色氨酸生產(chǎn)分析.doc

山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司年產(chǎn)2000噸色氨酸項目環(huán)境影響報告書 工程分析3 工程分析3.1 項目概況3.1.1 項目名稱、建設(shè)性質(zhì)與建設(shè)地點項目名稱：山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司年產(chǎn)2000噸色氨酸項目。建設(shè)性質(zhì)：新建。建設(shè)地點：山東省鄒城市太平鎮(zhèn)以西約4km，濟(jì)鄒公路以南約400m，白衣堂村北方向約500m，鄒城工業(yè)園以南約250m。3.1.2 項目組成與主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)工程中主要包括有生產(chǎn)裝置以及儲運設(shè)施，具體組成見表3.1-1，主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表3.1-2。表3.1-1 工程項目組成一覽表項目名稱主要組成備注主體工程1發(fā)酵車間1座，地上三層（局部夾層）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑，內(nèi)置各級發(fā)酵設(shè)備用于色氨酸發(fā)酵液的生產(chǎn)2提煉一車間，為地上二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，內(nèi)置色氨酸發(fā)酵液離交設(shè)備用于色氨酸發(fā)酵液的分離提純。年制備成品色氨酸2000t3提煉二車間，為地上三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，內(nèi)置色氨酸高單位離交液一次濃縮、脫色、二次濃縮、結(jié)晶、離心以及成品色氨酸混合、篩分、包裝設(shè)備公用工程1供水：現(xiàn)階段廠內(nèi)自備2口取水井，單井供水量為50m3/h。待園市內(nèi)政供水設(shè)施配套后，項目用水水源依托市政供水。廠內(nèi)設(shè)置21500m3儲水池2辦公系統(tǒng)：城內(nèi)設(shè)置辦公室、控制室、值班室采、職工食堂宿，廠內(nèi)不設(shè)置職工宿舍3循環(huán)水冷系統(tǒng)：由二臺10NG-500中溫方形組合逆流型鋼結(jié)構(gòu)冷卻組成，循環(huán)水量1100m3/h4供電：廠區(qū)西側(cè)設(shè)有110/10kv變電所一座；本工程兩路10kV電源引自該變電站；其供電能力滿足本工程用電負(fù)荷的供電要求。5供熱：生產(chǎn)用熱由廠址以北約500m的里彥熱電供應(yīng)；廠內(nèi)取暖用熱采用提煉車間（二）的蒸汽6空壓機房：單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)置空壓機房、配電室7制冷系統(tǒng)：配YK150型離心式冷水機組3臺，YS546型螺桿式冷水機組1臺，額定冷凍水（7/12）流量總計500m3/h，額定冷卻水（32/37）流440m3/h續(xù)表3.1-1環(huán)保工程1廢水：全廠廢水收集至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)處理后，排入城市污水管網(wǎng)。廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)采用“UASBA/O生物反應(yīng)池二沉池”的處理工藝，處理規(guī)模為1500 m3/d2廢氣：提煉二車間沸騰干燥過程中產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)單機除塵機組除塵過濾后經(jīng)過25m高的煙囪排入大氣；發(fā)酵車間排放的廢氣含水蒸汽、空氣和少量的二氧化碳，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后經(jīng)過25m高的排氣筒排放；3固廢：發(fā)酵殘渣、脫色殘渣委托處理；污泥外運綜合處理；生活垃圾由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門處理儲運工程1成品倉庫一座，占地600m2，存放產(chǎn)品2原料倉庫一座，占地1300m2，存放固體原料以及液糖2共設(shè)12個原料儲罐3各種原料均由廠家直接送到本廠；產(chǎn)品由本廠車輛運輸銷售表3.1-2 擬建工程主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)一覽表序號項 目單 位數(shù) 量一項目總投資萬元23319.69二年均利潤總額萬元4501.98三產(chǎn)品消耗指標(biāo)1產(chǎn)品能耗成t蒸汽/t產(chǎn)品4.952產(chǎn)品水耗m3 /t產(chǎn)品263.4四廠區(qū)占地面積m293800五綠化面積m26873六全廠定員人164七年運行天數(shù)天300八班制三班九年運行時數(shù)h72003.1.3 生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案本項目生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案具體見表3.1-3。表3.1-3 生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案一覽表序號項 目單 位數(shù) 量一生產(chǎn)規(guī)模t/a2000二產(chǎn)品方案1色氨酸2000三包裝規(guī)格kg/袋20.03.1.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)公司目前主要產(chǎn)品方案見表3.1-4。表3.1-4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)一覽表產(chǎn)品名稱分子式外觀性狀熔點（C）沸點（C）產(chǎn)品含量（%）產(chǎn)品含水（%）雜質(zhì)（%）色氨酸C11H12N2O2 白色或微黃色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無臭，味微苦28998113.1.5 主要原輔材料消耗及其理化性質(zhì)擬建工程生產(chǎn)所用主要原輔材料消耗及其理化性質(zhì)具體見表3.1-5。表3.1-5 主要原輔材料消耗及其理化性質(zhì)一覽表序號原料名稱年用量（t）沸點（）分子量比重（g/ml）溶解性性 狀116%氨水13800850.936氨的水溶液，能溶于水、乙醇、醚無色透明液體，有強烈的刺激性臭味2醋酸1440117.9601.05溶于水、醚、甘油 無色透明液體，有強烈的刺激性酸臭331%鹽酸8709-84.936.51.16極易溶解于水，也易溶解于乙醇無色有刺激性液體含有雜質(zhì)時呈微黃色440%氫氧化納60601390401.40易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮無色、無道透明液體，有強烈腐蝕性3.1.6 物料存放情況本項目全廠物料的存放情以及儲罐情況具體見表3.1-6，表3.1-7。表3.1-6 主要物料儲存情況一覽表序號原料名稱最大儲存量（t）貯存方式原料來源116%氨水288立式拱頂儲罐當(dāng)?shù)毓?yīng)231%鹽酸120立式拱頂儲罐當(dāng)?shù)毓?yīng)340%氫氧化鈉120立式拱頂儲罐當(dāng)?shù)毓?yīng)4醋酸24立式拱頂儲罐當(dāng)?shù)毓?yīng)5活性炭32室內(nèi)儲存當(dāng)?shù)毓?yīng)665%液糖886立式拱頂儲罐當(dāng)?shù)毓?yīng)表3.1-7 儲罐一覽表序號儲存物質(zhì)儲罐容積規(guī)格尺寸儲罐數(shù)量材質(zhì)116%氨水60m3300084002聚丙烯140 m34000110002聚丙烯231%鹽酸60m3300084002聚丙烯340%氫氧化鈉60m3280090001碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼4醋酸30 m330004001聚丙烯565%液糖60m3390050003碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼3.1.7 主要配套設(shè)備本工程主要設(shè)備具體見表3.1-8。表3.1-8 本工程主要配套設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量（臺）1、發(fā)酵車間1.1一級種子罐D(zhuǎn)N800X270041.2二級種子罐D(zhuǎn)N1800X560041.3種子罐旋風(fēng)分濾器DN1000X2100041.4發(fā)酵罐D(zhuǎn)N3600X1150081.5發(fā)酵液代放罐D(zhuǎn)N3400X520021.6發(fā)酵罐旋風(fēng)分濾器DN1400X2100081.7發(fā)酵糖消毒罐D(zhuǎn)N3400X560081.8種子糖消毒罐D(zhuǎn)N1400X200021.9種子氨水計量罐D(zhuǎn)N1400X200021.10無菌氨水儲罐D(zhuǎn)N3000X700021.11消沫劑消毒罐D(zhuǎn)N1400X200011.12消料罐D(zhuǎn)N4000X560021.13熱水罐D(zhuǎn)N1400X320011.14熱水泵21.15液糖儲罐D(zhuǎn)N3900X500031.16液糖輸送泵Q=50m3/h H=50m21.17氨水儲罐D(zhuǎn)N4000X1100031.18氨水輸送泵21.19發(fā)酵配料罐D(zhuǎn)N2800X500011.20發(fā)酵配料泵Q=100m3/h H=32m21.21二種罐配料罐D(zhuǎn)N1800X400011.22二種罐配料管道過濾器11.23二種罐配料泵Q=15m3/h H=30m21.24蒸汽分汽缸DN1600X50001續(xù)表3.1-82、提煉一車間2.1循環(huán)罐D(zhuǎn)N4600X6500 V=120m342.2循環(huán)泵42.3熱水罐D(zhuǎn)N3000X4000 V=30m312.4熱水泵22.5濾液儲罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m332.6濾液泵32.7自動除渣碟片式離心機15m3/h42.8樹脂罐D(zhuǎn)N2000X12000 V=35m382.9氨水儲罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m322.10氨水泵22.11鹽酸儲罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m322.12鹽酸泵22.13稀鹽酸配制罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m332.14稀鹽酸泵32.15酸尾氣收集罐D(zhuǎn)N1000X3000 V=5m312.16解析劑配置罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m322.17解析劑泵22.18解析高單位儲罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m342.19解析高單位泵42.20解析低單位儲罐D(zhuǎn)N2800X6400 V=40m342.21解析低單位泵42.22解析頭罐D(zhuǎn)N2000X3200 V=10m312.23解析頭泵12.24菌渣罐D(zhuǎn)N3200X6000 V=50m322.25菌渣泵22.26液堿罐D(zhuǎn)N2800X9000 V=60m312.27液堿泵12.28液堿配制罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m312.29稀液堿泵22.30一次餾出液接收罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m322.31餾出液泵22.32母液罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m332.33母液泵22.34排污泵22.35去離子水儲罐D(zhuǎn)N3000X8400 V=60m332.36去離子水泵22.37蒸汽分配缸12.38電動葫蘆Q=1t H=15m1續(xù)表3.1-83、提煉二車間3.1一次薄膜蒸發(fā)器F=20m243.2一次薄膜蒸發(fā)器F=20m283.3解析高單位儲罐D(zhuǎn)N3200X6000 V=50m333.4一次濃縮液接收罐D(zhuǎn)N2800X4000 V=25m343.5一次濃縮液泵23.6一次餾出液接收罐D(zhuǎn)N2800X3200 V=20m323.7一次餾出液泵23.8二次濃縮液接收罐D(zhuǎn)N2000X3800 V=12m383.9二次餾出液接收罐D(zhuǎn)N3000X4000 V=30m343.10二次餾出液泵23.11蒸汽凝水罐D(zhuǎn)N3000X4000 V=30m323.12熱水泵23.13洗膜水儲罐D(zhuǎn)N3000X4000 V=30m313.14洗膜水泵23.15脫色罐D(zhuǎn)N3600X4200 V=50m323.16脫色泵23.17脫色液儲罐D(zhuǎn)N3000X5000 V=50m343.18醋酸儲罐D(zhuǎn)N3000X4000 V=30m313.19醋酸泵13.20醋酸計量罐D(zhuǎn)N1200X1800 V=2m313.21醋酸泵23.22板式過濾器機63.23過濾器清洗罐D(zhuǎn)N1600X2000 V=5m343.24清洗泵23.25結(jié)晶罐D(zhuǎn)N2600X3600 V=20m363.26母液貯槽DN1600X1600 V=3m323.27母液泵23.28臥式刮刀離心機83.29粉碎整粒機（濕粉）43.30粉碎整粒機（干粉）23.31二維混粉機V=5m3 500kg/批13.32沸騰床干燥機43.33震蕩篩13.34電動葫蘆Q=1t H=5m23.35電動葫蘆Q=5t H=5m13.2 生產(chǎn)工藝分析本項目主要利用外購液糖（65%）為炭源、氨水（16%）為氮源，經(jīng)液體發(fā)酵生產(chǎn)色氨酸。整個生產(chǎn)過程大致為：接種后的培養(yǎng)基經(jīng)三級發(fā)酵得到發(fā)酵液，發(fā)酵液經(jīng)樹脂柱吸附、解析得到解析液，解析液經(jīng)一次濃縮、酸化、脫色、過濾得到脫色液，脫色液再經(jīng)二次濃縮、結(jié)晶、離心分離、干燥、總混、篩分、包裝得到成品色氨酸。分子式C11H12N2O2，分子量204.22。學(xué)名-吲哚基丙氨酸。是組成蛋白質(zhì)一種成分。色氨酸是白色晶體，熔點281282（分解），溶于水、熱乙醇。是重要的營養(yǎng)劑。醫(yī)藥上用作癩皮病的防治劑?？捎衫译媒?jīng)堿性水解、精制而成，或由-吲哚醛和馬尿酸合成制得。1、反應(yīng)總方程式為：4C6H12O6+4NH3+O2 2C11H12O2N2+2CO2+18H2O 葡萄糖色氨酸2、生產(chǎn)方式及生產(chǎn)周期擬建項目生產(chǎn)為間歇生產(chǎn)，每一批次生產(chǎn)周期為2023小時（色氨酸提煉過程），每一批次產(chǎn)量約為0.834t，每天同時生產(chǎn)8個批次，日產(chǎn)量總計約為6.67t/a。 3.2.1 發(fā)酵工序采用間歇加糖發(fā)酵工藝，以氨水為氮源，發(fā)酵溫度、溶氧、罐壓、風(fēng)量、pH值等參數(shù)實行自控和指示記錄，提高產(chǎn)酸率和轉(zhuǎn)化率水平。發(fā)酵采用國內(nèi)優(yōu)良的菌種，應(yīng)用高效的膜濾空氣凈化裝置，確保發(fā)酵生產(chǎn)的穩(wěn)定。其工藝流程見圖3.2-1。蒸汽水、液糖、培養(yǎng)基空氣配料空壓機N1消泡劑氨水、液糖連續(xù)滅菌菌種膜濾G1S1一級種子培養(yǎng)發(fā)酵后期補入滅菌滅菌二級種子培養(yǎng)發(fā)酵G2去提煉車間發(fā)酵液圖3.2-1 發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程圖發(fā)酵所需主要設(shè)備為：一級種子罐、二級種子罐、發(fā)酵罐、連消系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)。投入的物料為葡萄糖液、無機鹽、固體培養(yǎng)基（酵母浸出液、檸檬酸三鈉），產(chǎn)出的物料為色氨酸發(fā)酵液。所投入的物料按一定的配方進(jìn)行消毒，進(jìn)入一級種子罐、二級種子罐及發(fā)酵罐。一級種子罐接入菌種后，罐壓控制在0.050.1MPa，溫度控制在3435，風(fēng)量控制在21m3/h（通入無菌空氣），pH值控制在6.77.0，培養(yǎng)周期為1012h（進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)），OD0.4。接入二級種子罐（進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)），培養(yǎng)條件及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)同二級種子罐（風(fēng)量除外，為210m3/h）。培養(yǎng)好的二級種子進(jìn)入發(fā)酵罐，罐壓控制在0.050.1MPa，溫度012小時為3435，12小時后每6小時溫度升高1度，后期時間為28小時升至38，放罐時3940。發(fā)酵周期為3436小時。流加糖在4.5%左右開始流加，要保證糖均勻流加到26小時以后逐步下降至2.0%，再根據(jù)實際情況適當(dāng)流加。達(dá)到放罐指標(biāo)后，放至提取。發(fā)酵過程中補入氨水以控制PH，補入葡萄糖水以控制適宜的溶氧。發(fā)酵完成后，發(fā)酵液泵送至提煉一車間內(nèi)循環(huán)罐內(nèi)暫存?？諝庀到y(tǒng)設(shè)備是由預(yù)過濾器、精過濾器所組成。空氣預(yù)、精過濾器的作用是除掉空氣中塵埃、雜菌，保證提供給一級種子罐、二級種子罐及發(fā)酵罐所使用的空氣為無菌空氣。3.2.2 提煉工序本項目提取過程中采用“離交濃縮”法。工藝流程見圖3.2-2。提取所需主要設(shè)備為：離交柱、離心機、薄膜蒸發(fā)器、脫色罐、結(jié)晶罐、干燥機、混合篩分機。投入的物料為色氨酸發(fā)酵液，產(chǎn)出的物料為成品色氨酸。1、發(fā)酵液樹脂吸附首先來自發(fā)酵車間的色氨酸發(fā)酵液經(jīng)化工打料泵打至提煉一車間內(nèi)的循環(huán)罐內(nèi)，然后攪拌降至室溫。發(fā)酵液與上一批次解析前流液、結(jié)晶分離母液一同泵入樹脂罐內(nèi)，進(jìn)行上柱吸附反應(yīng)，為防止樹脂柱母液濃度過高堵塞樹脂，上柱吸附過程中進(jìn)行適量補水控制料液濃度。通過控制樹脂柱末端料液流速，控制整個吸附反應(yīng)，一般控制樹脂柱在46小時內(nèi)達(dá)到飽和。吸附廢液通過濾液罐收集，后經(jīng)濾液泵泵送至自動除渣諜片式離心機進(jìn)行離心分離（總處理能力15m3/h），分離得到的菌渣外售，廢發(fā)酵液泵送至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。2、解析樹脂柱飽和后，首先用5%氫氧化鈉溶解洗滌樹脂柱，其目的進(jìn)一步是中和吸附過程中產(chǎn)生H+，調(diào)整樹脂柱pH至5.15.5。隨后用解析劑（1.8%氨水）進(jìn)行洗脫。洗脫過程中流出液根據(jù)pH值、色氨酸含量的高低分為解析頭、高單位和低單位。解析頭為洗脫初期收集到的洗脫液，收集至解析頭罐后，回用到下一批次吸附反應(yīng)中。低單位為洗脫后期所收集的洗脫液，其中色氨酸含量少，主要為濃度約為1.61.7%的氨水，該部低單位洗脫液收集至解析液配置罐中，用做下一批次解析液。高單位解析液中含有大量的成品色氨酸，收集至高單位解析液儲罐中，后分批次泵送至發(fā)酵二車間進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。上柱的反應(yīng)方程式為：R-COOH + trp+ R- COO trp + H+羧酸型樹脂 色氨酸洗脫方程式為： R- COO trp + NH4+ R- COO NH3 + trp+由于洗脫過程氨過量，因此發(fā)生副反應(yīng)，生產(chǎn)色氨酸氨鹽，方程式為：trp+ + OH- trp + H2O trp + NH4OH trp NH3 + H2O3、樹脂再生解析后樹脂，先用去離子水使樹脂充分膨脹，然后用5%的稀鹽酸洗滌樹脂，去除樹脂上吸附的NH4+以及無機雜質(zhì)（主要是鐵的化合物），隨后用去離子水清洗至中性，用于下一批次反應(yīng)。樹脂再生廢水泵送至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。整個樹脂再生過程約為2h。4、一次濃縮來自提煉一車間的高單位解析液，由解析液儲罐泵送至二車間內(nèi)薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)行真空減壓蒸發(fā)濃縮。蒸發(fā)過程中薄膜蒸發(fā)器通過夾套蒸汽維持80的工作溫度，并由真空泵維持其內(nèi)部負(fù)壓狀態(tài)。料液和上一批次洗炭水通過薄膜蒸發(fā)器上端給料口，噴入蒸發(fā)內(nèi)壁上，隨后由蒸發(fā)器內(nèi)刮板迅速將料液涂布在蒸發(fā)器上，形成一個蒸發(fā)薄膜，擴(kuò)大蒸發(fā)面積，料液中氨和水迅速蒸發(fā)。通過一次濃縮過程可以出去料液中多余的氨和部分水。由于料液中氨的大量蒸發(fā)，洗脫過程中副反應(yīng)向左側(cè)移動，因此副產(chǎn)的色氨酸氨將重新生成色氨酸，從而提高整個反應(yīng)產(chǎn)率。薄膜蒸發(fā)器底部接收濃縮液，濃縮液暫存于一次濃縮液接收罐內(nèi)，用于隨后工序。蒸發(fā)器底部蒸汽由真空泵抽至蒸汽凝水罐內(nèi)，凝水罐內(nèi)通過夾套冷凍水712將迅速對蒸發(fā)汽進(jìn)行降溫冷凝，得到濃度約為2%的氨水。冷凝液通過密閉管道，泵送至解析液配置罐內(nèi)，加水配置成濃度1.5%的解析液，后分批次回用于解析工序。在冷凝液回用配置過程中，整個裝置均為密閉容器，不排放氨氣。一次蒸發(fā)整個過程約為3h。5、脫色濃縮液泵入脫色罐內(nèi)，進(jìn)行脫色反應(yīng)。脫色前先經(jīng)過醋酸計量罐泵入適量醋酸，同時開啟攪拌，調(diào)節(jié)溶液pH至色氨酸等電點。其目的一是降低色氨酸在溶液中的溶解度；二是與溶液中少量氨反應(yīng)，提高成品色氨酸純度，反應(yīng)方程式如下： trp NH3 + Ac trp + NH3 Ac待濃縮液攪拌1h后，維持脫色罐內(nèi)攪拌狀態(tài)，打開脫色罐頂部加料口，人工加入適量活性炭粉。脫色罐加料口設(shè)置在密閉房間內(nèi)，因此能避免人口加炭工程中揚塵對外環(huán)境的影響。加炭后封閉加料口，并繼續(xù)常溫攪拌4h。 6、過濾脫色后，料液從脫色罐底部料液出口泵入板式過濾機，加壓進(jìn)行過濾。濾液直接抽入中間罐內(nèi)暫存，隨后進(jìn)行二次濃縮。整個反應(yīng)在密閉條件下進(jìn)行。每批次料液過濾后板式過濾機需要進(jìn)行清洗，洗炭水收集至過濾器清洗罐內(nèi)，并回加至一次濃縮。7、二次濃縮濾液由中間罐分批次泵送至薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)行真空減壓蒸發(fā)濃縮。蒸發(fā)過程中薄膜蒸發(fā)器通過夾套蒸汽維持80的工作溫度，并由真空泵維持其內(nèi)部負(fù)壓狀態(tài)。其工藝過程與一次濃縮相同。濃縮液收至結(jié)晶罐內(nèi)。薄膜蒸發(fā)器底部接收濃縮液，濃縮液暫存于二次濃縮液接收罐內(nèi)，用于隨后工序；蒸發(fā)器頂部蒸汽通過真空泵抽至蒸汽凝水罐內(nèi)，凝水罐內(nèi)通過夾套冷缺水3237將迅速對蒸發(fā)汽進(jìn)行降溫冷凝，得到冷凝，冷凝水直接排入廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)。采暖期部分二次蒸發(fā)蒸汽將用于廠內(nèi)取暖。二次蒸發(fā)整個過程約為2h。8、結(jié)晶濾液收集至結(jié)晶罐后，封閉結(jié)晶罐，開啟夾套冷凍水進(jìn)水閥，通過冷凍水712對結(jié)晶罐進(jìn)行降溫。結(jié)晶過程維持5h。9、離心結(jié)晶后，開啟結(jié)晶罐底部放量口，將料液泵送至臥式刮刀離心機內(nèi)，進(jìn)行離心分離分離后得到母液和濕物料。離心母液收至母液罐內(nèi)暫存，后泵送至前端吸附反應(yīng)，再次進(jìn)行提純。濕潤物料收至粉碎整粒機內(nèi)（濕粉），內(nèi)進(jìn)行粉碎，使用物料尺寸均一化，粉碎整粒機內(nèi)工作時為密閉狀態(tài)，運行過程中不產(chǎn)生揚塵。物料粉碎后收至中間罐內(nèi)用于干燥過程。9、干燥物料由中間罐喂入沸騰床干燥機器，進(jìn)行干燥。沸騰床干燥機內(nèi)，物料由上部進(jìn)料口加入，熱風(fēng)（由電熱風(fēng)爐產(chǎn)生）從底部加入，并穿過多孔分布板與一定的料層厚度的物料接觸，物料呈流化、沸騰狀態(tài)，在氣流中上下翻動，互相混合與碰撞，氣固之間接觸面積大，進(jìn)行劇烈的傳熱傳質(zhì)。干燥后的物料由沸騰床干燥機內(nèi)下部放出，由聚丙烯塑料桶收集。干燥尾氣經(jīng)過布袋除塵器處理后，經(jīng)25m、內(nèi)徑30cm的排氣筒排放。本項目中共設(shè)置4臺沸騰床干燥機，2用2備，每天運行16h，年運行時間約為4800h。10、混合篩分、包裝干燥物料由人工送入二維混粉機內(nèi)。加料后，混分機封閉進(jìn)料口，將不同批次生產(chǎn)的成品進(jìn)行混合，以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量均一化?；旌虾?，打開混分底部放料口，混合產(chǎn)品直接落入震蕩篩內(nèi)進(jìn)行篩分。物料篩分過程是在獨立的密閉車間內(nèi)進(jìn)行，整個過程全自動控制，產(chǎn)生的粉塵不會對外環(huán)境產(chǎn)影響，在車間內(nèi)自然沉降至地面，隨后由職工定期進(jìn)行清理。篩分過程中篩分徑合格產(chǎn)品，直接落入篩分機后端包裝機內(nèi)，包裝入庫；篩分徑不合格產(chǎn)品則留在篩分機濾網(wǎng)上，定期由員工收集，回送至混合機內(nèi)，再次進(jìn)行混合、篩分。發(fā)酵液、水S2、W1N2吸附廢液碟片離心機樹脂柱吸附W25%液堿樹脂堿洗16%氨水母液水解析液1.8%氨水解析液儲罐G3解析低單位解析液依次加入水、5%鹽酸、水回用至樹脂吸附G4解析頭S3樹脂再生解析后樹脂提煉一車間回用至解析液配置高單位解析液蒸發(fā)氣冷凝液冷凝一次濃縮濃縮液G5回用至脫色依次加入醋酸、活性炭脫色二次濃縮洗炭水濾液過濾S6混合、篩分分離母液結(jié)晶、離心干燥水洗濾渣S4G6、S5水包裝W3產(chǎn)品提煉二車間圖3.2-2 色氨酸提煉工藝流程圖3.2.3 物料平衡以每天產(chǎn)品計算，本項目生產(chǎn)物料平衡具體見表3.2-3和圖3.2-3。表3.2-2 色氨酸物料平衡表 單位t/d序號投入產(chǎn)出名稱主要成分?jǐn)?shù)量名稱主要成分?jǐn)?shù)量165%液糖葡萄糖18.1成品色氨酸6.67水9.75發(fā)酵罐排氣CO20.03216%氨水氨7.36菌渣（含水30%）菌渣、水48水38.64上清液發(fā)酵廢液409.6331%鹽酸鹽酸7.5離交柱洗滌廢水鹽類、水137水16.69濾渣（含水50%）廢活性炭、水6440%NaOHNaOH8.08離交柱再生廢水吸附雜質(zhì)、鹽類167.5水382.5水12.12二次蒸發(fā)冷凝水水152.65水1114.56損失色氨酸0.356活性炭2.4水7.387醋酸4.88培養(yǎng)基（固體）52.579滅菌進(jìn)入物料蒸汽25.06合計1317.631317.63以葡萄糖為基準(zhǔn)進(jìn)行核算，擬建項目色氨酸產(chǎn)率約為65%。3-37山東省環(huán)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計院 水 1.59、糖 0.22培養(yǎng)基 0.13滅菌蒸汽 0.2936高單位276.362.23冷凝液68一次濃縮一級種子培養(yǎng)2.23濃縮液272水 16.16、糖 2.18培養(yǎng)基 1.29滅菌蒸汽 2.89活性炭2.4醋酸4.822.52二級種子培養(yǎng)脫色24.75279.2發(fā)酵罐排氣 0.03水 243.36、糖 15.70培養(yǎng)基 51.15、氨 3.19滅菌蒸汽 21.88洗炭水 36水35.4過濾335.28二級種子培養(yǎng)上批次母液 105.6水152解析頭 17.6發(fā)酵液360濾液272.6濾渣6吸附廢液457.6離心機離交柱吸附冷凝水152.6二次濃縮濃縮液120 177.6母液105.6結(jié)晶、離心廢液137菌渣48上清液409.6離交柱洗滌水 153.6氫氧化鈉8.0814.4損失水 7.38物料 0.33干燥氨4.17、水207.15回用202.28463.32產(chǎn)品 6.69配液解析頭17.6離交柱解析損失殘余雜質(zhì)160物料 0.02混合、篩分、包裝水 382.5鹽酸7.5離交柱再生低單位184成品6.67再生廢水 550高單位276.36回用圖3.2-3 擬建項目物料平衡圖 單位t/d3.2.4 總圖布置與運輸3.2.4.1 總圖布置及其合理性分析1、總平面布置情況擬建廠區(qū)占地9.38hm2，呈矩形，總體為南北方向布置，東西長約334m，南北寬約330m。廠區(qū)設(shè)大門兩處，人流出入口布置在廠區(qū)西側(cè)，由進(jìn)廠公路引入，面對廠內(nèi)綜合樓。貨流入口布置在廠區(qū)東北，由進(jìn)廠公路引入，臨近原料倉庫，作為物料運輸進(jìn)廠的出入口。貨流出入口內(nèi)側(cè)均設(shè)有地磅房。本項目總平面布置采用三列式布置格局，由北向南，依次布置辦公倉儲區(qū)、輔助設(shè)施區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。辦公倉儲區(qū)由一座綜合辦公樓和一座原料倉庫組。綜合辦公樓內(nèi)設(shè)有辦公室、餐廳、等，原料倉庫臨濟(jì)廠區(qū)東側(cè)物料出入口，內(nèi)置3座60m3液糖儲罐，主要用于存放液糖以、固體原料以及成品。輔助設(shè)置區(qū)位于廠區(qū)中部，由西向東依布置變電站，空壓機房、動力車間、21500m3儲水池、循環(huán)冷卻系統(tǒng)以及，事故水池、污水處理系統(tǒng)等。其中工業(yè)水同時兼作消防水池。生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)南側(cè)，由新建三座廠房組成，由北向南依次布置為發(fā)酵車間、提煉一車間和提煉二車間。本項目中新建的三座廠房位于廠區(qū)南部偏西位置，其東側(cè)為預(yù)留發(fā)展用地。生產(chǎn)車間之間根據(jù)生產(chǎn)需要布置有各類原料儲罐。全廠綠化面積約為6873m2，采取因地制宜，重點突出的布置原則，主要集中在燃料儲藏場四周、北廠界、西廠界及廠內(nèi)道路兩旁。全廠布置分區(qū)明確，人、貨互不干擾，各區(qū)均設(shè)有4m、9m、12m寬環(huán)形道路，便于運輸與滿足消防要求。廠區(qū)總平面布置具體見圖3.2-4。2、總平布置的合理性分析整個廠區(qū)設(shè)有兩個大門，人流入口和物流入口設(shè)在分別設(shè)置在廠區(qū)東西兩側(cè)，可以實現(xiàn)人物分流，確保安全，方便管理生產(chǎn)，同時最大限度縮短了廠區(qū)內(nèi)運輸距離，便于保護(hù)廠區(qū)內(nèi)有序的生產(chǎn)環(huán)境。整個項目的生產(chǎn)及主要輔助設(shè)施均布置于廠區(qū)中部及南部，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)連接緊湊，物料輸送距離短，便于節(jié)能降耗，減少物料流失，提高生產(chǎn)效率。廠內(nèi)管理區(qū)位于廠內(nèi)東南角，不在廠區(qū)主廠房區(qū)的下風(fēng)向位置，受廠內(nèi)生產(chǎn)影響較小。廠內(nèi)主要噪聲源如空壓機房、動力車間、水泵房、循環(huán)冷卻系統(tǒng)以及主廠房集中布置在廠區(qū)中部、南部，距離廠內(nèi)敏感點管理區(qū)較遠(yuǎn)，可以大大減少本項目運行噪聲對廠內(nèi)敏感點的影響。綜上所述，本工程廠區(qū)平面布置基本考慮了廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、生活環(huán)境，也兼顧了廠區(qū)外附近環(huán)境情況，因此，從方便生產(chǎn)、安全管理、保護(hù)環(huán)境角度考慮，布局比較合理。3.2.4.2 運輸廠外運輸：擬建項目工程原材料的運入和成品的運出均采用汽車，以公路運輸為主。廠內(nèi)運輸：整個生產(chǎn)工程中，物料轉(zhuǎn)移絕大部分通過密閉管道進(jìn)行。僅在發(fā)酵過程中固體料添加以及物料干燥后混合篩分過程中需要人工運輸，運輸方式以小推車、叉車為主。3.2.5 公用工程3.2.5.1 供水1、項目用水量擬建項目用水以當(dāng)?shù)氐叵滤疄樗?，廠內(nèi)的2眼水井提供，單井供水量為50m3/h，總供水能力為2400m3/d。擬建項目地下水用量為1793.16m3/d，能夠滿足項目需求。擬建項目總用水量約為1818.22m3/d，545466m3/a，其中取當(dāng)?shù)氐叵滤?793.16m3/d， 537948m3/a，外購蒸汽量為25.06t/d，7518t/a。全廠用水環(huán)節(jié)主要為生產(chǎn)用水、無鹽水制備系統(tǒng)、循環(huán)冷卻補水、生活辦公、廠區(qū)綠化和車間沖洗。生產(chǎn)用水量約為1139.62m3/d，341886m3/a，其中新鮮水用量約為882.06 m3/d，無鹽水用量約為232.5 m3/d，外購蒸汽量約為25.06 m3/d。無鹽水制備系統(tǒng)用水量約為310m3/d，用水全部為新鮮水。循環(huán)冷卻用水量約為508.6m3 m3/d，152580m3/a，用水全部為新鮮水。生活辦公用水量約為15m3/ d；其中回用無鹽水系統(tǒng)濃水用量約為5 m3/ d，主要用于地面沖洗、沖廁等環(huán)節(jié)。車間沖洗用水量約為32.5m3/a，用水全部為無鹽水系統(tǒng)濃水，主要用于廠房內(nèi)地面沖洗、設(shè)備表面清洗、廠區(qū)道路灑水等環(huán)節(jié)。洗罐用水量約為110 m3/d ，其中回用無鹽水系統(tǒng)濃水用量約為40m3/ d，新鮮水用量約為70m3/ d。洗罐時，先用濃水進(jìn)行初次清洗、再用新鮮水清洗進(jìn)行二次清洗。發(fā)酵廢氣治理用水量約為3 m3/d ，900m3/a，用水全部為新鮮水。2、水源目前鄒城市工業(yè)園內(nèi)集中供水設(shè)置尚未配套，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)均自行開采地下水。園區(qū)規(guī)劃在橫六路、太黃路處設(shè)一水廠，供水能力5萬t/d，用水水源為地下水，該工程尚未建設(shè)，2016年后將采用南四湖的地表水替代地下水，根據(jù)用水配額規(guī)劃，屆時南四湖將向園區(qū)供水10萬t/d。根據(jù)目前工業(yè)園區(qū)供水設(shè)施配套情況，本項目在現(xiàn)階段用水依靠廠內(nèi)自備水井，待工業(yè)園供水設(shè)施及管網(wǎng)配套后，擬建項目用水將依靠區(qū)域市政供水，屆時廠內(nèi)自備水井將作為備用水源。擬建項目南部臨近鄒西水源地（兩城雙村水源地保護(hù)區(qū)），地下水儲量豐富，完全能夠滿足本項目需要。3.2.5.2 給水系統(tǒng)及處理方式1、供水系統(tǒng)現(xiàn)階段水源為地下水，廠內(nèi)自備取水井。井水先進(jìn)入清水池，經(jīng)原水預(yù)處理系統(tǒng)處理后，經(jīng)提升泵加壓后進(jìn)入廠區(qū)給水管網(wǎng)。供水流程圖見圖3.2-5。用水點地下水廠內(nèi)水池1500m3原水處理系統(tǒng)廠區(qū)管網(wǎng) 圖3.2-5 擬建項目供水系統(tǒng)圖 2、原水處理系統(tǒng)原水預(yù)處理選擇“石灰+加酸”的處理工藝，采用聚凝澄清的方式。石灰混凝澄清工藝能有效地降低中水的硬度，加酸能夠降低中水堿度，改善水質(zhì)。同時采用“石灰+加酸”的預(yù)處理工藝對原水中剩余的COD、BOD5也有一定的去除能力。按照水量平衡要求，原水濃縮倍率約維持在3倍左右。3、無鹽水系統(tǒng)離交柱清洗過程中需要首先使用無鹽水（去離子水），擬建項目中無鹽水（去離子水）處理系統(tǒng)采用“一級二段反滲透”工藝，流程為：原水原水箱原水泵機械過濾器活性炭過濾器保安過濾器高壓泵一級反滲透0.2微米濾菌器純水箱純水泵純水用水點。擬建項目無鹽水水用量約為232.5t/d，無鹽水處理系統(tǒng)處理能力為30m3/h，可滿足本工程需要。3、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)本項目循環(huán)冷卻水主要滿足制冷機和車間工藝的需要，經(jīng)計算循環(huán)冷卻水日用水量為26400m3/d，最大小時用水量為1100m3/h。本項目冷卻用水采用循環(huán)供水方式。選用三臺10NG-500中溫方形組合逆流大型鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔，最大冷卻水量為1500.00m3/h，能夠滿足本項目需要。3.2.5.2 排水廠內(nèi)排水采取“清污分流”與“雨污分流”相結(jié)合的原則，設(shè)廠區(qū)雨水、生產(chǎn)生活廢水兩個廢水收集系統(tǒng)，各系統(tǒng)自成獨立管網(wǎng)。1、污水系統(tǒng)：生產(chǎn)廢水、生活污水經(jīng)廠內(nèi)污水管網(wǎng)收集至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中處理，處理后排入城市污水管網(wǎng)。2、清凈下水系統(tǒng)：本項目采用間接循環(huán)冷卻方式，循環(huán)冷卻廢水作為清凈下水，除部分回用于廠內(nèi)灑水綠化、灑水外，其余直接排入廠區(qū)雨水管網(wǎng)。3、雨水系統(tǒng)廠內(nèi)設(shè)有雨水管網(wǎng)，廠區(qū)內(nèi)雨水與清凈下水經(jīng)雨水管網(wǎng)收集后，排入廠區(qū)外城市區(qū)雨水管網(wǎng)。3.2.5.3 排水去向1、雨水、清凈下水排放去向廠區(qū)內(nèi)雨水，清凈下水經(jīng)廠內(nèi)雨水管網(wǎng)收集至廠區(qū)綜合水泵房，由泵房出廠經(jīng)當(dāng)?shù)赜晁芫W(wǎng)排入廠址以東約2km的幸福河西河。2、廢水排放去向廠內(nèi)生產(chǎn)廢水經(jīng)處理回用后匯集至廠區(qū)綜合水泵房，由泵房出廠經(jīng)專用污水管道排入在建的鄒城工業(yè)園污水處理廠。鄒城工業(yè)園污水處理廠于2009年12月開工建成，預(yù)計將于2010年12月運營，廠址位于白衣堂村以東約500，位于本項目廠址東南方向約1.5km。鄒城工業(yè)園污水處理廠一期設(shè)計處理規(guī)模為3萬m3/d，回用水處理規(guī)模2.2萬m3/d，采用“酸化水解（厭氧）+氧化池+接觸消毒”處理工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（DB37/599-2006）一般保護(hù)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，同時執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)A。鄒城工業(yè)園污水處理廠出水排入幸福河西河，后向南徑流約10km后匯入白馬河，白馬河向西南方向徑流約18km后最終匯入南四湖。經(jīng)統(tǒng)計目前鄒城工業(yè)園污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)現(xiàn)有廢水量約為2.05萬m3/d，因此尚有0.95萬m3/d的處理余量，本項目廢水排放量約為1172.7m3/d，可見鄒城工業(yè)園污水處理廠完全有能力接納本項目廢水。3、污水管網(wǎng)配套情況擬選廠址距離鄒城工業(yè)園啟動片區(qū)僅250m，目前該片區(qū)已基本開發(fā)完畢，相應(yīng)的供水、供熱、排水等管網(wǎng)工程已經(jīng)配套，廠址所在地管網(wǎng)工程預(yù)計將根據(jù)本項目建設(shè)進(jìn)度進(jìn)行完善，能夠保障本項目建成后廢水能夠排入城市污水管網(wǎng)。3.2.5.4 水平衡擬建工程全廠各系統(tǒng)水量平衡見表3.2-4和圖3.2-6。表3.2-4 全廠各系統(tǒng)水量平衡表 單位：m3/d序號裝置新鮮水外購蒸汽水二次水原料水反應(yīng)水損失回用水產(chǎn)品帶走排放1色氨酸生產(chǎn)882.0625.06232.577.2150.2724.7800.071041.72無鹽水系統(tǒng)31000000310003循環(huán)冷卻系統(tǒng)508.60000380.4400128.24廠內(nèi)沖洗0032.50016.500165生活辦公100500300126綠化用水9.500009.50007罐清洗用水700400010001008發(fā)酵廢氣處理300000003合計1793.1625.0631077.2150.27444.223100.071300.93.2.5.5 電、汽、熱工程1、電力本項目全廠用電全部由鄒城供電公司供給，廠區(qū)內(nèi)設(shè)配電室，年用電量約為47.8X106kWh。2、蒸汽本項目外蒸汽負(fù)荷約為33t/h（792t/d）。外購蒸汽主要用于生產(chǎn)裝置進(jìn)行間接加熱以及發(fā)酵過程中物料滅菌。其中物料滅菌蒸汽用量約為25.06t/d，間接加熱蒸汽負(fù)荷約為766.94 t/d。用于滅菌的蒸汽進(jìn)入物料作為原料水，外購蒸汽中用于生產(chǎn)裝置進(jìn)行間接加熱部分冷凝后全部由熱電廠全部回收。擬建項目所用蒸汽由廠址以北約500m的里彥熱電供給。目前里彥熱電，供熱能力為450t/h，已經(jīng)供170t/h，剩余280t/h，完全能夠保障本項目建設(shè)。擬建項目主要用汽環(huán)節(jié)及用汽量見表3.2-5。蒸汽平衡見圖3.2-6。表3.2-5 擬建項目主要用汽環(huán)節(jié)及用汽量表（外購）序號用汽環(huán)節(jié)平均用汽量（t/h）1滅菌1.042發(fā)酵車間8.513提取車間15.596制冷3.87其他（職工淋浴、空調(diào)系統(tǒng)）48合計331.04t/h9.55t/h滅菌后進(jìn)入物料發(fā)酵車間冷凝水8.51里彥熱電蒸汽3.86t/h3.86t/h制 冷33t/h15.59t/h提 煉4t/h15.59t/h其 他4t/h31.96t/h熱電廠回收圖3.2-6 全廠蒸汽平衡圖地下水1793.16 外購蒸氣25.06生物反應(yīng)水150.27 882.06排放1041.7損失24.78蒸汽水25.06產(chǎn)品帶走0.07原料水77.2新鮮水1114.56色氨酸生產(chǎn)1041.7無鹽水232.5無鹽水制備31016.5罐清洗10發(fā)酵廢氣處理3綠化12 40 516廠內(nèi)沖洗3辦公生活0.5100 32.5濃水回用77.539.51070601.1圖例新鮮水 原料水 蒸汽 損失排放單位： m3/d380.4循環(huán)冷卻系統(tǒng)清凈下水排放128.2508.6排入城市污水管網(wǎng)污水處理系統(tǒng)1172.7圖3.2-5 全廠水平衡圖換熱裝置：蒸汽來自工業(yè)園區(qū)熱電廠的蒸汽分配站，一次蒸汽為壓力0.8MPa溫度280的過熱蒸汽。在發(fā)酵車間進(jìn)行計量和統(tǒng)一減溫減壓后分配給各車間使用。發(fā)酵車間設(shè)WY01-063MX型蒸汽減溫減壓裝置1套，設(shè)公稱容積15 m3的減溫水箱1座，25W-70型減溫水泵2臺，1用1備，單機流量1.0 m3/h ，揚程100m。減溫水箱首次注水采用無鹽水，補水采用蒸汽凝結(jié)水。3、干燥用熱沸騰床干燥機器，干燥熱風(fēng)由電熱風(fēng)爐供給。4、廠內(nèi)取暖冬季廠內(nèi)取暖采用生產(chǎn)過程中二次濃縮過程中產(chǎn)生的蒸汽，該部分蒸汽冷凝水直接排入廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)。3.3 污染源與污染防治措施3.3.1 擬建項目產(chǎn)污環(huán)節(jié)污分析根據(jù)圖3.2-1和3.2-2，擬建項目產(chǎn)污環(huán)節(jié)具體情況見表3.3-1。表3.3-1 擬建項目產(chǎn)污環(huán)節(jié) 序號產(chǎn)生點主要污染因子產(chǎn)生特征排放去向備注廢氣G1氨水儲罐廢氣NH3連續(xù)無組織排放G2發(fā)酵廢氣CO2、惡臭間歇收集并經(jīng)“堿液噴淋+旋風(fēng)分離器”處理后，通過高25m，內(nèi)徑0.5排氣筒排放G3氨水儲罐廢氣NH3連續(xù)無組織排放G4鹽酸溶液儲罐廢氣HCL連續(xù)無組織排放G5醋酸儲罐廢氣醋酸連續(xù)無組織排放G6干燥廢氣粉塵間歇收集并經(jīng)布袋除塵器處理后，通過高25m，內(nèi)徑0.2排氣筒排放G7污水處理站惡臭連續(xù)無組織排放廢水W1發(fā)酵廢液CODCr、BOD5、SS、NH3-N間歇廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)鄒城工業(yè)園污水處理廠幸福河西河W2樹脂洗滌廢液CODCr、BOD5、SS、NH3-N、pH、鹽類間歇