/4×0.8-3>+4=9.23mm33/59但为了安全起见，留有余量，取壁厚S=10mm.冷却器(重点设备设计>本设计选用列管式换热器，空气走管间，冷却水走管内，为提高传热效率，在管外设置档板，增加空气流速。进口空气状态：(1>空气湿含量X：3空气经过前面的处理后，没有水出析，所以：X=X=0.0275千克水/千克空气30(2>温度T：3可以把空气当作理想气体看待，则利用公式：T/T=(P/P>(m-1>/m2121式中：——为压缩机的出口压强P×4105Pa2——为空气压强P1×105Pa1T——为压缩机出口温度2m=1.25解/TT=(4/1><1.25-1）/1.2521得：T=133℃2且T=T=133℃32出口空气状态<1）温度T：4冷却到30℃，所以T=30℃4<2）空气湿含量X：4设计T=30℃，P=4kg/cm2，φ=100%。查得T=30℃时，Ps=0.0433444434/59×105Pa。由公式：X=0.622Psφ/<-PφPs）4333得=0.622×0.0433×100%/X<4-0.0433×100%）4=0.00678千克水/千克绝干空气干空气流量G的计算公式：G=V/{G=15840kg/hrX——冷却出口空气相对湿度(kg水/kg绝干空气>，X=0.0067844X——冷却进口空气相对湿度(kg水/kg绝干空气>，X=0.027533所以=WG35/59=0.0995kg/s×3600s=358kg/hr换热装置计算热负荷计算：冷却器的热负荷总量包括压缩空气中水蒸汽的冷凝放热Q、压缩空气1中水蒸汽从133℃降温至30℃时的降温放热Q及干空气从133℃降温至30℃2时的放热Q等三部分。3+Q+Q1干空气从133℃降温到30℃放的热量Q，由公式：1Q=C×G××C×/ln(Δt/Δt>m1212=34.5℃冷却面积F的确定F=Q/1平式中：n——管子根数F——冷却器的冷却面积(m2>，F=F/2=236/2=118m211d——管子平均直径(m>，d=(76+72>/2=74mm平平L——每根管子的热交换有效长度(m>，管长为3m，除两端管板和伸出部分外，取热交换有效长度2.95mn=118/(3.14×0.074×2.95>=173根换热器尺寸的计算管子采用正三角排列法，取管心距t=1.4d=1.4×76=100mm外经用AUTCAD画图<另见图）试排，得壳体中心一排管子根数为14根，管子总数为188根，除去4个拉杆位置外，实际管子总数为184根。可以达到要求。壳体直径D按下式计算：D=L×(n-1>+d+2×L1c外2式中：d——无缝钢管外径(m>，d=0.072m外外L——管中心距(m>，t=0.100m2n——管束中心一排管子数，n=14根cCL——管束中心一排的两端管子与壳体壁的距离(m>，初步设计L=120.1mD=0.100×(14-1>+0.072+2×0.100内=1.572m经圆整，取D=1600mm内壳体壁厚39/59受内压的容器壁厚的计算公式：S=P×D/{230×[δ]×Ф-P}+C.内式中：P——筒体受压(表压，×1105Pa>，P=3——壳径D(mm>，D=1600内内Ф——焊缝系数，Ф=0.8δ]——钢允用应力，碳钢取[δ]=35/4——腐蚀裕度C(mm>，C=4代入上式得：S=3×1600/(230×35/4×0.8-3>+4=6.98mm.且为了安全起见，增加余量，取壳体壁厚取8mm。管板焊在壳体上，管板厚度S(不带法兰>S=d/δ+C.外式中：S——管板厚度(mm>——管子外直径d(mm>，d=76mm.外外——腐蚀裕度C(mm>，取C=4S=76/8+4=13.5mm.取管板厚度14mm。挡板采取圆缺形档板，切去的弓形高度=D/4=1600/4=400mm。内挡板间距经验数据500mm挡板块数n=壳体长度/档板间距-1=3000/500-1=5(块>.开孔率计算及换热面积校正.40/59<1）开孔率ηη=n×3.14×d2/(3.14D2>×100%内内式中：η——开孔率(%>——实际开孔个数n(个>，n=188——换热管的内径d(m>，d=0.072内内D——壳体内径(m>，D=1600内内所以η=n×3.14×d2/(3.14D2>×100%内内=188×3.14×0.0722/(3.14×1.62>×100%=38.7%.<2）实际换热面积计算F=n×3.14×d×L平式中：F——换热器的有效面积(m2>——管子根数，nn=188——管子平均直径d(m>，d=(d+d>/2=(0.076+0.72>/2=0.074m平平内外——管子有效长度L(m>，L=2.95m则：F=188×3.14×0.074×2.95=129m2>118m2达到设计要求封头查《发酵工厂工艺设计概论》附表15得，当壳体直径D=1600mm时封头的主要尺寸如下：曲面高度H=400mm，内表面积F=3.02m2，1直边高度H=50mm，容积V=0.6373。m241/59查附表16，封头壁厚8mm，得封头最大许用内部压力为12.2kg/cm2。为安全生产起见，留有余量，取封头的壁厚取10mm接管直径计算进气接管管径D1冷却器进口空气状态：P=4kg/cm2，T=406K；33压缩前的空气状态，P=1kg/cm2，T=303K00所以单各冷却器空气体积流量V=4/2×<406/303）×<1/4）3进口=0.67m3/s空气的流动速度V一般在20～25m/s范围，取20m/sD为冷却器空气进口接管内径(m>.1由公式V=3.14/4×D2×v3进口1得：D=[4/3.14×V/v]0.513进口=[4×0.67/(3.14×20>]0.5=0.206选用Ф219×6的无缝钢管作空气进口接管，法兰为平焊法兰HG5010-58，公称直径为200mm出气接管管径D2冷却器出口的空气状态：P=4kg/cm2，T=30℃，44流速v=20～25m/s本设计取20m/s压缩前的空气状态，P=1kg/cm2，T=3O8K00所以，空气的流量V=V×(T/T>×(P/P>3出口03出口003出口=4/2×308/308×1/4>42/59=0.5m/s。冷却器空气出口接管管径D所以2D=[4×V/(3.14×v>]0.523出口=[4×0.5/(3.14×20>]0.5=0.179m查表，取Ф194×6无缝钢管，法兰为HG5010-58公称直径为175mm冷却水进出口接管由于冷却水在冷却过程中的体积变化不大，故取冷却水的进口和出口的管径值相同冷却水的流速一般取1m/s冷却水的重量流量=W/2=21.7/2=10.85吨/hr1冷却水的密度1吨/m3，所以冷却水的体积流量=10.85m3/hr3.14/4×D2×v=冷却水的体积流量式中：D——冷却水进出口接管内径——冷却水流速v(m/s>，取v=1m/s所以d=菌种2000管100元/管20硫酸铵2018560113苹果渣340201000101麸皮68040920186其他原料费用约1.5万元/年支付原料所需总费用为1263万元/年表7-2人员配置表部门人员配置人数